Искрозащитная накидка для каркасно-тентовых сооружений

Искрозащитная накидка для каркасно-тентовых сооружений
Предлагаемое техническое решение относится к устройствам для обеспечения пожарной безопасности и сохранения эксплуатационных свойств каркасно-тентовых сооружений, отапливаемых печами на твердом топливе. Искрозащитная накидка защищает крышу тента от повреждения крупными искрами и хлопьями сажи, которые могут вылетать из дымохода отопительной печи. Искрозащитная накидка может быть использована при эксплуатации отапливаемых каркасно-тентовых сооружений различного назначения: торговых киосков, туристических палаток, мобильных бань, других временных сооружений.
Способ отопления каркасно-тентовых сооружений при помощи печей на твердом топливе подразумевает наличие дымохода. Мелкие частицы топлива в процессе работы печи увлекаются дымовыми газами из топки и в виде искр выбрасываются через верхний срез дымохода наружу. При этом некоторые из этих частиц имеют массу достаточную для того, чтобы поддерживать тление уже после того, как искра выпала на поверхность крыши. Это может приводить к тому, что уголек, вылетевший из дымохода и упавший на крышу, проплавит насквозь материал тента или даже воспламенит его. Существует потенциальная опасность возгорания тканевой крыши тента от крупных искр или хлопьев сажи.
Но не только искры от, например, древесного топлива могут прожигать ткань крыши каркасно-тентового сооружения. Снаружи стенки дымохода охлаждаются набегающим потоком ветра. Это приводит к тому, что на верхнем участке дымохода на его внутренних стенках начинает конденсироваться влага. А это, в свою очередь, приводит к тому, что углерод, содержащийся в дымовых газах, осаждается на внутренней стенке дымохода в виде хлопьев сажи. Эти отложения сажи в зависимости от вида древесного топлива, могут накапливаться дольно быстро. Хлопья сажи внутри дымохода во время повторной растопки печи раскаляются, подхватываются дымовыми газами и выбрасываются наружу, выпадают на крышу тента. И это так же приводит к прожогам ткани крыши тента, лишая его целостности и стойкости к атмосферным осадкам. При этом следует учитывать, что известные искроуловители навесного и встроенного типа могут успешно бороться с искрами, поступающими в дымоход из топки печи. Но они конструктивно лишены возможности предотвратить вылет разогретых частиц сажи, образующихся внутри дымохода на участке после искроуловителя.
Это явление накладывает жесткое эксплуатационное требование регулярно очищать дымоход печи от сажи, независимо от того, оснащена, печь искроуловителем или нет. Каждая такая чистка дымохода требует остановки работы печи, демонтажа дымохода, что в целом осложняет эксплуатацию и доставляет пользователям известное неудобство. Если же не чистить дымоход от сажи или упустить необходимый момент времени, то искры приводят в негодность крышу тентового сооружения, без возможности устранить течи в полевых условиях.
Для защиты крыши каркасно-тентовых сооружений от искр известны различные технические решения. Например, искроуловители, которые встраиваются либо в корпус печи, либо в дымоход, либо одеваются на верхний его срез. Одни из этих устройств представляют собой разного рода центробежные сепараторы, другие, изготавливаются в виде сетчатых фильтров. При этом данные конструктивные решения ведут к созданию дополнительного аэродинамического сопротивления в дымовом тракте. Это неизбежно ведет к снижению дымовой тяги, а значит и к снижению тепловой эффективности печи. Печь труднее растапливается, имеет склонность к дымлению вовнутрь  помещения.
Кроме того, любой искроуловитель, это дополнительная конструктивная сложность, дополнительное усложнение технологии изготовления печи или дымохода. Это, в некоторых случаях дополнительные транспортные габариты, если искроуловитель является навесным блоком. И во всех случаях – это увеличение массы печи. При этом, как было сказано выше, абсолютной защиты ни один из известных аэродинамических искроуловителей обеспечить не может.
Если искроуловитель встроен в корпус печи, то остается фактор накопления сажи в дымоходе и опасность прожигания тента хлопьями сажи сохраняется. Если на верхний срез дымохода надеть достаточно плотный сетчатый фильтр, который надежно перекроет путь к выбросу искр и сажи, то печь потеряет тягу и будет дымить вовнутрь помещения. Если этот фильтр сделать менее плотным, чтобы сохранить необходимый уровень дымовой тяги, тогда повышается вероятность того, что часть искр, все же будет выброшена на крышу тентового сооружения.
Известны специальные термостойкие защитные ткани, которые способны выдерживать прямой контакт с искрами и даже расплавленными каплями металла. Существенным недостатком этих термостойких тканей является их высокая цена. Вследствие чего производить из этого материала целиком тент или даже только крышу палатки - является экономически затратным решением. Стоимость палатки непомерно возрастет.
Учитывая, что разлет искр из дымохода имеет ограниченный радиус, представляется более практичным решением изготовить искрозащитную накидку на уже имеющееся каркасно-тентовое сооружение. А размер этой накидки подобрать таким, чтобы обеспечить защиту только той части крыши, куда могут долететь искры, сохранившие свою температуру. Например, из практики эксплуатации известно, что радиус разлета искр из дымохода типовой дровяной печи для палатки не превышает 2 метра.
Известно «УСТРОЙСТВО ПРОТИВОПОЖАРНОЕ», патент на полезную модель № 103736, опубл.2011, которое представляет собой эластичную огнестойкую изолирующую тканевую оболочку, закрепленную на собственной каркасной конструкции. Данная противопожарная преграда имеет задачу предотвратить распространение очага возгорания изнутри наружу. Ее недостатком является наличие довольно сложного каркаса на телескопические опорах, закрепленных в станине и связанных между собой посредством направляющих. Опоры и направляющие связаны между собой с помощью шарнирного соединения. Для дополнительной фиксации опор используются тросы. В данном случае, имея возможность использовать простую, пригодную для массового производства печь, мы одновременно получаем прирост технологической сложности и удорожание при создании искрозащиты тента. Кроме того, в данном противопожарном устройстве не предусмотрена возможность эксплуатации с дровяной печью, так как нет отверстия для дымохода.
Наиболее близким техническим решением, прототипом, является противопожарное полотно (патент на полезную модель № 43177, опубл.2005), которое представляет собой содержащее полотно из термостойкой ткани и средство удерживания полотна в рабочем состоянии, выполненное в виде петлеобразных лямок, закрепленных по две на противоположных сторонах полотна, при этом полотно в дежурном режиме заключено в сложенном состоянии в чехол так, чтобы лямки полотна выступали через выходное отверстие чехла, минуя быстроразъемное соединение в виде липучки или кнопки.
Данное техническое решение конструктивно простое и пригодно для серийного производства, но его так же невозможно рекомендовать для защиты крыши отапливаемых каркасно-тентовых сооружений, так как не предусмотрено отверстие для прохождения сквозь него дымохода отопительной печи. Кроме того, для защиты крыши сооружений, которые эксплуатируются во время сильных ветровых нагрузок, недостаточно иметь по две петлеобразные лямки, закрепленные на противоположных сторонах полотна. И эта защита должна быть постоянной, всегда, когда работает печь. Смонтировать противопожарное полотно после того, как растоплена печь конструктивно невозможно.
Техническая проблема заключается в создании искрозащитной накидки для каркасно-тентовых сооружений, которая конструктивно предусматривает возможность эксплуатации с твердотопливными печами, имеющими дымоход.
Технический результат заключается в обеспечении монтажа-демонтажа искрозащитной накидки на крышу палатки с твердотопливными печами, имеющими дымоход, без необходимости охлаждать, разбирать и снимать дымоход.
Технический результат достигается тем, что искрозащитная накидка для каркасно-тентовых сооружений, содержит, как минимум, одно полотно из эластичного термостойкого материала, средства фиксации полотна на защищаемом тенте, при этом искрозащитная накидка выполнена с возможностью прохождения сквозь нее трубы дымохода. Полотно выполнено составным. Площадь накидки выбирается с учетом радиуса возможного разлета искр и площади их выпадения на крышу тента. Средства фиксации полотна расположены по периметру полотна.
Искрозащитная накидка выполняется в виде полотна из эластичного термостойкого материала, например, из стеклоткани с покрытием из термостойкого силикона, в котором имеется отверстие достаточного диаметра для прохождения сквозь него трубы дымохода. При этом площадь накидки и диаметр отверстия для дымохода выбираются с учетом радиуса возможного разлета искр и площади их выпадения на крышу тента при любом направлении ветра. А расположение точек фиксации искрозащитной накидки по периметру полотна на крыше тентового сооружения обеспечивает надежное удержание накидки на крыши палатки во время максимальных ветровых нагрузок.
Заявляемое техническое решение проиллюстрировано фигурами.
На фиг.1 показан пример выполнения искрозащитной накидки для палатки и ее расположение на крыше палатки. На фиг.2 показан пример монтажа искрозащитной накидки, состоящей из двух частей. На фиг.3 и фиг.4 показан пример искрозащитной накидки, выполненной из составного полотна.
Искрозащитная накидка может быть использована следующим образом. Внутри палатки 1 установлена и растоплена дровяная печь 2. Ее дымоход 3 проходит сквозь крышу 4 через специальную термостойкую пластину разделки (на рис. не показана).
Дымовые газы 5 во время своего движения внутри дымохода 3 увлекают с собой из топки печи 2 недогоревшие частицы топлива, искры 6.
Искры 6, покидая верхний срез дымохода 3, теряют свою скорость и по некоторой траектории выпадают на крышу 4, которая была бы неизбежно ими повреждена. Но, на пути искр 6 поверх ткани крыши 4, уложена и расправлена посредством точек крепления (на рисунке не показаны) термостойкая искрозащитная накидка 7. При этом, технические характеристики искрозащитной накидки 7 таковы, что любая самая крупная искра 6 может находиться на ее поверхности до полного угасания, не приводя к сквозному проплавлению материала или его возгоранию. А габариты искрозащитной накидки 7 обеспечивают защиту той области крыши 4 палатки, куда способны долетать искры 6.
Искрозащитная накидка 7 может представлять собой не только единое, но и составное полотно, например, из двух и более частей (фиг.3 и фиг.4). Термостойкий материал имеет повышенную массу и его удобнее монтировать на крышу 4 палатки по частям, укладывая отдельные части встык или с нахлестом. Кроме того, если искрозащитная накидка 7 была приобретена позже, чем палатка и печь, то составное полотно со стыком по отверстию дымохода 3 не только технологически проще изготовить, но и имеется возможность смонтировать его на крышу 4 палатки, даже если печь уже растоплена и дымоход горячий. В этом случае части полотна монтируются вокруг дымохода 3 по стыку в области разделки дымохода 3. Это же решение предоставляет возможность при необходимости наращивать площадь защиты крыши 4 от искр 6, монтируя дополнительные полотна искрозащитной накидки 7.
При этом повышается комфорт эксплуатации, так как пользователи получают возможность реже чистить дымоход 3. Причиной для чистки дымохода 3 останется только необходимость изредка восстановить проходимость его аэродинамического сечения. А это означает, что дымоход 3 придется чистить не раз в сутки как прежде, а один раз в несколько дней.