Импульсное устройство выпуска текучего огнетушащего вещества, находящегося под давлением в герметичной емкости

Полезная модель относится к противопожарной технике, а именно к устройствам управления противопожарным оборудованием, обеспечивающим выпуск из ёмкости текучего огнетушащего вещества, находящегося под давлением.
Устройство предназначено для установки на трубопроводах, запорных или соединительных элементах противопожарных систем эллиптического сечения с диаметром от 10 мм до 30 мм, выполненных из разрушаемых материалов с радиальной прочностью не более 40 МПа.
Наиболее эффективно применение устройства в качестве устройства выпуска огнетушащего вещества из изделий, относящихся к автономным установкам пожаротушения, представляющих собой герметично закрытую с обоих торцов полимерную трубку, заполненную под давлением огнетушащим веществом(Патент RU141401U1).
Прямых аналогов к предлагаемой полезной модели обнаружено не было. Устройством, наиболее близким по функциональному назначению к настоящей полезной модели, было определено запорно-пусковое устройство быстродействующей автоматической пожаротушащей системы, содержащее трубопровод подвода огнетушащего вещества и, по крайней мере, одно средство распределения огнетушащего вещества над зонами возможного возгорания или пожара, характеризующееся тем, чтозапорно-пусковое устройство выполнено с электромагнитным приводом открытия выхода огнетушащего вещества из средства распределения огнетушащего вещества (Патент RU2754439C1). Как и предлагаемая полезная модель, указанное устройство может устанавливаться на трубопроводы противопожарных систем с текучим огнетушащим веществом, срабатывает от электрического импульса. Преимуществом данного устройства является высокое быстродействие, многократность срабатывания без замены элементов. Недостатками данного устройства являются потребность в электрическом токе определённой величины и длительности для открытия электромагнитного клапана, опасность выхода клапана или подводящей электроцепи из строя, возможная электромагнитная несовместимость с другими устройствами.
Технический результат настоящей полезной модели достигается за счёт повышения быстродействия, отсутствия потребности в дополнительных соединительных элементах, импульсном принципе действия (однократного достижения в электрической цепи порогового значения для запуска), возможности срабатывания в случае разрыва электрических цепей запуска, возможности совмещения с трубопроводами различного, в том числе переменного сечения, снижения стоимости изготовления и материалоёмкости конструкции.
На рисунке 1 представлено предлагаемое устройство и способ его крепления на цилиндрической трубке, содержащей огнетушащее вещество под давлением.
Устройство состоит из корпуса (1), пиропатрона (2), ножа (3), уплотнения (4), вставки (5), добора (6), крышки (7).
Корпус (1) представляет собой полый цилиндр переменного внутреннего сечения, соответствующего другим элементам устройства. В обечайке корпуса (1) сделано сквозное отверстие, имеющее с корпусом  сопряжения конической формы основаниями наружу. Один торец корпуса (1) имеет отверстие минимально возможного сечения для вывода проводов от пиропатрона (2), а другой торец не имеет стенки и снабжен резьбой.
Пиропатрон (2) является стандартным изделием.
Нож (3) представляет собой цилиндр с пазами в торцах и неглубокой канавкой по ободу обечайки. Один паз имеет габариты, соответствующие пиропатрону (2), при этом глубина данного паза больше длины пиропатрона (2) на 2-3 мм для обеспечения его полного раскрытия и эффективного использования энергии взрыва. Противоположный паз по диаметру незначительно меньше диаметра ножа (3), свободный его край скошен и заточен, а в обечайке ножа в области данного паза сделаны сквозные отверстия. Глубина этого паза должна быть не менее диаметра трубопровода (8), на который устанавливается устройство. Толщина стенки между пазами должна быть достаточной, чтобы выдерживать давление взрыва при активации пиропатрона (2).
Кольцевое уплотнение (4) является стандартным изделием, устанавливается в канавку по ободу обечайки ножа (3) и служит для фиксации положения ножа (3) внутри корпуса (1) до активации пиропатрона (2).
Вставка (5) представляет собой полый цилиндр с тонкой обечайкой и утолщением с одной стороны в виде усеченного конуса, по форме и размеру совпадающего с заточенным краем ножа (3).
Добор (6) является стандартным изделием и представляет собой кольца соответствующего размера и различной толщины.
Крышка (7) представляет собой цилиндр с внешним переменным диаметром и внутренним сквозным осевым отверстием, соответствующим внешнему диаметру вставки (5). Внешняя поверхность крышки (7) с одной стороны снабжена резьбой, соответствующей резьбе в торце корпуса (1), а с другой стороны имеет диаметр, равный внешнему диаметру корпуса (1).
Нож (3) выполняется из стали с содержанием углерода более 0,7%. Уплотнение (4) и добор (6) могут изготавливаться из металла, каучука, полимера. Остальные элементы выполняются из любого металла, обеспечивающего минимальную массу устройства и стоимость изготовления.
Монтаж устройства производится следующим образом.
В корпус (1) устанавливается пиропатрон (2), провода которого продеваются в отверстие в торце корпуса (1) и соединяются с электрической цепью средств пожарной автоматики. На пиропатрон (2) соответствующим пазом устанавливается нож (3) с надетым на него уплотнением (4), которое фиксирует нож (3) внутри корпуса (1). Уплотнение (4) служит для удобства монтажа и эксплуатации, его отсутствие или поломка  не влияют на работоспособность устройства. Через боковые отверстия в обечайке корпуса (1) продевается трубка (8). Вставка (5) устанавливается в крышку (7), которая вкручивается в корпус (1) и вставкой (5) прижимает трубку (8) к краю конического отверстия в корпусе устройства. Если при полностью вкрученной крышке (7) в корпус (1) вставка (5) не прижимает трубку (8) к краю отверстия, или прижимает её недостаточно, то крышку (7) выкручивают из корпуса (1), достают из крышки (7) вставку (5), на которую надевают доборы (6) в необходимом количестве, после чего крышку (7) с установленной в ней вставкой (5) с доборами (6) снова вкручивают в торец корпуса (1), таким образом добиваются прочного крепления корпуса (1) на трубке (8).
При необходимости переместить корпус (1) в другое место на трубке (8) крышку (7) слегка откручивают, скольжением перемещают корпус (1) на другую часть трубки (8), после чего снова плотно закручивают крышку (7).
Устройство используют следующим образом.
Устройство следует размещать рядом с объектами, представляющими наибольшую пожарную опасность, либо около верхней крышки защищаемого объема, либо около верхней части секции защищаемого объема.
Провода от пиропатрона выводятся за пределы защищаемого объема и соединяются со средствами пожарной автоматики или любыми устройствами, которые могут обеспечить электрический импульс величины и длительности, соответствующей характеристикам пиропатрона.
При возникновении возгорания в защищаемом объёме, электрический импульс от средств пожарной автоматики подаётся на пиропатрон, что приводит к его взрыву, выходу пороховых газов в паз ножа, смещение ножа в сторону трубки, разрезание трубки и остановка ножа вставкой. Образовавшиеся две части трубки отделяются от корпуса устройства за счет давления выходящего огнетушащего вещества и конической формы отверстий в обечайке корпуса.
Если по каким-либо причинам полное разрезание трубки не произошло, либо трубка не может отделиться от корпуса, выход огнетушащего вещества осуществляется через сквозные отверстия в обечайке ножа, а затем через отверстие, образованное торцом корпуса, обечайками вставки и крышки.
Если произошло размыкание цепи, соединяющей пиропатрон и средства пожарной автоматики, либо вышли из строя средства пожарной автоматики, то сохраняется возможность срабатывания устройства в автономном режиме под воздействием тепловых факторов пожара на корпус и пиропатрон.
После использования пиропатрон, кольцевое уплотнение и доборы (при необходимости) заменяют. Нож проверяют на целостность и остроту заточки, при необходимости восстанавливают или заменяют. Остальные, наиболее материалоёмкие, элементы конструкции – корпус, крышка, вставка после использования своих эксплуатационных свойств не теряют и могут использоваться неограниченное число раз.