ОГНЕТУШИТЕЛЬ (ВАРИАНТЫ)

Полезные модели относятся к области пожаротушения, в частности к установкам пожаротушения температурно активированной водой (TAB) и могут быть использованы для тушения пожаров различных категорий как поверхностным, так и объемным способами, а также для осаждения дыма, пыли и паров ядовитых веществ.
Известна «Установка пожаротушения» по Авторскому свидетельству СССР №1775120 от 02.06. 1990 г. МПК А62С 35/00, в виде соединенных между собой герметичных резервуаров с барботерами, находящихся под давлением огнетушащего вещества. Внутри резервуаров последовательно встроены герметичные гофрированные сосуды, выполненные в виде цилиндрических и шарообразных замкнутых сосудов с дроссилирующими отверстиями. Нагревание огнетушащего вещества в установке производится от стороннего источника пара, а поддержание заданных параметров осуществляется электронагревателями. Для уменьшения теплопотерь установка покрыта снаружи теплоизоляцией. Установка используется как в стационарном, так и в мобильном (на шасси ЗиЛ-131) вариантах.
Недостатками этой установки являются:
сложность изготовления и эксплуатации;
высокая стоимость;
ограниченная область применения.
Известна также ранцевая «Установка для тушения охлажденным паром» (журнал «Пожарное дело» №4, 2007 год. Стр.40.) Установка состоит из парогенератора, емкости с запасом воды и приспособления для переноски.
Парогенератор соединен с выходным соплом гибким трубопроводом. Обслуживать такую установку может лишь хорошо подготовленный оператор.
Недостатками этой установки являются:
относительно малая огнетушащая эффективность однофазной (паровой) струи;
сложность изготовления и эксплуатации;
большие массо-габаритные характеристики;
ограниченная область применения.
Наиболее близким по своей сущности и потребительским качествам к заявленным полезным моделям является «Огнетушитель» по Патенту РФ №2265467 от 16.06. 2004 г., МПК А62С 13/62 и его различные модификации. Устройство-прототип выполнено в виде переносной установки пожаротушения тонкораспыленной водой закачного типа, в которой огнетушащая жидкость в емкости находится под высоким давлением вытесняющего газа. Огнетушитель содержит емкость с огнетушащей жидкостью, систему вытеснения жидкости, включающую сифонную трубку, запорно-пусковое устройство (ЗПУ), соединенное с выходом сифонной трубки, размещенной в полости емкости, распылитель жидкости, снабженный выходным соплом и трубопровод, соединяющий выход ЗПУ с распылителем жидкости.
Недостатками ближайшего аналога являются:
относительно низкие огнетушащие свойства жидкости, обусловленные тем, что при ее распылении формируется струя с большим диаметром капель;
непроизводительное использование огнетушащей жидкости и объема самого огнетушителя из-за принятой в прототипе системы вытеснения жидкости, предусматривающей ее непроизводительный остаток до 10% и отведения 20-30% объема огнетушителя под вытесняющий газ;
сложное устройство распылителя, из-за чего возможно его засорение, а так же замерзание в холодное время.
Техническим результатом заявленных вариантов полезной модели является повышение огнетушащих свойств жидкости и более полное использования заряда жидкости и объема емкости самого огнетушителя путем применения температурной активации жидкости.
Достижение технического результата в первом варианте обеспечивается тем, что в известный огнетушитель содержащий емкость с огнетушащей жидкостью, систему вытеснения жидкости, включающую сифонную трубку, ЗПУ, соединенное с выходом сифонной трубки, размещенной в полости емкости, распылитель жидкости, снабженный выходным соплом и трубопровод, соединяющий выход ЗПУ с распылителем жидкости, в полость емкости установлен нагревательный элемент (НЭ) для температурной активации жидкости, а на наружную поверхность емкости нанесено теплоизолирующее покрытие.
НЭ жидкости подключен к контактам входного электрического разъема (ВЭР), размещенного на корпусе емкости. В дежурном режиме ВЭР подключен к электрической сети. Новым так же является то, что НЭ выполнен с возможностью его отключения при достижении жидкостью максимально заданной температуры Тmax и повторного включения НЭ при снижении температуры жидкости до минимально заданного значения Tmin.
Корпус емкости выполнен из металла или пластика в форме прямого цилиндра или сферы. В качестве огнетушащей жидкости используют воду. В качестве НЭ, в частности, может быть использован позистор, который без дополнительных управляющих устройств обеспечивает автоматическое поддержание заданных температурных параметров.
Отличие второго варианта заявленной полезной модели от первого заключается в том, что ЗПУ скреплено с емкостью в нижней ее части, что обеспечивает исключение из полости емкости сифонной трубки, а также исключен трубопровод, соединяющий выход ЗПУ с выходом распылителя жидкости. Кроме того добавлена ручка для подвеса и транспортировки.
Заявленные полезные модели поясняются чертежами, на которых показаны:
на Фиг.1 - конструктивная схема 1-го варианта огнетушителя;
на Фиг.2 - конструктивная схема 2-го варианта огнетушителя.
Огнетушитель 1-говарианта, показанный на фиг.1,содержит емкость 1, покрытую теплоизоляцией 11 и заполненную огнетушащей жидкостью 14, в качестве которой используют обычную воду. Система вытеснения жидкости 14 из емкости 1 включает в свой состав сифонную трубку 2 и ЗПУ 3, соединенное с выходом сифонной трубки 2 уплотняющей втулкой 4. ЗПУ 3 включает пружину 5, запорный элемент 6 и управляющий рычаг 7. Выход ЗПУ 3 соединен с распылителем 8 через гибкий трубопровод 9. ЗПУ 3 крепится к горловине емкости 1 накидной гайкой 10. В нижнюю часть емкости 1 встроен нагревательный элемент 12, который подключен к внешней электрической сети через электрический разъем 13.
Огнетушитель 2-го варианта, показанный на фиг.2, отличается от 1-го варианта, показанного на фиг.1 тем, что ЗПУ 3 крепится к нижней части емкости 1, исключены сифонная трубка 2 и гибкий трубопровод 9. Дополнительным элементом огнетушителя является ручка 15 для подвеса и транспортировки. Причем как в дежурном режиме, так и при практическом применении огнетушителя 2-го варианта ЗПУ 3 должено быть ориентировано вниз относительно его емкости (см. фиг.2).
Заявленный огнетушитель работает следующим образом.
Огнетушитель предварительно заправляют огнетушащей жидкостью, т.е. обычной водой, для чего не требуется ни высокой квалификации, ни специального оборудования. Заправку производят через горловину емкости 1, в которую затем ввинчивают ЗПУ 3. После чего огнетушитель в дежурном режиме устанавливают на место хранения и подключают к электрической сети через электрический разъем 13. Нагревательный элемент 12 нагревает жидкость 14 до заданного значения температуры Тmax. При необходимости ускорения процесса выхода огнетушителя на рабочий режим можно
использовать предварительно нагретую воду. Для исключения перегрева воды или ее недопустимого охлаждения НЭ 12 выполняют с возможностью его отключения при достижении Тmax и повторного включения при охлаждении воды до Tmin. Такая возможность может быть реализована либо дополнительными термовыключателями (термореле), датчики которых должны быть установлены в полости емкости, либо использованием НЭ 12, выполненных из материалов с нелинейной зависимостью их электрического сопротивления от температуры. В частности, такими свойствами обладают позисторы (см., например, журнал «Электроника: Наука, Технология, Бизнес.» №4, 2002 г., стр.18-28, И.Смыслов «Позисторные нагреватели»).
Диапазон нагрева воды выбирают в пределах от 100°С (точка кипения воды в нормальных условиях) до 365°С (точка сверхкритического состояния воды, выше которой нагревание теряет смысл). Конкретное значение температуры нагрева воды определяется тактикой и способом тушения. Если требуется компактная струя, то воду нагревают до 100-110°С, а если перегретый пар - до 350-360°С. Изменяя температуру нагрева жидкости можно в широких пределах влиять на дисперсность и процентное соотношение фракций пар-жидкость двухфазного потока. В большинстве случаев достаточно нагревать воду до 120-180°С, при этом давление в емкости будет соответственно 0,2-1,0 МПа. При истечении такой воды в атмосферу происходит ее резкое вскипание за счет накопленной теплоты, образуется парожидкостная струя с диаметром капель 10-20 мкм. и температурой 40-50°С уже на расстоянии 30-40 см от среза сопла. Так же обеспечивается выход всей жидкости без остатка. За счет этого достигается высокий огнетушащий эффект, позволяющий тушить как поверхностным, так и объемным способами различных очагов возгорания и эффективно осаждать дым и пыль, а также пары ядовитых веществ.
Генерация двухфазного потока огнетушащего вещества в процессе работы огнетушителя осуществляется при нажатии на рычаг 7. Под действием усилия, прикладываемого к рычагу 7, происходит отжатие
запорного элемента 6 и открытие проходного канала ЗПУ 3. Жидкость 14 вытесняется из емкости 1 избыточным давлением, образующимся за счет ее перегрева. В силу того, что температура жидкости 14 сохраняется на постоянном, заданном уровне в течение всего срока работы огнетушителя, то и давление в емкости 1 будет постоянным до полного истечения всей жидкости 14 без остатка.
Огнетушитель 2-го варианта работает так же, как и огнетушитель 1-говарианта. Как в дежурном режиме, так и при практическом применении огнетушителя 2-го варианта ЗПУ 3 должно быть ориентировано вниз относительно его емкости (см. фиг.2). Причем в местах хранения огнетушитель подвешивают за ручку 15.
Таким образом, благодаря использованию температурной активации огнетушащей жидкости, достигается повышенная дисперсность двухфазного потока, что указывает на повышение его огнетушащих свойств, а возможность полного выхода перегретой жидкости обуславливает практически 100% использование объема емкости огнетушителя. Отмеченное указывает на возможность достижения технического результата при использовании заявленных полезных моделей.