МОДУЛЬ ПОЖАРОТУШЕНИЯ С ДРЕНЧЕРНЫМИ ГОЛОВКАМИ
MODULE OF FIRE-EXTINGUISHING WITH DRENCHERS

Изобретение относится к области противопожарной техники и предназначено для тушения пожаров автоматическими стационарными или мобильными установками с использованием распыленной нейтральным газом жидкости (воды) в учреждениях культуры, в помещениях вычислительной техники, на судах, самолетах, складах и других объектах, в которых находятся люди и ценное оборудование.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является модуль пожаротушения по патенту РФ №2407597, включающий корпус, изготовленный из профилированных стальных полос, в который вертикально установлен баллон с сифонной трубкой, разделенный уровнем жидкости на жидкостный и газовый объемы, и заполненный огнетушащей жидкостью, находящейся под давлением сжатого газа, сигнализатор давления, причем на выходе из баллона установлено запорно-пусковое устройство пиротехнического типа, соединенное электрически через прибор с дымовыми извещателями, и гидравлически с распылителем, соединенным с сифонной трубкой, причем распылитель выполнен с цилиндрической внутренней полостью, в которую установлен с радиальным зазором инверсор газожидкостного потока, выполненный в виде глухого стакана с боковыми отверстиями, площадь которых превосходит площадь выходных отверстий распылителя (прототип).
Недостаток устройства заключается в сравнительно небольшом быстродействии распылителя и невысокой степени мелких фракций жидкости в огнетушащей смеси.
Технический результат - повышение эффективности пожаротушения за счет увеличения быстродействия.
Это достигается тем, что в модуле пожаротушения, включающем корпус, изготовленный из профилированных стальных полос, в который вертикально установлен баллон с сифонной трубкой, разделенный уровнем жидкости на жидкостный и газовый объемы, и заполненный огнетушащей жидкостью, находящейся под давлением сжатого газа, сигнализатор давления, причем на выходе из баллона установлено запорно-пусковое устройство пиротехнического типа, соединенное электрически через прибор управления с дымовыми извещателями, и гидравлически - с распылителем, соединенным с сифонной трубкой, распылитель выполнен в виде дренчерной головки, дренчерная головка содержит корпус со шнеком, соосно расположенным в нижней части корпуса, и расположенный в верхней части корпуса штуцер с цилиндрическим отверстием для подвода жидкости, соединенным с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру, шнек запрессован в корпус с образованием цилиндрической камеры, расположенной над шнеком соосно диффузору и соединенной с ним последовательно, причем шнек выполнен с центральным дроссельным отверстием, а внешняя поверхность шнека представляет собой, по крайней мере, однозаходную винтовую канавку и расположена внутри корпуса, причем выход винтовой канавки соединен с выходной конической камерой, к торцу которой прикреплен пластинчатый распылитель, который состоит из перпендикулярных оси шнека и параллельных между собой по крайней мере двух пластин, одна из которых, первая пластина, имеет центральное отверстие, диаметр которого равен диаметру большего из отверстий выходной конической камеры, а вторая пластина выполнена сплошной и крепится к первой посредством по крайней мере трех крепежных элементов, включающих в себя винт, гайку и простановочную калиброванную шайбу, устанавливаемую между пластинами, и выполняющую функцию регулирующего звена, управляющего зазором.
На фиг.1 представлена схема модуля пожаротушения с дренчерными головками, на фиг.2 - схема дренчерной головки.
Модуль пожаротушения распыленной жидкостью содержит корпус 1 (фиг.1), изготовленный из профилированных стальных полос, в который установлен баллон 2, разделенный уровнем жидкости на жидкостный 3 и газовый 4 объемы, баллон 2 снабжен сифонной трубкой, выполненной из двух последовательно запрессованных участков, жидкостного 5 и газового 6, в месте их соединения участок 6 сифонной трубки, расположенный в газовом объеме 4, снабжен шестью сквозными боковыми отверстиями 7, суммарное проходное сечение которых в 4,5 раза меньше проходного сечения участка 6 сифонной трубки, на этом участке сифонной трубки на выходе из баллона 2 установлено запорно-пусковое устройство (ЗПУ) 8 пиротехнического типа; трубопровод 9, который направляет газожидкостный поток от ЗПУ 8 к распылителю 10, выполненному в виде дренчерной головки (фиг.2). Количество дренчерных головок 10 рассчитывается исходя из характеристик защищаемого помещения или объекта (на чертеже не показано).
Дренчерная головка (фиг.2) содержит корпус 14 со шнеком 20, соосно расположенным в нижней части корпуса, и расположенный в верхней части корпуса штуцер 15 с цилиндрическим отверстием 16 для подвода жидкости, соединенным с диффузором 17, осесимметричным корпусу 14 и штуцеру 15. Для герметичного соединения корпуса 14 со штуцером 15 предусмотрена уплотняющая прокладка 18. Шнек 20 запрессован в корпус с образованием цилиндрической камеры 19, расположенной над шнеком 20 соосно диффузору 17, которая соединена с ним последовательно. Шнек 20 выполнен с центральным дроссельным отверстием 22, причем внешняя поверхность шнека 20 представляет собой, по крайней мере, однозаходную винтовую канавку 21 с правой или левой нарезкой и расположена внутри корпуса 14, причем выход винтовой канавки 21 соединен с выходной конической камерой 23, к торцу которой прикреплен пластинчатый распылитель. Шнек 20 форсунки выполнен из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира.
Пластинчатый распылитель состоит из перпендикулярных оси шнека 20 и параллельных между собой по крайней мере двух пластин, одна из которых, первая пластина 24, имеет центральное отверстие, диаметр которого равен диаметру большего из отверстий выходной конической камеры 23, а вторая пластина 25 выполнена сплошной и крепится к первой посредством по крайней мере трех крепежных элементов 27, включающих в себя винт, гайку и простановочную калиброванную шайбу 26, устанавливаемую между пластинами 24 и 25 и выполняющую функцию регулирующего звена, управляющего зазором.
Для обеспечения автоматического режима пожаротушения ЗПУ 8 соединено электрически через прибор 11 с дымовыми извещателями 12. Наличие необходимого для работы модуля давления наддува баллона 2 фиксируется сигнализатором давления 13.
Работа модуля пожаротушения распыленной жидкостью осуществляется следующим образом.
Сначала в установленный вертикально баллон 2 через ЗПУ 8 и участок 5 сифонной трубки заливается огнетушащая жидкость, например вода. При этом баллон 2 заполняется жидкостью до боковых сквозных отверстий 7 в участке 6 сифонной трубки, так как находящийся в баллоне 2 газ дренируется только через названные отверстия и участок 6 сифонной трубки. Затем баллон 2 наддувают газом, например азотом, через ЗПУ 8 до заданного давления 1-3 мПа. После проведения операции заправки ЗПУ 8 закрывают, подсоединяют к нему трубопровод 9 с распылителем 10. О готовности модуля пожаротушения распыленной жидкостью судят по показаниям сигнализатора давления 13.
При возникновении возгорания в защищаемом помещении извещатели 12 подают сигнал на прибор управления 11, который в свою очередь вырабатывает электрический импульс на открытие ЗПУ 8, например на подрыв пиропатрона. Под действием перепада давления сжатого газа в баллоне 2 жидкость через участок 5 сифонной трубки, а газ через сквозные боковые отверстия 7 совместно устремляются через участок 6 сифонной трубки. ЗПУ 8, трубопровод 9 в распылитель 10, выполненный в виде дренчерной головки. При любом давлении в баллоне 2 соотношение площадей 7, участков 5, 6 сифонной трубки обеспечивает подачу двухфазной смеси с одним и тем же газосодержанием.
Дренчерная головка работает следующим образом.
Жидкость подается по цилиндрическому отверстию 16 в диффузор 17, а из него в коническую камеру 19, из которой под давлением поступает в винтовую внешнюю полость шнека 20 и через дроссельное отверстие 22 в коническую камеру 23, а из нее в распылитель. Вращающийся поток жидкости во внешней винтовой полости шнека образует вихревое движение, при этом происходит дополнительное дробление капель жидкости за счет турбулизации потока на выходе, и мелкодисперсный вращающийся поток выходит из форсунки с широким вращающимся факелом распыляющейся жидкости (раствора).
О полной выработке газа и жидкости из баллона 2 судят но сигнализатору давления 13, который подает сигнал на прибор управления 11. Предусмотрена возможность ручного запуска модуля пожаротушения распыленной жидкостью путем механического воздействия на ЗПУ 8.
Проведенные испытания показали высокую эффективность модуля пожаротушения распыленной водой. Среднеквадратичное отклонение интенсивности орошения и время тушения уменьшилось в два раза, а средней размер капель распыленной жидкости - почти в четыре раза по сравнению с известным устройством без инверсора газожидкостного потока.