МОДУЛЬ ПОРОШКОВОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ

Полезная модель относится к противопожарной технике, в частности, к устройствам порошкового пожаротушения, снабженным рассекателем струи, и предназначена для тушения пожаров в помещениях различного назначения.
При подавлении несанкционированных загораний в помещениях различного назначения с высоты более 2,5 метров многие производители устройств пожаротушения вынуждены поднимать давление подачи огнетушащего порошка до 20 атм. Только при таком давлении удается обеспечить эффективное тушение площади очага. Например, изделие марки «Тунгус» (патент РФ №2276614 и №228133, кл. А62С 35\00, публ. 2006 г.) снабжено насадком-распылителем, конструкция которого обеспечивает зауживание струи порошка при давлении 20 атм. Тушение по площади достигается устойчиво, а тушение по объему обусловлено только отраженным от защищаемой площади порошком (снизу), что далеко не всегда обеспечивает надежное тушение в объеме.
Известен модуль пожаротушения (патент РФ №2262366, кл. А62С 35\00, публ. 2005 г.), содержащий заполненный огнетушащим порошком герметичный корпус с газогенерирующим зарядом, инициирующим устройством, выпускным насадком с разрушаемой диафрагмой, над которой внутри насадка установлен конический рассекатель струи огнетушащего порошка с обеспечением возможности его свободного перемещения вдоль оси.
К причинам, препятствующим использованию известного изобретения, относится недостаточная равномерность распределения порошка в объеме тушения, поскольку конический рассекатель обеспечивает только направление струи, но не обуславливает его равномерное распределение в
объеме. Возвратно-поступательные движения рассекателя снижает давление порошковой струи, что негативно сказывается на эффективности тушения.
Известно устройство для тушения пожара (патент РФ №2189265, кл. А62С 35\00, публ. 2002 г.) Данное устройство включает герметичный корпус с огнетушащим порошком, электроактиватором, газогенерирующим зарядом и разрушаемую диафрагму внутри выпускного насадка, к которому снаружи корпуса прикреплен рассекатель струи огнетушащего порошка. Расстояние между выпускным насадком и коническим рассекателем струи составляет от 0,2 до 5,0 диаметров выпускного насадка. Это позволяет регулировать оптимальный угол выброса порошка в зависимости от высоты размещения огнетушащего устройства над защищаемой площадью, то есть для каждой высоты (h) нужно изготавливать соответствующую конструкцию. Данная конструкция обуславливает свободное истечение огнетушащего порошка, однако, угловые характеристики конического рассекателя обеспечивают только заданное направление струи без обеспечения равномерности распределения по объему. Размещение рассекателя снаружи корпуса может привести к деформации устройства при транспортировке или монтаже на объекте. Указанные недостатки препятствуют использованию данного устройства.
Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является устройство для тушения пожара по патенту №2189265, которое и выбрано в качестве прототипа.
Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является равномерное распределение огнетушащего порошка в объеме, не зависимо от высоты размещения огнетушащего устройства.
На решение поставленной задачи направлена предлагаемая полезная модель.
Техническим результатом при использовании предлагаемого модуля порошкового пожаротушения является:
- равномерное распределение огнетушащего порошка в объеме и по площади при сохранении времени подачи порошка (импульса) за счет конструктивных особенностей рассекателя;
- надежность тушения независимо от высоты защищаемого помещения путем подачи огнетушащего порошка сверху под давлением не более 15 атм., указанный угол наклона лопастей обеспечивает тушение в диапазоне высоты от 3 до 6 метров, то есть универсальность модуля;
- рассекатель жестко закреплен в выпускном насадке (перед мембраной или после нее) и такое размещение защищает рассекатель от деформационных воздействий.
Указанный технический результат достигается тем, что модуль порошкового пожаротушения, включающий заполненный огнетушащим порошком герметичный корпус с газогенерирующим зарядом, инициирующим устройством, выпускным насадком с разрушаемой мембраной и рассекателем струи, отличающийся тем, что рассекатель струи установлен в выпускном насадке перед мембраной или после нее и выполнен в виде плоского диска и кольца большего диаметра, соосно расположенных в одной плоскости, соединенных между собой лопастями, размещенными на равных угловых расстояниях друг от друга и развернутых относительно поверхности колец под углом от 45° до 60°.
Оптимальным является выполнение лопастей рассекателя в количестве от 4 до 12, технологичнее лопасти рассекателя располагать в радиальном направлении.
Для увеличения заполняемости защищаемого объема огнетушащим порошком в плоском диске может быть выполнено центральное отверстие, а оптимальное соотношение общей площади лопастей и площади выпускного насадка составляет 0,5:1 до 0,8:1.
При этом возможна установка рассекателя струи в двух положениях, когда лопасти развернуты внутрь корпуса и когда наружу Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг.1 представлен общий вид части модуля порошкового пожаротушения в разрезе. На фиг.2 представлен рассекатель струи вид сверху. На фиг.3 - сечение А-А рассекателя и на фиг.4 - изображена единственная лопасть, развернутая под углом 45°.
Модуль порошкового пожаротушения (фиг.1) состоит из герметичного корпуса (1), заполненного огнетушащим порошком (2), газогененрирующего заряда и инициирующего устройства (на чертеже не показаны), а также содержит выпускной насадок (3) с разрушаемой мембраной (4). Рассекатель струи (5) установлен внутри выпускного насадка (3). Рассекатель струи (5) состоит из плоского диска (6) и кольца (7) большего диаметра, соосно расположенных в одной плоскости и соединенных между собой лопастями (8) - фиг.2 и 3. Лопасти (8), радиально размещенные на равных угловых расстояниях друг от друга и развернуты относительно диска (6) и кольца (7) под углом от 45° до 60°, на фиг.4 - угол разворота 45°. На фиг.1 представлен возможный вариант размещения рассекателя струи (5) внутри выпускного насадка (3) перед мембраной (4), если рассматривать его положение относительно движения огнетушащего порошка (2), при этом развернутые лопасти (8) направлены внутрь корпуса (1).
Указанный на чертеже рассекатель изготовлен штамповкой с последующим развертыванием лопастей под определенным углом. Рассекатель данной конструкции можно изготавливать иными способами, например, крепить лопасти точечной сваркой к диску и кольцу.
Для проведения испытаний в корпус (1) модуля засыпали огнетушащий порошок (2), устанавливали газогенерирующий заряд и инициирующее устройство, в выпускном насадке (3) устанавливали рассекатель струи (5), причем лопасти (8) могут быть направлены как внутрь корпуса (1), так и наружу. После установки рассекателя (5) закрепляли мембрану (4). В другом варианте сборки модуля мембрана (4) и рассекатель (5) менялись местами. Готовые модули опробованы на модельных очагах пожара.
Устройство работает следующим образом:
Корпус (1) модуля, заполненный огнетушащим порошком (2), снабжен газогенерирующим зарядом и инициирующим устройством. При возникновении загорания на модуль поступает электрический сигнал, который запускает в работу устройство генерации газов (на чертеже не указано), расположенное внутри модуля. При достижении давления, достаточного для вскрытия мембраны (4), установленной в выпускном насадке (3), мембрана (4) разрушается и огнетушащий порошок через рассекатель (5) подается в защищаемое помещение. Благодаря рассекателю (5) с направленными определенным образом лопастями (8), закрепленными между диском (6) и кольцом (7), огнетушащий порошок равномерно поступает на защищаемую площадь и в объем. Выбранные опытным путем параметры технических характеристик (угол разворота лопастей и их количество) позволяют повысить надежность работы модуля, повысить показатели его огнетушащей эффективности и обеспечить их стабильность в интервале высот от 3 до 6 метров, не применяя для этого дополнительные конструктивные элементы распыления огнетушащего порошка. Данные выводы подтверждаются результатами полигонных испытаний модуля, в сравнении с прототипом, которые представлены в таблицах.
1
2
1
2
Испытания проводились в соответствии с методиками, представленными в НПБ 67-98 «Автоматические установки порошкового пожаротушения. Модули. Общие технические требования. Методы испытаний» Фиксировался результат тушения модельных очагов пожара (бензин)на максимально возможной фиксированной площади (S и S), на которой обеспечивается тушение, и высота (h=3 м и h=6 м) с которой обеспечивался данный результат.
По каждому примеру было проведено не менее 3-х испытаний. В таблицах представлены результаты испытаний модулей, полученные на экспериментальных образцах с лопастным рассекателем струи и прототипа с рассекателем конической формы.
Оптимальные результаты испытаний по таким показателям, как: площадь тушения, и высота, с которой обеспечивается тушение, получены при использовании всех существенных признаков, изложенных в формуле полезной модели.
Таким образом, предлагаемая полезная модель соответствует критериям патентоспособности по действующему законодательству и направлена на решение поставленной задачи.
Таблица 1.
Технические характеристики
Примеры №
1
2
3
4
5
6
Угол разворота лопастей (от 45 до 60° по формуле), град.
40
45
50
60
65
40
Количество лопастей (от 4 до 12 по формуле).
4
4
4
4
4
8
Соотношение общей площади лопастей, к площади сечения выпускного насадка (от 0,5:1 до 0,8:1 по формуле)
0,5:1
0,5:1
0,7:1
0,5:1
0,5:1
0,7:1
Площадь тушения, при высоте h<sub>1</sub>-S<sub>1</sub>, м<sup>2</sup>
20
23
23
23
23
20
при высоте h<sub>2</sub>-S<sub>2</sub>, м<sup>2</sup>
15
18
18
18
15
15
Продолжение таблицы
Технические характеристики
Примеры №
7
8
9
10
11
12
Угол разворота лопастей (от 45 до 60° по формуле), град.
45
50
60
65
40
45
Количество лопастей (от 4 до 12 по формуле).
8
8
8
8
12
12
Соотношение общей площади лопастей, к площади сечения выпускного насадка (от 0,5:1 до 0,8:1 по формуле)
0,5:1
0,5:1
0,7:1
0,7:1
0,7:1
0,7:1
Площадь тушения, при высоте h<sub>1</sub>-S<sub>1</sub>, м<sup>2</sup>
23
23
23
20
20
23
при высоте h<sub>2</sub>-S<sub>2</sub>, м<sup>2</sup>
18
18
18
15
15
18
Продолжение таблицы
Технические характеристики
Примеры №
13
14
15
16*
17*
18*
Угол разворота лопастей (от 45 до 60° по формуле), град.
60
50
50
45
50
60
Количество лопастей (от 4 до 12 по формуле).
12
3
13
4
4
4
Соотношение общей площади лопастей, к площади сечения выпускного насадка (от 0,5:1 до 0,8:1 по формуле)
0,5:1
0,5:1
0,7:1
0,5:1
0,7:1
0,7:1
Площадь тушения, при высоте h<sub>1</sub>-S<sub>1</sub>, м<sup>2</sup>
23
18
17
23
23
23
при высоте h<sub>2</sub>-S<sub>2</sub>, м<sup>2</sup>
18
15
14
18
18
18
Продолжение таблицы
Технические характеристики
Примеры №
19*
20
21*
22
23
24
Угол разворота лопастей (от 45 до 60° по формуле), град.
45
50
60
45
60
45
Количество лопастей (от 4 до 12 по формуле).
12
12
12
4
4
12
Соотношение общей площади лопастей, к площади сечения выпускного насадка (от 0,5:1 до 0,8:1 по формуле)
0,5:1
0,5:1
0,7:1
0,8:1
0,8:1
0,8:1
Площадь тушения, при высоте h<sub>1</sub>-S<sub>1</sub>, м<sup>2</sup>
23
23
23
23
23
23
при высоте h<sub>2</sub>-S<sub>2</sub>, м<sup>2</sup>
18
18
18
18
18
18
Продолжение таблицы
Технические характеристики
Примеры №
25
26
27
28
29
30
Угол разворота лопастей (от 45 до 60° по формуле), град.
60
45
45
60
60
45
Количество лопастей (от 4 до 12 по формуле).
12
4
4
4
4
12
Соотношение общей площади лопастей, к площади сечения выпускного насадка (от 0,5:1 до 0,8:1 по формуле)
0,8:1
0,4:1
0,9:1
0,4:1
0,9:1
0,4:1
Площадь тушения, при высоте h<sub>1</sub>-S<sub>1</sub>, м<sup>2</sup>
23
19
19
20
23
20
при высоте h<sub>2</sub>-S<sub>2</sub>, м<sup>2</sup>
18
15
16
15
15
15
Продолжение таблицы
Заявляемые параметры
Примеры №
31
32
33
Прототип «Буран-8СВ»
Прототип «Буран-8В»
Угол разворота лопастей (от 45 до 60° по формуле), град.
45
60
60
Количество лопастей (от 4 до 12 по формуле).
12
12
12
Соотношение общей площади лопастей, к площади сечения выпускного насадка (от 0,5:1 до 0,8:1 по формуле)
0,9:1
0,4:1
0,9:1
Площадь тушения, при высоте h<sub>1</sub>-S<sub>1</sub>, м<sup>2</sup>
20
20
20
21
при высоте h<sub>2</sub>-S<sub>2</sub>, м<sup>2</sup>
15
14
15
16
Жирным шрифтом выделены наилучшие результаты.
* - испытания, при которых распылитель был размещен лопастями вверх.