Способ автоматического пожаротушения установкой тонкораспыленной воды
AUTOMATIC FIRE EXTINGUISHING METHOD USING WATER SPRAY INSTALLATION

Область техники
Изобретение относится к области пожаротушения, в частности, к способу пожаротушения тонкораспыленной водой, и может быть использовано на промышленных предприятиях, в помещениях торгового и общественного назначения.
Уровень техники
Традиционные системы пожаротушения (например, спринклерные системы) разбрызгивают воду на определенном участке для тушения и сдерживания огня.
Например, из уровня техники известен способ тушения пожара (RU 95528 U1, 10.07.2010), в котором подают огнетушащее вещество в зону пожара и формируют зону орошения. В дежурном режиме контролируется состояние каждого управляемого спринклерного оросителя. После вскрытия одного из спринклерных оросителей в результате теплового воздействия от очага пожара формируется зона орошения благодаря принудительному вскрытию ближайших к вскрывшемуся спринклерных оросителей, контролируется их срабатывание и в случае отказа какого-либо из них дополнительно вскрываются спринклерные оросители, ближайшие к отказавшему, формируя оптимальную зону орошения.
Недостатком традиционного подхода является потребность в большом объеме воды. Избыточный пролив воды повышает вероятность того, что возникнет необходимость проводить ремонт или замену материалов стен и мебели, находящихся в помещении, даже если они не были повреждены огнем. Зачастую ущерб, нанесенный водой, превышает непосредственный ущерб, нанесенный пожаром.
Известны системы пожаротушения тонкораспыленной водой, использующие жидкий туман (ЕР 0667795 А, 22.03.2006, RU 2640476 С2, 09.01.2018). Такие системы преодолевают вышеуказанные недостатки традиционных систем, используя водяной туман для вытеснения кислорода, дымоподавления (дымоосаждения). Мелкодисперсная вода экранирует тепловое излучение и может использоваться для защиты пожарного, а также материальных ценностей на пожаре, распыленная вода более равномерно охлаждает сильно нагретые металлические поверхности несущих конструкций, что исключает их локальную деформацию, потерю устойчивости и разрушение, а низкая электрическая проводимость водяного тумана делает возможным его применение в качестве эффективного средства пожаротушения на электроустановках, находящихся под напряжением.
Обычно для тушения пожара используются туманообразные распылы, в которых капли имеют диаметр между 0,1 и 1 мм. Сопла образуют небольшие капли за счет изменения давления, однако при низком давлении эти маленькие капли в виде тумана нелегко проникают в очаг пожара. Если водяной туман, состоящий из мелких капель, направляется непосредственно в очаг пожара под низким давлением, то пламя и водяные пары, которые образуются, стремятся вытеснить туман из очага пожара, и эффект охлаждения, и тушение пожара будет небольшим. Таким образом, при тушении пожара при помощи туманообразного распыла с низким давлением требуются значительно больше воды и более длительное время тушения, чем когда применяют капли большого размера.
Известны способы пожаротушения, в которых повышают давление туманообразного распыла до высокого уровня, например, в способе пожаротушения (W0 9222353 А1, 23.12.1992) давление повышают выше 200 бар.
Однако туманообразный распыл очень высокого давления очень быстро проходит непосредственно через пламя, таким образом его охлаждающий эффект не будет полностью использоваться.
Сущность изобретения
Заявленное изобретение направлено на устранение существующих недостатков в уровне техники и представляет собой способ автоматического пожаротушения установкой тонкораспыленной воды (ТРВ), в котором подача ТРВ производится с разными интенсивностями, за счет чего при использовании небольшого количества воды происходит локализация места возникновения пожара и эффективное пожаротушение.
Способ пожаротушения установкой ТРВ, имеющей первый распылитель с низкой интенсивностью подачи воды и второй распылитель с высокой интенсивностью подачи воды, характеризующийся тем, что первый распылитель работает постоянно и орошает периметр защищаемой площади, создавая полый купол орошения, а второй распылитель работает циклично и подает воду внутри купола непосредственно на очаг возгорания, при этом распылители расположены таким образом, что при включении второго распылителя поток воды из него за счет высокой скорости увлекает поток воды из первого распылителя, и вода из двух распылителей направляется непосредственно на очаг возгорания, далее при отключении второго распылителя купол орошения первого распылителя восстанавливается до первоначальных размеров, дополнительно создавая сплошное поле орошения.
Технический результат при осуществлении заявленного изобретения заключается в повышении эффективности пожаротушения при малом расходе воды за счет применения двухрежимного алгоритма подачи воды с разной интенсивностью.
На фиг. 1 показана схема работы настоящего изобретения, где:
1 - модуль с водой;
1.1 и 1.2 - трубопроводы;
2 - распылитель длительного действия;
3 - распылитель кратковременного действия;
4 - внешний купол - зона орошения;
5 - зона тушения внутри купола;
6 - зона сужения внешнего купола при работе распылителя кратковременного действия;
7 - вектор сканирования внешнего купола, после прекращения работы распылителя кратковременного действия;
8 - управляемый клапан.
Принцип работы
При обнаружении пожара в секции пожаротушения вода из модуля (1) поступает по трубопроводу (1.1) на распылитель длительного действия (2), работающий постоянно и с низкой интенсивностью, который создает купол (4) внешнего орошения, для создания зоны орошения. Далее по трубопроводу (1.2), вода поступает на распылитель (3) кратковременного действия, работающий циклично при помощи управляемого клапана (8), и с высокой интенсивностью, который осуществляет тушение на площади внутри купола внешнего орошения. После начала работы распылителя (3) происходит схлопывание купола (4) до зоны (6) за счет разрежения воздуха при высокоскоростной подаче воды из распылителя (3). После прекращения работы распылителя (3) купол восстанавливается до прежних размеров (4), и таким образом осуществляется дополнительное динамическое орошение защищаемой площади по направлению (7).
Раскрытие изобретения
Распылители размещают попарно в секциях пожаротушения. Подача ТРВ из распылительных форсунок управляется централизованным устройством управления, которое избирательно управляет открытием механизмов открывания и закрывания клапанов распылителей в соответствующем месте при обнаружении пожара. На первый распылитель подается ТРВ с низкой интенсивностью, создавая полый купол орошения, чтобы обозначить границы защищаемой площади и не выпустить за них очаг возгорания, который может распространяться, распыление производится непрерывно до окончания пожара. На второй распылитель ТРВ подается циклично с высокой интенсивностью, она распыляется внутри купола непосредственно на очаг возгорания. Цикличность процесса работы второго распылителя задается централизованным устройством управления через управляемый клапан. При этом распылители расположены таким образом, что при включении второго распылителя поток воды из него за счет высокой скорости увлекает поток воды из первого распылителя, и вода из двух распылителей направляется непосредственно на очаг возгорания, происходит так называемый эффект эжекции. Вследствие чего купол изменяет свои геометрические размеры и схлопывается. При этом можно регулировать степень уменьшения размера купола скоростными параметрами высокоинтенсивной подачи и размерами струи. При уменьшении размеров купола его внешняя граница сужается к центру до момента достижения внешних размеров струи высокоинтенсивной подачи, и поток воды из двух распылителей попадает непосредственно на очаг возгорания. После прекращения работы распылителя с высокоинтенсивной подачей купол восстанавливается до прежних размеров. Движение купола по защищаемой площади носит возвратно-поступательный характер, в зависимости от количества включений распылителя с высокоинтенсивной подачей. Такое движение создает дополнительное сплошное поле орошения. При использовании заявленного способа происходит и локализация места возникновения пожара с дополнительным проливом поверхности, и эффективное пожаротушение при уменьшении общего количества воды.