ТРАНСПОРТИРУЕМЫЙ ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ ДЛЯ ЖИДКОЙ ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА

2
Предложенное решение относится криогенному оборудованию, а именно к изотермическим резервуарам, предназначенным для хранения и транспортировки жидкой двуокиси углерода (СО) при низком (до 2,1 МПа) давлении, а также для ее подачи при тушении пожаров класса А, В и С. Предложенный модуль может быть также использован при тушении любых наземных объектов, таких как авиационная или автомобильная техника.
Известны выполненные в виде полуприцепов цистерны для транспортировки криопродуктов, таких как сжиженный природный газ (см., например, RU 2112178, от 27.05.1998 или US 4674674, от 23.06.1987). Главным достоинством таких цистерн является возможность их быстрой транспортировки к местоназначению. Кроме того, известна изотермическая цистерна для транспортирования жидкой двуокиси углерода под избыточным давлением (SU 1502895, от 23.08.1989). Для транспортировки цистерны предусмотрена ее установка на шасси. При этом основным недостатком данных известных решений является то, что они не предусмотрены для использования при тушении пожаров.
3
Известны различные типы изотермических модулей для хранения жидкой двуокиси углерода. В качестве наиболее близкого аналога было принято техническое решение по пат. РФ №30599 U1, от 10.07.2003, из которого известен изотермический модуль для жидкой двуокиси углерода, состоящий из включающего в себя внутренний сосуд резервуара горизонтального типа, устройства автоматического поддержания давления во внутреннем сосуде включает в себя электронагреватель и холодильную установку с испарителем, запорно-пускового устройства, обеспечивающего открытие, закрытие и блокировку подачи жидкой двуокиси углерода из резервуара в трубопровод, и блока управления. Электронагреватель, испаритель холодильной установки и чувствительный элемент электроконтактного манометра вмонтированы во внутренний сосуд. Преимуществом данного модуля является то, что он может эксплуатироваться как внутри помещения, так и вне его, преимущественно под навесом. При этом он сохраняют свою работоспособность при температуре окружающего воздуха от -40°С до +50°С и обеспечивают снижение стоимости защиты установками газового пожаротушения помещений объемом свыше 500 м.
Однако, несмотря на упомянутые достоинства данного решения, оно не позволяет в условиях указанных экстремальных температур обеспечить быструю доставку жидкой двуокиси углерода к месту возникновения пожара и быстрое подключение резервуара к устройству тушения.
Предложенное решение направлено на достижение технического результата, заключающегося в обеспечении быстрой и удобной доставки и подсоединения модуля к различным объектам, за счет чего исключается необходимость постоянного размещения отдельного изотермического модуля вблизи каждого защищаемого здания, имеющего установленные в нем распределительный трубопровод и систему распылителей. Таким образом, предложенное техническое решение обеспечивает не только длительную защиту охраняемых объектов, за счет длительного хранения запасов огнетушащего вещества вблизи указанных объектов, но может быть использовано для экстренного тушения пожаров на объектах, которые не могут быть обеспечены постоянным запасом огнетушащего вещества. В целом данные мероприятия позволяют, как повысить безопасность защищаемых объектов, так и эффективность тушения пожаров, особенно в экстремальных условиях. Кроме того, предложенный изотермический модуль дополнительно обеспечивает возможность быстрого подсоединения к нему устройства для подачи огнетушащего средства при тушении любых других объектов, которые не имеют указанного устройства управления изотермическим модулем.
Указанный технический результат достигается признаками формулы предложенной полезной модели, согласно которой изотермический модуль для транспортировки и хранения жидкой двуокиси углерода при низком давлении состоит из имеющего колесную систему корпуса и закрепленного на корпусе резервуара горизонтального типа, включающего в себя внутренний сосуд, устройство автоматического поддержания давления во внутреннем сосуде, запорно-пусковое устройство, обеспечивающее открытие, закрытие и блокировку подачи жидкой двуокиси углерода из резервуара в распределительный трубопровод, холодильный агрегат и блок управления, при этом запорно-пусковое устройство имеет быстроразъемное соединение для присоединения модуля к распределительному трубопроводу или к устройству для подачи огнетушащего средства.
Преимущественно устройство автоматического поддержания давления во внутреннем сосуде включает в себя вмонтированные во внутренний сосуд трубчатые электронагреватели, радиаторы компрессоров холодильных установок и два соединенные с блоком управления электроконтактных манометра.
Предпочтительно транспортируемый корпус изотермического модуля выполнен в виде полуприцепа.
Устройство для подачи огнетушащего средства предпочтительно выполнено в виде по меньшей мере одного лафетного ствола для распыления огнетушащей среды в направлении источника возгорания.
Таким образом, в предложенном решении преодолеваются недостатки транспортируемых изотермических модулей высокого давления для газового пожаротушения, которые служат только для доставки и не могут эксплуатироваться все помещения. Предложенный модуль сохраняют свою работоспособность при температуре окружающего воздуха от -40°С до +50°С и может быть быстро доставлен к месту возникновения пожара. Поэтому отсутствие необходимости постоянного размещения резервуара за пределами помещения дополнительно снижает опасность в случае аварийной ситуации.
Ниже предложенное решение раскрывается более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 - общий вид (сбоку и спереди) изотермического модуля согласно полезной модели;
Фиг.2 - показывает вариант выполнения быстроразъемного соединения предложенного изотермического модуля и защищаемого здания;
Фиг.3 - показывает вариант быстроразъемного соединения предложенного изотермического модуля и устройства для подачи огнетушащего средства.
Транспортируемый изотермический модуль для жидкой двуокиси углерода (МИЖУ), показанный на фиг.1, состоит из имеющего колесную систему корпуса 1 и закрепленного на корпусе резервуара 2 горизонтального типа. Резервуар 2 включает в себя внутренний сосуд, устройство автоматического поддержания давления во внутреннем сосуде (не показаны), запорно-пусковое устройство 3, холодильный агрегат 4 и шкаф управления 5. Запорно-пусковое устройство 3 обеспечивает открытие, закрытие и блокировку подачи жидкой двуокиси углерода из резервуара 2 в трубопровод 6, а также имеет быстроразъемное соединение 7 для присоединения модуля к распределительной системе защищаемого объекта 8 или к лафетному стволу 9. Указанное быстроразъемное соединение может быть выполнено любым из известных способов, которые хорошо знакомы специалистам в данной области. Соединение осуществляется также с помощью дополнительного гибкого трубопровода 10, причем быстроразъемное соединение 7 расположено на упомянутом дополнительном трубопроводе 10.
На фиг.2 показано быстроразъемное соединение предложенного транспортируемого изотермического модуля с распределительным трубопроводом, через который огнетушащая смесь подается к распылителям.
3
Стационарные изотермические модули для жидкой двуокиси углерода обычно изготавливаются с емкостью резервуаров от 3 до 25 м, диаметром от 1700 до 2400, мм и длиной от 3700 до 9300, мм. При этом масса резервуара без газа обычно составляет - от 2500 до 16000 кг. Также предложенный транспортируемый изотермический модуль может быть изготовлен в пределах указанных параметров, но в более узком диапазоне, чем для приведенных выше стационарных модулей.
Ниже описывается работа предложенного изотермического модуля для жидкой двуокиси углерода.
После транспортировки изотермического модуля к защищаемому объекту, осуществляется присоединение модуля посредством быстроразъемного соединения 7 и дополнительного гибкою трубопровода 10 к указанному объекту, например, к зданию, которое предпочтительно должно быть оборудовано установленным в нем распределительным трубопроводом для подачи огнетушащего вещества в распылительную систему.
В «дежурной режиме», давление во внутреннем сосуде резервуара должно находиться в пределах 2,1 МПа. Для поддержания этого давления служат нагреватели и радиаторы (подробно не показаны) холодильного агрегата 4. При этом для отслеживания давления в сосуде имеются два электроконтактных манометра (не показаны). При повышении давления сигнал от манометра поступает в шкаф управления 5 и включается холодильный агрегат 4. По достижению требуемого давления - сигнал, подаваемый с манометра, снимается и холодильный агрегат отключается. При снижении давления сигнал от манометра также поступает в шкаф управления 5, включается нагреватель холодильного агрегата. По достижению требуемого давления сигнал, подаваемый с манометра, снимается и нагреватель отключается. Эксплуатационный диапазон давлений изотермического модуля для жидкой двуокиси углерода составляет 1,95...2,05 МПа.
2
2
В режиме «пуск» посредством шкафа управления 5 открывается запорно-пусковое устройство 3 и контролируется установленное количество поданной массы жидкой двуокиси углерода. После выпуска необходимо количества СО по сигналу соответствующего канала шкаф управления закрывает запорно-пусковое устройство. Максимальное время выпуска 50% массы СО - не более 60 с.
Контроль количества выпускаемой из МИЖУ двуокиси углерода может производиться двумя способами: традиционным, используемым во всех аналогичных
изделиях, т.е. по времени, а также - по потере массы модуля. Второй способ контроля предпочтительнее. Он позволяет точнее контролировать подачу двуокиси углерода в каждое защищаемое помещение, так как контроль подачи двуокиси углерода по времени открытия запорно-пускового устройства зависит от точности гидравлического расчета, относительная погрешность которого может превышать 30%.
После закрытия запорно-пускового устройства 3 фиксируется остаточная масса жидкой двуокиси углерода в изотермическом модуле и проверяется ее значение на соответствие минимальной установке. При положительном результате сравнения система переходит в «дежурный режим», в противном случае - формируется сигнал «неисправность».
Как указывалось выше, предложенный изотермический модуль может быть использован при тушении самых разных объектов, которые не имеют встроенной распылительной системы. Так на фиг.5 показан вариант выполнения модуля с соединенным с ним лафетным стволом 9 или монитором, позволяющим осуществлять тушение различных объектов, к которым невозможно непосредственное подсоединение модуля, например, транспортной, в частности, авиационной техники.
Низкая температура эксплуатации изотермических модулей (до минус 40°С) позволяет не только устанавливать их на открытой площадке (вне здания) но и осуществлять их транспортировку на длительные расстояния в условиях низких температур, что значительно снижает капитальные затраты.