СПОСОБ ДРЕНЧЕРНОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD FOR DELUGE FIRE EXTINGUISHING AND DEVICE FOR IMPLEMENTATION THEREOF

Данное изобретение относится к дренчерным способам пожаротушения с использованием тонкораспыленной воды, предназначено для защиты помещений, у которых защищаемые зоны имеют протяженные по длине формы, например, гаражные боксы, в которых, как правило, длина бокса в разы больше ширины, а также для защиты парковочных мест автомобилей.
Настоящее изобретение также предлагает дренчерный распылитель для осуществления заявляемого способа.
Общеизвестны в технике оросители, предназначенные для защиты протяженных по длине объектов, например, оросители общего назначения с розетками для формирования горизонтального потока воды, которые, монтируются горизонтально, у которых продольная часть розетки ограничивает направление потока вверх и является направляющей для подачи воды на самую дальнюю границу защищаемой зоны, поперечная часть розетки предназначена для формирования потока воды вниз по направлению движения водяной струи из оросителя (см. стр. 121, 122, 123 Л.М. Мешман, С.Г. Цириченко, В.А. Былинкин, В.В. Алешин, Р.Ю. Губин. Оросители водяных и пенных автоматических установок пожаротушения. Учебно-методическое пособие. Москва 2002).
Известные горизонтально монтируемые оросители характеризуются формированием потоков воды, имеющих среднеарифметический диаметр капель более 150 мкм и требующих для эффективного тушения значительной интенсивности орошения.
Известно, что использование при тушении водой распыленных потоков с мелкими каплями, чей среднеарифметический диаметр менее 150 мкм, позволяет повысить эффективность тушения за счет быстрого охлаждения очагов возгорания, снизить расход воды.
Известен ороситель по патенту на изобретение №2297865, содержащий полый цилиндрический корпус с входным тангенциальным патрубком, размещенный в корпусе сердечник, и закрепленную на корпусе снизу насадку, имеющую центральное и боковые выходные отверстия и корпусный отражатель, позволяющий формировать два концентрично расположенных факела распыленной воды со среднеарифметическим диаметром капель меньше 150 мкм.
Применение оросителя предусматривает его установку в вертикальном положении над защищаемой зоной, при этом нормируемая зона орошения представляет собой круг. Для гарантированного и эффективного тушения зоны объектов, имеющих протяженные по длине формы, посредством одного оросителя радиус внешней эпюры нормированной интенсивности (по ГОСТу Р 51043-2002) должен быть больше половины длины защищаемой зоны, но при этом значительные потоки воды будут выходить за пределы защищаемой зоны по ее ширине.
Таким образом, использование оросителей с концентрично распыляемыми факелами на протяженных объектах приводят к неэффективному их применению, к потерям воды, пролитой за пределами зоны, к дополнительному ущербу от затопления в сравнении с известными горизонтально монтируемыми оросителями.
Известны также центробежные распылители воды (патенты на полезные модели №30275, №90692), в которых распыленная вода представлена в виде концентрично сформированных факелов, при этом внешний факел состоит из крупных капель, в внутренние - из мелких капель тонкораспыленной воды. Наличие у рассматриваемых оросителей одновременно внешнего (верхнего) крупнокапельного факела и внутреннего (нижнего) факела тонкораспыленной воды значительно повышает эффективность тушения: за счет противодействия восходящим тепловым конвективным потокам очага возгорания благодаря наличию во внешнем факеле крупных капель с высокой кинетической энергией, образующих направляющее воздействие для мелких капель тонкораспыленной воды; за счет более интенсивного охлаждения горящего объекта мелкими каплями тонкораспыленной воды внутреннего факела.
Задачей изобретения является более рациональное использование огнетушащего вещества (воды) при тушении.
На основе анализа вышеизложенных описаний известных средств тушения, можно утверждать, что для эффективной защиты протяженных по длине зон, известные средства имеют свои недостатки, требуют существенных доработок и разработки нового способа пожаротушения.
Техническим результатом должно быть: формирование потоков воды, с учетом геометрической формы защищаемой зоны (протяженной по длине); уменьшение неэффективных проливов, возникающих за пределами защищаемой зоны; использование известных положительных факторов воздействия: формирующего и проникающего в очаг факела, состоящего из капель с высокой кинетической энергией, и использование быстро охлаждающего очаг возгорания факела тонкораспыленной воды, состоящего из капель со среднеарифметическим диаметром менее 150 мкм.
Поставленная цель достигается тем, что предлагается дренчерный способ пожаротушения, при котором монтируют горизонтально расположенный(ые) вдоль защищаемой зоны дренчерный(ей) распылитель(и); используют дренчерную сухотрубную систему, которую запускают по сигналу пожарного(ых) извещателя(ей), установленного(ых) на защищаемом объекте, и подают воду в сухотрубную систему от источника воды, находящегося под давлением; формируют веерообразные и в тоже время концентрично расположенные, по меньшей мере, три разных по степени дисперсности воды факелы, при этом верхний факел состоит из наиболее крупных капель с высокой кинетической энергией по сравнению с каплями в нижерасположенных факелах, имеющих среднеарифметический диаметр капель в каждом из них менее 150 мкм, причем средний факел состоит из самых мелких капель; сформированный верхний факел направляют на самую дальнюю границу и по бокам защищаемой зоны; сформированный из самых мелких капель факел располагают под верхним и направляют вниз и прямо, равномерно распределяя капли по защищаемой зоне; сформированный из капель средней степени дисперсности нижний факел направляют вниз, в ближайшую от оросителя зону, образуя вертикальную водяную завесу.
Согласно настоящему изобретению для осуществления заявляемого способа предложен дренчерный распылитель, который выполнен в виде резьбового патрубка, который имеет продолжение, выполненное в виде цилиндрического ободка с выемкой под технологический ключ, ободок переходит в усеченный конус, у которого, в пределах сектора с углом около 100°, в стенке выполнены три ряда наклонных отверстий, причем в первом ряду отверстий, расположенных у основания конуса, выполнен наклон отверстий к центральной оси патрубка наибольшим, в третьем ряду отверстий, расположенных у вершины конуса, выполнен наклон отверстий наименьшим, при этом диаметр отверстий третьего ряда выполнен наибольшим, с возможностью формирования направляющего крупнокапельного факела (среднеарифметический диаметр капель около 150 мкм), диаметр отверстий второго ряда выполнен наименьшим, с возможностью формирования факела тонкораспыленной воды (среднеарифметический диаметр капель около 100 мкм), расположенный под направляющим крупнокапельным факелом, причем все отверстия выведены в общую полость патрубка, полость на конце оросителя выполнена глухой.
Более подробно примерное исполнение способа поясняется при помощи иллюстраций:
Фиг. 1 - комбинированная схема расположения установки пожаротушения стоянки автомобиля;
Фиг. 2 - вид сбоку на распределение капель верхнего факела;
Фиг. 3 - вид сбоку на распределение капель среднего факела;
Фиг. 4 - вид сбоку на распределение капель нижнего факела;
Фиг. 5 - общий вид дренчера слева;
Фиг. 6 - общий вид дренчера спереди;
Фиг. 7 - общий вид потокообразующей части дренчера в разрезе.
Защищаемая зона 1 контролируется на предмет пожарной опасности пожарным извещателем 2, установленным над зоной, связанным с прибором управления 3 сухотрубной дренчерной системой 4, соединенной посредством управляемого клапана 5 с источником воды 6, находящимся под давлением. Защищаемая зона в случае пожара орошается посредством дренчерного распылителя 7, горизонтально расположенного и соединенного с сухотрубной дренчерной системой, при этом, место расположения оросителя определено над защищаемой зоной в начале протяженной в длину зоны, на определенной высоте вдоль центральной оси зоны. Дренчерный распылитель имеет резьбовой патрубок 8, переходящий в цилиндрический ободок 9 с выемкой 10, выполненной для сопряжения с технологическим ключом, ободок переходит в конус 11, внутри которого выполнена полость 12, соединенная со входом 13 патрубка и закрытая усеченной вершиной 14 конуса, в нижней части конуса в пределах сектора 15 с углом около 100°, выполнены три ряда концентрично расположенных отверстий, при этом расположенный ближе к основанию конуса ряд одинаковых отверстий 16 имеет наибольший угол наклона к центральной оси оросителя, причем наибольший диаметр одинаковых отверстий имеют отверстия 17, расположенные у вершины конуса, выполнен средний ряд одинаковых отверстий 18, которые имеют наименьший диаметр; три ряда отверстий выполнены с возможностью формирования трех веерообразных и концентрично действующих факелов 19, 20, 21.
Осуществляется предлагаемый способ следующим образом.
В случае возникновения пожара пожарный извещатель 2 подает сигнал о пожаре в прибор управления 3, который формирует команду на открытие клапана 5, после открытия которого, вода под давлением поступает в дренчерный распылитель 7, который смонтирован горизонтально в начале защищаемой зоны на определенной высоте вдоль центральной оси защищаемой зоны, при этом потокообразующий сектор с отверстиями 16, 17, 18 направлен условно вниз и прямо, распылитель формирует верхний вееронаправленный вдоль и по бокам защищаемой зоны факел 19, состоящий из более крупных капель, формирует в тоже время средний вееронаправленный факел 20 мелкодисперсной воды, равномерно распределяемый по всей защищаемой зоне, и факел 21, который в основном направлен вниз, образуя водяную завесу в начале защищаемой зоны. Верхний факел, состоящий из крупных капель со сравнительно высокой кинетической энергией, служит основным формообразующим факелом, способствующего удержанию мелкодисперсной фракции воды над защищаемой зоной, при этом мелкие капли, быстро испаряясь, активно охлаждают и тушат пожар. Кроме того обеспечены условия, когда коэффициенты равномерности защищаемой зоны соответствуют требованиям (п. 8.23 ГОСТР 51043-2002) нормированной интенсивности орошения и располагаются в пределах защищаемой зоны.
На основе вышеизложенного можно утверждать, что три вееронаправленные и концентрично формируемые факелы образуют над протяженной по длине защищаемой зоной устойчивую область огнетушащего вещества, обеспечивающую комбинированное тушение более крупными каплями с высокой кинетической энергией, проникающими в очаг каплями, и мелкими быстроиспаряющими каплями мелкодисперсной воды, эффективно охлаждающими очаг возгорания, вместе факелы обеспечивают экономный расход воды, исключая большие проливы вне защищаемой зоны.