Модуль порошкового пожаротушения

Полезная модель относится к средствам пожаротушения, а именно к порошковым самосрабатывающим или срабатывающим от внешнего сигнала огнетушителям, являющимся отдельным самостоятельным модулем, который может быть использован в качестве составного элемента автоматических установок порошкового пожаротушения, предназначенных для тушения пожаров в производственных, складских, административных и других помещениях. Предлагаемый огнетушитель в виде модуля в варианте самосрабатывания может использоваться в качестве отдельной огнетушащей самостоятельной единицы для установки в помещениях, не подключенных к стационарной системе пожаротушения.
Пожары в таких помещениях быстро развиваются и приводят к полному уничтожению материальных ценностей. Применение в этих помещениях автоматических установок водяного, пенного или газового пожаротушения не всегда возможно по условиям технологического процесса, санитарногигиенических требований, причинения большого косвенного ущерба или экономических затрат при срабатывании этих установок.
В связи с этим, создание порошкового огнетушителя самосрабатывающего типа или срабатывающего от внешнего инициирующего сигнала стационарной системы пожаротушения с большим радиусом эффективного действия при минимальной инерционности срабатывания и высокой скорости доставки огнетушащего порошка к очагу пожара представляет собой современную актуальную задачу обеспечения пожаротушения при нанесении минимально возможного ущерба людям и материальным ценностям. Данная задача должна быть решена как при локальном поверхностном, так и при объемном тушении.
Известен модуль порошкового пожаротушения, содержащий корпус, выполненный, по крайней мере, из двух соединяемых между собой частей, внутри герметичной полости которого размещен огнетушащий порошок, источник рабочего газа, закрепляемый на одной из частей корпуса, и с размещением его внутри корпуса, при этом корпус выполнен с возможностью подвесной установки и крепления (патент России № 2142837, А 62С35/10, опубл. 20.12.99).
Недостатком известного модуля является низкий выброс порошка в защищаемую зону. Выброс порошка осуществляется при разрыве стенок корпуса по участкам ослабленного сечения или ослабленного материала корпуса, что делает невозможным дальнейшее использование модуля. При этом происходит залповый выброс порошка, что ограничивает величину защищаемой площади и приводит к неравномерному разбросу порошка в защищаемую зону.
Все это снижает эффективность пожаротушения.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является модуль порошкового пожаротушения, содержащий корпус, выполненный из двух соединяемых между собой частей с возможностью подвесной установки и крепления, внутри герметичной полости которого размещен огнетушащий порошок, твердотопливный газогенератор с газоводами, размещенными радиально по отношению к газогенератору, и закрепляемый на одной из частей корпуса, с размещением его внутри корпуса, при этом модуль снабжен насадком - распылителя, выполненным в виде двух независимых пластин, в центре которых установлен шток, закрепленный в пластине, установленной со стороны внутренней полости модуля, причем вторая пластина выполнена тарельчатая перфорированная.
Недостатками известной конструкции модуля является неравномерное взрыхление (аэрация) порошка, т.к. газоводы размещены радиально по отношению к газогенератору, а это обеспечивает наиболее эффективную
аэрацию в зоне выходных отверстий, т.е. у боковых стенок корпуса, при этом движение порошка к насадку - распылителя хаотичное, что снижает скорость доставки порошка и расход его, а следовательно, снижает эффективность пожаротушения.
После срабатывания модуля внутренняя часть газогенератора и газоводов покрываются нагаром, поэтому чистка их затруднена, так как газоводы жестко соединены с газогенератором, что делает невозможным последующее использование модуля.
Кроме того, использование на газоводах клапанов обратного действия из эластичных трубок может привести к образованию привара их к отверстиям, за счет высокой температуры газа поступающего из газогенератора, что затруднит выход порошка, а это снижает эффективность пожаротушения.
Форма корпуса модуля зависит от места размещения модуля, что усложняет производство, т.к. требуется разное оборудование и оснастка, а это повышает трудозатраты.
Практически было подтверждено, что в предлагаемых по прототипу формах корпуса остаток огнетушащего порошка составляет не менее 10%.
При этом плоская верхняя часть штока создает большое сопротивление и вызывает существенные газодинамические потери для выхода порошка из корпуса модуля, при этом не дает ему направленного движения к отверстиям насадка-распылителя, что снижает скорость выхода и силу удара на очаг пожара, а следовательно снижает эффективность пожаротушения.
Задачей предлагаемой полезной модели является разработка конструкции модуля порошкового пожаротушения с высокой эффективностью тушения пожара за счет повышения скорости доставки и расхода порошка к очагу пожара, а также возможность обеспечивать обслуживание и замену рабочих единиц, не заменяя при этом модуля и снижение трудозатрат на его производство.
Для достижения данного технического результата в модуле порошкового пожаротушения, содержащем корпус, выполненный из двух соединяемых между собой частей с возможностью подвесной установки и крепления, внутри герметичной полости которого размещен огнетушащий порошок, твердотопливный газогенератор с газоводами, размещенными радиапьно по отношению к газогенератору, и закрепляемый на одной из частей корпуса, при этом модуль снабжен насадком - распылителя, выполненным в виде двух независимых пластин, в центре которых установлен шток, закрепленный в пластине, установленной со стороны внутренней полости модуля, причем вторая пластина выполнена тарельчатая перфорированная, части корпуса выполнены в форме двух соединенных основаниями полых усеченных конусов с углом наклона стенок 28-30°, при этом твердотопливный газогенератор с газоводами снабжен съемно закрепляемым стаканом, выполненным за одно целое с газоводами, а газоводы выполнены изогнутыми под прямым углом в противоположные стороны и расплющенными на выходных отверстиях с зазором 3-4 мм., при этом выходные отверстия газоводов закрыты парафином, а шток в верхней части выполнен конусообразным.
Кроме того, стакан съемно закреплен с газогенератором за счет резьбового соединения.
Выполнение корпуса в форме двух соединенных основаниями полых усеченных конусов увеличивает турбулентное движение газопорошковой смеси, что повышает скорость доставки порошка к очагу пожара. При этом экспериментально было установлено, что только при угле наклона стенок усеченных конусов 28-30° остаток порошка составляет не более 2% после срабатывания модуля.
Предлагаемая форма корпуса модуля является универсальной, т.к. не зависит от места его размещения, что упрощает производство, а следовательно, снижает трудозатраты.
Закрепление на газогенераторе съемного стакана, выполненного за одно целое с газоводами, удобно для его замены, а также чистки внутренней поверхности корпуса модуля после его срабатывания, что делает возможным многоразовое использование модуля.
Выполнение газоводов, изогнутыми под прямым углом в противоположные стороны, задает порошку круговое направленное движение к насадку распылителя и обеспечивает равномерную аэрацию его в полости корпуса, что повышает скорость доставки и расход порошка к очагу пожара.
Расплющенность выходных отверстий газоводов увеличивает скорость истечения газа, что повышает скорость доставки и расхода порошка к очагу пожара, а следовательно, эффективность пожаротушения.
Экспериментально было установлено, что при зазоре выходных отверстий газоводов менее 3 мм. время истечения газа увеличивается и эффективность пожаротушения падает. При зазоре более 4 мм. время истечения газа уменьшается, что снижает аэрацию, и следовательно расход порошка, а это снижает эффективность пожаротушения.
Закрытие выходных отверстий газоводов парафином предохраняет попадание порошка в газогенератор, что исключает его непрогнозируемую работу. Температура плавления парафина ниже температуры газов, поступающих из газогенератора, поэтому парафин легко плавится, освобождая выходные отверстия для выхода газа в объем полости корпуса.
При этом выполнение штока в верхней части конусообразным уменьшает сопротивление при выходе порошка из корпуса модуля, что снижает газодинамические потери, кроме того, задает ему направленное движение, благодаря чему повышается скорость доставки порошка и сила удара на очаг пожара, а следовательно, повышается эффективность пожаротушения.
Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-4 Фиг. 1 - показан общий вид модуля;
Фиг. 2 - стакан с газоводами, продольный разрез;
Фиг. 3 - стакан с газоводами, вид сверху;
Фиг. 4- распылитель для выхода огнетушащего порошка, продольный разрез.
Модуль содержит корпус 1, выполненный в виде одной неразъемной детали в форме двух соединяемых основаниями полых усеченных конусов с углом наклона стенок 28-30°. На корпусе монтируется кронштейн 2 для обеспечения подвесной установки и крепления.
Кронштейн 2 может быть жестко или поворотно закреплен на корпусе. Внутри корпуса размещен огнетушащий порошок 6 и твердотопливный газогенератор 3. В качестве огнетушащего порошка 6 используют универсальный огнетушащий порошок «ИСТО-1 предназначенный для тушения пожаров классов А, В, С и электроустановок, находящихся под напряжением до 1000 В (ТУ 2149 - 001 - 54572789 - 00). Твердотопливный газогенератор 3 выполнен в виде стакана, закрываемого крышкой 4, закрепленной за счет резьбового соединения в отверстии 5, предназначенном для засыпки огнетушащего порошка 6 в полость корпуса. При этом газогенератор 3 снабжен стаканом, 7, закрепленным с ним за счет резьбового соединения и выполненным за одно целое с газоводами, 9, которые радиально размещены по отношению к газогенератору. Газоводы 9 выполнены изогнутыми под прямым углом в противоположные стороны и расплющенными на выходных отверстиях 15 с зазором 3-4 мм. При этом выходные отверстия 15 газоводов 9 закрыты парафином.
Кроме того, модуль снабжен насадком - распылителя 8. Насадок распылителя включает верхнюю конусообразную пластину 10 и нижнюю тарельчатую перфорированную пластину И, в центре которых установлен шток 12 с кольцевым уплотнителем 16 и шейкой 17. Крепление штока 12 в верхней конусообразной пластине 10 осуществляется посредством свинцовой проволоки 13, установленной в отверстии 14, выполненном в верхней части штока.
Модуль порошкового пожаротушения работает следующим образом.
При подаче импульса на твердотопливный газогенератор 3 в нем происходит химическая реакция с выделением инертных газов, которые поступают через стакан 7 в газоводы 9. При этом выходные отверстия газоводов 9 освобождаются от парафина. Газ поступает в объем полости корпуса 1 модуля. Под действием поступающих инертных газов внутри корпуса 1 происходит аэрация огнетушащего порошка 6 и возрастает давление. При достижении давления в полости корпуса, соответствующего давлению среза свинцовой проволоки 13, она срезается на штоке 12 на кромках верхней пластины 10.
Шток 12 вместе с уплотнителем 16 перемещается вниз и шейкой 17 садится на внутреннюю поверхность перфорированной тарельчатой пластины 11. Огнетушащий порошок 6 под действием давления газов в полости корпуса выходит через центральное отверстие пластины 10 и отверстия пластины 11 в защищаемый объем, где и происходит тушение пожара.
Таким образом, предлагаемая полезная модель обеспечивает повышение эффективности пожаротушения за счет увеличения скорости доставки и расхода огнетушащего порошка к очагу пожара, при этом остаток порошка после срабатывания модуля составляет не более 2%.
Кроме того, повышается удобство обслуживания и замены рабочих единиц, не заменяя при этом модуль и снижаются трудозатраты на его производство.
Настоящая полезная модель промышленно применима, так как для ее изготовления не требуется специальной технологии и специальной оснастки, кроме той, что применяют при производстве пожарной техники или используют в технологических процессах изготовления изделий в машиностроении.
Формула полезной модели
1.Модуль порошкового пожаротушения, содержащий корпус, выполненный из двух соединяемых между собой частей с возможностью подвесной установки и крепления, внутри герметичной полости которого размещен огнетушащий порошок, твердотопливный газогенератор с газоводами, размещенными радиально по отношению к газогенератору, и закрепляемый на одной из частей корпуса, с размещением его внутри корпуса, при этом модуль снабжен насадком - распылителя, выполненным в виде двух независимых пластин, в центре которых установлен шток, закрепленный в пластине, установленной со стороны внутренней полости модуля, причем вторая пластина выполнена тарельчатая перфорированная, отличающийся тем, что части корпуса выполнены в форме двух соединяемых основаниями полых усеченных конусов с углом наклона стенок 28-30°, при этом твердотопливный газогенератор с газоводами снабжен съемно закрепляемым стаканом, выполненным за одно целое с газоводами, а газоводы выполнены изогнутыми под прямым углом в противоположные стороны расплющенными на выходных отверстиях с зазором 3-4 мм., при этом выходные отверстия закрыты парафином, а шток в верхней части выполнен конусообразным.
2.Модуль по п.1, отличающийся тем, что стакан съемно закреплен за счет резьбового соединения.