Устройство аэрозольно-порошкового пожаротушения

Полезная модель относится к устройствам противопожарной техники, принцип действия которых основан на использовании комбинированных средств: ингибирующего аэрозоля и огнетушащего порошка. Устройство предназначено для тушения пожаров классов: А (твердых веществ), В (жидких веществ), С (газообразных веществ) и Е (электрооборудования, находящегося под напряжением без учета параметра пробивного напряжения огнетушащего порошка).
Известно гибридное устройство аэрозольно-порошкового пожаротушения [1], содержащее генератор огнетушащего аэрозоля, заряд аэрозолеобразующего огнетушащего состава, узлы воспламенения и емкость с огнетушащим порошком, средство для выхода аэрозоля и огнетушащего порошка, в конструкцию введен источник холодного газа, который расположен вокруг заряда аэрозолеобразующего огнетушащего состава. Технический результат направлен на снижения потерь генерируемого аэрозоля.
В реальных условиях процесс прекращения горения сопровождается сравнительно большими потерями огнетушащих веществ и образующейся газоаэрозольной смеси. Недостатком данного устройства является сложность конструкции и наличие нескольких узлов воспламенения.
Известен способ пожаротушения и устройство для его осуществления [2], где на очаг возгорания подают одновременно и из единого устройства подается ингибирующий аэрозоль и огнетушащее вещество. В устройстве, содержащем аэрозольный генератор с размещенным в его корпусе зарядом из аэрозолеобразующего состава с узлом воспламенения и емкость с огнетушащим порошком, жестко присоединенную к корпусу генератора, средство для выхода аэрозоля и огнетушащего порошка, средство для охлаждения аэрозоля, выполненное в виде слоя из теплопоглощающего материала, с одной стороны отделенное от заряда свободной полостью, с другой стороны ограниченное средством для выхода аэрозоля, а емкость с огнетушащим порошком присоединена к корпусу генератора таким образом, что между ними образована внутренняя дополнительная полость, снабженная диафрагмой в нижней части емкости.
Недостатком данного устройства является недостаточная надежность работы устройства вследствие совместной подачи огнетушащих веществ, при которой непосредственное взаимодействие химически активного аэрозоля и жидкого агента, а также гетерогенность смеси, приводят к нарушению работы распыляющих элементов. Так же недостатком этого изобретения является сложность конструкции.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое устройство, является разработка надежного универсального устройства на базе генератора огнетушащего аэрозоля, для тушения любых очагов пожара и в любых применяемых условиях, объектах и на транспорте.
Техническим результатом, на решение которого направлена настоящая полезная модель, является наибольшее полноценное использование огнетушащего потенциала обоих огнетушащих веществ.
Технический результат достигается за счет того, что конструкция полезной модели позволяет использовать огнетушащие вещества в разном соотношении, разные по характеристикам и разные по объему, что позволяет создать устройство, предназначенное для тушения любых очагов пожара и в любых применяемых условиях, объектах и на транспорте. В устройстве отсутствуют дополнительные препятствия для выхода огнетушащих веществ, отсутствует контакт огнетушащего порошка и горячих газов, образованных при горении пиротехнического заряда и аэрозолеобразующего вещества, что приводит к исключению запекания огнетушащего порошка.
Поставленная задача решается устройством аэрозольно-порошкового пожаротушения которое содержащим генератор огнетушащего аэрозоля с корпусом и крышкой, снабженной выпускными отверстиями, заряд аэрозолеобразующего огнетушащего состава с узлом воспламенения, размещенный в корпусе генератора огнетушащего аэрозоля, емкость с огнетушащим порошком жестко связанную с корпусом генератора огнетушащего аэрозоля, при этом емкость с огнетушащим порошком размещена внутри корпуса генератора огнетушащего аэрозоля соосно его корпусу и связана с ним посредством крышки так, что стенка корпуса генератора огнетушащего аэрозоля и стенка емкости с огнетушащим порошком вместе образуют проход для вывода и охлаждения образующегося аэрозоля, при этом выпускные отверстия для выхода аэрозоля выполнены на поверхности крышки, контактирующей с указанным проходом, и равномерно распределены вокруг центрального выпускного отверстия крышки которое служит для выхода огнетушащего порошка, заряд аэрозолеобразующего огнетушащего состава с узлом воспламенения расположен без зазора между днищем корпуса генератора огнетушащего аэрозоля и днищем емкости с огнетушащим порошком, внутри емкости с огнетушащим порошком на днище размещен снабженный узлом воспламенения газообразующий пиротехнический заряд, который отделен от заряда огнетушащего порошка пыжом, а выходное отверстие емкости с огнетушащим порошком снабжено разрывной мембранной.
Узел воспламенения аэрозолеобразующего огнетушащего состава может быть выполнен в виде электровоспламенителя или в виде огнепроводного шнура, а узел воспламенения пиротехнического заряда может быть выполнен в виде затравочного отверстия или в виде электровоспламенителя.
Проход для вывода и охлаждения образующегося аэрозоля дополнительно может быть снабжен охладителем контактного типа, или охладителем лабиринтного типа, или охладителем контактно-лабиринтного типа.
Крышка генератор огнетушащего аэрозоля может быть снабжена диффузором.
Конструкция предлагаемого устройства аэрозольно-порошкового пожаротушения поясняется чертежом фиг. 1, где схематически изображено устройство согласно полезной модели.
Устройство аэрозольно-порошкового пожаротушения состоит из генератора огнетушащего аэрозоля (ГОА) 1 который содержит корпус 2, внутри которого соосно размещена емкостью 3 с огнетушащим порошком 4. Заряд аэрозолеобразующего огнетушащего состава (ЗАОС) 5 с узлом воспламенения 6 расположен без зазора между днищем 7 корпуса 2 ГАО 1 и днищем 8 емкости 3 с огнетушащим порошком 4. Емкость 3 с огнетушащим порошком 4 жестко связана с корпусом 2 ГАО 1 посредством крышки 9, Стенка корпуса 2 ГОА 1 и стенка емкости 3 с огнетушащим порошком 4 вместе образуют проход 10 для вывода и охлаждения образующегося аэрозоля. В крышке 9 выполнено центральное выпускное отверстие 11 для выхода огнетушащего порошка 4. Выпускные отверстия 12 для выхода аэрозоля выполнены на поверхности крышки 9, контактирующей с проходом 10 для вывода и охлаждения образующегося аэрозоля, и равномерно распределением вокруг центрального отверстия 11. Дополнительно конструкция крышки может быть снабжена диффузором (на рисунке не показан) для охлаждения аэрозоля и направленного выхода аэрозоля, в этом случае происходит эжекторное охлаждение аэрозоля.
В зависимости от марки применяемого аэрозолеобразующего состава и условий его использования проход 10 может быть дополнительно снабжен охладителем контактного, или лабиринтного, или контактно-лабиринтного типа (на рисунках не показано). При отсутствии в полости охладителя генератор имеет воздушное охлаждение отдавая тепло на корпус устройства.
Внутри корпуса 3 на днище 8 размещен газообразующий пиротехнический заряд 13 с узлом воспламенения 14. Пыж 15 служит для отделения заряда огнетушащего порошка 4 и газообразующий пиротехнического заряда 13 с узлом воспламенения 14. Пыж 15 представляет собой плотную прокладку из полимерного материала, которая плотно прилегает к стенке емкости 3 с огнетушащим порошком 4. Выходное отверстие корпуса 3 закрыто разрывной мембраной 16, а на крышке 9 над разрывной мембраной 16 размещен ограничитель вылета 17 указанной мембраны и пыжа 15. Крепление ГАО 1 к поверхности осуществляется посредством кронштейна 18.
Устройство работает следующим образом.
Устройство аэрозольно-порошкового пожаротушения размещают вблизи места наиболее вероятного возникновения пожара. Крепление к поверхности конструкции осуществляется при помощи кронштейна 18. Устройство находится в дежурном режиме. Инициирование работы устройства происходит от подачи электрического импульса, который поступает от устройств системы автоматической пожарной сигнализации или по команде оператора, или от огнепроводного шнура, в результате чего происходит воспламенение ЗАОС 5. Во время горения выделяется огнетушащий аэрозоль, который проходит через проход 10, отдавая часть тепла стенке корпуса 2, выходит под большим давлением через выпускные отверстия 12 в крышке 9 в зону пожаротушения. Как было указано выше, проход 10 может быть снабжен охладителем контактного или лабиринтного, либо контактно-лабиринтного типа и в этом случае происходит дополнительное охлаждение выходящего аэрозоля, а диффузор позволяет создать направленное движение выходящему аэрозолю.
В варианте исполнения устройства, когда узел воспламенения 14 газообразующего пиротехнического заряд 13 выполнен в виде затравочного отверстия, то в процессе горения ЗАОС 5, через затравочное отверстие происходит воспламенение газообразующего пиротехнического заряда 13. В результате горения образуются давление газов которое давит на пыж 15. Пыж 15 в свою очередь начинает движение вверх вытесняя заряд огнетушащего порошка 4. Порошок давит на защитную мембрану 16 и при давлении около 3 мПа, разрывает ее и через выпускное отверстие 11 стремится наружу в зону пожаротушения. Пыж 15 и разрывная мембрана 16 удерживаются ограничителем 17 на выходе из корпуса устройства.
Конструкцией предусмотрено в качестве узла воспламенения 14 пиротехнического заряда 13 использование электровоспламенителя. В таком варианте сигнал на узел воспламенения 14 поступает с устройства управления системой пожаротушения. И в зависимости от характеристик очага пожара, имеется возможность инициировать в точности до 1 сек отдельно друг от друга срабатывание порошкового и аэрозольного зарядов.
Так как огнетушащий порошок является более тяжелой фракцией, чем огнетушащий аэрозоль, в данном устройстве огнетушащий порошок так же является и носителем огнетушащего аэрозоля. В устройстве происходит 2 типа создания порошково-аэрозольной смеси:
1) В середине процесса выхода огнетушащего аэрозоля, происходит выход огнетушащего порошка. За счет того, что выпускное отверстие 11 для выхода огнетушащего порошка располагается в центре крышки 9, а выпускные отверстия 12 для аэрозоля располагаются вокруг него, то при выходе огнетушащего порошка создается зона разряженного давления, происходит эжекторный эффект, который приводит к диффузии и происходит засасывание огнетушащего аэрозоля порошковым облаком.
2) Оставшаяся часть энергии при выходе огнетушащего порошка создает ударную волну, которая способствует еще большему смешиванию обоих огнетушащих веществ и их проникновению к труднодоступным очагам пожара, а также срыву пламени.
Такой принцип работы позволяет максимально использовать огнетушащий порошок и аэрозоль. Отсутствуют потери на спекание порошка огнетушащим порошком и пиротехнический заряд расположен таким образом, что отсутствует контакт с огнетушащим веществом. Так же изделие является наиболее надежным, так как отсутствуют дополнительные препятствия для выхода огнетушащих веществ.
1. Патент на полезную модель RU 91872, дата публикации 10.03.2010.
2. Патент на изобретение RU 2118551, дата публикации 10.09.1998.