РАНЦЕВАЯ УСТАНОВКА ИМПУЛЬСНОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ

Изобретение относится к области противопожарной техники, в частности к устройствам импульсного пожаротушения, используемых при тушении пожаров в малых и нежилых помещениях.
Известна наиболее близкая но технической сути к изобретению ранцевая установка для тушения пожара (1), включающая последовательно соединенные ручной запорно-пусковой вентиль, баллон высокого давления рабочего газа, сосуд для огнегасящей жидкости, легочный автомат лицевой защитной маски оператора и водометное устройство, содержащее накопительную камеру для рабочего газа, сообщенную через быстродействующий клапан и систему сопел с распылительной камерой, оснащенной эластичным насадком. При этом накопительная камера через ручной управляющий клапан (курок) и редуцирующее устройство с разрывной предохранительной мембраной сообщается с баллоном высокого давления, который в свою очередь через редуцирующее устройство с предохранительным клапаном соединен с легочным автоматом лицевой маски оператора, а сосуд для огнегасящей жидкости снабжен зарядным и предохранительным клапанами и через ручное регулирующее зарядное устройство связан с распылительной камерой.
Данная установка предназначена для импульсного пожаротушения, сравнительно проста в исполнении, удобна в управлении и характеризуется удовлетворительной эффективностью пожаротушения и экономичностью расхода рабочего газа и огнегасящей жидкости.
Существенным недостатком этой установки является то, что в силу своих конструктивных особенностей, например наличия насадка с постоянным диаметром центрального отверстия для выброса огнегасящей жидкости, практически совпадающего с диаметром внутреннего канала распылительной камеры, позволяет получать только постоянную скорость, а, следовательно, и дальность выброса распыленной струи огнегасящей жидкости при постоянной площади факела распыла жидкости, что ограничивает возможность дальнейшего повышения эффективности пожаротушения, экономичности расхода рабочего газа и огнегасящей жидкости, а также оперативности управления установкой.
Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание ранцевой установки импульсного пожаротушения, обеспечивающей более существенное повышение эффективности пожаротушения, экономичности расхода рабочего газа и огнегасящей жидкости и оперативности управления установкой путем создания возможности изменения скорости истечения струи огнегасящей жидкости из распылительной камеры и получения распыленных струй с различной геометрией факела и распыла.
Поставленная задача решается тем, что при использовании существенных признаков, характеризующих известную ранцевую установку, которая включает баллон высокого давления рабочего газа с ручным запорно-пусковым вентилем, сосуд для огнегасящей жидкости с зарядным и предохранительным клапанами и независимым от баллона высокого давления источником создания избыточного давления в нем, легочный автомат защитной маски оператора, сообщенный через редуцирующее устройство с предохранительным клапаном с баллоном высокого давления рабочего газа, и водометное устройство с ручным управляющим клапаном, содержащее накопительную камеру рабочего газа, сообщенную через быстродействующий клапан и систему сопел с распылительной камерой, оснащенной эластичным насадком, причем накопительная камера сообщена также через редуцирующее устройство с разрывной предохранительной мембраной с баллоном высокого давления, а распылительная камера соединена через ручное регулирующее зарядное устройство с сосудом для огнегасящей жидкости, в соответствии с изобретением она снабжена устройством регулирования параметров выбрасываемой на очаг возгорания струи огнегасящей жидкости, выполненным из металла или иного износостойкого материала в виде кольца-диафрагмы с фиксированным или изменяемым диаметром центрального отверстия для истечения выбрасываемой огнегасящей жидкости и установленным на выходе распылительной камеры перед эластичным насадком с возможностью закрепления резьбовым элементом крепления насадка к корпусу камеры, при этом эластичный насадок выполнен с толщиной, утоненной на толщину кольца-диафрагмы, а диаметры центрального отверстия кольца-диафрагмы и внутреннего канала распылительной камеры выполнены в соотношении равном не более 0,8.
Другой особенностью установки является то, что устройство регулирования параметров выбрасываемой струи огнегасящей жидкости с изменяемым диаметром центрального отверстия кольца-диафрагмы снабжено механизмом бесступенчатого изменения диаметра центрального отверстия кольца-диафрагмы.
Сопоставительный анализ показывает, что предлагаемая установка отличается от прототипа наличием устройства регулирования параметров выбрасываемой струи огнегасящей жидкости, его установкой в распылительной камере и соотношением диаметров центрального отверстия кольца-диафрагмы и внутреннего канала камеры, что свидетельствует о наличии признаков, отличающих заявленную полезную модель от прототипа.
В данном случае применение кольца-диафрагмы, установленного на выходе распылительной камеры перед эластичным насадком позволяет изменять, особенно с использованием механизма бесступенчатого изменения, диаметр центрального отверстия для истечения огнегасящей жидкости, что приводит к изменению скорости истечения и геометрии факела распыла выбрасываемой жидкости. При этом характер этих изменений зависит от отношения диаметра отверстия истечения к внутреннему диаметру распылительной камеры. С уменьшением диаметра отверстия истечения (центрального отверстия кольца-диафрагмы) увеличивается скорость и сужается факел распыла, а при увеличении диаметра - наоборот. Таким образом при оснащении установки устройством регулирования параметров струи огнегасящей жидкости можно изменять расстояние и площадь выброса распыленной огнегасящей жидкости, т.е. повышать эффективность пожаротушения и экономичность расхода газа и жидкости, что свидетельствует о получении нового более высокого технического результата и возможности промышленной применимости заявляемой установки импульсного пожаротушения.
Техническая сущность изобретения поясняется прилагаемым чертежом, где на фиг.1 показана принципиальная схема ранцевой установки импульсного пожаротушения, а на фиг.2 - продольный разрез распылительной камеры с устройством регулирования параметров выбрасываемой струи огнегасящей жидкости.
Заявляемая установка (см. фиг.1) содержит последовательно соединенные ручной запорно-пусковой вентиль 1, баллон 2 высокого давления рабочего газа, сосуд 3 для огнегасящей жидкости, легочный автомат 4 лицевой защитной маски оператора и водометное устройство, включающее накопительную камеру 5 рабочего газа, сообщенную через канал 6, быстродействующий клапан 7 и ситему сопел 8 с распылительной камерой 9, оснащенной эластичным насадком 10 и устройством регулирования параметров выбрасываемой струи огнегасящей жидкости.
Баллон 2 высокого давления через ручной вентиль 1, редуцирующее устройство 11 с разрывной предохранительной мембраной 12, трубопровод 13, ручной управляющий клапан (курок) 14 и канал 15 сообщается с накопительной камерой 5, а через редуцирующее устройство 16 с предохранительным клапаном 17 и трубопровод 18 с легочным автоматом 4.
Сосуд 3 для огнегасящей жидкости содержит зарядный 19 и предохранительный 20 клапаны и через трубопровод 21 и ручное регулирующее зарядное устройство 22 связан с распылительной камерой 9.
Устройство регулирования параметров выбрасываемой из камеры 9 струи огнегасящей жидкости (см. фиг.2) состоит из кольца-диафрагмы 25 с фиксированным или изменяемым диаметром центрального отверстия для истечения огнегасящей жидкости, установленным на выходе распылительной камеры 9 перед эластичным насадком 10 и закрепленным резьбовым элементом (накидной гайкой) 26 крепления насадка 10 к корпусу камеры 9, при этом в случае выполнения кольца-диафрагмы 25 с изменяемым диаметром центрального отверстия последнее оснащено механизмом 27 бесступенчатого изменения диаметра отверстия кольца-диафрагмы 25.
Предлагаемая ранцевая установка работает следующим образом.
Предварительно на выходе распылительной камеры перед эластичным насадком 10 устанавливают кольцо-диафрагму 25 с фиксированным диаметром центрального отверстия или кольцо 25 с изменяемым диаметром с механизмом 27 бесступенчатого изменения диаметра и закрепляют посредством накидной гайки 26 крепления насадка 10 к корпусу камеры 9. При этом толщину насадка 10 уменьшают на толщину кольца 25, а отношение диаметра центрального отверстия кольца 25 к внутреннему диаметру распылительной камеры 9 выбирают равном не более 0,8.
После этого сосуд 3 заполняют огнегасящей жидкостью и через зарядный клапан 19 от постороннего источника (на чертеже не показан) создают избыточное давление не более 0,8 МПа. Затем вручную открывают вентиль 1 баллона 2 и рабочий газ (воздух) через редуцирующее устройство 11 и трубопровод 13 поступает в камеру ручного управляющего клапана (курка) 14 водомета и далее через канал 15 в накопительную камеру 5 рабочего газа, через канал 23 в полость с тыльной стороны быстродействующего клапана 7, который находится в закрытом положении и отделяет камеру 5 от системы сопел 8. Далее на короткий промежуток времени (~5 сек), необходимый для заполнения распылительной камеры 9 огнегасящей жидкостью (водой), вручную открывают регулирующее зарядное устройство 22 и порция жидкости под избыточным давлением из сосуда 3 вытесняется через трубопровод 21 в распылительную камеру 9. При нажатии вручную на управляющий клапан (курок) 14 он отсоединяет трубопровод 13 от накопительной камеры 5, одновременно полость с тыльной стороны быстродействующего клапана 7 через канал 23, полость управляющего клапана 14 и канал 24 соединяется с атмосферой. В результате этого давление в ней падает и рабочий газ, находящийся в камере 5, под давлением ~2,7 МПа поступает по каналу 6, открывая быстродействующий клапан 7, и по системе сопел 8 в распылительную камеру 9, где под атмосферным давлением находится жидкость, дробит ее и выбрасывает через кольцо-диафрагму 25 и насадок 10, образуя огнетушащую смесь (аэрозоль). При этом принцип работы устройства регулирования параметров выбрасываемой смеси основан на эффекте инерционности вытесняемой сжатым газом жидкости, где характер изменения скорости истечения жидкости (расстояния выброса) и факела распыла (площади орошения) зависят от отношения диаметра отверстия кольца 25 к внутреннему диаметру камеры 9 и толщины кольца 25. При установке кольца 25 с фиксированным диаметром центрального отверстия достигают заданную постоянную скорость истечения жидкости и факел ее распыла, а при использовании кольца 25 с изменяемым диаметром, оснащенным механизмом 27 бесступенчатого изменения диаметра, обеспечивают возможность регулирования скорости истечения и факела распыла жидкости непосредственно в процессе пожаротушения.
Для прекращения выброса огнетушащей смеси на очаг возгорания отпускают управляющий клапан 14, он возвращается в исходное состояние под действием пружины, и полость с тыльной стороны быстродействующего клапана 7 через канал 23, полость управляющего клапана 14 соединяется с трубопроводом 13, закрывая клапан 7, а накопительная камера 5 через полость управляющего клапана 14 соединяется с трубопроводом 13 и рабочий газ снова заполняет камеру 5, и при необходимости можно произвести очередной выброс огнегасящей жидкости вышеописанным образом.
Экспериментально подтверждено, что предлагаемая совокупность признаков конструктивного исполнения установки позволяет изменять скорость истечения струи огнегасящей жидкости и получать струи с различной геометрией распыла, что способствует более существенному повышению технической эффективности установки в сравнении с прототипом.
Источник информации:
1. RU 2176537 С2, А62С 35/00, 10.12.2001, бюл. 34.