УСТАНОВКА ДЛЯ ПОДАЧИ ОГНЕГАСИТЕЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ
PLANT TO SUPPLY FIRE-QUENCHING FLUID

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к автоматическим пожарным установкам, применяемым для тушения пожаров в пожароопасных производственных помещениях.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является устройство по патенту РФ №2016598 для подачи огнегасящей жидкости к противопожарной установке, содержащее корпус с дренчерной и связанными между собой питающей и побудительной камерами, запорный клапан с мембраной, установленный на штоке и разделяющий питающую и дренчерную камеры между собой, тарельчатый клапан и кинематически связанный с ним сбросный клапан, соединяющий побудительную камеру с атмосферой, причем шток запорного клапана имеет сквозной канал и снабжен жестко соединенной с ним и установленной соосно головкой с полостью, сообщающий канал штока с побудительной камерой, а в полости головки размещен тарельчатый клапан.
Недостатками этого технического решения являются сложность конструкции и низкая надежность устройства, а также отсутствие пеногенератора, наличие которого диктуется высокой степенью пожароопасности производственных помещений.
Технически достижимый результат - повышение эффективности и надежности работы установки за счет применения пеногенераторов, а также упрощение конструкции.
Это достигается тем, что в установке для подачи огнегасительной жидкости, содержащей корпус с питающей и дренчерной камерами, разделенными седлом, крышку с побудительной камерой в ней, основной золотник, состоящий из мембраны, защемленной между корпусом и крышкой, тарелки и втулки с отверстием, управляющий золотник, связанный с приводом, питающая камера размещена внутри дренчерной, выход из питающей камеры выполнен в форме седла, питающая и побудительная камеры дополнительно связаны между собой калиброванным отверстием, выполненным во втулке основного золотника, управляющий золотник установлен отдельно от основного золотника в крышке побудительной камеры с возможностью перекрытия разгрузочных отверстий, площадь сечения которых больше площади сечения калиброванного отверстия во втулке основного золотника, а на выходе дренчерных камер закреплены пеногенераторы вихревого типа, каждый из которых содержит корпус, распределительное и направляющее устройства, при этом корпус выполнен в виде цилиндрической обечайки с круговыми ребрами жесткости по краям, продавленными на обечайке в виде окружностей полусферического профиля, и установлен на двух опорных горизонтальных планках с крепежными отверстиями, причем с одной стороны к корпусу присоединен распределитель пенораствора посредством, по крайней мере трех, спиц, расположенных по образующим усеченной конической поверхности.
На фиг.1 приведена схема установки для подачи огнегасительной жидкости, на фиг.2 - общий вид пеногенератора вихревого типа, на фиг.3 - схема распылительного сопла.
Установка для подачи огнегасительной жидкости (фиг.1) состоит из корпуса 1 с питающей 2 и дренчерной 3 камерами, с закрепленными на них пеногенераторами 17, а также побудительной камеры 4, расположенной в полости крышки 7 над запорным клапаном-мембраной 5 со сквозным калиброванным отверстием 6. В крышке 7 размещен сбросный клапан 8, соединенный штоком 9 с приводом 10. К крышке 7 присоединен трубопровод 11 с тепловым замком 12. Трубопровод 11 соединен через вентиль 13 с напорным (питающим) трубопроводом 14, который через вентиль 15 соединен с питающей камерой 2. В корпусе 1 дренчерной камеры 3 под клапаном-мембраной 5 выполнены опорные ребра решетки 16.
Каждый из пеногенераторов 17 (фиг.2) состоит из корпуса 18, выполненного в виде цилиндрической обечайки с круговыми ребрами жесткости по краям (на чертеже не показано), продавленными на обечайке в виде окружностей полусферического профиля. Корпус установлен на двух опорных горизонтальных планках 19 с крепежными отверстиями (на чертеже не показано). С одной стороны к корпусу 18 присоединен распределитель 20 пенораствора посредством, по крайней мере трех, спиц 21, расположенных по образующим усеченной конической поверхности, осесимметричной и соосной цилиндрической обечайке, при этом одним, большим, основанием конической поверхности является основание цилиндрической обечайки корпуса 18, а другим, меньшим, - распределитель 20 пенораствора, который имеет форму соосной цилиндрической обечайке корпуса 18 тороидальной поверхности, соединенной с вертикально расположенным по отношению к горизонтальным планкам 19 входным трубопроводом 22 с фланцем на одном конце и заглушкой на другом (на чертеже не показано). При этом входной трубопровод 22 делит тороидальную поверхность на две симметричные части 24 и 25. Перпендикулярно входному трубопроводу 22 и соосно горизонтальной оси тороидальной поверхности распределителя 20 расположен дополнительный трубопровод 6 с заглушками на обоих концах (на чертеже не показано), вписываемый во внутренний контур тороидальной поверхности распределителя 20, причем диаметры внутренних полостей тороидальной поверхности и входного 22 и дополнительного 23 трубопроводов равны между собой, а сами полости соединены между собой. Причем к внутренним полостям 24 и 25 тороидальной поверхности, входного 22 и дополнительного 23 трубопроводов подсоединены со стороны цилиндрической обечайки корпуса 18 и параллельно ее оси отводы: укороченные 28, средние 27 и длинные 26, заканчивающиеся распылительными соплами 29, ориентированными к направляющему устройству 33.
Направляющее устройство 33 состоит из внутренней 32 и внешней 30 генерирующих сеток, которые выполнены в виде соосных усеченных конических поверхностей, имеющих одно общее основание в виде первого жесткого кольца круглого профиля, соединенного посредством, по крайней мере трех, спиц 31, расположенных по образующим внешней 30 усеченной конической поверхности, с одним из оснований цилиндрической обечайки корпуса 18. Внутренняя 32 генерирующая сетка имеет второе жесткое кольцо круглого профиля, соединенное с первым жестким кольцом посредством, по крайней мере трех, спиц (на чертеже не показано), расположенных по образующим внутренней 32 усеченной конической поверхности, и расположенное перед основанием цилиндрической обечайки корпуса 18 со стороны, противоположной распределителю 20.
Каждое из распылительных сопел 29 (фиг.3) состоит из корпуса 34, внутри которого расположен шнек 40, запрессованный в корпус 34. Внешняя поверхность шнека 40 представляет собой, по крайней мере, однозаходную винтовую канавку 41 с правой (или левой) нарезкой.
Подача раствора (жидкости) осуществляется через штуцер 25, закрепленный в верхней части корпуса 34 через герметизирующую прокладку 38. Внутри штуцера 35 выполнено цилиндрическое отверстие 36, переходящее в диффузор 37, который соединен с конической камерой 39, выполненной в корпусе 34, в которую запрессован шнек 40.
Установка для подачи огнегасительной жидкости работает следующим образом.
В состоянии ожидания сбросный клапан 8 перекрывает отверстия в крышке 7, соединяющие побудительную камеру 4 с атмосферой. Тепловой замок 12 закрыт, давление над запорным клапаном-мембраной 5 поддерживается через сквозное калиброванное отверстие 6, соединяющее питающую камеру 2 с побудительной камерой 4. Вентиль 13 при этом закрыт, а вентиль 15 открыт.Запорный клапан-мембрана 5 перекрывает питающую камеру и отделяет ее от дренчерной камеры 3. При получении сигнала от датчика побудительной системы срабатывает привод 10 сбросного клапана 8, и открываются отверстия в крышке 7, через которые жидкость из побудительной камеры 4 выбрасывается в атмосферу.
При этом клапан-мембрана 5 за счет разности давлений в питающей камере 2 и побудительной камере 4 приподнимается, и полости питающей и дренчерной 3 камер сообщаются между собой. Огнегасительная жидкость направляется в дренчерную камеру и далее к огнегасительной установке.
Для приведения устройства в состояние ожидания закрываются сбросный клапан 8, тепловой замок 12 и вентиль 15. Открывается вентиль 13 до достижения необходимого давления в побудительной камере 4, и открывается вентиль 15. Запорный клапан-мембрана 5 прижимается к седлу питающей камеры 2 за счет разности площадей, на которые действует давление жидкости в побудительной 4 и питающей 2 камерах. Поддержание равного давления в этих камерах 4 и 2 осуществляется через сквозное калиброванное отверстие 6 в клапане-мембране 5. Закрывается вентиль 13, и запорно-пусковое устройство приведено в состояние ожидания.
Пеногенератор устанавливается непосредственно над зоной возможного возгорания, длина создаваемой струи в горизонтальном или вертикальном положении генератора не превышает 1,8 м. Пеногенератор работает следующим образом.
При возникновении пожара насосная установка подает раствор пенообразователя во входной трубопровод 22 пеногенератора, откуда он через распределитель 20 пенораствора под давлением подается на отводы 26, 27, 28, сопла 29 которых формируют распыленные струи. Струи с коротких отводов 28 попадают на внешнюю генерирующую сетку 30, а с длинных 26 и средних 27 отводов - на внутреннюю сетку 32.
Каждое из распылительных сопел 29 работает следующим образом.
Жидкость подается по цилиндрическому отверстию 36 в диффузор 37, а из него в коническую камеру 39, из которой под давлением поступает в винтовую внешнюю полость шнека 40. 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). Шнек 40 форсунки может быть выполнен из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира.
В начале факела распыленная струя раствора пенообразователя имеет наибольшую скорость и при попадании на сетку формируется пена с пузырьками малого размера (2-3 мм в поперечнике), с удалением от сопла скорость струи падает и далее на сетке формируется пена с более крупными пузырьками (4-12 мм в поперечнике). Таким образом пеногенератор вырабатывает полидисперсную (разноразмерную по пузырькам) пену, которая обладает свойством быстрого растекания по поверхности.
Испытания показали, что даже в условиях интенсивного задымления пена образуется в заданных объемах и имеет хорошую устойчивость к распаданию.
В качестве пенообразователя в таких системах пожаротушения применяется фторсинтетический пенообразователь типа "Мультипена". Работает также на 6% водном растворе фторсодержащего пенообразователя "Подслойный" в условиях задымления помещения.
Пеногенератор предназначен для автоматических систем пожаротушения закрытых технологических помещений (подача пены на место возгорания), где возможно образование паро- и газовоздушных смесей, например в насосных залах насосных нефтеперекачивающих станций, камерах регулирования давления и т.п.
Пеногенератор работает эффективно при следующих оптимальных параметрах технических характеристик:
Рабочее давление раствора пенообразователя, МПа
0,9±0,1
Расход по раствору пенообразователя, л/с, не менее
3,5
Производительность по пене, м<sup>3</sup>/с, не менее
1,4
Кратность пены, не менее
400