ВЫПУСКНОЙ НАСАДОК-РАСПЫЛИТЕЛЬ ДЛЯ ПОРОШКОВОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ

Полезная модель относится к противопожарной технике, в частности к устройству распыления огнетушащего порошка и может быть использована для подавления очагов возгорания в труднодоступных местах, преимущественно в моторных отсеках транспортных средств.
Тушение возгораний в моторных отсеках имеет ряд специфических особенностей: высокая плотность оборудования, высокая степень загрязнения горючими материалами, большое количество вероятных мест возгорания, относительно малый радиус распыления и большое количество теневых зон. В связи с этим требуется несколько насадков-распылителей, установленных в зонах наиболее вероятных мест возгорания, а их разводку предпочтительно проводить посредством системы трубопроводов в этих зонах.
Известен патент РФ №64081 на полезную модель «Выпускной насадок-распылитель для модуля порошкового пожаротушения» (МПК А62С 35/10, опубликованный 27.06.2007). Данный выпускной насадок предназначен для установки на выходном отверстии модуля порошкового пожаротушения. Представляет собой конструкцию в виде полого цилиндра, переходящего в полусферу с выпускным отверстием, образованным сечением плоскости или телом вращения, проходящим, например, через полусферу, при этом площадь выпускного отверстия составляет от 15 до 80% площади поверхности полусферы, а сечение выполнено под углом не более 60 градусов по отношению к основанию полого цилиндра.
К недостаткам, препятствующим использованию насадка-распылителя, описанного в патенте №64081, относится недостаточный по размеру угол распыления.
Известен патент РФ №81081 на полезную модель «Модуль порошкового пожаротушения» (МПК А62С 35/00, опубликованный 10.03.2009), где описана конструкция полого рассекателя струи, который выполнен в виде цилиндра, переходящего в полусферу с отверстиями, при этом длина цилиндрической части составляет 0,2-0.45 диаметра разрушаемой диафрагмы, а отверстия выполнены на всей поверхности полусферы или на ее части. Площадь отверстий составляет 20-40% от площади полусферы.
К недостаткам, препятствующим использованию насадка, описанного в патенте №81081, относится позиционирование непосредственно на модуле, что не может обеспечить доступ огнетушащего вещества в «теневые» зоны.
Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков и техническому результату является насадок, описанный в патенте на полезную модель №81081, который принят в качестве прототипа.
Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является обеспечение пожаротушения в труднодоступных зонах, преимущественно в моторных отсеках транспортных средств.
Техническим результатом при использовании предлагаемого распылителя является равномерное распределение огнетушащего порошка в защищаемом объеме с радиусом тушения до 3-х метров.
Указанный технический результат достигается тем, что выпускной насадок-распылитель для порошкового пожаротушения, выполненный в виде полого цилиндра, переходящего в полое тело геометрической формы с сопловыми отверстиями, отличается тем, что полое тело выполнено конической формы с углом при вершине конуса от 85 до 95 градусов, отверстия выполнены на вершине и на боковой поверхности конической части насадка и дополнительно на боковой поверхности цилиндрической части, примыкающей к конической, отверстия на боковой поверхности конической части выполнены щелевидными продольно от основания конуса к вершине, при этом общая площадь отверстий составляет от 50% до 100% площади сечения цилиндрической части.
Обеспечение максимальной эффективности может быть достигнуто выполнением распылителя с возможностью его разъемного соединения с гибким трубопроводом.
Для предотвращения попадания в устройство через отверстия загрязнений насадок-распылитель может быть снабжен полимерным защитным колпачком.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлен общий вид распылителя, а на фиг. 2 - вид сбоку.
Выпускной насадок-распылитель представляет собой полый цилиндр (1), переходящий в коническую часть (2), выполненную с углом при вершине от 85 до 95 градусов и с сопловым отверстием (3) на вершине, на конической поверхности (2) выполнены щелевидные отверстия (4), расположенные продольно от основания конуса к вершине, а также выполнены отверстия (5) на боковой поверхности цилиндрической части (1). Суммарная площадь отверстий составляет от 50% до 100% площади сечения цилиндрической части.
При этом цилиндрическая часть (1) насадка заканчивается резьбой, что обеспечивает качественное соединение с гибким трубопроводом. Защитный колпачок на чертеже не указан.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Насадок-распылитель является конечным звеном ветки трубопровода или распределительных рукавов трубопровода и устанавливается, например, в угольник 90°-1-25 ГОСТ 8946-75 посредством резьбы (например, G1") с фиксацией контргайкой 25 ГОСТ 8968-75. Гибкий трубопровод в свою очередь соединяют с выпускным отверстием емкости с огнетушащим порошком. При создании определенного давления в емкости с огнетушащим порошком, последний по трубопроводу доходит до насадка-распылителя, который обеспечивает выход и распыление порошка:
- в осевом направлении через отверстие (3) на вершине конуса (2),
- в перпендикулярном к оси насадка-распылителя направлении через отверстия (5) полого цилиндра (1),
- с наклоном к оси (близко к 45 градусам) через щелевые отверстия (4) конусной части (2).
Такое распределение отверстий обеспечивает равномерную подачу огнетушащего порошка во всем объеме защищаемой зоны любой сложной конфигурации. Поскольку распылители на трубопроводе расположены в непосредственной близости от места наиболее вероятного возгорания, то это способствует достижению максимальной эффективности тушения при объемном распределении огнетушащего порошка.
Защитный колпак, которым может быть закрыт насадок-распылитель, отбрасывается под давлением потока порошка и не затрудняет процесс тушения.
Испытания предлагаемого выпускного насадка-распылителя, предназначенного преимущественно для транспортных средств, проводились с целью проверки равномерности объемного распределения огнетушащего порошка за счет конструкции распылителя и, как следствие, эффективности тушения очагов пожара в защищаемых зонах.
3
3
Испытания проводились на испытательном полигоне ООО «Эпотос-К» для класса пожара В по ГОСТ Р 53286-2009 в камерах размером 1,6×1,6×2,0 м (V=5 м) и размером 1,6×1,6×1,25 м (V=3 м), а также в условиях, имитирующих защищаемые зоны в автобусе Mersedes-Benz.:
- с закрытой дверью камеры;
- с приоткрытой дверью камеры, степень негерметичности объема 5%.
В качестве огнетушащего порошка использовали порошок Вексон-АВС 70, которым были заряжены модули порошкового пожаротушения (МПП) «Буран-2КДТ», « Буран-7КДТ» и «Буран-15КДТ», соответствующие ТУ 2149-238-10968286-2011.
Испытания проводились при тушении модельных очагов определенного размера и очагов пожара ранга 2 В.
Примеры конкретного исполнения
Пример №1
Насадок-распылитель выполнен с углом при вершине конуса 85°, а общая площадь отверстий составляет 60% от площади сечения цилиндрической части.
3
Проводилось тушение модельных очагов пожара с размерами D=180 мм, h=70 мм в количестве 9 шт. и модельных очагов пожара ранга 2В в количестве 2 шт. в камере объемом 5 м с закрытой дверью. Использовали размещенный внутри камеры МПП «Буран-2КДТ», выпускное отверстие которого было соединено непосредственно с направляющим трубопроводом длиной 1,5 м, заканчивающимся насадком-распылителем в количестве 1 шт.
Результат тушения: равномерное распределение огнетушащего порошка в защищаемом объеме с радиусом тушения до 3-х метров, 100% тушение всех очагов.
Пример №2
Насадок-распылитель выполнен с углом при вершине конуса 95°, а общая площадь отверстий составляет 50% от площади сечения цилиндрической части.
Условия испытаний такие же, как в примере №1, но количество модельных очагов пожара ранга 2В увеличено до 5 шт.
Результат тушения: равномерное распределение огнетушащего порошка в защищаемом объеме с радиусом тушения до 3-х метров, 100% тушение всех очагов.
Пример №3
Насадки-распылители выполнены: один с углом при вершине конуса 90°, общая площадь отверстий составляет 100% от площади сечения цилиндрической части, другой - с углом при вершине конуса 90°, общая площадь отверстий составляет 63% от площади сечения цилиндрической части.
3,
Проводилось тушение модельных очагов пожара ранга 2В в количестве 4 шт.в камере объемом 5 мстепень негерметичности 5%. Использовали размещенный внутри камеры МПП «Буран-2КДТ», выпускное отверстие которого было соединено непосредственно с раздвоенным направляющим трубопроводом: одна часть длиной 1,5 м заканчивалась насадком-распылителем - 1 шт., другая часть длиной 1 м также заканчивалась насадком-распылителем - 1 шт.
Результат тушения: равномерное распределение огнетушащего порошка в защищаемом объеме с радиусом тушения до 3-х метров, 100% тушение всех очагов.
Пример №4
Насадок-распылитель выполнен с углом при вершине конуса 90°, а общая площадь отверстий составляет 90% от площади сечения цилиндрической части.
3
Проводилось тушение модельных очагов пожара ранга 2В в количестве 6 шт. в камере объемом 5 м, степень негерметичности 5% в условиях, имитирующих защищаемые зоны в автобусе Mersedes-Benz. Использовали размещенный за пределами камеры МПП «Буран-15КДТ», выпускное отверстие которого было соединено непосредственно с направляющим трубопроводом длиной 10 м, и с последующей разводкой на 6 рукавов по 1,5 м, каждый из которых заканчивался насадком-распылителем, также 6 шт. Распределительные рукава были полностью размещены в камере.
Результат тушения: равномерное распределение огнетушащего порошка в защищаемом объеме с радиусом тушения до 3-х метров, 100% тушение всех очагов.
Пример №5
Насадок-распылитель выполнен с углом при вершине конуса 90°, а общая площадь отверстий составляет 75% от площади сечения цилиндрической части.
Условия испытаний такие же, как в примере №4, но 3 насадка-распылителя закрыты защитными колпачками.
Результат тушения: равномерное распределение огнетушащего порошка в защищаемом объеме с радиусом тушения до 3-х метров, 100% тушение всех очагов.
Пример №6
Один насадок-распылитель выполнен с углом при вершине конуса 95°, а общая площадь отверстий составляет 96% от площади сечения цилиндрической части. Насадки-распылители в количестве 3-х шт. выполнены с углом при вершине конуса 90°, а общая площадь отверстий составляет 63% от площади сечения цилиндрической части, и при этом закрыты защитными колпачками.
3
Проводилось тушение модельных очагов пожара ранга 2В в количестве 6 шт. в камере объемом 3 м, степень негерметичности 5%. Использовали размещенный за пределами камеры МПП «Буран - 7 КДТ», выпускное отверстие которого было соединено непосредственно с направляющим трубопроводом длиной 5 м и с последующей разводкой на 4 рукава по 1,5 м, каждый из которых заканчивался насадком-распылителем в общем количестве - 4 шт. Распределительные рукава были полностью размещены в камере.
Результат тушения: равномерное распределение огнетушащего порошка в защищаемом объеме с радиусом тушения до 3-х метров, 100% тушение всех очагов.
Пример №7
Насадок-распылитель выполнен с углом при вершине конуса 85°, общая площадь отверстий составляет 70% от площади сечения цилиндрической части.
3
Проводилось тушение модельных очагов пожара ранга 2В в количестве 6 шт. в камере объемом 5 м, степень негерметичности 5%. Использовали, размещенный за пределами камеры МПП «Буран-15 КДТ», выпускное отверстие которого было соединено непосредственно с направляющим трубопроводом длиной 5 м и с последующей разводкой на 4 рукава по 1,5 м, каждый из которых заканчивался насадком-распылителем, также 4 шт., из них 3 насадка-распылителя с защитными колпачками. Распределительные рукава были полностью размещены в камере.
Результат тушения: равномерное распределение огнетушащего порошка в защищаемом объеме с радиусом тушения до 3-х метров, 100% тушение всех очагов.
Результаты испытаний представлены в Таблице 1.
Испытания прототипа проводились в аналогичных условиях, таких же, как в примере №1. Результат тушения: потушено соответственно 4 из 9 очагов и 1 из 2-х очагов, что по мнению авторов обусловлено малым объемом выпускаемого огнетушащего порошка при недостаточном быстродействии.
Также были проведены по 3 испытания по каждому параметру предлагаемого насадка-распылителя, значения которых отличаются от заявленных параметров.
При общей площади отверстий, составляющей меньше 50% (например, 45%) от площади сечения цилиндрической части, не обеспечивается равномерное распределение порошка в объеме радиусом до 3-х метров, так как наблюдается уменьшение объема выпускаемого порошка за счет «слабой» струи газопорошковой смеси.
При общей площади отверстий, составляющей больше 100% (например, 105%) от площади сечения цилиндрической части, не обеспечивается равномерное распределение порошка в объеме радиусом до 3-х метров за счет падения скорости потока газопорошковой смеси.
Угол при вершине конуса насадка-распылителя, указанный в формуле, является оптимальным для достижения необходимого технического результата: равномерного распределения порошка в объеме до 3-х метров. Уменьшение (менее 85°), например до 80°, угла приводит к увеличению потока перпендикулярного оси насадка-распылителя, а увеличение (больше 95°), например 100°, - к увеличению потока соосного оси насадка. В обоих случаях наблюдается неравномерность распределения порошка в заданном объеме и, как следствие, не достигается 100% тушение условных очагов.
Проведенные испытания подтверждают достижение указанного в заявке технического результата при использовании предлагаемого насадка-распылителя. На достижение технического результата не оказывало влияние наличие направляющего трубопровода довольно большой протяженности (до 10 м), транспортирующего огнетушащий порошок из МПП, а также наличие распределительных рукавов в количестве до 6 штук. Применение защитных полимерных колпаков для насадка-распылителя также не препятствует достижению технического результата, но предохраняет от загрязнения насадки-распылители и трубопроводы, сохраняя их в рабочем состоянии.
Во всех испытаниях по представленным в таблице примерам обеспечивалось равномерное распределение тушащего порошка в объеме радиусом до 3-х м, при этом фиксировались такие параметры, как быстродействие и время действия по ГОСТ 53286-2009.
Таким образом, предлагаемая полезная модель направлена на решение поставленной задачи и обеспечивает достижение необходимого технического результата при тушении различного типа очагов пожара в труднодоступных зонах, преимущественно в моторных отсеках транспортных средств.