МОДУЛЬ ГАЗОВОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ

Полезная модель относится к противопожарной технике, а более конкретно к автоматизированным устройствам объемного тушения посредством газообразного огнегасительного вещества, находящегося в резервуаре под постоянным давлением, и может быть использована для объемного тушения пожаров класса А, В и С и электрооборудования.
Из уровня техники известно запорно-пусковое устройство огнетушителя, включающее запорное устройство, и предохранительное устройство диафрагменного типа, состоящее из диафрагмы и пробки, и имеет возможность срабатывать при достижении предельного установленного давления, причем диафрагменное устройство прикреплено методом сварки, или пайки, или резьбового соединения, см. патент на полезную модель, RU, кл. А62С 13/76, №54520, опубликован 10.07.2006. Недостатком известного устройства является большой разброс давления прорыва диафрагмы, обусловленный плоским видом поверхности диафрагмы, работающей на срез, что существенно снижает безопасность эксплуатации устройства.
Известно устройство газового пожаротушения, включающее корпус, оснащенный кронштейном для крепления устройства на опорной поверхности, см. пат. RU, кл. А62С 35/00, №2495695, опубликован 20.10.2013. Недостатком известного устройства является неудобство его монтажа посредством кронштейна на стене или потолке, что сопряжено с опасностью падения.
Известен автоматический огнетушитель, содержащий емкость для огнетушащего вещества, систему выпуска огнетушащего вещества, пусковой механизм, включающий термочувствительный элемент и боек, термочувствительный элемент содержит корпус, разрушаемый под воздействием заданной температуры, а боек оборудован пружиной и уступом, контактирующим с подпружиненным фиксатором, опирающимся на корпус термочувствительного элемента, выполненного в виде стеклянной колбы, заполненной жидкостью с большим коэффициентом линейного расширения, при этом термочувствительный элемент дополнительно снабжен электронагревателем, связанным через пульт управления с пожарным извещателем, см. пат. RU, кл. А62С 35/68, №2104724, опубликован 20.02.1998. Автоматический огнетушитель согласно прототипу характеризуется простотой конструкции огнетушителя и повышенной надежностью его работы. Данный известный огнетушитель принят в качестве прототипа, как наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату аналог.
Недостатком прототипа является неудобная конструкция узла крепления огнетушителя, вынуждающая при подвешивании его к потолку долгое время удерживать огнетушитель навесу. Мембранный узел известного автоматического огнетушителя включает плоскую мембрану, которая при вскрытии работает на срез, при этом разброс давления вскрытия мембраны может составлять более 20%, что требует повышенного запаса прочности корпуса и утяжеляет его. Кроме того, огнетушитель согласно прототипу не оснащен средствами обратной связи и требует в процессе его эксплуатации постоянного визуального контроля в т.ч. и за сроками проведения очередного технического обслуживания. Указанные недостатки прототипа существенно снижают его эксплуатационные характеристики, к числу которых следует отнести трудоемкость при монтаже и затратность при эксплуатации, что в конечном итоге ограничивает область применения изделия.
Полезная модель направлена на достижение технического результата, который выражается в упрощении процессов монтажа/демонтажа модуля на объекте и его обслуживания в эксплуатации. В конечном итоге указанный технический результат позволяет повысить удобство и эффективность пользования модулем газового пожаротушения. В полезной модели максимально сохранены все положительные свойства прототипа, наиболее важными из которых являются надежность и быстрота срабатывания огнетушителя.
Указанный технический результат достигается тем, что модуль газового пожаротушения, включающий корпус, заполненный огнетушащим веществом, запорно-пусковое устройство, узел крепления корпуса и средство связи с удаленным пунктом контроля, отличается от прототипа тем, что он снабжен предохранительным клапаном с разрывной мембраной и датчиком давления в корпусе. Узел крепления корпуса состоит из цилиндрического стержня и взаимодействующего с ним монтажного кронштейна с фиксатором. Цилиндрический стержень одним торцом укреплен на корпусе напротив запорно-пускового устройства, а со стороны противоположного торца на его цилиндрической поверхности выполнена кольцевая канавка и две параллельные друг другу лыски. Монтажный кронштейн выполнен с возможностью крепления к поверхности защищаемого объекта и имеет несущую поверхность, в которой выполнена фигурная прорезь в виде сквозного отверстия и паза, соединяющего отверстие с краем несущей поверхности, при этом диаметр отверстия соответствует диаметру кольцевой канавки, а ширина паза соответствует расстоянию между лысками. Фиксатор выполнен в виде штифта, устанавливаемого на несущей поверхности с возможностью предотвращения поворота стержня в отверстии кронштейна. В предохранительном клапане выполнен перепускной канал для сообщения полости корпуса с атмосферой, при этом разрывная мембрана установлена с возможностью перекрытия перепускного канала и выполнена в форме части сферы, обращенной выпуклой частью к атмосферному выходу. Средство связи с удаленным пунктом контроля выполнено в виде электронного блока беспроводной передачи данных, соединенного с датчиком давления в корпусе.
Оптимальным с точки зрения достижения указанного технического результата является выполнение датчика давления в виде электроконтактного сигнализирующего манометра. Предпочтительно электронный блок беспроводной передачи данных включает контролер с функцией таймера отсчета срока очередного технического обслуживания, блок питания, передатчик сетей мобильной радиотелефонной связи с антенной, при этом передатчик сетей мобильной радиотелефонной связи функционирует в диапазоне стандарта GSM-900/1800 и в режиме GPRS.
Автономные газовые огнетушители являются приборами постоянной готовности, а также многократного использования, чем и обусловлена необходимость их периодического монтажа и демонтажа на объекте с целью переснаряжения и постоянного контроля состояния.
В основу полезной модели положен принцип максимального упрощения и снижения трудоемкости процессов установки, эксплуатации и инспекции модуля газового пожаротушения на защищаемом объекте. Корпус модуля составляет основную часть его веса. Снижение веса корпуса существенно облегчает процессы монтажа и перемещения, и возможно за счет снижения предельного давления в нем. Таким образом, величина давления в корпусе является важнейшей характеристикой модуля газового пожаротушения.
Применение в конструкции модуля составного узла крепления позволяет простым движением монтировать и демонтировать модуль под потолком. Поскольку монтажный кронштейн стационарно крепится на объекте, независимо от корпуса модуля, конструкция последнего максимально облегчена. Узел крепления унифицирован, поэтому возможна замена одного модуля на другой, без переустановки монтажного кронштейна. Фиксатор при взаимодействии с цилиндрическим стержнем образует кинематический замок, который несмотря на простоту конструкции и установки надежно удерживает корпус модуля от перемещения.
Оснащение запорно-пускового устройства предохранительным клапаном с разрывной мембраной существенно увеличивает безопасность эксплуатации модуля и улучшает его массово-габаритные характеристики, а выполнение разрывной мембраны в форме части сферы значительно усиливает этот эффект. Предохранительный клапан предотвращает несанкционированное увеличение давления в корпусе выше определенной величины, а наличие выпуклой разрывной мембраны обеспечивает точность и своевременность срабатывания клапана.
Текущий визуальный контроль за величиной давления в корпусе осуществляется путем установки датчика давления. При этом критическим является также и понижение давления в корпусе, которое может свидетельствовать о разгерметизации корпуса. Визуальный контроль, даже периодический, весьма трудоемок, поэтому конструкцией предусмотрено использование в качестве датчика давления электроконтактного сигнализирующего манометра, показания которого передаются на удаленный пункт контроля. Средство связи обеспечивает беспроводную передачу показаний манометра в виде CMC сообщений с необходимыми комментариями. Электронный блок выполняет также ряд дополнительных функций, облегчающих контроль за модулем. Дистанционный контроль параметров модуля газового пожаротушения в совокупности с автоматизированным извещением соответствующих служб, в том числе и о сроках очередного технического обслуживания, позволяет существенно упростить процесс эксплуатации и снизить соответствующие трудозатраты за счет исключения необходимости инспектирования модуля непосредственно на объекте.
Конструктивная схема модуля газового пожаротушения согласно полезной модели максимально повышает его автономность и надежность в условиях многолетнего использования. Модуль рекомендован к применению в любых помещениях, его удобство и надежность подтверждены испытаниями.
Таким образом, все отличительные от прототипа признаки модуля газового пожаротушения направлены на получение и являются достаточными для достижения технического результата, а именно упрощение процессов монтажа/демонтажа модуля на объекте и его обслуживания в эксплуатации, что, в свою очередь, позволяет повысить удобство и эффективность пользования модулем газового пожаротушения.
Модуль газового пожаротушения, характеризующийся описанной совокупностью существенных признаков, является новым и промышленно применимым.
Техническое решение иллюстрировано чертежами.
На фиг. 1 изображен общий вид модуля газового пожаротушения; фиг. 2 - запорно-пусковое устройство с предохранительным клапаном и датчиком давления; фиг. 3 - монтажный кронштейн узла крепления корпуса с фиксатором; фиг. 4 - узел крепления корпуса в штатном положении; фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 4; фиг. 6 - узел крепления с фиксатором в разрезе.
Модуль газового пожаротушения содержит корпус 1 в форме эллипсоида вращения, заполненный газообразным огнегасительным веществом, находящимся под избыточным по отношению к окружающей среде давлением. В качестве огнегасительного вещества использован хладон 125 или хладон 227 под давлением насыщенных паров 15 бар.
В нижней части корпуса 1 посредством резьбового соединения смонтировано запорно-пусковое устройство 2, включающее запорный тарельчатый клапан 3, опирающийся на разрушаемую стеклянную колбу 4, распылитель 5, пиротолкатель 6.
Запорно-пусковое устройство 2 модуля газового пожаротушения оснащено предохранительным клапаном 7, в котором выполнен перепускной канал 8, сообщающий внутреннюю полость корпуса 1 с атмосферой. В перепускном канале 8 предохранительного клапана 7 установлена разрывная мембрана 9, выполненная из алюминиевой фольги и герметично перекрывающая проходное сечение перепускного канала 8. Рабочая поверхность разрывной мембраны 9 выполнена в форме части сферы, обращенной выпуклой частью к выходному (атмосферному) участку перепускного канала 8 предохранительного клапана 7.
На запорно-пусковом устройстве 2 модуля газового пожаротушения также смонтирован датчик 10 измерения уровня давления в корпусе 1. Датчик 10 представляет собой стрелочный или электронный сигнализирующий манометр, оснащенный электроконтактным разъемом для передачи показаний непосредственно (по проводной линии) или опосредовано (по беспроводной линии) на удаленный пункт контроля.
Средство связи (на фигурах не изображено) может быть установлено как непосредственно на модуле, так и на удалении от него. Средство связи выполнено в виде электронного блока беспроводной передачи данных, электрически соединенного с датчиком 10 давления через электроконтактный разъем. Электронный блок беспроводной передачи данных выполнен в отдельном корпусе с внешним электроконтактным разъемом, внутри корпуса на электронной плате установлены контролер (микросхема) с функцией таймера отсчета срока очередного технического обслуживания, блок питания, передатчик сетей мобильной радиотелефонной связи с антенной. Электронный блок также может быть электрически соединен с через электроконтактный разъем с пиротолкателем 6.
На противоположном полюсе корпуса 1, в верхней его части, установлен узел крепления, который состоит из цилиндрического стержня 11 и взаимодействующего с ним монтажного кронштейна 12 с фиксатором 13. Стержень 11 нижним своим торцом вварен в корпус 1 напротив запорно-пускового устройства таким образом, что продольная ось стержня 11 совпадает с осью симметрии корпуса 1. В верхней части стержня 11, со стороны его противоположного торца, на цилиндрической поверхности выполнена кольцевая канавка 14, причем канавка 14 проточена на некотором расстоянии от верхнего торца стержня 11 с образованием над ней шляпки в форме пояса. Кроме того, на цилиндрической поверхности стержня 11 в районе кольцевой канавки 14 выполнены две параллельные друг другу лыски 15. Лыски 15 выполнены симметрично относительно оси стержня 11 на расстоянии друг от друга, величина которого меньше диаметра кольцевой канавки 14. Верхняя кромка каждой лыски 15 расположена в верхней плоскости кольцевой канавки 14, а нижняя - несколько ниже кольцевой канавки 14.
Монтажный кронштейн 12 представляет собой отдельную деталь, которая крепится к потолочной поверхности защищаемого объекта. Несущая поверхность монтажного кронштейна 12 потолочного крепления представляет собой горизонтально ориентированную плоскость металлического листа, в которой выполнена фигурная прорезь 16 в виде сквозного отверстия и паза, соединяющего отверстие с краем несущей поверхности. Диаметр отверстия фигурной прорези 16 соответствует внутреннему диаметру кольцевой канавки 14 (на фигурах диаметры обозначены буквой d). Ширина паза фигурной прорези 16 соответствует расстоянию между лысками 15 (на фигурах обозначены буквой L). Соответствие размеров заключается в том, что стержень 11, при взаимодействии с монтажным кронштейном 12, может свободно перемещаться лысками 15 в пазе фигурной прорези 16 как по направляющим и поворачиваться в сквозном отверстии фигурной прорези 16 по кольцевой канавке 14, т.е. соответствующие размеры обеспечивают соответствующую (от скользящей до широкоходовой) посадку между деталями.
Фиксатор 13 узла крепления выполнен в виде штифта, который устанавливают в углубление на несущей поверхности монтажного кронштейна 12, при этом в шляпке стержня 11 имеется сегментная выборка 17, которая при взаимодействии со штифтом предотвращает поворот стержня 11 в отверстии кронштейна 12.
Модуль газового пожаротушения функционирует следующим образом.
Модуль стационарно монтируется на объекте, подлежащем защите, преимущественно на потолке или на стене над местом наиболее вероятного возникновения возгорания. На потолке объекта, подлежащего защите, закрепляют монтажный кронштейн 12, например, дюбелями или болтами. Корпус 1 ориентируют таким образом, чтобы лыски 15 стержня 11 были параллельны образующим паза фигурной прорези 16, а кольцевая канавка 14 находилась на уровне или выше несущей поверхности монтажного кронштейна 12. Стержень 11 заводят в паз фигурной прорези 16 и как по направляющим продвигают вдоль паза до упора, при этом нет необходимости удерживать снаряженный корпус 1 на весу, поскольку шляпка стержня 11 опирается на несущую поверхность монтажного кронштейна 12. Затем корпус 1 вместе со стержнем 11 проворачивают в отверстии фигурной прорези 16 вокруг вертикальной оси на 90° в любом направлении (на фигуре 4 узел крепления изображен именно в таком положении, вид со стороны паза фигурной прорези 16). В открывшееся под сегментной выборкой 17 углубление на несущей поверхности монтажного кронштейна 12 устанавливают штифт фиксатора 13 узла крепления. Электроконтактный разъем пиротолкателя 6 подсоединяют к цепи электрического запуска, после чего модуль газового пожаротушения вступает в эксплуатацию.
В течение всего процесса нахождения на объекте, подлежащем защите, датчик 10 производит замер уровня давления в корпусе 1. Одновременно показания электронного датчика 10 в виде электрического сигнала поступают в электронный блок беспроводной передачи данных. Контролер электронного блока преобразует электрический сигнал в цифровой код, а передатчик сетей мобильной радиотелефонной связи посредством встроенной антенны передает показания по сетям мобильной радиотелефонной связи стандарта GSM-900/1800 и в режиме пакетной передачи данных GPRS. Передача показаний электронного датчика 10 на удаленный пункт контроля производится по заданному временному алгоритму через определенные промежутки времени, либо при падении уровня давления ниже определенного уровня. Передача показаний электронного датчика 10 на удаленный пункт контроля может также производиться непосредственно по проводной линии. Кроме того, средство связи с удаленным пунктом контроля в автоматическом режиме посылает информационные сообщения о наступлении срока очередного технического обслуживания. Функцию таймера отсчета срока очередного технического обслуживания выполняет контроллер с внесенной в него программой.
Газообразное огнегасительное вещество находится в корпусе 1 под избыточным давлением насыщенных паров. Уровень давления является величиной не постоянной и зависит от многих факторов, включая температуру в помещении. Кроме того, что давление находится под контролем, посредством датчика 10, модуль оснащен предохранительным клапаном 7, на случай повышения давления выше критического и предотвращения разрыва корпуса 1. При повышении давления газообразного огнегасительного вещества в корпусе 1 выше допустимой величины, определяемой требованиями по безопасности эксплуатации изделия, происходит разрушение разрывной мембраны 9 и газ истекает из внутренней полости корпуса 1 по перепускному каналу 8 в атмосферу. Выполнение рабочей поверхности разрывной мембраны 9 в форме части сферы, обращенной выпуклой частью к выходному (атмосферному) участку перепускного канала 8, обеспечивает меньший разброс давления разрыва мембраны 9 в сравнении с плоской формой. При разрушении разрывной мембраны 9 давление внутри корпуса 1 падает, после чего модуль подлежит перезарядке с заменой предохранительного клапана 7.
При возникновении первичных признаков очага пожара осуществляется запуск модуля газового пожаротушения. На пиротолкатель 6 через электроконтактный разъем подается с пульта управления оператором или от автоматической системы электрический импульс силой тока от 0,1 до 1 А. При срабатывании пиротолкатель 6 воздействует на разрушаемую стеклянную колбу 4, которая при разрыве освобождает запорный тарельчатый клапан 3 запорно-пускового устройства 2. Стеклянная колба 4 заполнена термочувствительной жидкостью с большим коэффициентом линейного расширения и саморазрушается под воздействием заданной температуры. После разрушения колбы 4 тарельчатый клапан 3 перемещается под действием избыточного давления огнегасительного вещества внутри корпуса 1 и освобождает проход газа через распылитель 5, происходит истечение огнегасительного газа на очаг пожара.
Огнегасительное вещество хладон безопасно и неэлектропроводно, не оказывает вредного коррозийного и химического воздействия на металлы, пластмассы и электрическое оборудование, а также не представляет опасности для людей. После того как пожар потушен, хладон испаряется.
Достоинством модуля газового пожаротушения согласно полезной модели является его простота, надежность и эффективность. Эксплуатация такого модуля экономически и технически не сопряжена с существенными затратами.
Описанные выше примеры осуществления модуля газового пожаротушения не являются исчерпывающими и приведены только с целью пояснения полезной модели и подтверждения ее промышленной применимости. Специалисты в данной области могут улучшить ее и (или) осуществить альтернативные варианты в пределах сущности данной полезной модели, отраженной в описании и чертежах.