РАНЦЕВЫЙ ОГНЕТУШИТЕЛЬ
KNAPSACK FIRE EXTINGUISHER

Изобретение предназначено для локального пожаротушения с использованием замораживающей огнегасящей жидкости, а также для локального замораживания грунта, загрязненного нефтепродуктами, пожаро-, взрывоопасными, ядовитыми и химически агрессивными веществами, с целью его очистки.
Известен ранцевый огнетушитель, содержащий емкость для жидкости, воздушный баллон, ручной поршневой насос и распыливающее устройство, выполненное в виде эжектора, состоящего из ствола и патрубка [RU, патент 2174422, 2001 г.].
К недостаткам известного ранцевого огнетушителя следует отнести наличие дополнительных устройств для повышения давления, имеющих сложную конструкцию.
Известен ранцевый огнетушитель, содержащий резервуар для жидкости, поршневой насос с воздушным баллоном и приводной рукояткой, распыливающее устройство и систему каналов с обратными клапанами [RU, патент 2186600, 2002 г.].
К недостаткам данного устройства следует отнести наличие нескольких емкостей в системе, что усложняет эксплуатацию устройства.
Известен способ тушения лесных пожаров, заключающийся в доставке в зону пожара сжиженного азота в сосуде из глубокозамороженного льда, используемого в качестве средства тушения [RU, патент 2147901, 2000 г.].
К недостаткам данного способа следует отнести большой расход сжиженного азота, учитывая высокую его стоимость, а также дорогостоящую доставку известного сосуда к месту пожаротушения при помощи воздушного транспорта.
Известен криогенный аппарат для пожаротушения и замораживания опасных материалов, включающий цистерну с криогенной жидкостью, коллектор для распределения криогенной жидкости, устройство распределения [US, №0283977 А1, 2006 г.].
К недостаткам известного устройства следует отнести невозможность его использования в ограниченных пространствах и/или в случае удаленности источника возгорания.
Наиболее близким к предполагаемому и выбранным в качестве прототипа является ранцевый огнетушитель, создающий аэрозольное огнегасящее облако, выбрасывающее огнегасящую жидкость из распылительного устройства [RU, патент 2064306, 1996 г.].
Рассматриваемое устройство содержит емкость для огнегасящей жидкости в виде ранца, источник газа высокого давления, распыливающее устройство и трубопровод, соединяющий распыливающее устройство с емкостью. Распыливающее устройство выполнено в виде закрытого полого цилиндра с подпружиненного поршнем, впускным клапаном на боковой поверхности и выпускным клапаном с распыляющей насадкой на передней торцевой поверхности, а источник газа высокого давления выполнен в виде порохового газогенератора, использующего холостой патрон и включающего ствол с поршнем и ударно-спусковой механизм.
К недостаткам данного устройства следует отнести использование холостых патронов для создания давления от пороховых газов, а также громоздкость распыливающего устройства. Кроме того, устройство не обеспечивает непрерывной подачи огнегасящей жидкости к цели.
Предложенное изобретение направлено на решение технической задачи, заключающейся в повышении эффективности локального пожаротушения и замораживания грунта, загрязненного нефтепродуктами, пожаро-, взрывоопасными, ядовитыми и химически активными веществами при его очистке.
Использование ранца с замораживающей огнегасящей жидкостью позволит обеспечить максимально быстрое локальное пожаротушение, а также замораживание загрязненного слоя грунта с целью его очистки.
Технический результат, заключающийся в устранении указанных недостатков в ранцевом огнетушителе, содержащем емкость для огнегасящей жидкости в виде ранца, распыливающее устройство и шланг, соединяющий распыливающее устройство с емкостью, достигается за счет того, что корпус огнетушителя образован внутренним и внешним резервуарами, пространство между которыми заполнено теплоизоляцией, содержит замораживающую огнегасящую жидкость, ручку и ремни для переноса, теплоизолированную прокладку с одной из боковых сторон, встроенные манометр и указатель уровня, сообщенные с внутренним резервуаром импульсными трубками, патрубок для заправки замораживающей огнегасящей жидкости с предохранительной крышкой-клапаном, размещенными в верхней его части, конический патрубок с вентилем выдачи жидкости, смонтированные в нижней части корпуса, выходной фланец, гибкий теплоизолированный трубопровод, сообщающий его посредством резьбовых соединений с входным фланцем распылительного устройства, выполненного в виде пистолетного механизма с запорным поршнем и зубчатой направляющей, шестеренкой, кулачковым курком, отжимной пружиной, накладкой-ограничителем, смонтированного в едином корпусе с теплоизоляцией, рукоятками, стволом выдачи жидкости с резьбовым фланцем.
Кроме того, резьбовой фланец ствола распылительного устройства содержит сменные распределительные насадки, выполненные в форме конуса с круглым отверстием или в форме распылительного Т-образного коллектора с ответвлениями и размещенными на них форсунками, или в форме щелевого сопла с прямоугольным отверстием.
На фиг.1 схематично изображен общий вид ранцевого огнетушителя; на фиг.2 изображены продольный и поперечный разрезы теплоизолированного ранца; на фиг.3 изображен продольный разрез распылительного устройства пистолетного типа; на фиг.4 изображены конструкции распылительных насадков.
Предлагаемое устройство представляет собой теплоизолированный ранец 1 с ремнями 19 для ношения на плечах и ручкой 10 для ручной переноски ранца, корпус которого образован внутренним 6 и внешним 7 резервуарами, пространство между которыми заполнено теплоизоляцией 5. С одной из боковых сторон ранца имеется теплоизолированная прокладка 18 для контакта со спиной человека. Во внутреннем резервуаре 6 ранца 1 находится замораживающая огнегасящая жидкость 11. В верхней части корпуса ранца 1 встроен патрубок 9 для заправки замораживающей огнегасящей жидкости с предохранительной крышкой-клапаном 8 для сброса избыточного давления во внутреннем резервуаре 6. На корпусе ранца установлен манометр 16 и указатель уровня жидкости 17, сообщенные с внутренним резервуаром 6 импульсными трубками 12. В нижней части корпуса ранца 1 встроен конический патрубок 13 с запорным вентилем 14 для выдачи замораживающей огнегасящей жидкости 11 и выходной фланец 15, к которому посредством резьбового соединения подведен гибкий теплоизолированный трубопровод 4. Другой конец трубопровода 4 посредством резьбового соединения сообщается с входным фланцем 31, размещенным на корпусе распылительного устройства 2. Распылительное устройство 2 представляет собой пистолетный механизм, смонтированный в едином корпусе 23 с теплоизоляцией 26 и рукоятками 30, 32, и ствол 27 для выдачи жидкости с резьбовым фланцем 28. Пистолетный механизм включает в себя цилиндрический запорный поршень 25 с зубчатой направляющей 20, шестеренку 24, кулачковый курок 33, отжимную пружину 21 и накладку-ограничитель 22 перемещения поршня 25. На резьбовой фланец 28 ствола 27 распылительного устройства 2 монтируется распределительный насадок 3, который может быть выполнен в форме конуса с круглым отверстием 29 или в форме распылительного Т-образного коллектора 34 с ответвлениями 35 и размещенными на них форсунками 36, или в форме щелевого сопла с прямоугольным отверстием 37.
Устройство работает следующим образом: во внутренний резервуар 6 ранцевого огнетушителя 1 через верхний патрубок 9 заправляется замораживающая огнегасящая жидкость 11 (например, жидкий азот), после чего патрубок 9 закрывается предохранительной крышкой-клапаном 8. Крышка-клапан 8 завинчивается до упора с целью поднятия давления во внутреннем резервуаре 6. Величина давления и уровень заправленной жидкости отображаются на манометре 16 и указателе уровня 17. Ранец 1 может перемещаться с помощью ручки 9 или одеваться на плечи человека с помощью ремней 19.
Для обеспечения подачи замораживающей огнегасящей жидкости 11 к обрабатываемому объекту открывают вентиль 14 и жидкость самотеком по гибкому трубопроводу 4 поступает в распылительное устройство 2.
С помощью рукояток 30 и 32 распылительное устройство 2 направляют в сторону обрабатываемого объекта. Путем нажатия кулачкового курка 33 с помощью шестеренки 24 и зубчатой направляющей 20 производится перемещение запорного поршня 25 и жидкость поступает по стволу 27 к распределительному насадку и распыляется в нужном направлении.
При обработке небольших очагов возгорания используют насадок 3 в форме конуса с круглым отверстием 29, обеспечивающим факел распыла жидкости. При обработке больших очагов возгорания используют насадок 3 в форме Т-образного коллектора 34 с форсунками 36, обеспечивающий несколько факелов распыла и большую площадь обработки.
При необходимости использования газообразной огнегасящей среды используют насадок 3 в форме щелевого сопла с прямоугольным отверстием 37 для равномерной выдачи огнегасящего газа.
В случае необходимости замораживания загрязненной территории могут использоваться те же насадки 3 в зависимости от масштабов загрязнения.
Для выключения устройства из работы производится обратный порядок действий, при этом предохранительная крышка-клапан 8 открывается на полоборота для сброса давления.
Во избежание обморожения обслуживающего персонала корпус ранца 1, гибкий трубопровод 4 и распылительное устройство 2 выполнены теплоизолированными, причем корпус ранца 1 содержит дополнительную прокладку 18 для контакта со спиной человека.
2
Вместимость ранца 1 предполагает заправку 20 л замораживающей огнегасящей жидкости, с общей массой заполненного ранца чуть более 20 кг, что является допустимой нагрузкой для человека и достаточно для тушения пожара на площади ориентировочно 200 м.
Устройство позволяет быстро и эффективно обеспечить локальное тушение очагов пожара на любой территории, по-необходимости проморозить грунт, загрязненный нефтепродуктами, пожаро-, взрывоопасными, ядовитыми и химически агрессивными веществами, с последующим его съемом и утилизацией, а также сократить продолжительность и затраты на локализацию таких аварийных ситуаций.