Установка автоматического пожаротушения
INSTALLATION OF AUTOMATIC FIRE EXTINGUISHING

Изобретение относится к области пожаротушения, а более конкретно к стационарным установкам автоматического запуска головки распылителя воды, направленной на очаг возгорания, от сигнала датчика противопожарной сигнализации, и может быть использовано в технологическом потоке пиротехнического производства фейерверков, осветительных ракет, настольных фонтанов, бенгальских огней и т.п. огнеопасных изделий.
Уровень данной области техники характеризует выбранная в качестве наиболее близкого аналога по технической сущности и числу совпадающих признаков установка автоматического пожаротушения, описанная в Руководстве по устройству и эксплуатации быстродействующих систем автоматической пожарной защиты производства пиротехнических изделий и составов, ВНИИИПО, М., 1975, с. 34, рис. 12.2 (см. Приложение), которая разработана на основе результатов комплекса научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по пожарной защите пиротехнического производства. В нем содержатся указания по устройству и эксплуатации систем автоматической пожарной защиты фаз и операций производства пиротехнических изделий и составов.
Указанное Руководство является дополнением к «Правилам устройства предприятий по изготовлению порохов, твердого ракетного топлива, взрывчатых веществ, пиротехнических составов, снаряжению боеприпасов, устройства испытательных станций и складов сырья, полуфабрикатов и готовой продукции».
Известная установка включает смонтированный над огнеопасным рабочим местом технологического потока фотодатчик пламени, связанный с сигнально-пусковым прибором (блоком управления), выход которого подключен к пиротехническому прерывателю термочувствительной нити, проложенной над возможным очагом воспламенения не выше 1 м в натянутом состоянии посредством контактно-натяжного устройства.
Пиротехнический прерыватель (см. там же на с. 24, рис. 5) содержит помещенную под участком термочувствительной нити продольно подвижную фрезу, метаемую газообразными продуктами горения пиротехнического заряда, инициируемого электровоспламенителем от импульса блока управления при обнаружении пламени.
Пиротехнический прерыватель через шаровой клапан соединен с головкой распылителя воды из питателя, диспергируемая струя которой направлена на защищаемый объект.
Как показала практика эксплуатации известной установки автоматического пожаротушения, к недостаткам необходимо отнести следующие.
Инерционность действия протяженной цепочки: датчик пламени - блок управления - прерыватель - клапан - головка распылителя, при этом горящая термочувствительная нить от прямого действия пламени не инициирует прерыватель, так как блокируется шаровым клапаном.
В этой конструкции отсутствует возможность технологической поверки работоспособности структурных элементов в процессе эксплуатации, что вынуждает проводить периодическую замену конструктивно сложного и небезопасного прерывателя, пиротехнический движитель фрезы которого может служить источником вторичного очага возгорания.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является усовершенствование известной установки автоматического пожаротушения для повышения ее функциональной надежности с дублированным запуском головки распылителя, в частности от прерывателя более простой и функциональной конструкции.
Требуемый технический результат достигается тем, что в известной установке автоматического пожаротушения, включающей датчик пламени, связанный с блоком управления электровоспламенителем прерывателя термочувствительной нити, закрепленной над огнеопасным объектом защиты, и пожаротушащей головкой распылителя, которая скоммутирована с трубопроводом сети водоснабжения, согласно изобретению электровоспламенитель установлен в глухой ресиверной трубке монтажного кожуха в примыкании к натянутой поперек термочувствительной нити, которая замкнута с подпружиненным шибером головки распылителя, сообщающейся с резервным водонакопителем, связанным с трубопроводом сети через обратный клапан, при этом монтажный кожух установлен на вертикальной опоре с возможностью продольных перемещений.
Отличительные признаки предложенного технического решения повысили функциональную надежность универсального устройства автоматического пожаротушения более простой конструкции, пригодной для регламентных поверок, которая функционирует в автономном режиме от запасенного объема воды в накопителе под давлением.
Глухая реверсивная трубка, как структурная единица монтажного кожуха, доступна для профилактического осмотра и контроля смонтированного внутри электровоспламенителя, проста в обращении и служит в качестве аккумулятора давления газообразных продуктов, механически разрывающих термочувствительную нить, пережигаемую форсом огня от сработавшего электровоспламенителя.
Размещение электровоспламенителя в примыкании непосредственно к термочувствительной нити конструктивно упростило систему запуска водоорошения, при сопутствующем повышении функциональной надежности установки за счет исключения пиротехнического привода механической фрезы по прототипу.
Монтажный кожух изолирует электровоспламенитель и термочувствительную нить в нем от внешних воздействий, обеспечивая тем самым работоспособность установки в целом.
Размещение монтажного кожуха с возможностью перемещений вдоль вертикальной опоры позволяет регулировать пространственное положение натянутой термочувствительной нити на заданной высоте в рабочем пространстве защищаемого объекта согласно его органолептическим характеристикам.
Кинематическая связь термочувствительной нити с подпружиненным шибером, которым дополнительно оснащена головка распылителя, обеспечила автоматический дублированный запуск системы орошения водой.
Жесткая связь термочувствительной нити с подпружиненным шибером, который упругой энергией пружины автоматически переключает головку распылителя при нарушении целостности нити как от прямого действия пламени, так и от газодинамической реакции при срабатывании электровоспламенителя в глухом трубчатом ресивере, увеличивает быстродействие и вероятность срабатывания узла запуска системы водоорошения очага возгорания.
Быстродействие во втором случае обеспечено непосредственным примыканием электровоспламенителя к натянутой поперек трубки термочувствительной нити.
Резерв накопленной воды в дополнительной емкости под давлением, обеспеченным обратным клапаном, создает автономность действия установки при повышении эффективности пожаротушения с гарантированным наличием в ней запасенной воды.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи является достаточной для достижения новизны качества, неприсущей признакам в разобщенности, то есть поставленная техническая задача решается не суммой эффектов, а новым эффектом суммы признаков.
Сущность предложенного технического решения поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративную цель и не ограничивает объема притязаний совокупности существенных признаков формулы.
На чертеже схематично изображена предложенная установка автоматического пожаротушения.
Установка содержит связанную с накопителем 1 резерва воды автоматическую пожаротушащую головку 2 распылителя 3, оснащенную шибером 4, нагруженным пружиной 5 при натяжении термочувствительной нити 6, расположенной на заданной высоте от огнеопасного объекта 7 защиты.
Накопитель 1 снабжен обратным клапаном 8 (задвижкой с электромагнитным приводом) на входе коммуникации с трубопроводом 9 системы водоснабжения при давлении 3,5-4 атм.
Термочувствительная пиротехническая нить 6 закреплена в монтажном кожухе 10, который крепится на вертикальной опоре с возможностью продольных перемещений.
Термочувствительная пиротехническая нить 6 проходит насквозь через глухой трубчатый ресивер 11, где к ней примыкает электровоспламенитель 12, связанный с блоком 13 управления, к которому подключен извещатель системы противопожарной сигнализации - датчик 14 пламени, расположенный над объектом 7 защиты на высоте не более 1,5 м.
Выходы блока 13 управления связаны с диспетчерским пунктом активного наблюдения и ручного управления и вентилем системы водоснабжения соответственно (условно не показаны).
Функционирует установка автоматического пожаротушения следующим образом.
При возникновении очага возгорания объекта 7 защиты от превышения заданного порога температуры срабатывает датчик 14 пламени, сигнал с которого поступает в блок 13 управления, где происходит его идентификация, и далее - в диспетчерский пункт и на вентиль водоснабжения накопителя 1.
Оператор, определив визуально на мнемосхеме сигнал открытого пламени на объекте 7 защиты, включает реле коммутации электровоспламенителя 12, смонтированного в изолированном кожухе 10 в примыкании к термочувствительной нити 6.
При срабатывании электровоспламенителя 12 форсом пламени пережигается термочувствительная нить 6 внутри трубчатого ресивера 11, в результате чего ослабевает ее натяжение, фиксирующее положение шибера 4 в стационарном режиме ожидания, когда канал пожаротушащей головки 2 перекрыт.
При этом газообразные продукты горения пиротехнического заряда электровоспламенителя 12 накапливаются в глухой ресиверной трубке 11, повышая давление, силой которого горящая нить 6 разрывается, гарантированно ликвидируя ее натяжение.
Силой упругости пружины 5 шибер 4 перемещается в крайнее левое по чертежу положение, где его коммуникационное отверстие совмещается с каналом головки 2, питающего распылитель 3, в котором струя воды диспергируется, образуя мелкодисперсный водный туман, накрывающий объект 7 защиты.
Мелкодисперсный водный туман (ингибитор горения) изолирует очаг возгорания, прерывая цепные реакции окисления, в результате чего пожар подавляется.
В случае, когда прямым действием пламени натянутая над объектом 7 защиты термочувствительная нить 6 перегорает, ликвидируя натяжение и размыкая силовое замыкание с шибером 4, который под действием разжимаемой пружины 7 перемещается в положение коммуникации головки 2 с распылителем 3. Таким образом дублируется подключение пожаротушащей головки 2 к накопителю 1 запаса воды под давлением.
Расход воды в накопителе 1 компенсируется автоматически, за счет разницы давлений внутри накопителя 1 и в трубопроводе 9 системы водоснабжения, когда обратный клапан 8 открывается напором в последнем для пропускания порции воды вовнутрь емкости 1. После выравнивания давлений клапан 8 перекрывает вход накопителя 1.
Запаса воды в накопителе 1 под давлением 3,5-4 атм достаточно для автономной работы установки по автоматическому тушению пожара на объекте 7 защиты, без подпитки из не работающей системы водоснабжения, что обеспечивает функциональную надежность установки по назначению и гарантированную пожаробезопасность объекта 7 защиты и технологического потока в целом.
Опытная проверка предложенной установки подтвердила ее работоспособность в автономном автоматическом режиме и надежность подавления локальных очагов возгорания в технологическом потоке пиротехнического производства.
Сравнение технического решения по изобретению с ближайшими аналогами уровня техники не выявило идентичного совпадения совокупности существенных признаков изобретения.
Предложенные отличия автоматической установки, которые прямо не следуют из постановки технической задачи, не являются очевидными для специалиста по противопожарной технике.
Изготовление совокупности структурных элементов предложенной установки автоматического пожаротушения в их взаимосвязи возможно осуществлять серийно на действующем производстве, оснащая заказчиков автономными средствами подавления очагов возгорания.
Из вышесказанного можно сделать вывод о соответствии изобретения условиям патентоспособности.