СПРИНКЛЕРНАЯ УСТАНОВКА ПОЖАРОТУШЕНИЯ
SPRINKLER FOR FIRE FIGHTING INSTALLATION

Изобретение относится к противопожарной технике.
Наиболее близким объектом к заявленному по технической сущности является спринклерная установка пожаротушения, состоящая из источника водоснабжения, сети магистральных и распределительных трубопроводов со спринклерными головками, она дополнительно содержит основной водопитатель с фильтром, опущенным в источник, и соединенный с магистральным трубопроводом, и систему подпитки, установленную параллельно линии основного водопитателя и включающую в себя трубопровод подпитки вспомогательного водопитателя и вспомогательный (автоматический) водопитатель, а контрольно-сигнальная система включает в себя контрольно-сигнальный клапан и сигнальный прибор, например в виде звуковой сирены, при этом магистральный трубопровод соединен с сетью распределительных трубопроводов, в которых смонтированы спринклерные головки (патент РФ №2424838, B05B 1/20, - прототип).
Недостатком прототипа является невозможность создать оптимальную структуру потока при образовании пленочных завес большой протяженности, вследствие большой турбулизации потока на выходе щелевого отверстия и нарушения сплошности потока по мере удаления потока истекающей жидкости от упомянутого отверстия.
Технический результат - повышение эффективности пожаротушения за счет введения быстродействующих элементов в общей цепи автоматической системы пожаротушения.
Это достигается тем, что в спринклерной установке пожаротушения, состоящей из источника водоснабжения, сети магистральных и распределительных трубопроводов со спринклерными головками, дополнительно содержится основной водопитатель с фильтром, опущенным в источник, и соединенный с магистральным трубопроводом, и систему подпитки, установленную параллельно линии основного водопитателя и включающую в себя трубопровод подпитки вспомогательного водопитателя и вспомогательный (автоматический) водопитатель, а контрольно-сигнальная система включает в себя контрольно-сигнальный клапан и сигнальный прибор, например в виде звуковой сирены, при этом магистральный трубопровод соединен с сетью распределительных трубопроводов, в которых смонтированы спринклерные головки, каждая из которых выполнена в виде штуцера со сквозным отверстием и резьбовой частью, переходящей в торцевую клапанную часть, при этом штуцер посредством осесимметричного кронштейна, состоящего из двух вертикальных объемных ребер жесткости и жестко связанных с ними двух наклонных призматических ребер, жестко соединен с полой цилиндрической втулкой с внутренней резьбой, взаимодействующей с зажимным болтом, который поджимает стеклянную колбу к тарельчатому клапану, при этом с другой стороны к втулке, перпендикулярно ее оси, крепится распылительное устройство в виде розетки с лепестками, расположенными друг относительно друга с зазором, а осесимметрично, на стороне штуцера, противоположной резьбовой части, расположен через прокладку запирающий тарельчатый клапан, связанный с элементом автоматического срабатывания на превышение заданной температуры в помещении, который выполнен в виде стеклянной колбы, являющейся тепловым замком.
На фиг. 1 представлена схема спринклерной установки пожаротушения, на фиг. 2 - схема спринклерной головки, на фиг. 3 - вид сверху фиг. 2.
Спринклерная установка пожаротушения (фиг. 1) состоит из источника водоснабжения 1, основного водопитателя 2 с фильтром, опущенным в источник, и соединенного с магистральным трубопроводом 7, системы подпитки, установленной параллельно линии основного водопитателя 2 и включающей в себя трубопровод 3 подпитки вспомогательного водопитателя и вспомогательный (автоматический) водопитатель 4. Контрольно-сигнальная система включает в себя контрольно-сигнальный клапан 5 и сигнальный прибор 6, например в виде звуковой сирены. Магистральный трубопровод 7 соединен с сетью распределительных трубопроводов 9, в которых смонтированы спринклерные головки 8.
Сеть магистральных 7 и распределительных 9 водопроводных труб располагают под перекрытием здания и заполняют водой под давлением, создаваемым автоматическим водопитателем 4 (водопроводом, водонапорным баком или гидропневматической установкой), способным подавать не менее 10 л/с в течение 10 мин. Поскольку такого количества воды для тушения пожара может оказаться недостаточно, в установке обычно размещают основной водопитатель 2 (насос, водопровод или запасную емкость), который должен обеспечивать расход воды не менее 30 л/с в течение 1 ч.
Спринклерная головка (фиг. 2 и 3) содержит корпус, выполненный в виде штуцера 10 со сквозным отверстием и резьбовой частью (внешняя резьба - посредством резьбовой части ороситель монтируется на распределительных трубопроводах), переходящей в торцевую клапанную часть 11. Резьбовой штуцер 10 посредством осесимметричного кронштейна, состоящего из двух вертикальных объемных ребер жесткости 12 и жестко связанных с ними двух наклонных призматических ребер 13, жестко соединен с полой цилиндрической втулкой 14 с внутренней резьбой, взаимодействующей с зажимным болтом 16, который поджимает стеклянную колбу 15 к тарельчатому клапану 17. С другой стороны к втулке 14, перпендикулярно ее оси, крепится распылительное устройство в виде розетки 19 с лепестками 20, расположенными друг относительно друга с зазором.
Осесимметрично на штуцере, на стороне, противоположной резьбовой части, расположен через прокладку 18 запирающий тарельчатый клапан 17, связанный с элементом автоматического срабатывания на превышение заданной температуры в помещении, который выполнен в виде стеклянной колбы 15 диаметром 5 мм, являющейся тепловым замком. В зависимости от температуры срабатывания жидкость в колбе имеет определенный цвет: 68°С - красная, 57°С - оранжевая. Температура срабатывания выбирается в зависимости от категории защищаемого помещения. В случае удаления из предлагаемого оросителя термочувствительного элемента - колбы - он автоматически становится дренчерным оросителем.
Возможен вариант (фиг. 3), когда спринклерная головка содержит корпус, выполненный в виде цилиндрической гильзы 11 с, по крайней мере, тремя дросселирующими отверстиями 26 на ее боковой поверхности, которые могут быть выполнены круглыми, прямоугольной или эллиптической формы.
В верхней части гильзы 21, осесимметрично, закреплен штуцер 22 для подвода огнегасящего состава, который фиксируется на гильзе с помощью контргайки 23. На торце штуцера, обращенного в сторону распылительного устройства 31, выполнена коническая проточка 25, в которую входит шаровой сегмент 24, являющийся блокирующим клапаном, и в торец которого упирается стеклянная колба 30, другой конец которой упирается в упругий вкладыш 29, расположенный в центре перегородки 27, в которой выполнены, по крайней мере, три отверстия 28 для прохода огнегасящего состава в сторону распылительного устройства 31.
Распылительное устройство 31 выполнено в виде, по крайней мере, двух дуг 32, расположенных по конической поверхности, верхняя часть которых закреплена на перегородке 27, а к нижней части крепится розетка 33, представляющая собой часть сферической поверхности 34, ограниченной внутренней и внешней полусферами и имеющей толщину «s», лежащую в диапазоне 1÷5 мм. При этом центр полусфер лежит на линии, соединяющей оси цилиндрической гильзы 21 и ось перегородки 27. На сферической поверхности, с ее внешней стороны, выполнены, по крайней мере, три паза 35, оси которых расположены на радиальных по отношению к полусфере линиях, а в периферийной части полусферы выполнены, по крайней мере, три дроссельных отверстия 36, центры которых лежат в плоскости, параллельной диаметральной плоскости полусферы, которая перпендикулярна оси цилиндрической гильзы 21.
Оси дроссельных отверстий 36 пересекаются в точке, лежащей на оси цилиндрической гильзы, и составляют острый угол с этой осью в плоскости чертежа.
Спринклер работает следующим образом.
Стеклянная колба 30 диаметром 5 мм является элементом автоматического срабатывания на превышение заданной температуры в помещении, т.е. тепловым замком. В зависимости от температуры срабатывания жидкость в колбе имеет определенный цвет: 68°C - красная, 57°C - оранжевая. Температура срабатывания выбирается в зависимости от категории защищаемого помещения. В случае удаления из предлагаемого оросителя термочувствительного элемента - колбы - он автоматически становится дренчерным оросителем.
При срабатывании спринклера стеклянная колба 30 взрывается, освобождая подвод огнегасящего состава через штуцер 22, так как шаровой сегмент 24, являющийся блокирующим клапаном, удаляется потоком огнегасящего состава через окна 26. Затем поток огнегасящего состава движется двумя направлениями: первое - через окна 26 в цилиндрической гильзы 21, а второе - в сторону распылительного устройства 31 с розеткой 33, представляющей собой часть сферической поверхности 34, ограниченной внутренней и внешней полусферами и имеющей толщину «s», лежащую в диапазоне 1÷5 мм. Образование мелкодисперсного потока огнегасящего состава происходит на розетке 33 в радиальных пазах 35 и дроссельных отверстиях 36.
Спринклерная установка пожаротушения работает следующим образом.
2
В распределительный трубопровод 9 через каждые 3…4 м ввернуты спринклерные головки, что позволяет орошать одним спринклером в зависимости от конструкции и диаметра проходного отверстия 6...36 м площади пола помещения. В неотапливаемых помещениях с температурой воздуха 0°C и ниже применяют водовоздушные спринклерные установки, заполняемые водой только до контрольно-сигнальных клапанов 5, после которых в трубопроводах со спринклерами находится сжатый воздух. При вскрытии головок 8 сначала выходит воздух, а затем начинает поступать вода.
Практика применения спринклерных установок показала, что в зданиях, оборудованных ими, обеспечивается тушение свыше 90% возникающих пожаров, в том числе и до прибытия пожарных формирований.
Оросители могут быть выполнены следующих типов: с плоской розеткой, которые устанавливаются вертикально розеткой вниз; с вогнутой розеткой - устанавливаются вертикально вверх; и универсальные - устанавливаются как розеткой вниз, так и розеткой вверх. Все они представляют собой автоматические спринклеры колбового типа стандартного реагирования.
При повышении температуры во время пожара в производственном здании, термочувствительный элемент (тепловой замок) - колба 15 (при температуре срабатывания 68°C - красная, или 57°C - оранжевая) - разрывается, и через тарельчатый клапан 17 выбрасывается огнетушащее средство, распыляясь с помощью распылительной розетки 19 с лепестками 20, оно поступает на очаг пожара. Возможно использование со следующими видами огнетушащего вещества: вода, водные растворы, пена. Кратность пены - 13,2%, концентрация - 3%. В качестве пенообразователя в таких системах пожаротушения применяется фторсинтетический пенообразователь типа "Мультипена". Работает также на 6% водном растворе фторсодержащего пенообразователя "Подслойный" в условиях задымления помещения.
Спринклерные оросители могут применяться в водяных и водовоздушных спринклерных системах, а также в дренчерных системах. Коэффициент расхода: для оросителей с плоской/вогнутой розеткой - 80. Данный коэффициент рассчитывается по формуле Q=K·√p, где К=80, Ρ - давление перед оросителем (атм.), Q - расход через ороситель (л/мин). Рабочее давление системы - 12,3 атм. Каждый спринклерный ороситель должен испытываться на заводе-изготовителе при давлении 25 атм.