МОДУЛЬНАЯ СИСТЕМА ПОЖАРОТУШЕНИЯ С ВИХРЕВЫМ АППАРАТОМ ФОРМИРОВАНИЯ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ
MODULAR FIRE EXTINGUISHING SYSTEM WITH VORTEX APPARATUS FOR FORMATION OF GAS-LIQUID MIXTURE

Изобретение относится к противопожарной технике.
Известна модульная система пожаротушения с вихревым аппаратом формирования газожидкостной смеси, содержащая сосуд, в котором хранится огнетушащее вещество, пусковой баллон с рабочим газом, сеть трубопроводов с оросителями по патенту РФ №2413554 (прототип).
Недостатком известной системы является сравнительно невысокое быстродействие.
Технический результат - повышение быстродействия системы пожаротушения.
2
Это достигается тем, что в модульной системе пожаротушения с вихревым аппаратом формирования газожидкостной смеси, содержащей сосуд, в котором хранится огнетушащее вещество, пусковой баллон с рабочим газом, сеть трубопроводов с оросителями, а сосуд крепится кронштейнами к строительной конструкции помещения и имеет устройство сброса газовой фазы, совмещенное с мерным щупом для огнетушащего вещества, и оснащен устройством формирования газожидкостной смеси вихревого типа, которое выполнено в виде конической камеры смешения с тангенциальным вводом в верхней части, выполненным в виде гибкого шланга высокого давления, соединенным с пусковым баллоном, заполненным рабочим газом, (например азотом или СО), при этом подвод огнетушащего вещества осуществляется по вихревому элементу, соосному камере и выполненному в виде конической перфорированной спирали с коэффициентом перфорации, лежащим в диапазоне 50÷80%, а подача газожидкостной смеси в центральный трубопровод осуществляется из нижней части камеры, соединенной с устройством слива огнетушащего вещества, совмещенным с предохранительным клапаном, при этом вертикальный патрубок камеры смешения соединен с устройством залива огнетушащего вещества и сигнализатором давления, а пусковой баллон расположен рядом с емкостью для огнетушащего вещества и оснащен запорно-пусковым устройством электрического или термомеханического пуска, а каждый узел распределительной сети включает устройство распределения газожидкостной смеси, причем при разделении потока на два направления используется стандартный тройник, а при разделении потока на три и более направлений используется устройство распределения специальной конструкции, например камерного типа, а каждый ороситель или блок оросителей снабжен устройством ориентации в одной или двух плоскостях, а ороситель содержит основание, которое соединено с, по крайней мере, двумя дугообразными держателями, которые удерживают втулку с закрепляемым на ней рассекателем, выполненным в виде диффузора с отогнутым в сторону основания пояском с расположенными по образующим конической поверхности пояска лепестками, а внутри рассекателя дополнительно установлен распылитель, выполненный в виде чашки, крепящейся посредством, по крайней мере, трех радиальных горизонтально расположенных плоских лепестков к внутренней поверхности рассекателя, при этом ось чашки совпадает с осями сквозного канала штуцера и втулки, а ее внутренняя полость направлена в сторону втулки.
На фиг. 1 представлена схема модульной системы пожаротушения с вихревым аппаратом формирования газожидкостной смеси, на фиг. 2 - схема пенного оросителя, на фиг. 3 - общий вид рассекателя потока пенного оросителя.
Модульная система пожаротушения (фиг. 1) с вихревым аппаратом формирования газожидкостной смеси содержит сосуд 1, в котором хранится огнетушащее вещество. Он крепится кронштейнами 18 к строительной конструкции помещения и имеет устройство сброса газовой фазы 5, совмещенное с мерным щупом для огнетушащего вещества.
2
В дежурном режиме в сосуде 1 для огнетушащего вещества избыточное давление отсутствует. Сосуд 1 оснащен устройством 2 формирования газожидкостной смеси вихревого типа, которое выполнено в виде конической камеры смешения с тангенциальным вводом в верхней части, выполненным в виде гибкого шланга 9 высокого давления, соединенным с пусковым баллоном 7, заполненным рабочим газом, (например, азотом или СО).
Подвод огнетушащего вещества осуществляется по вихревому элементу 20, соосному камере 2 и выполненному в виде конической перфорированной спирали с коэффициентом перфорации, лежащим в диапазоне 50÷80%, а подача газожидкостной смеси в центральный трубопровод 11 осуществляется из нижней части камеры, соединенной с устройством слива огнетушащего вещества, совмещенным с предохранительным клапаном 4. Вертикальный патрубок 19 камеры 2 соединен с устройством залива 3 огнетушащего вещества и сигнализатором давления 6.
Рабочий газ для установок модульного исполнения хранится в пусковом баллоне 7, расположенном рядом с емкостью для огнетушащего вещества, который оснащен запорно-пусковым устройством 8 электрического или термомеханического пуска.
Кронштейном 10 осуществляется крепление баллона к строительной конструкции. Для установок централизованного исполнения рабочий газ хранится в батарее рабочего газа, состав которого определяется проектом и не входит в состав модуля.
Для обеспечения подачи газожидкостной смеси оптимальной концентрации ко всем дренчерным оросителям 14 каждый узел распределительной сети 17 должен включать устройство распределения газожидкостной смеси, при разделении потока на два направления используется стандартный тройник 12, а при разделении потока на три и более направлений используется устройство распределения специальной конструкции 13, например камерного типа. Каждый дренчерный ороситель 14 или блок оросителей 15 снабжен устройством ориентации 16 в одной или двух плоскостях.
Каждый из дренчерных оросителей 14 (фиг. 2) состоит из основания 21 в виде штуцера с конической резьбой 22 и сквозным каналом 23. Основание 21 оросителя соединено с, по крайней мере, двумя дугообразными держателями 24, которые удерживают втулку 25 с закрепляемым на ней рассекателем 26, выполненным в виде диффузора с отогнутым в сторону основания 21 пояском 27 с расположенными по образующим конической поверхности пояска 27 лепестками. Внутри рассекателя 26 дополнительно установлен распылитель, выполненный в виде чашки 28, крепящейся посредством, по крайней мере, трех радиальных горизонтально расположенных плоских лепестков 29 к внутренней поверхности рассекателя 26. Ось чашки 28 совпадает с осями сквозного канала 23 основания и втулки 25, а ее внутренняя полость направлена в сторону втулки 25.
Чашка 28 распылителя может быть выполнена в виде полусферы с внутренней полостью, эквидистантной и конгруэнтной внешней сферической поверхности чашки (на чертеже не показано). Чашка 28 распылителя может быть выполнена в виде усеченного конуса с внутренней полостью, направленной в сторону втулки 25 и выполненной в виде поверхности усеченного конуса, эквидистантной и конгруэнтной внешней поверхности чашки чашки (на чертеже не показано). На внутренней поверхности чашки 28 распылителя, выполненной в виде усеченного конуса и направленной в сторону втулки 25, выполнены винтовые канавки (на чертеже не показано).
Модульная система пожаротушения с вихревым аппаратом формирования газожидкостной смеси работает следующим образом.
В дежурном режиме в сосуде 1 для огнетушащего вещества избыточное давление отсутствует. При срабатывании ЗПУ на пусковом баллоне 7 рабочий газ поступает в устройство 2 формирования газожидкостной смеси и обеспечивает получение газожидкостной смеси требуемой концентрации за счет вихревого элемента 20, выполненного в виде конической перфорированной спирали с коэффициентом перфорации, лежащим в диапазоне 50÷80%.
Сформированная газожидкостная смесь по центральному трубопроводу 11 поступает к узловой точке распределительной сети, а затем через распределительную сеть 17 ко всем оросителям 14. Каждый ороситель 14 или блок оросителей 15 снабжен устройством ориентации 16 в одной или двух плоскостях.
Особенностью данной системы является использование газожидкостной смеси, которая подается к оросителям установки по одному трубопроводу, что значительно упрощает схему установки, ее монтаж и эксплуатацию.
Дренчерный ороситель работает следующим образом.
Жидкость из магистрального трубопровода автоматической стационарной установки пожаротушения (на чертеже не показано), проходя через сквозной канал 23 основания и отверстие во втулке 5, попадает на рассекатель 26 с установленным внутри распылителем 28.
Потоки жидкости взаимодействуют с центральным потоком сквозного канала 23 и втулки 25 и, отражаясь от него, формируют отраженные потоки, причем центральный поток продолжает свое движение к распылителю, выполненному в виде чашки 28 с горизонтально расположенными плоскими лепестками 29, а отраженные потоки направляются в стороны мимо рассекателя, и формируется равномерный мелкодисперсный распыленный поток жидкости.
Эффективность диспергирования жидкости обеспечивается следующими особенностями технологии: истечение из оросителей предварительно полученной в специальном устройстве 2 газожидкостной смеси. Это позволяет при невысоких давлениях (0,3-1,0) МПа получить высокую скорость капель (до 200 м/с), что способствует их эффективному дроблению; создание особого вихревого режима течения газожидкостной смеси на входе в ороситель 14 с помощью конической камеры смешения с тангенциальным вводом.
Испытания показали, что даже в условиях интенсивного задымления пена образуется в заданных объемах и имеет хорошую устойчивость к распаданию.
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.
Пеногенератор предназначен для автоматических систем пожаротушения закрытых технологических помещений (подача пены на место возгорания), где возможно образование паро- и газовоздушных смесей, например, в насосных залах насосных нефтеперекачивающих станций, камерах регулирования давления и т.п.
Пеногенератор работает эффективно при следующих оптимальных параметрах технических характеристик:
Рабочее давление раствора пенообразователя, МПа
0,9±0,1
Расход по раствору пенообразователя, л/с, не менее
3,5
Производительность по пене, м<sup>3</sup>/с, не менее
1,4
Кратность пены, не менее
400
Возможен вариант, когда на радиальных горизонтально расположенных плоских лепестках 29, жестко соединяющих распылитель, выполненный в виде чашки 28, и внутреннюю поверхность рассекателя 26, закреплены с зазором дополнительные распылительные элементы (на чертеже не показано), выполненные, например, в виде крыльчатки.