УСТАНОВКА ПОЖАРОТУШЕНИЯ ВОДЯНОЙ ЗАВЕСОЙ
UNIT OF FIRE EXTINGUISHING WITH WATER CURTAIN

Изобретение относится к противопожарной технике.
Наиболее близким объектом к заявленному по технической сущности является устройство для пожаротушения по патенту РФ №2429917, состоящее из источника водоснабжения, сети магистральных и распределительных трубопроводов с дренчерными головками, водопитателя с фильтром, опущенным в источник, и соединенного с магистральным трубопроводом, и системы подпитки, установленной параллельно линии основного водопитателя и включающей в себя трубопровод подпитки вспомогательного водопитателя и вспомогательный автоматический водопитатель, 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 дренчерные головки (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 установке пожаротушения водяной завесой, состоящей из источника водоснабжения, сети магистральных и распределительных трубопроводов с дренчерными головками, водопитателя с фильтром, опущенным в источник, и соединенного с магистральным трубопроводом, и системы подпитки, установленной параллельно линии основного водопитателя и включающей в себя трубопровод подпитки вспомогательного водопитателя и вспомогательный автоматический водопитатель, 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 дренчерные головки, каждая из дренчерных головок содержит полый корпус с соплом и центральным сердечником, при этом корпус выполнен с каналом для подвода жидкости и содержит соосную, жестко связанную с ним втулку с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с центральным сердечником, состоящим из цилиндрической части, и соосным с ней коническим раструбом, установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки, а кольцевой зазор соединен, по крайней мере, с тремя радиальными каналами, выполненными в двухступенчатой втулке, соединяющими его с кольцевой полостью, образованной внутренней поверхностью втулки и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени, причем кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости, при этом к коническому раструбу, в его нижней части, жестко прикреплена розетка в виде торцевой круглой пластины с, по крайней мере, семью радиальными лепестками, которые отогнуты в сторону кольцевого зазора между соплом и раструбом, а на боковой поверхности раструба выполнено, по крайней мере, два ряда цилиндрических дроссельных отверстий, с осями, лежащими в плоскостях, перпендикулярных оси раструба, а в каждом ряду выполнено, по крайней мере, три отверстия, причем в торцевой круглой пластине выполнено, по крайней мере, три конических дроссельных отверстия с углом при вершине конуса, лежащим в диапазоне от 45 до 90°, а на внутренних поверхностях цилиндрических дроссельных отверстий, выполненных на боковой поверхности раструба, имеются винтовые канавки.
На фиг.1 представлена схема установки пожаротушения, на фиг.2 - схема дренчерной головки.
Установка пожаротушения водяной завесой (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 дренчерные 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.
Дренчерная головка (фиг.2) содержит цилиндрический полый корпус 10 с каналом 12 для подвода жидкости и соосную, жестко связанную с корпусом втулку 11 с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки 13, верхняя цилиндрическая ступень 15 которой соединена посредством резьбового соединения с центральным сердечником, состоящим из цилиндрической части 16 и соосным с ней коническим раструбом 17, установленным с кольцевым зазором 18 относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки 13. Кольцевой зазор 18 соединен, по крайней мере, с тремя радиальными каналами 14, выполненными в двухступенчатой втулке 13, соединяющими его с кольцевой полостью 23, образованной внутренней поверхностью втулки 11 и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени 15, причем кольцевая полость 23 связана с каналом 12 корпуса 10 для подвода жидкости.
К коническому раструбу 17, в его нижней части, жестко прикреплена розетка в виде торцевой круглой пластины 20 с, по крайней мере, семью радиальными лепестками 21, которые отогнуты в сторону кольцевого зазора 18 между соплом и раструбом. На боковой поверхности раструба выполнено, по крайней мере, два ряда цилиндрических дроссельных отверстий 19 с осями, лежащими в плоскостях, перпендикулярных оси раструба 17, а в каждом ряду выполнено, по крайней мере, три отверстия 19. В торцевой круглой пластине 20 выполнено, по крайней мере, три конических дроссельных отверстия 22 с углом при вершине конуса, лежащим в диапазоне от 45 до 90°. На внутренних поверхностях цилиндрических дроссельных отверстий 19, выполненных на боковой поверхности раструба 17, имеются винтовые канавки, что позволит повысить мелкодисперсность потока жидкости из-за образования турбулентных вихрей.
Установка пожаротушения работает следующим образом.
Дренчерные установки предназначены для автоматического или ручного тушения локального пожара, путем создания направленных водяных завес в проемах дверей или окон, орошения отдельных элементов технологического оборудования и т.п. Автоматически срабатывающее дренчерное оборудование приводится в действие тросовой, пневматической или электрической пусковой установкой. Дренчерные оросители могут применяться в водяных и водовоздушных дренчерных системах.
2
В распределительный трубопровод 9 через каждые 3…4 м ввернуты дренчерные головки, что позволяет орошать одним дренчером 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 дренчерные установки, заполняемые водой только до контрольно-сигнальных клапанов 5, после которых в трубопроводах с дренчерами находится сжатый воздух. При вскрытии головок 8 сначала выходит воздух, а затем начинает поступать вода.
Работа дренчерной головки осуществляется следующим образом.
Жидкость под давлением подается в полость корпуса форсунки 10 и затем поступает по двум направлениям: первое - в кольцевую полость 23 через радиальные каналы 14 в кольцевой зазор 18 между соплом и центральным сердечником. При давлениях на входе более 0,2 МПа жидкость разгоняется на внешней конусной поверхности раструба 17 с образованием пленки жидкости, которая не отрывается от внешней поверхности раструба 17. Разгон жидкости на конической поверхности сопровождается понижением в ней статического давления и в результате этого парообразованием и выделением растворимых газов. Это явление дополнительно подготавливает жидкость к дроблению на мелкие капли. При достижении жидкостного потока встречных потоков, истекающих из цилиндрических дроссельных отверстий 19, происходит многократное дробление пленки с образованием мелкодисперсной фазы.
Второе направление, по которому поступает жидкость, - через канал 12 для подвода жидкости в полость центрального сердечника, а затем в конический раструб 17, из которого часть жидкости истекает через радиальные отверстия 19, а часть - через конические дроссельные отверстия 22. При этом происходит многократное дробление капельных потоков жидкости, истекающих из дроссельных отверстий.
Наличие газовых включений в жидкости дополнительно возмущает ее поверхность, что приводит к волнообразованию и объемному дроблению жидкостной пленки. Потери механической энергии при внешнем разгоне (по внешней конической поверхности) уменьшаются по сравнению с таким же разгоном в закрытом канале.
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%-ном водном растворе фторсодержащего пенообразователя "Подслойный" в условиях задымления помещения.
Для того чтобы водяная завеса, образуемая дренчерными головками 8, имела направленный характер, их ориентируют лепестками в сторону источника возможного возгорания.
Для такой ориентации применяют калибровочные кольцевые прокладки, располагаемые на торцевой поверхности кольцевого буртика 11.
2
2
Вода в головки поступает через клапаны группового действия, автоматически включающиеся с помощью тросов с легкоплавкими замками (на чертеже не показано) при определенной температуре. При наличии электрифицированной задвижки пуск установки осуществляется автоматической пожарной сигнализацией. Вода в дренчерные установки подается из расчета 0,1 л/(с·м), а при их монтаже в помещениях повышенной пожарной опасности (более 200 кг горючих материалов на 1 м) - 0,3 л/(с·м).
Для повышения эффективности действия установки комплектуют пенообразующими оросителями или устройствами для смешивания пенообразователя с водой.