НАПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относиться к области пожарной техники и может быть использована для формирования и направления факела струи огнетушащего порошка на очаг возгорания с применением, преимущественно, в модульных установках порошкового пожаротушения.
В настоящее время модульные установки порошкового пожаротушения устанавливаются в защищаемом объеме и имеют строгое ориентирование направление струи подачу огнетушащего порошка (как правило, вниз). Ориентацию обеспечивают закреплением модульной установки в определенном положении или, реже, применением направленного узла выпуска (насадок с фиксировано ориентированным в пространстве отверстием). Причем известные конструкции имеют фиксированные углы направления огнетушащего порошка. Это может привести к некорректной привязке при монтаже к фиксированному направлению на вероятный очаг возгорания. А в случае устранения ошибки при монтаже подобной конструкции необходим ее полный демонтаж, требующий дополнительных затрат на повторную корректировку ориентации направления подачи струи. Что усугубляется при работе на больших высотах, с модульными установками большой массы.
Известен насадок-распылитель поворотный для установки водопенного пожаротушения (патент РФ №132357, кл. A62C 31/02, опубликованный в 2013 году).
Данная полезная модель содержит корпус со сквозным отверстием, на выходе которого размещен узел формирования струи (узел выпуска), на входе снабжен связанным с корпусом шаром, имеющим сквозное отверстие, снабжен патрубком для подсоединения к напорной линии (емкость с ОТВ). Патрубок оборудован фланцем с фаской, прилегающим к шару, и прижимным фланцем, ответным фланцу с фаской и связанным с ним болтовым соединением (соединительный узел), что обеспечивает возможность фиксированного перемещения. Фланец ответный фланцу с фаской выполнен с внутренней сферической поверхностью, радиус которой равен радиусу шара.
Патрубок предпочтительно выполнять из двух частей, связанных между собой (стыковочный узел) с возможностью фиксированного вращательного перемещения относительно друг друга, причем одну из частей патрубка предпочтительно выполнять криволинейной.
К недостаткам, ограничивающим применение указанной полезной модели, относится то, что данное устройство не позволяет оптимально формировать факел распыла подачи ОТВ в виде огнетушащих порошков.
Однако, по конструктивным признакам полезная модель по патенту №132357 является наиболее близкой к заявляемому техническому решению и выбрана в качестве прототипа.
Задача, на решение которой направлено предлагаемое направляющее устройство, является обеспечение ориентированной подачи огнетушащего порошка в защищаемом объеме.
Использование предлагаемой полезной модели позволяет обеспечить возможность, как фиксированного кругового перемещения узла выпуска огнетушащего порошка в защищаемый объем в пределах до 360 градусов, так и нефиксированного (свободного) за счет использования реактивной силы отдачи при истечении огнетушащего порошка в зону тушения.
Это позволяет увеличить защищаемый объем и обеспечить запрограммированное распределение огнетушащего порошка, как по всему объему в целом, так и конкретно направленное распределение внутри защищаемого объема.
Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что направляющее устройство, включающее полый корпус со сквозным отверстием на выходе, выполненным с обеспечением соединения с узлом выпуска огнетушащего вещества (ОТВ), на входе корпус связан с одним концом патрубка через соединительный узел, выполненный с возможностью обеспечения фиксации вращательного перемещения корпуса относительно патрубка, другой конец патрубка выполнен с возможностью подсоединения через стыковочный узел к емкости с ОТВ при обеспечении возможности вращательного перемещения патрубка относительно емкости с ОТВ, отличающееся тем, что корпус и патрубок выполнены криволинейными, стыковочный узел включает полый корпус с радиальным подшипником, закрепленным на внутренней поверхности полого корпуса, крышку подшипника, стопорное кольцо внутри полого корпуса для фиксации патрубка, снабженного втулкой, располагаемой внутри стыковочного узла, при этом полый корпус и крышка подшипника соединены между собой через соответствующие отверстия крепежными элементами, а в качестве ОТВ используют огнетушащий порошок.
Фиксация кругового перемещения узла выпуска огнетушащего порошка в пределах до 360 градусов обеспечивается тем, что соединительный узел с функцией горизонтального делителя выполнен в виде стыкующихся фланцев корпуса и патрубка, с возможностью совмещения соответствующих стопорных отверстий на фланцах для обеспечения задаваемого положения корпуса относительно патрубка.
Фиксирование кругового перемещения патрубка относительно емкости с ОТВ может быть обеспечено, если стыковочный узел будет дополнительно снабжен осевым делителем угла поворота патрубка, выполненным в виде диска со шлицами и неразъемно закрепленного на втулке, а также снабжен осевым фиксатором с зубцами, выполненным с возможностью зацепления этих зубцов со шлицами осевого делителя и фиксации крепежным элементом.
Конструкция направляющего устройства поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлен общий вид устройства в разрезе, на фиг. 2 и на фиг. 3 - стыковочный узел, а на фиг. 4 и на фиг. 5 - соединительный узел.
Направляющее устройство включает полый корпус (1) со сквозным отверстием (2) на выходе, выполненным с возможностью совмещения с узлом выпуска огнетушащего вещества (ОТВ). На входе корпус (1) связан с одним концом патрубка (3) через соединительный узел (4), выполненный с возможностью обеспечения фиксируемого вращательного перемещения корпуса (1) относительно патрубка (3). Другой конец патрубка (3) выполнен с возможностью подсоединения через стыковочный узел (5) к емкости с ОТВ (6) с обеспечением возможности вращательного перемещения патрубка относительно емкости с ОТВ. Корпус (1) и патрубок (3) выполнены криволинейными. Стыковочный узел (5) включает полый корпус (7) с радиальным подшипником (8), закрепленным на внутренней поверхности полого корпуса (7), а также - крышку подшипника (9), стопорное кольцо (10) внутри полого корпуса (7) для фиксации патрубка (3). Патрубок (3) снабжен втулкой (11), располагаемой внутри стыковочного узла (5). Полый корпус (7) и крышка подшипника (9) соединены между собой через соответствующие отверстия крепежными элементами (12).
Указанная конструкция стыковочного узла (5) при использовании всей совокупности признаков обеспечивает свободное (нефиксированное) вращение патрубка (3) с корпусом (1) и узлом выпуска ОТВ, относительно емкости с огнетушащим порошком (например, МПП «Буран»), что обуславливает распределение огнетушащего порошка по всему объему защищаемого объекта и по его площади.
Корпус (1) с узлом выпуска может быть строго сориентирован в конкретном направлении выпуска ОТВ. Для чего соединительный узел (4) с функцией горизонтального делителя (13), как показано на фиг. 4, может быть выполнен в виде стыкующихся фланцев (14) корпуса (1) и патрубка (3). Фиксация соответствующих отверстий (15) на фланцах (14) крепежным элементом (16) обеспечивает задаваемое положение корпуса (1) относительно патрубка (3), что представлено на фиг. 5.
Для некоторых объектов защиты предпочтительнее использовать конструкцию с фиксированным патрубком, с корпусом и узлом выпуска ОТВ.
Для этого стыковочный узел (5), изображенный на фиг. 2, должен быть дополнительно снабжен осевым делителем угла (17) поворота патрубка (3), выполненным в виде диска со шлицами (17), неразъемно закрепленного на втулке, и осевым фиксатором (18) с ответными шлице зубцами, с обеспечением возможности зацепления этих зубцов фиксатора (18) со шлицами осевого делителя (17) и с фиксацией крепежным элементом (19), как показано на фиг. 3.
Работа предлагаемого устройства.
Направляющее устройство, выполненное в соответствии с конструкцией, описанной в формуле полезной модели, работает по принципу использования силы реактивной струи.
Тушение в объеме защищаемого объекта производится предлагаемым устройством при изменении положения корпуса (1).
Для этого полый корпус (1) с помощью соединительного узла (4) устанавливают под иным углом к горизонту (не перпендикулярно), обеспечивая направление выпускного отверстия не параллельно относительно оси стыковочного узла (5), например, как на фиг. 5.
При достижении рабочего давления в емкости с ОТВ (6), ОТВ подается в направляющее устройство, где создается вращающий момент и патрубок (3) с определенно направленным полым корпусом (1), совершают вращение. При этом производится круговая подача ОТВ в защищаемое пространство, что обеспечивает объемное тушение.
Направленная точечная подача ОТВ на очаг может быть обеспечена следующим образом. Выпускное отверстие корпуса (1) направляют на защищаемый объект. Задаваемое направление формируется подвижными элементами: патрубком (3) и полым корпусом (1) за счет стыковочного (5) и соединительного (4) узлов. Стыковочный узел (5), дополнительно снабженный осевым делителем угла (17), используют для фиксации положения патрубка (3), что исключает свободное вращение направляющего устройства. Фиксация обеспечивается введением в шлицы осевого делителя (17) фиксатора (18) и закреплением его крепежным элементом (19).
При этом фиксируют и положение корпуса (1). Причем направление выпуска полого корпуса (1) может быть выбрано любым, и это зависит только от расположения защищаемого объекта. Выбрав необходимое направление выпуска корпуса (1), например, под углом 75 (60 или 90) градусов относительно оси стыковочного узла (5), закрепляют это положение с помощью соединительного узла (4). Для этого фиксируют соответствующее отверстие (15) на фланце (14) крепежным элементом (16) расположенном на горизонтальном делителе (13).
При достижении рабочего давления в емкости с ОТВ (6), ОТВ подается в направляющее устройство, в котором положения корпуса (1) и патрубка (3) полностью зафиксированы. В этом случае направляющее устройство обеспечивает направленную компактную порошковую струю на защищаемый объект.
Предлагаемый насадок при использовании может обеспечить и традиционное тушение очага в горизонтальной плоскости:
Сквозное отверстие (2) корпуса (1) с узлом выпуска ОТВ (на чертеже не показано) направляют перпендикулярно вниз при параллельном расположении оси стыковочного узла(5) и узла выпуска. Для этого в соединительном узле (4) фиксируют соответствующее отверстие (15) на фланце (14) крепежным элементом (16), расположенном на горизонтальном делителе(13). После запуска модуля порошкового пожаротушения (6) при создании рабочего давления в модуле (6) с выпускным отверстием направленным вниз обеспечивается выпуск струи ОТВ перпендикулярно на горизонтальную поверхность. При этом наблюдается компактная площадь покрытия огнетушащим порошком очага горения на горизонтальной поверхности.
В качестве огнетушащего порошка при проведении испытаний использовали порошок марки Вексон АВС-70, производимый по ТУ 2149-238-109-68-286-2011.
Предлагаемое направляющее устройство монтировали на модульные установки порошкового пожаротушения МПП Буран-15 и Буран-8, которые устанавливали на высоте 6 м и на высоте 1,7 м. Определяли защищаемые площади и объем по очагам класса В.
В таблице 1 указаны параметры тушения при круговой подаче ОТВ (свободное вращение за счет конструкции стыковочного узла) в защищаемое пространство и расположение защищаемых объектов.
Испытания проводились на открытых площадках с применением очагов 2B и 8B по ГОСТ Р 53286-2009.
В указанных условиях (табл. 1) осуществлено полное тушение очагов при использовании направляющего устройства.
При подаче заряда ОТВ через направляющее устройство в защищаемое пространство обеспечивается высокая кинетическая энергия струи ОТВ, а патрубок с корпусом, совершая вращение, направляет струю по круговой траектории. Струя ОТВ с высокой интенсивностью в течение 3 секунд совершает 8…12 проходов по защищаемой поверхности. При этом обеспечивается, в сравнении с традиционными модулями, более надежное тушение очагов возгорания, расположенных на периферии заданной защищаемой поверхности.
3
Высокий эффект тушения достигается при объемном тушении с высотой размещения модулей 6,0 м, когда традиционный модуль защищает пространство в соответствии с техническими характеристиками, а модуль с установленным на него устройством защищает верхнюю часть объема помещения, недоступную для традиционного модуля. При этом обеспечивается положительный результат тушения при более низком расходе ОТВ - 150 г/м.
В связи с тем, что в устройстве отсутствуют элементы конструкции повышающие потери давления в патрубке при подаче ОТВ (корпус и патрубок имеют постоянное сечение, плавные изгибы, отсутствуют элементы, повышающие сопротивление при истечении ОТВ), после срабатывания наблюдается лишь незначительный остаток порошка в МПП в пределах 1…396.
Применение МПП, снабженного направляющим устройством, при фиксированной (направленной) подаче ОТВ также обеспечивает интенсивную подачу струи ОТВ и полное тушение очага возгорания.
Параметры тушения при фиксированной подаче ОТВ в защищаемое пространство с применением МПП Буран-15 представлены в табл. 2.
Испытания проводились на открытых площадках с применением очагов 2 В, 13 В и 233 В по ГОСТ Р 53286-2009.
Результаты тушения фиксировались и сравнивались с результатами тушения таких же моделей МПП Буран, снабженных штатным выпускным узлом, но без направляющего устройства.
В табл. 2 представлены условия испытаний при зафиксированном в стыковочном узле патрубке (нет вращения) и направленно зафиксированном положении выпускного отверстия корпуса (нет вращения). Таким образом, выпускное отверстие корпуса направлено на «точечный» защищаемый объект, который может быть расположен, как на горизонтальной поверхности, так и на вертикальной.
Направляющее устройство изготовлено и испытано при нефиксированном круговом перемещении (тушение всего защищаемого объема), а также при фиксированном направлении узла выпуска корпуса направляющего устройства. В всех случаях осуществляли ориентированный выпуск ОТВ в защищаемом объеме, задавая определенное положение корпуса с узлом выпуска относительно патрубка.
Каждое из проведенных испытаний заканчивалось полностью потушенным очагом. Обработка результатов испытаний подтвердила, что предлагаемое устройство направлено на решение поставленной задачи и дополнительно обеспечивает эффективность тушения при меньшем расходе ОТВ и пониженном количестве остатка ОТВ в модулях порошкового пожаротушения.