УСТАНОВКА ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРА
INSTALLATION FOR FIRE EXTINGUISHING

Изобретение относится к системам пожаротушения.
Наиболее близким техническим решением является спринклерная система и способ тушения пожара распыленной водой (Н.Ф.Бубырь, Р.П.Воробьев, Ю.В.Быстров и др. «Эксплуатация установок пожарной автоматики». М.: Стройиздат, с.123-136 - прототип). При возникновении пожара повышается температура в зоне установки одного или нескольких спринклерных оросителей, их термочувствительные элементы разрушаются и вода через вскрывшиеся оросители поступает в очаг пожара.
Однако, поскольку для срабатывания оросителя необходимо, чтобы температура в зоне его размещения достигла порогового уровня, а это происходит при значительной теплопроизводительности очага, часто возникает ситуация, когда размер очага оказывается большим, чем зона орошения вскрывшимися спринклерами. При дальнейшем развитии пожара эта разница только увеличивается, что может привести к неконтролируемому развитию пожара и катастрофическим последствиям.
Недостатком этого способа является отсутствие контроля за процессом вскрытия оросителей. Тем самым при отказе того или иного оросителя надежность системы существенно снижается и возможность неконтролируемого развития пожара возрастает.
Технически достижимый результат - повышение надежности тушения пожара.
Это достигается тем, что в установке для тушения пожара, содержащей подключенную к автоматическому питателю огнетушащего вещества трубопроводную распределительную сеть с установленными на ней спринклерными оросителями с управляемым пуском и адресный прибор приемно-контрольный и управления пожарный, при этом каждый спринклерный ороситель оснащен последовательно соединенными контактной группой и электронагревательным элементом, расположенным на термочувствительном элементе оросителя, а установка снабжена модулями контроля состояния и пуска, к которым подключены контактная группа и электронагревательный элемент соответствующего оросителя, при этом каждый модуль соединен с адресным прибором приемно-контрольным и управления пожарным, а спринклерный ороситель содержит распылитель и корпус, в котором размещен прижатый через уплотняющую дисковую пружину запорный клапан, терморазрушающийся чувствительный элемент, соединенный с термонагревательным элементом, с выводами для связи с управляющим источником питания, снабжен нормально замкнутой контактной группой, связанной с выводами термонагревательного элемента, а контактная группа выполнена в виде запорного клапана и конусной чашки, расположенной между запорным клапаном и терморазрушающимся чувствительным элементом, причем поверхность конусной чашки имеет форму, идентичную форме конусной выборки запорного клапана, в верхней части корпуса спринклерного оросителя расположена гильза, на которой жестко закреплен распылитель, состоящий из нижней чашки, жестко связанной с гильзой и с верхней чашкой-рассекателем, на конической поверхности которой выполнены прорези, при этом нижняя чашка посредством, по крайней мере, трех наклонных спиц соединена с верхней чашкой-рассекателем, а внутри распылителя дополнительно установлен рассекатель, выполненный в виде тела вращения, например шара, крепящегося посредством, по крайней мере, трех радиальных горизонтально расположенных плоских лепестков к наклонным спицам, причем ось тела вращения совпадает с осями гильзы и запорного клапана.
На фиг.1 представлен общий вид установки для тушения пожара, на фиг.2 - общий вид спринклерного оросителя, на фиг.3-контактная группа в увеличенном масштабе.
Установка для тушения пожара (фиг.1) содержит распределительную трубопроводную сеть 1, на которой установлены спринклерные оросители 2 с управляемым пуском и размыкающимися контактами, подключенную к питателю ОТВ 3 (например, к водяному насосу), а также комплект модулей контроля и пуска 4 (МКП), включенных в сигнальную линию 5, подключенную к адресному прибору приемно-контролыюму и управления пожарному (ППКиУП) 6. Функциями МКП являются: регистрация тока, протекающего через электронагревательные элементы каждого оросителя 2, расположенные на их термочувствительных элементах, и, таким образом, определение их исправности и готовности к пуску, а также выдача соответствующего сигнала на адресный ППКиУП 6 в случае, если ток через электронагревательные элементы каждого оросителя не протекает, т.е. ороситель неисправен (разомкнут механический контакт или неисправен электронагревательный элемент) или его термочувствительный элемент разрушен в результате достижения порогового значения температуры в зоне его размещения; формирование (по команде с ППКиУП) пускового тока через электронагревательный элемент для принудительного разрушения термочувствительного элемента соответствующего оросителя.
Спринклерный ороситель с управляемым пуском (фиг.2 и 3) содержит корпус 7, в котором расположен запорный клапан 8, уплотняющую дисковую пружину 9, прижимающую запорный клапан 8, термонагревательный элемент 10 с выводами 11 для соединения с источником питания (на чертеже не показано). Термонагревательный элемент 10 охватывает терморазрушающийся чувствительный элемент 12, который в нижней части прижимает через конусную чашку 13 запорный клапан 8 и пружину 9 к корпусу 7. Контактная группа 14 образована запорным клапаном 8 и конусной чашкой 13 и является нормально замкнутой контактной группой, связанной с выводами термонагревательного элемента 10. Посадочная поверхность конусной чашки 13 имеет форму, идентичную форме конусной выборк запорного клапана 8. Контактные запорный клапан 8 и конусная чашка 13 крепятся к оросителю за счет усилия затяжки терморазрушающегося элемента 12 в верхней части винтом 23 через прокладку 24, расположенными в гильзе 17, жестко соединяющей, по крайней мере, три арки 16 с, по крайней мере, тремя стойками 15, жестко связанными с корпусом 7. Это обеспечивает сохранность конструкции в процессе эксплуатации в дежурном режиме работы. Контактная группа, помимо указанного выполнения, может быть выполнена при помощи других конструктивных элементов, например контактных шайб, дисковых контактов, ножевых контактов, которые должны обеспечить выполнение функций замыкания/размыкания электрической цепи управления и контроля. В верхней части корпуса расположена гильза 17, на которой жестко закреплен распылитель, состоящий из нижней чашки 18, жестко связанной с гильзой 17, и посредством, по крайней мере, трех наклонных спиц 18 с верхней чашкой-рассекателем 20, на конической поверхности которой выполнены прорези.
Внутри распылителя дополнительно установлен рассекатель, выполненный в виде тела вращения 22, например шара, крепящегося посредством, по крайней мере, трех радиальных горизонтально расположенных плоских лепестков 21 к наклонным спицам 19. Ось тела вращения 22 совпадает с осями гильзы 17 и запорного клапана 8.
Установка для тушения пожара работает следующим образом.
На этапе проведения пуско-наладочных работ в программу адресного ППКиУП закладывают информацию об адресах управляемых спринклерных оросителей 2, подлежащих вскрытию при срабатывании какого-либо из оросителей. Количество вскрываемых оросителей и, соответственно, величину орошаемой ими площади выбирают исходя из учета факторов, влияющих на ожидаемый размер очага к моменту его обнаружения и скорость развития пожара (высоты помещения, характера пожарной нагрузки и др.). МКП 4 регистрирует ток, протекающий через пусковые устройства каждого оросителя 2 (как правило, не превышающий 1/10 пускового тока), и таким образом определяет их исправность и готовность к пуску. В том случае если через МКП 4 ток не протекает, ППКиУП воспринимает этот сигнал как сигнал «Пожар», который свидетельствует о возможном разрушении термочувствительного элемента оросителя в результате теплового воздействия от очага возгорания.
Основным принципом работы установки в целом является принудительное включение оросителей в непосредственной близости от первого сработавшего.
Допустим, для наглядности, что в защищаемом помещении размещено, например, шестнадцать оросителей с управляемым пуском (порядковые номера указаны на фиг.1 рядом с каждым оросителем через дефис от 2-1 до 2-16).
Допустим, что зона возникновения пожара находится в непосредственной близости от оросителя 2-8. Именно он будет первым оросителем, который сработает непосредственно от теплового воздействия очага пожара. В этом случае ППКиУП 6 принимает от соответствующего МКП 4 сигнал о срабатывании оросителя 2-8 и формирует команду на пуск оросителей 2-3, 2-4, 2-7, 2-11 и 2-12 (на фиг.1 обведены прерывистой линией), после чего ОТВ из автоматического питателя ОТВ 3 по распределительной трубопроводной сети 1 поступает в очаг пожара. В том случае если все эти оросители сработали корректно, соответствующий МКП 4 получает информацию об их вскрытии, передает информацию на ППКиУП 6, и на этом действие управления заканчивается.
В том случае если один или несколько из этих оросителей не вскрылись, то ППКиУП 6, получив информацию об этом, формирует команду на пуск дополнительного числа оросителей 2 (также через соответствующие МКП). Например, если не сработал ороситель 2-12, то дополнительному запуску подлежат оросители 2-15 и 2-16, ближайшие к оросителю 2-12, ограничивая возможность распространения пожара в данном направлении. Если не сработал ороситель 2-7, дополнительно включаются оросители 2-2, 2-6 и 2-10 и т.д.
Спринклерный ороситель с управляемым пуском работает следующим образом.
В дежурном режиме по электрической цепи оросителя протекает ток, недостаточный для разогрева нагревательного элемента 10, обеспечивающего терморазрушение чувствительного элемента 12, для открытия выходного отверстия оросителя. Этот ток используется для контроля целостности цепи управления и, соответственно, индикации состояния оросителя (открыт/закрыт).
При возникновении пожара и последующем тепловом воздействии на ороситель происходит разрушение чувствительного элемента 12. Так как чувствительный элемент 12 является устройством, фиксирующим запорный клапан 8 оросителя, то под воздействием давления воды/воздуха в спринклерной системе и усилия уплотняющей дисковой пружины 9 происходит выталкивание запорного клапана 8 вместе с конусной чашкой 13, что приводит к открытию выходного отверстия оросителя и одновременно размыканию контактной группы 14 управляющей цепи, в результате обеспечена возможность контроля срабатывания оросителя.
Дополнительно к вышеуказанному варианту возможен принудительный способ вскрытия оросителя до момента разрушения чувствительного элемента 11 от воздействия пожара. В случае более раннего обнаружения возгорания (средствами автоматической пожарной сигнализации, визуально и т.д.) возможно осуществление вскрытия оросителя путем подачи через управляющую цепь тока, существенно превышающего ток в дежурном режиме, способного разогреть нагревательный элемент 10 до значений, позволяющих разрушить чувствительный элемент 12, открыть выходное отверстие оросителя для подачи огнетушащего вещества и проконтролировать срабатывание оросителя при размыкании контактной группы 14. При этом жидкость из магистрального трубопровода автоматической стационарной установки пожаротушения (на чертеже не показано), проходя через сквозной канал корпуса 7, попадает на гильзу 17 с установленным на ней распылителем.
Потоки жидкости взаимодействуют с центральным потоком сквозного канала и гильзы 17, и, отражаясь от него, формируют отраженные потоки, причем центральный поток продолжает свое движение к распылителю, выполненному в виде тела вращения 22, с горизонтально расположенными плоскими лепестками 21, а отраженные потоки направляются в стороны мимо рассекателя. Формирование равномерного мелкодисперсного распыленного потока жидкости обусловлено тем, что происходит перераспределение струй жидкости при взаимодействии наружной части центрального потока воды и внутренней его части, что приводит к взаимодействию с отраженными от центрального потока потоками.
Таким образом обеспечена возможность, во-первых, дистанционно управлять состоянием оросителя; во-вторых, постоянно контролировать состояние оросителя, а также контролировать готовность оросителя к работе и заменять оросители, которые были вскрыты, например, после случайного механического воздействия, что, в свою очередь, позволит уменьшить ущерб от пролитого на защищаемую поверхность огнетушащего вещества. Кроме того, возможность управляемого пуска дополнительного количества оросителей позволит, при необходимости, расширить зону орошения и оказать соответствующее влияние на развитие пожара.