Установка пожаротушения автономная модульная
AUTONOMOUS MODULAR FIRE EXTINGUISHING UNIT

Изобретение относится к технике пожаротушения, а именно к установкам пожаротушения, применяемым при тушении очагов загораний на промышленных и других предприятиях, а также в торговых, общественных и зданиях других назначений, в пассажирских транспортных средствах и других объектах, связанных с нахождением большого количества гражданского населения.
Известны стационарные системы пожаротушения защищающие опасные в пожарном отношении здания и сооружения и представляющие собой сложную систему резервуаров с огнегасящей жидкостью, трубопроводов и насосных станций. Такие системы громоздки, требуют постоянного контроля их состояния и техобслуживания. Кроме того, в таких системах мощности насосных станций часто не хватает для обеспечения интенсивной подачи огнегасящего состава в защищаемую зону. Время выхода этих систем на рабочий режим велико, что препятствует оперативному тушению возникшего загорания.
о
3
2
Известно, что перегретая вода, подаваемая под давлением, попадая в очаг горения, эффективно тушит огонь. Это происходит за счет того, что при взаимодействии с атмосферным воздухом вода, имеющая температуру более 130C, образует паровоздушную взвесь в виде тумана из мельчайших капель воды (менее 10 МКМ). Эта взвесь вытесняет из зоны пожара кислород воздуха. При достижении содержания кислорода менее 16% прекращается процессы горения, однако для человека такое содержание кислорода не является критичным. Так, например, объема перегретой воды равным 0,2 м (200 литров) достаточно для тушения пожара на площади около 300 м при высоте потолков около 3 метров.
Практика показала, что небольшим количеством перегретой воды эффективно тушатся как горящие твердые материалы, так и легковоспламеняющиеся жидкости.
о
Этот эффект заложен в решении, использованном в патенте РФ № 2030194 (приор. 06.10.1992, опубл. 10.03.1995), где описано устройство для тушения пожара перегретой водой в котором нагревается вода, проходящая через змеевик теплообменника за счет горелки. Вода нагреваться до температуры более, чем 120С, а затем подается в ствол для распыла воды. Это устройство с успехом используется при пожаротушении, однако его недостатком является значительное время подготовки для выхода в рабочий режим. Также недостатком является необходимость наличия проточной воды для запитывания змеевика и топливной емкости для горелки.
Недостатки решены в патенте РФ № 188570 (приор.26.11.2018, опубл. 16.04.2019), в котором описан огнетушитель, который содержит теплоизолированный корпус, образующий емкость, предназначенную для заполнения огнетушащей жидкостью. Внутри корпуса установлен, по меньшей мере, один нагревательный элемент. Также внутри корпуса закреплена трубка для вывода огнетушащей жидкости, соединенная с запорно-пусковым устройством. При этом, внутри корпуса в верхней его части установлен ограничитель уровня, выполненный в виде отрезка трубы. Причем нижний срез отрезка трубы расположен в плоскости, отделяющей не менее 10% внутреннего объема корпуса.
Основным недостатком описанной полезной модели является недостаточный объем для борьбы с пожаром значительной площади. Также подготовительное время, которое необходимо для приведения огнетушителя в действие, а именно время, которое тратиться на то, чтобы добраться до огнетушителя, может оказаться значительным. Иногда огнетушитель может оказаться в недоступном из-за пожара месте.
Задачей, решаемой настоящим изобретением, является создание безопасного для людей быстросрабатывающего стационарного средства пожаротушения.
Техническим результатом, достигаемым в результате применения настоящего изобретения, является возможность использования установки на производстве, в частности с большим количеством работающих людей, в торговых помещениях, в местах возможного большого скопления людей на путях эвакуации, например на спортивно-культурных мероприятиях, в любых пассажирских транспортных средствах.
Задача решается, а технический результат достигается тем, что установка пожаротушения автономная модульная содержит по меньшей мере один модуль, снабженный запорно-пусковым устройством, и пожарные извещатели. Модуль представляет собой теплоизолированный корпус, образующий емкость, предназначенную для заполнения водой не более чем на 90%. В стенке корпуса модуля установлен аварийный клапан. Внутри корпуса размещен, по меньшей мере, один нагревательный элемент. Также внутри корпуса закреплена трубка для вывода перегретой воды, соединенная с запорно-пусковым устройством. При этом модуль установлен стационарно. Запорно-пусковое устройство включается дистанционно по сигналу получаемому от пожарных извещателей. Запорно-пусковое устройство соединено с трубопроводом, снабженным, по меньшей мере, одним дренчерным распылителем с отверстием.
В частном случае включение установки пожаротушения может производиться автоматически.
В частном случае включение установки пожаротушения может производиться вручную.
Предпочтительно, чтобы верхняя внутренняя поверхность корпуса модуля была снабжена выступами в виде ребер, длина которых в направлении нижней поверхности ограничена воображаемой плоскостью, отделяющей не менее 10% внутреннего объема корпуса модуля.
Предпочтительно, чтобы в корпусе модуля был установлен, по меньшей мере, один датчик состояния нагреваемой воды. Таким датчиком может быть, например температурный датчик, датчик давления или оба датчика одновременно. Желательно, чтобы датчик был снабжен индикатором, выведенным на внешнюю поверхность корпуса модуля.
Выходные отверстия, которыми снабжены дренчерные распылители могут иметь различную форму, например щелевую, или круглую, образованную шайбой с острой кромкой. Распылители могут быть снабжены отверстием, выполненным в виде сопла Лаваля.
Выполнение установки пожаротушения модульной позволяет расположить модули различных емкостей и форм в наиболее удобных для пожарной защиты местах. При этом емкости модулей рассчитываются исходя из площадей и объемов обслуживаемых помещений. Модули могут быть объединены трубопроводом. Модули могут быть расположены в труднодоступных для людей местах, что исключает возможность вандального воздействия на них человеком.
Модуль, представляющий собой теплоизолированный корпус, имеющий форму, наиболее подходящую для размещения в обслуживаемом помещении, образует емкость, предназначенную для заполнения водой. При этом для обеспечения гарантированной безопасности, емкость должна быть заполнена водой не более чем на 90%.
Этому способствует выполнение верхней внутренней поверхности корпуса модуля выступами в виде ребер, длина которых в направлении нижней поверхности ограничена воображаемой плоскостью, отделяющей не менее 10% внутреннего объема корпуса модуля. Предложенное решение выполнения внутренней поверхности корпуса модуля позволяет гарантировать образование воздушных пузырей, общий объем которых будет составлять около 10% внутреннего объема корпуса модуля.
Также повышению безопасности способствует установленный в стенке корпуса модуля аварийный клапан.
Стационарная установка модуля позволяет разместить внутри корпуса нагревательный элемент, подключаемый к подведенному источнику электроэнергии.
При этом автономность установки заключается в способности находиться в состоянии готовности, по меньшей мере шести часов, после достижения максимальной температуры нагретой воды, в случае отключения подачи электроэнергии.
Также автономность заключается в возможности автоматического включения установки пожаротушения по сигналу, получаемому от пожарных извещателей.
Однако, предусмотрена возможность включения установки пожаротушения вручную, например, с кнопки, установленной в кабине водителя транспортного средства.
Готовность установки пожаротушения к работе можно определить по датчику состояния нагреваемой воды. Таким датчиком может быть, например температурный датчик, датчик давления или оба датчика одновременно, снабженные индикатором, выведенным на внешнюю поверхность корпуса модуля. Это позволяет производить контроль установки, повышающий безопасность ее работы.
То, что запорно-пусковое устройство, включаемое дистанционно по сигналу, получаемому от пожарных извещателей, соединено с трубопроводом, снабженным, по меньшей мере, одним дренчерным распылителем с отверстием, позволяет привести установку пожаротушения в рабочее состояние практически мгновенно после возникновения ситуации, способной привести к пожару.
При этом наличие дренчерных распылителей с выходными отверстиями различной формы и назначения позволяет устанавливать различные способы воздействия на пожар. Так, например, распылители, снабженные щелевым отверстием, способны устанавливать пароводяную вертикальную завесу, отсекая очаг пожара и, тем самым, позволяя попавшим в зону горения людям покинуть ее.
Распылители, снабженные отверстием, образованным шайбой с острой кромкой, позволяют создать пароводяное облако, накрывающее очаг пожара, вытесняющее кислород из зоны горения и, тем самым, прекращающее пожар.
Распылители, снабженные отверстием, выполненным в виде сопла Лаваля, способны доставлять пароводяную смесь на относительно далекие расстояния, что позволяет использовать их при тушении очагов пожара, расположенных относительно далеко от установленного трубопровода.
В последующем заявляемое изобретение поясняется подробным описанием конкретного, но не ограничивающего настоящее решение, примера его выполнения и прилагаемым чертежом, на котором схематично показана установка пожаротушения автономная модульная.
Установка пожаротушения автономная модульная содержит по меньшей мере один модуль 1, снабженный запорно-пусковым устройством 2, и пожарные извещатели 3. Модуль 1 представляет собой теплоизолированный корпус 4, образующий емкость 5, предназначенную для заполнения водой 6 не более чем на 90%. В стенке 7 корпуса 4 модуля 1 установлен аварийный клапан 8. Внутри корпуса 4 размещен, по меньшей мере, один нагревательный элемент 9. Также внутри корпуса закреплена трубка 10 для вывода перегретой воды 6, соединенная с запорно-пусковым устройством 2.
Верхняя внутренняя поверхность корпуса 4 модуля 1 в конкретном приведенном примере снабжена выступами 11 в виде ребер, длина которых в направлении нижней поверхности ограничена воображаемой плоскостью 12 (показана условно), отделяющей не менее 10% внутреннего объема емкости 5 корпуса 4 модуля 1.
Запорно-пусковое устройство 2 включается дистанционно по сигналу получаемому от пожарных извещателей 3. В установке пожаротушения автономной модульной предусмотрена возможность ручного дистанционного включения, для чего имеется кнопка 13 ручного включения.
Запорно-пусковое устройство 2 соединено с трубопроводом 14, снабженным, по меньшей мере, одним дренчерным распылителем 15 с отверстием 16. Отверстия 16, которыми снабжены дренчерные распылители 15 могут иметь различную форму. Например, распылитель 15 может быть снабжен щелевым отверстием, круглым, образованным шайбой с острой кромкой. Распылители могут быть снабжены отверстием, выполненным в виде сопла Лаваля.
В корпусе 4 модуля 1 установлен датчик 17 состояния нагреваемой воды 6. В конкретном пример это температурный датчик, однако может использоваться как датчик давления, так и оба датчика одновременно. Датчик 17 снабжен индикатором 18, выведенным на внешнюю поверхность корпуса 4 модуля 1.
Корпус 4 модуля 1 имеет заливное отверстие 19, снабженное фланцем 20, на который устанавливается и крепиться крышка 21 заливного отверстия 19.
Нагревательные элементы 9 через электровыключатель 22 соединены с электропитанием. Может быть использовано как питание 220 вольт, так и питание 380 вольт.
Установка пожаротушения автономная модульная работает следующим образом. Модуль 1 устанавливается в заранее выбранном месте. Емкость 5 корпуса 4 модуля 1 через заливное отверстие 19 наполняют водой 6. При этом учитывают, что объем залитой воды 6 не должен превышать 90% от емкости 5. В случае использовании модуля 1 с выступами 11 в виде ребер, это условие выполняется автоматически, так как залить более 90% невозможно из-за образующегося воздушного пузыря.
Затем на фланец 20 заливного отверстия 19 устанавливают крышку 21 с установленными в ней запорно-пусковым устройством 2, связанным с трубкой 10 для вывода перегретой воды 6, и электровыключателем 22, соединенным с нагревательными элементами 9 и разъемами для подключения внешнего питания.
Запорно-пусковое устройство 2 подсоединяют либо непосредственно к дренчерному распылителю 15, либо к трубопроводу 14, на котором могут быть размещены дренчерные распылители 15 с отверстиями 16 различной формы в зависимости от предполагаемого использования. Для управления запорно-пусковое устройство 2 подсоединяют по сигнальной сети к пожарным извещателям 3. Также имеется возможность установить в сигнальную сеть кнопку 13 ручного включения.
После размещения всех элементов установки пожаротушения подают внешнее питание на электровыключатель 22, и включив его, подают питание на нагревательные элементы 9. Нагрев воды 6 контролируют по данным на индикаторе 18, получаемым с датчика 17 состояния нагреваемой воды 6. Также датчик 17 возможно подключить к электровыключателю 22 и по достижении заранее заданного параметра, например температуры,  прекращать подачу питания на нагревательные элементы 9.
С цель повышения безопасности работы установки пожаротушения стенке 7 корпуса 4 модуля 1 установлен аварийный клапан 8.
Срабатывание установки пожаротушения производится, когда пожарные датчики 3 реагируют на возникновение ситуации, которая может привести к пожару, например задымлении, повышении температуры, и посылают сигнал на запорно-пусковое устройство 2, которое открывает выход перегретой воды 6 в дренчерный распылитель 15, либо к трубопроводу 14. При выходе перегретой воды из дренчерным распылителя 15 с отверстием 16 возможно получить различную форму облака, зависящую от формы отверстия 16. Отверстия 16, которыми снабжены дренчерные распылители 15 могут иметь различную форму. Например, при использовании распылителя 15 с щелевым отверстием 16, можно получить пароводяную завесу, отсекающую людей от очага пожара. Отверстие 16, образованное шайбой с острой кромкой, создает плотное круглое паровоздушное облако, быстро сбивающее пламя с очага пожара. Распылители 15 также могут быть снабжены отверстием16, выполненным в виде сопла Лаваля.
Предложенное изобретение может иметь широкое применение не только при тушении очагов загораний на промышленных и других предприятиях, но и в торговых, общественных и зданиях других назначений.
Из-за возможности выполнения установки пожаротушения автономной модульной относительно небольших размеров изобретение может быть применено в пассажирских транспортных средствах и других объектах, связанных с нахождением большого количества гражданского населения.