УСТРОЙСТВО ПОЖАРОТУШЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПОДАЧИ 2-Х КОМПОНЕНТНОГО ОГНЕТУШАЩЕГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к технике пожаротушения, а именно к устройствам тушения неорганической быстротвердеющей пеной (БТП) в закрытых помещениях и на открытых площадках при воспламенении различных веществ и материалов, в том числе твердых и жидких горючих веществ.
Известен патент РФ на полезную модель №190535 «Огнетушитель с U-образным корпусом для взрывопожаропредотвращения и твердопенного тушения» (кл. А62С 13/04, опубл. 2019 г.). Устройство содержит U-образный корпус с размещенными компонентами огнетушащего вещества, средства смешивания компонентов А и Б, средство создания внутри корпуса давления с возможностью вытеснения давлением компонентов огнетушащего вещества из корпуса в средство смешивания и вспенивания компонентов огнетушащего веществ. U-образный корпус выполнен из двух вертикально ориентированных баллонов, сверху каждый из них закрыт крышкой. К одной из крышек присоединены трубопроводы раздельной подачи огнетушащего вещества в виде компонентов А и Б (труба в трубе) для подачи в объем и вспенивания смеси смешивания. К другой крышке присоединено средство создания давления внутри корпуса в виде генератора при давлении газа 0,8-1 МПа.
К недостаткам, препятствующим использованию, данного устройства следует отнести то, что известная конструкция не обеспечивает получение монодисперсную по структуре пену (БТП). Визуальный анализ показывает большой разброс размера газонаполненных пузырьков на срезе пены, что негативно сказывается на эксплуатационных характеристиках БТП.
Задачей настоящей полезной модели является создание устройства, обеспечивающее получение стабильной однородной по структуре БТП.
Техническим результатом, достигаемым при использовании предлагаемой полезной модели, является - получение пены с монодисперсной структурой (стабильность и однородность размеров пузырьков пены).
Достижение указанного технического результата обеспечивается тем, что устройство пожаротушения на основе подачи 2-х компонентного огнетушащего средства, содержащее трубопроводы с запорно-пусковыми устройствами раздельной подачи компонентов А и Б и с обеспечением возможности их смешения в камере и вспенивания, отличающееся тем, что трубопроводы расположены независимо друг от друга, при этом на трубопроводе компонента А дополнительно установлена камера, охватывая его снаружи, с обеспечением поступления в нее компонента Б из соответствующего трубопровода, при этом на конечном участке трубопровода для компонента А дополнительно установлена форсунка чашеобразной формы, выполненная с возможностью раздельного поступления в нее компонентов А и Б, в центральной части форсунки выполнены отверстия для возможности выхода компонента А, для возможности выхода компонента Б отверстия выполнены по периферийной части форсунки, соосно форсунке и последовательно расположены камера смешения компонентов, пеноформирующие сетки, конфузор и формирователь струи, а отверстия в форсунке выполнены в направлении, обеспечивающем возможность соударения струй обоих компонентов в объеме камеры смешения.
Устройство может быть выполнено разъемным в месте установки пеноформирующих сеток, что обеспечивает возможность оперативной замены сеток. Устройство предпочтительно оснащать запорно-пусковыми устройствами, выполненными с возможности последовательной или одновременной подачи компонентов А и Б, но с обеспечением при этом подачи компонентов в смеситель одновременно.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом. На фиг. 1 представлен общий вид устройства в разрезе, на фиг.b2 представлен общий вид форсунки в разрезе. Устройство содержит: 1 - штуцер присоединения рука подачи компонента А, 2 - штуцер присоединения рукава подачи компонента Б, 3 - трубопровод подачи компонента А, 4 - трубопровод подачи компонента Б, 5 - запорные вентили, 6 - камера поступления компонента Б, установленная снаружи на трубопроводе 3 компонента А. 7 - форсунка чашеобразной формы с возможностью раздельного поступления компонентов А и Б. По периферийной части форсунки 7 выполнены отверстия 8 для выхода компонента Б, в центральной части форсунки 7 выполнены отверстия 9 для выхода компонента А. Последовательно и соосно форсунке 7 установлена камера смешения 10 компонентов А и Б, затем размещены пеноформирующие сетки 11. Также последовательно и соосно установлен конфузор 12, а затем формирователь струи 13. В месте стыка камеры 11 и конфузора 12 технологичнее делать разъемное соединение (между ними - сетки 11). 14 - условно показан поток огнетушащей пены.
Принцип работы предлагаемого устройства. По рукавам (на рис. не показаны), прикрепленных к штуцерам 1 и 2, под давлением поступает компонент А и компонент Б. Компонент Б по трубопроводу 4 после открытия запорного вентиля 5 поступает в полую часть камеры 6, проходя через группу отверстий 8 форсунки 7, попадает в камеру смешения 10. Компонент А по трубопроводу 3 после открытия запорного вентиля 5 проходит через группу отверстий 9 форсунки 7 и одновременно с компонентом Б попадает в камеру смешения 10. В камере смешения 10 струи компонентов А и Б, соударяясь, смешиваются, где начинается химическая реакция взаимодействия компонентов с образования золь-гель перехода. Этот поток, проходя через пеноформирующие сетки 11, находясь под давлением, срывает жидкие пленки раствора, образуя ячейки пузырьков пены. Пена попадает в конфузор 12, проходя по направляющей части 13 формируется в поток струи компрессионной пены 14 и подается в очаг.
В качестве компонента А используют известный состав (например, как в прототипе) на основе водного раствора силиката натрия (ТУ 2145-044-05744685-01) и пенообразователя поверхностно-активного вещества (ПАВ), например, ПО-6ЦТ (ТУ 02514805744685-98. В качестве компонента Б используют активаторы золеобразования (отвердители исходного раствора А), например, водные растворы - хлорводородной кислоты, уксусной или хлорида аммония, а так же можно использовать газообразные продукты, например, оксид углерода, двуокись серы и даже выдыхаемый воздух.
Предлагаемое устройство было опробовано при подаче двухкомпонентной системы с целью получения струи быстротвердеющей пены. Авторы отмечают, что при компрессионном смешении, проходящем в объеме каждой отдельной струи, обеспечивается равномерное смешение, гомогенезация, вспенивание и формирование однородных по размеру пузырьков (ячеек) пены на пеноформирующих сетках. В дальнейшем в конфузоре создается возможность оперативного выброса пены в формирователь струи, и затем поток компрессионной пены подается на очаг.
Испытания проводились на открытой площадке при температуре окружающей среды -8 град.С. Был установлен очаг класса А1 на поворотном столе. Давление рабочее 0,5 МПа, объем компонента А - 8,5 л, время работы системы 22 с, горение очага -4 мин.
Используемое оборудование: бензин - 1,1 л, очаг класса А по ГОСТ 51057-2001, поворотный ствол, редукторы А-90.
Компонент А - использовали состав, описанный в прототипе: смесь водного раствора 50%, силиката натрия, и 6%, синтетическим углеводородным пенообразователем, с компонентом Б - 50%-ный водный раствор уксусной кислоты, при массовом соотношении водного раствора силиката натрия с пенообразующим поверхностно-активным веществом и водного раствора уксусной кислоты 10:1.
Компонент Б - в первом опыте уксусная кислота…, во втором опыте баллонный газ СО.
В обоих опытах тушение достигнуто на 10-й секунде, повторного возгорания не наблюдалось (время ожидания -20 мин.). Дальность струи пены не менее 8 метров.
Пена формировалась на 3-х сетках с размером ячеек 0,5 мм, дисперсность пены от 0.1 до 0,5 мм.
Анализ пены, полученной по прототипу, визуально позволяет определить разброс по дисперсности ячеек пены от 0,2 до 2,0 мм, что, видимо, и не позволяет достичь дальности струи конструкцией по прототипу свыше 6 м. Применяемое пенообразование за счет эжектирования (подсос) воздуха и неравномерное предварительное смешивание не обеспечивает получение монодисперсной структуры БТП.
Предлагаемое устройство при использовании позволяет получить указанный технический результат и отвечает критериям патентоспособности в отношении защиты полезных моделей.