УСТАНОВКА ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРА ТОНКОРАСПЫЛЕННОЙ ВОДОЙ
INSTALLATION FOR FIRE EXTINGUISHING WITH WATER MIST

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к конструкции установки пожаротушения тонкораспыленной водой, которая может быть использована для защиты замкнутых помещений и пожароопасных объектов.
Наиболее близким аналогом, принятым в качестве прототипа предлагаемого изобретения, является установка для тушения пожара по патенту РФ №67874, МПК A62C 35/58, которая содержит емкость с огнетушащей жидкостью, запорно-пусковое устройство, соединенное с сигнализатором, питающий трубопровод, соединенный с оросителями, установленными в защищаемом помещении, емкость с рабочим газом, сифонную трубку, входной конец которой опущен в емкость с огнетушащей жидкостью, и узел формирования газожидкостной смеси, выполненный в виде переходника с газовой камерой.
Недостатком устройства-прототипа является большой расход исходных огнетушащих веществ и недостаточная эффективность установки при тушении пожара, особенно в помещении сложной планировки.
Технически достижимый результат - повышение эффективности пожаротушения при сокращении расхода исходных огнетушащих веществ и времени, необходимого для ликвидации пожара.
Это достигается тем, что установка для тушения пожара тонкораспыленной водой содержит емкость с огнетушащей жидкостью, запорно-пусковое устройство, питающий трубопровод, соединенный с оросителями, установленными в защищаемом помещении, сифонную трубку, входной конец которой опущен в емкость с огнетушащей жидкостью, и узел формирования газожидкостной смеси, выполненный в виде переходника с газовой камерой, а в переходнике расположены имеющие цилиндрическую форму газовая камера, входная камера, камера смешивания и выходная камера, оси которых расположены в одной плоскости, при этом оси газовой камеры, входной камеры и камеры смешивания параллельны друг другу, камера смешивания сообщена с выходной камерой, камера смешивания посредством первого наклонного отверстия сообщена с газовой камерой, которая посредством второго наклонного отверстия сообщена с входной камерой, узел формирования газожидкостной смеси герметично закреплен в горловине емкости с огнетушащей жидкостью, к камере смешивания со стороны емкости с огнетушащей жидкостью прикреплен выходной конец сифонной трубки, газовая камера герметично соединена посредством газового шланга с емкостью с рабочим газом, выходная камера герметично соединена с входным концом питающего трубопровода, ороситель содержит корпус, который выполнен с каналом для подвода жидкости и содержит соосную, жестко связанную с ним втулку, с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с центральным сердечником, состоящим из цилиндрической части, и соосным с ней полым конусом, установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки, а кольцевой зазор соединен, по крайней мере, с тремя радиальными каналами, выполненными в двухступенчатой втулке, соединяющими его с кольцевой полостью, образованной внутренней поверхностью втулки и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени, причем кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости, а к конусу, в его нижней части, жестко прикреплен с помощью винта распылитель, который выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора между соплом и полым конусом, при этом на боковой поверхности конуса выполнено, по крайней мере, два ряда цилиндрических дроссельных отверстий, с осями, лежащими в плоскостях, перпендикулярных оси конуса, а в каждом ряду выполнено, по крайней мере, три отверстия, причем оси дроссельных отверстий одного ряда смещены относительно осей дроссельных отверстий другого ряда на угол, лежащий в диапазоне 15°÷60°.
На фиг.1 представлена схема установки для тушения пожара тонкораспыленной водой, на фиг.2 - схема подключения узла формирования газожидкостной смеси; на фиг.3 - конструкция оросителя.
Установка для тушения пожара тонкораспыленной водой содержит емкость 1 с огнетушащей жидкостью, которая представляет собой чистую воду или воду с добавками, емкость 2 с рабочим газом, снабженную газовым шлангом 3 и запорно-пусковым устройством 4 электрического, термомеханического или иного типа, которое соединено с сигнализатором 5, установленным в защищаемом помещении, узел 6 формирования газожидкостной смеси, питающий трубопровод 7, соединенный с оросителями 8, установленными в защищаемом помещении. Перед оросителями 8 установлены стабилизаторы 9 пробкового режима (см. фиг.1). Емкость 1 представляет собой сосуд с горловиной 19. Для пополнения емкости водой она снабжена соединителем 10 для подключения к трубопроводу 11 водопроводной системы. Узел 6 формирования газожидкостной смеси, конструкция которого приведена на фиг.2, выполнен в виде переходника, в котором расположены газовая камера 5, входная камера 12, камера 14 смешивания и выходная камера 13. Камеры 12-14 имеют цилиндрическую форму. Камера 14 смешивания размещена, в частности, над входной камерой 12 и сообщена с выходной камерой 13 и посредством первого наклонного отверстия 16 сообщена с газовой камерой 15, которая посредством второго наклонного отверстия 17 сообщена с входной камерой 12. Оси всех камер расположены в одной плоскости. При этом оси газовой камеры 15, входной камеры 12 и камеры 14 смешивания параллельны друг другу. Ось выходной камеры 13 перпендикулярна оси камеры 14 смешивания.
Узел 6 формирования газожидкостной смеси герметично закреплен в горловине 19 емкости 1 с огнетушащей жидкостью. К камере 14 смешивания со стороны емкости 1 с огнетушащей жидкостью прикреплен выходной конец сифонной трубки 18, входной конец которой опущен в сосуд 1 с огнетушащей жидкостью. Газовая камера 15 герметично соединена посредством газового шланга 3 с емкостью 2 с рабочим газом, например, диоксидом углерода, воздухом или азотом. Выходная камера 13 герметично соединена с входным концом питающего трубопровода 7. При этом герметичные соединения, как правило, выполнены в виде герметичных резьбовых соединений.
Ороситель (фиг.3) содержит полый корпус 20 с каналом 22 для подвода жидкости и соосную, жестко связанную с корпусом втулку 21 с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки 23, верхняя цилиндрическая ступень 25 которой соединена посредством резьбового соединения с центральным сердечником, состоящим из цилиндрической части 26 и соосным с ней полым конусом 27, установленным с кольцевым зазором 28 относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки 23. Кольцевой зазор 28 соединен, по крайней мере, с тремя радиальными каналами 24, выполненными в двухступенчатой втулке 23, соединяющими его с кольцевой полостью 33, образованной внутренней поверхностью втулки 21 и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени 25, причем кольцевая полость 33 связана с каналом 22 корпуса 20 для подвода жидкости.
К конусу 8, в его нижней части, жестко прикреплен с помощью винта 32 распылитель 31, который выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора 28 между соплом и полым конусом 27. На боковой поверхности конуса 27 выполнено, по крайней мере, два ряда цилиндрических дроссельных отверстий 10 и 30, с осями, лежащими в плоскостях, перпендикулярных оси конуса, а в каждом ряду выполнено, по крайней мере, три отверстия. При этом оси дроссельных отверстий одного ряда смещены относительно осей дроссельных отверстий другого ряда на угол, лежащий в диапазоне 15°÷60°. На внутренних поверхностях цилиндрических дроссельных отверстий 29 и 30, выполненных на боковой поверхности конуса 8 с осями, лежащими в плоскостях, перпендикулярных оси конуса, имеются винтовые канавки, которые способствуют более интенсивному распыливанию жидкости.
Установка для тушения пожара тонкораспыленной водой работает следующим образом.
При подготовке к работе установки оснащают охраняемое помещение необходимым количеством оросителей 8, устанавливают сигнализатор 5, выполненный в виде датчика, реагирующего на повышение температуры в помещении, появление дыма и пр. В месте выхода из помещения питающего трубопровода 7 устанавливают емкость 1 и подключают ее через соединитель 10 к трубопроводу 11 водопроводной сети. Там же устанавливают емкость 2 с рабочим газом. Подключают запорно-пусковое устройство 4 к цепи сигнализатора 5 и соединяют с емкостью 2 шланг 3. Затем соединяют составные части установки посредством узла 6 формирования газожидкостной смеси. Для этого ввинчивают в камеру 14 смешивания сифонную трубку 18, вводят ее в емкость 1, после чего ввинчивают узел 6 формирования газожидкостной смеси в горловину 19 сосуда 1. Затем присоединяют выходной конец газового шланга 3 к газовой камере 15 узла 6, а входной конец питающего трубопровода 7 - к выходной камере 13. Через соединитель 10 заполняют емкость 1 водой. Установка готова к работе.
При возникновении в охраняемом помещении пожара сигнализатор 5 срабатывает и приводит в действие запорно-пусковое устройство 4, открывающее доступ рабочему газу в газовую камеру 15 узла 6 формирования газожидкостной смеси. Под напором струи газа, формируемой наклонным отверстием 17, начинается вытеснение воды из емкости 1, и она через сифонную трубку 18 поступает в камеру 14 смешивания. Под воздействием другой газовой струи, формируемой наклонным отверстием 16, в камере 14 смешивания происходит многократное дробление капель исходного водяного потока, и образующаяся газожидкостная смесь воды с углекислым газом через питающий трубопровод 7 подается к оросителям 8, разбрызгивается в помещении, быстро заполняя его объем, изолирует и охлаждает источник огня, и горение прекращается.
Ороситель 8 срабатывает, и огнетушащая жидкость под давлением подается в полость корпуса форсунки 20 и затем поступает по двум направлениям: первое - в кольцевую полость 33 через радиальные каналы 24 в кольцевой зазор 28 между соплом и центральным сердечником. При давлениях на входе более 0,2 МПа жидкость разгоняется на внешней конусной поверхности конуса 27 с образованием пленки жидкости, которая не отрывается от его внешней поверхности. Разгон жидкости на конической поверхности сопровождается понижением в ней статического давления и в результате этого парообразованием и выделением растворимых газов. Это явление дополнительно подготавливает жидкость к дроблению на мелкие капли. При достижении жидкостного потока встречных потоков, истекающих из цилиндрических дроссельных отверстий 29 и 30, происходит многократное дробление пленки с образованием мелкодисперсной фазы.
Второе направление, по которому поступает жидкость через канал 22 для подвода жидкости в полость центрального сердечника, а затем в полый конус 27, из которого часть жидкости истекает через радиальные отверстия 29 и 30, при этом происходит многократное дробление капельных потоков жидкости, истекающих из дроссельных отверстий.
Наличие газовых включений в жидкости дополнительно возмущает ее поверхность, что приводит к волнообразованию и объемному дроблению жидкостной пленки. Потери механической энергии при внешнем разгоне (по внешней конической поверхности) уменьшаются по сравнению с таким же разгоном в закрытом канале.
Таким образом, предлагаемая установка позволяет существенно сократить расход исходных огнетушащих веществ за счет формирования мелкодисперсной газожидкостной смеси и сократить время, необходимое для ликвидации пожара, за счет объемного заполнения помещения независимо от сложности его планировки.
Установка может быть использована также и для защиты отдельных объектов, в частности электроустановок, приводных механизмов и пр., при возгорании которых для ликвидации пожара обычно используется углекислота.
Установка не требует значительных энергоресурсов, проста в обслуживании и более надежна по сравнению с аналогами за счет отделения побудительной цепи, приводящей в действие запорно-пусковое устройство, от распределительной сети трубопровода, подающего огнетушащий состав.