ГАЗО-ВОДЯНАЯ СИСТЕМА ПОЖАРОТУШЕНИЯ
GAS-WATER FIRE EXTINGUISHING SYSTEM

Изобретение относится к противопожарной технике и может быть использовано в промышленных и гражданских объектах с повышенной пожарной опасностью для локализации очагов возгорания.
Наиболее близким объектом к заявленному по технической сущности является газоводяная система пожаротушения, содержащая сеть магистральных и распределительных трубопроводов с установленными на них оросителями, магистральный и каждый их распределительных трубопроводов состоит из трубопроводов подачи воды и газа, при этом подача воды в магистральный трубопровод осуществляется из пневматического бака по трубопроводу, а подача газа - по трубопроводу со станции газораспределения, включающей в себя баллоны со сжатым газом и два редуктора, один из которых регулирует давление газа в магистральной сети, а другой соединен трубопроводом с крышкой пневматического бака для создания давления воды в магистральной сети, а для запуска системы предусмотрена автоматическая микропроцессорная станция, установленная в линии подачи газа между трубопроводом, соединяющим баллоны со сжатым газом, и перед редукторами, которая соединена линией связи с датчиками обнаружения пожара, установленными в помещении, по патенту РФ №2415689, В05В 1/20, (прототип).
Недостатком прототипа является невозможность создать оптимальную структуру потока.
Технический результат - повышение эффективности пожаротушения за счет введения оросителя, исключающего турбулизацию потока огнетушащей смеси.
Это достигается тем, что в газоводяной системе пожаротушения, содержащей сеть магистральных и распределительных трубопроводов с установленными на них оросителями, магистральный и каждый из распределительных трубопроводов состоит из трубопроводов подачи воды и газа, при этом подача воды в магистральный трубопровод осуществляется из пневматического бака по трубопроводу, а подача газа - по трубопроводу со станции газораспределения, включающей в себя баллоны со сжатым газом и два редуктора, один из которых регулирует давление газа в магистральной сети, а другой соединен трубопроводом с крышкой пневматического бака для создания давления воды в магистральной сети, для запуска системы предусмотрена автоматическая микропроцессорная станция, установленная в линии подачи газа между трубопроводом, соединяющим баллоны со сжатым газом, и перед редукторами, которая соединена линией связи с датчиками обнаружения пожара, установленными в помещении, корпус оросителя содержит корпус, в который запрессован шнек, и элементы для подвода жидкости и воздуха, корпус состоит из двух соосных связанных между собой цилиндрических втулок: втулки большего диаметра и втулки меньшего диаметра, при этом внутри втулки меньшего диаметра, соосно ей, расположен шнек, жестко связанный с ее внутренней поверхностью, причем внешняя поверхность шнека представляет собой винтовую канавку, образующую с внутренней поверхностью втулки меньшего диаметра винтовую внешнюю полость, а внутри шнека выполнено отверстие с винтовой нарезкой, соединенное с трубкой для подвода жидкости под давлением, а во втулке большего диаметра, соосно ей, расположена фасонная втулка, внутренняя поверхность которой образована конической и цилиндрической поверхностями  и которая жестко закреплена во втулке большего диаметра через герметизирующую прокладку, имеющую по крайней мере одно дроссельное отверстие и образующую с торцевой поверхностью шнека и внутренней поверхностью втулки меньшего диаметра цилиндрическую камеру, которая посредством канала соединена с источником сжатого воздуха, а в цилиндрической полости фасонной втулки расположен свободный конец трубки для подвода жидкости, размещенный в коаксиальном упругом кольце, которое с герметизирующей прокладкой образует коническую резонансную камеру, при этом дроссельное отверстие выполняет функцию горловины резонатора «Гельмгольца», направление винтовой нарезки отверстия, выполненного внутри шнека, противоположно направлению внешней винтовой канавки шнека, а к торцевой части втулки меньшего диаметра корпуса прикреплен диффузор, на срезе которого установлен рассекатель потока жидкости, выполненный в виде перфорированного кольца, соосного с диффузором.
На фиг. 1 изображена схема газоводяной системы пожаротушения, на фиг. 2 - схема оросителя, выполненного в виде дренчера.
Газоводяная система пожаротушения (фиг. 1) предназначена для местного тушения и локализации очага пожара в помещении и состоит из сети магистральных 1 и распределительных 2 трубопроводов с установленными на них оросителями - дренчерными головками 5 (дренчер). Магистральный 1 и каждый их распределительных трубопроводов 2 состоит из двух трубопроводов: подачи воды 4 и газа 3, например азота. Подача воды в магистральный трубопровод 1 осуществляется из водонапорного бака 13 (пневматический бак) по трубопроводу 14, а подача газа - по трубопроводу 6 со станции газораспределения, включающей в себя баллоны 7 со сжатым газом и два редуктора 11, один из которых регулирует давление газа в магистральной сети 1, а другой соединен трубопроводом 12 с крышкой пневматического (водонапорного) бака 13 для создания давления воды в магистральной сети 1, в которую, кроме этого, диффундируют молекулы негорючего газа, например азота, увеличивая эффективность тушения пожара. Для запуска системы предусмотрена автоматическая микропроцессорная станция 10, установленная в линии подачи газа между трубопроводом, соединяющим баллоны 7 со сжатым газом, и перед редукторами 11, которая соединена линией связи 9 с датчиками 8 обнаружения пожара, установленными в помещении.
Ороситель 5 для газоводяной системы пожаротушения (фиг. 2) состоит из корпуса, состоящего из двух соосных связанных между собой цилиндрических втулок: втулки 19 большего диаметра и втулки 18 меньшего диаметра. Внутри втулки 18 меньшего диаметра, соосно ей, расположен шнек 15, жестко связанный с ее внутренней поверхностью, например запрессованный в нее. Внешняя поверхность шнека 15 представляет собой винтовую канавку с правой (или левой) нарезкой. При этом между внутренней поверхностью втулки 18 меньшего диаметра и внешней поверхностью шнека 15 образована винтовая внешняя полость 17. Внутри шнека 15 выполнено отверстие 16 с левой (или правой) винтовой нарезкой, соединенное с трубкой 23 для подвода жидкости под давлением.
При этом направление винтовой нарезки отверстия 16, выполненного внутри шнека 15, может быть противоположно направлению внешней винтовой канавки шнека.
Во втулке 19 большего диаметра, соосно ей, расположена фасонная втулка 21, внутренняя поверхность которой образована конической и цилиндрической поверхностями и которая жестко закреплена во втулке 19 большего диаметра, например посредством резьбового соединения, через герметизирующую прокладку 20, имеющую по крайней мере одно дроссельное отверстие 28 и образующую с торцевой поверхностью шнека 15 и внутренней поверхностью втулки 18 меньшего диаметра цилиндрическую камеру 24, которая посредством канала 26 соединена с источником сжатого воздуха, например от компрессора (не показано).
В цилиндрической полости фасонной втулки 21 расположен свободный конец трубки 23 для подвода жидкости, размещенный в коаксиальном упругом кольце 22, которое с герметизирующей прокладкой 20 образует коническую резонансную камеру 27, при этом дроссельное отверстие 28 выполняет функцию горловины резонатора «Гельмгольца». В торцевой поверхности фасонной втулки 21 выполнены глухие отверстия 25 под ключ.
К торцевой части втулки 18 меньшего диаметра корпуса прикреплен диффузор 29, на срезе которого установлен рассекатель 30 потока жидкости, выполненный в виде перфорированного кольца, соосного с диффузором 30.
Ороситель 5 работает следующим образом.
Жидкость подается по цилиндрическому отверстию трубки 23 в отверстие 16 с винтовой нарезкой, образуя внутренний вращающийся поток жидкости, а подача сжатого воздуха осуществляется через канал в 26 цилиндрическую камеру 24, а из нее - в винтовую внешнюю полость 17, образуя внешний вращающийся поток воздуха.
На выходе из дренчера встречаются два вращающихся потока, причем один поток, внутренний - жидкости, совершает вращение в сторону, противоположную внешнему потоку воздуха. При взаимодействии вращающихся потоков на выходе из форсунки происходит дополнительное дробление капель жидкости за счет их соударения в попутных или противоположно вращающихся потоках жидкости и воздуха (внешнего и внутреннего). При этом суммарный мелкодисперсный вращающийся поток на выходе может иметь направление вращения, которое определяется гидравлическим сопротивлением соответственно внешней или внутренней винтовых полостей, а может быть стационарным, в случае противоположного направления вращения потоков и равенства их приведенных массовых скоростей. При этом коническая резонансная камера 27 с горловиной 28 резонатора «Гельмгольца» усиливает эффект дробления капель жидкости за счет наложения акустических колебаний, резонансная частота которых определяется размерами резонансной камеры 27 и горловины 28 резонатора «Гельмгольца», а также давлением воздуха, поступающего в резонансную камеру 27.
Шнек 15 оросителя может быть выполнен из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира. При среднем давлении жидкости, подаваемой через цилиндрическое отверстие в трубке 23 под давлением 6…9 МПа, обеспечивается распыление от 400 до 1000 кг/ч жидкости.