УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТУШЕНИЯ КРОМКИ ЛЕСНОГО ПОЖАРА

Полезная модель относится к области лесного и сельского хозяйства и может быть использована при тушении кромки лесного низового пожара комбинированным воздействием двух различных огнегасящих агентов (воздух и порошок). Кроме того устройство можно использовать при обработки лесных культур и растительности.
Известно устройство для тушения пожара, содержащее ствол, резервуар для огнегасящей жидкости, трубопровод с выходным патрубком и вентилятор с приводом, при этом выходной патрубок трубопровода расположен в полости ствола (SU 1741819 A1, 22.06.1992). Известное устройство может быть использовано при тушении кромки лесного низового пожара путем срыва пламени и дотушивания оставшихся на кромке тлеющих фрагментов горючих материалов комбинированным воздействием высокоскоростного воздушного потока и распыленной в нем жидкости.
Недостатками этого устройства является то, что в отличии от воздушно-порошкового устройства для тушения пожара воздушно-жидкостное менее эффективное, так как при высоком тепловом излучении жидкость имеет свойство испаряться, а порошок остается на поверхности лесных горючих материалов.
Наиболее близким является устройство для тушения пожара (патент на полезную модель 121743 RU, 23.03.2012), содержащее вентилятор с приводом от двигателя внутреннего сгорания, соединенный со стволом-конфузором. К резервуару с огнегасящей жидкостью для тушения присоединены два трубопровода: нагнетательный и выходной. Выходной трубопровод соединен со стволом-конфузором. К стволу-конфузору с помощью крепежных элементов присоединена насадка-завихритель, предназначенная для создания более мощной и направленной струи непосредственно на выходе ствола. Насадка - завихритель выполнена в виде трубы с нарезанными внутри по всей ее длине направляющими каналами под углом от 8 до 14°. На конце выходного трубопровода по центру насадки-завихрителя установлен распылитель. Нагнетательный трубопровод служит для нагнетания давления в резервуар. Выходной трубопровод служит для подачи (при необходимости) жидкости в распылитель насадки-завихрителя.
Недостатками этого устройства является то, что в отличие от воздушно-порошкового устройства для тушения пожара воздушно-жидкостное менее эффективное, так как воздушно-порошковая смесь обладает высокой кинетической энергией, что позволяет вести обработку лесных насаждений на большем расстоянии. При тушении пожаров в условиях низкой температуры использование воды и пены двуокиси углерода недопустимо. Это устройство не позволяет использование порошковых материалов в смеси с жидкостью.
Задачей устройства является повышение эффективности устройства для тушения кромки лесного пожара и упрощение конструкции.
Технический результат заключается в повышении эффективности работы устройства для тушения кромки лесного пожара за счет возможности попеременного подавления пламенного горения на кромке пожара, воздушным или воздушно-порошковым потоком с более высокой кинетической энергией, позволяющей полное распыление порошка на лесной горючий материал, а так же упрощении конструкции.
На фиг. 1 изображено устройство для тушения кромки лесного пожара.
Устройство для тушения кромки лесного пожара содержит вентилятор 1 с приводом от двигателя внутреннего сгорания, соединенный со стволом-конфузором 2, имеющим коническую форму. К резервуару 3 с огнегасящим порошком для тушения присоединены два трубопровода: нагнетательный 4 и выходной 5. К стволу-конфузору 2 с помощью крепежных элементов присоединена насадка-завихритель 6, выполненная в виде трубы с нарезанными внутри по всей ее длине под углом от 8 до 14° направляющими каналами. Выходной трубопровод 5 встроен в насадку-завихритель 6 по ходу воздушного потока. Выходной конец распылителя 6 направлен по движению потока воздуха, выходящего из ствола-конфузора 2. При обработке лесных насаждений порошковыми материалами ствол-конфузор 2 с насадкой завихрителем 6 при необходимости может иметь 6 степеней свободы. Нагнетательный трубопровод 4 служит для создания давления в резервуаре 3. Выходной трубопровод 5 служит для подачи порошка в поток завихрителя. В резервуаре 3 расположен барботирующий элемент 7, который содержит отверстия 8, расположенные по винтовой линии, и лопатки 9, выполненные под острым углом относительно оси отверстия, предназначенные для эффекта воздушной барботации. Барботирующий элемент 7 установлен на валу 10, расположенном в подшипниковом узле 11, для создания эффекта кручения и предотвращения слеживаемости порошка.
Вентилятор 1 создает избыточное давление воздуха, поступаемого в резервуар 3. Ствол-конфузор 2 служит для непосредственного выхода высоконапорной струи на обрабатываемую поверхность, создаваемой вентилятором 1. С помощью насадки-завихрителя 6 создается более мощная и закрученная струя воздуха непосредственно на выходе ствола-конфузора 2. Площадь входного отверстия ствола-конфузора 2 больше, чем выходного, при этом на некотором расстоянии при выходе воздушного потока происходит пересечение его за счет стекания воздушного потока по стенкам ствола-конфузора 2, имеющего коническую форму, что снижает кинетическую энергию воздушно-порошковой струи и дальность ее действия.
Устройство для тушения кромки лесного пожара работает следующим образом. В резервуар 3 засыпается порошковый материал, содержащий ингибиторы горения. Включается вентилятор 1, который нагнетает воздух в ствол-конфузор 2. При этом большая часть воздуха идет напрямую на выход через насадку-завихритель 6, а меньшая часть в нагнетательный трубопровод 4. Через нагнетательный трубопровод 4 воздух под давлением подается в барботирующий элемент 7 в форме конуса, который содержит отверстия 8 и лопатки 9. Барботирующий элемент 7 установлен на валу 10, расположенном в подшипниковом узле 11. При этом в полости резервуара 3 происходит воздушная и механическая барботация порошкового материала, за счет чего порошок перемешивается, и из резервуара 3 вытесняется через верхнюю часть резервуара 3 и по выходному трубопроводу 5 подается в насадку-завихритель 6 попутно воздушному потоку.
На выходе из насадки-завихрителя 6 поток приобретает увеличенную кинетическую энергию за счет внедрения порошкового реагента и создает прямолинейное завихренное движение воздушно порошковой смеси.
При передвижении оператора вдоль кромки лесного пожара поток подается на горящий и тлеющий лесной горючий материал, предотвращая его горение, и под действием высокой кинетической энергии сдувается (при необходимости распыляется порошок) в сторону пожара. При этом оператор двигается на большем расстоянии, чем при использовании устройств аналога и прототипа, что снижает воздействие на него теплового излучения.
Выходящая из насадки-завихрителя 6 воздушно-порошковая смесь обладает высокой кинетической энергией, позволяющей вести тушение пожара и обработку лесных насаждений на большем расстоянии, чего невозможно достичь использованием воды, пены и двуокиси углерода при низких окружающих температурах.
Для предотвращения слеживания порошка представленное устройство позволяет барботировать порошок с одновременным выносом его в выходной трубопровод 5, соединенный с насадкой-завихрителем 6 и равномерно распределять его на обрабатываемой площади.
Для экономии порошка без снижения эффективности борьбы с низовым пожаром необходимо попеременно воздействовать на его фронт двумя потоками - воздушным и воздушно-порошковым, срывая, первым из них, пламя с кромки, а вторым - распыляет порошок непосредственно на кромку и напочвенный покров вдоль фронта пожара. В этом случае, если после срыва пламени на почве остались тлеющие фрагменты горючих материалов, их дотушивание осуществляется высоко-кинетическим воздушно-порошковым потоком. Полоса, распыленная порошком создает дополнительную гарантию нераспространения горения. В отличие от воздушно-жидкостного метода тушения пожара воздушно-порошковый более эффективный, так как при высоком тепловом излучении жидкость имеет свойство испаряться, а порошок, разлагаясь, остается на поверхности почвы при любых условиях. Обработка порошковым материалом лесных насаждений позволяет равномерно распределять порошок по всей поверхности хвои и листьев за счет действия на них воздушной струи.
Устройство позволяет повысить эффективность использования за счет возможности одновременного подавления пламенного горения на кромке пожара и профилактического распыления реагента на невыгоревшей площади, прилегающей к ней полосы.