МОДУЛЬ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ РАСПЫЛЕННОЙ ОГНЕТУШАЩЕЙ ЖИДКОСТЬЮ

Полезная модель относится к противопожарной технике, к автоматизированным устройствам объемного и локального тушения комбинированного действия. Модуль пожаротушения распыленной огнетушащей жидкостью состоит из емкости, узла инициирования с химическим генератором теплоты и системы подачи огнетушащего вещества. Емкость заполнена огнетушащим веществом (например, водой с нормированным количеством водопитателя (хладон 141 В)).
Полезная модель может быть использована при тушении пожаров на объектах транспортного, промышленного и жилого назначения.
Из уровня техники известен огнетушитель, содержащий корпус со средством для выпуска огнетушащего вещества, установленный внутри него газогенератор с пиротехническим зарядом, внутри которого выполнена полость, и инициатор газогенератора, включающий слой воспламенителя, газогенератор установлен в верхней части огнетушителя, полость выполнена в верхней части газогенератора и в нее, не соприкасаясь с пиротехническим зарядом, входит инициатор газогенератора, содержащий металлический капсюль, эластичное уплотнение над ним, (пат. RU, кл. А62С 13/22, №2118553, опубликован 10.09.1998). Изобретение обеспечивает повышение надежности запуска огнетушителя в работу при сохранении его безопасности в процессе работы. Недостатком приведенного устройства является, применение в качестве огнегасящего вещества порошков, что недопустимо в технически сложных плотно скомпонованных объектах, поскольку они засоряют аппаратуру, размещенную в защищаемом объекте и наносят ей существенный ущерб. Применение таких устройств в обитаемых отсеках специальных транспортных средств (бронемашины, вездеходы, танки и др.) также недопустимо ввиду того, что при срабатывании системы пожаротушения затруднена эвакуация экипажа из-за плохой видимости в отсеке и опасности попадания в легкие человека.
Известен ручной жидкостный огнетушитель, содержащий корпус для огнетушащей жидкости с выходным патрубком и запорно-пусковое устройство, взаимодействующее с газогенерирующим средством создания рабочего давления, включающим узел запуска на основе инициирующего элемента с вкладышем газогенерирующего состава и соосно соединенную с ним камеру разложения с газогенерирующим зарядом и отверстиями для выхода газогенераторного газа, при этом камера разложения оснащена предохранительным клапаном в виде цилиндрического колпачка, герметизирующим посредством закрепленного в пазе камеры эластичного кольца камеру в исходном состоянии огнетушителя, (пат. RU, кл. А62С 13/22, №2079315, опубликован 20.05.1997). Изобретение обеспечивает создание безопасных условий обслуживания и расширение диапазона технической применяемости огнетушителя. Недостатком рассматриваемого жидкостного огнетушителя является вытеснительная схема подачи огнетушащего вещества, которая исключает участие в процессе тушения газогенераторного газа, которые сами по себе могут обладать значительным пламягасящим эффектом. Кроме того, огнетушители с вытеснительной системой характеризуются неполнотой использования огнетушащего вещества.
Известен модуль пожаротушения, включающий закрытую по торцам цилиндрическую трубку, заполненную огнетушащим веществом, находящимся в жидком или газообразном состоянии под избыточным по отношению к окружающей среде давлением, и механизм вскрытия трубки, выполненный в виде полого корпуса, на свободном торце которого закреплена крышка с центральным отверстием, при этом на дне корпуса, обращенном к трубке, выполнен канал, сообщающийся с кольцевой канавкой, причем внутри корпуса помещена твердотопливная пиротехническая шашка, а в отверстии крышки корпуса смонтирован узел инициирования, (пат. RU, кл. А62С 35/00, №2383373, опубликован 10.03.2010). Модуль пожаротушения характеризуется повышенной эффективностью и быстродействием за счет установки механизма вскрытия трубки в любом месте по ее длине, обеспечения принудительного ручного или автоматического запуска при проявлении первых признаков пожара. Огнетушащая смесь обладает низкой температурой, высокой эффективностью, содержит незначительное количество твердой фазы, устройство удобно в эксплуатации и легко вписывается в плотно скомпонованные объекты. Недостатком данного модуля является необходимость увеличения длины емкости и количества газогенераторов при попытке установки изделия на объекты с повышенным защищаемым объемом, что приводит к чрезмерному увеличению времени истечения огнетушащей смеси и невозможности одновременного запуска всех газогенераторов. В результате значительно снижается быстродействие и эффективность тушения пожара. Для ряда объектов, особенно на объектах транспорта такое снижение быстродействия недопустимо. Кроме того, огнетушащая трубка требует тщательной трассировки при ее укладке с максимальным приближением к местам вероятного возникновения очага пожара.
Известен модуль пожаротушения, включающий емкость, заполненную огнетушащим веществом, преимущественно, хладоном, и газогенератор, имеющий сопла, твердотопливную пиротехническую шашку и узел инициирования, отличается от прототипа тем, что в нем емкость выполнена в виде корпуса с днищами, в одном из которых выполнено отверстие, он снабжен легкоплавкой полой цилиндрической вставкой, имеющей торцевые герметизирующие фланцы, установленной в отверстии корпуса посредством верхнего фланца, газогенератор установлен в корпусе посредством нижнего фланца вставки таким образом, что его верхняя часть, содержащая сопла и узел инициирования, размещена в полости вставки, а нижняя часть, содержащая твердотопливную пиротехническую шашку, погружена в хладон, при этом сопла газогенератора выполнены в боковой поверхности газогенератора и направлены на цилиндрическую поверхность вставки, (пат. RU, кл. А62С 35/10 №2485988, опубликован 27.06.2013).
Данное известное техническое решение принято в качестве прототипа, как наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату аналог.
Недостатком прототипа является необходимость использование хладона в качестве огнетушащего вещества, что ограничивает применение данного модуля на некоторых объектах. Спорным является утверждение, что создается дополнительный огнетушащий эффект за счет ингибирующего воздействия аэрозоля на окислительно-восстановительные реакции в газопламенной зоне горения, так как, все или почти все активные центры аэрозоля будут конденсироваться на вкладыше 15. Использование электрического импульса в узле инициирования также снижает надежность этого модуля, так как всегда имеется возможность обрыва электрической цепи. Указанные недостатки прототипа существенно снижают эффективность и ограничивают область его применения.
Целью полезной модели является повышение эффективности модуля пожаротушения распыленной огнетушащей жидкостью и экологической безопасности при тушении пожаров.
Поставленная цель достигается путем использования тепловой энергии химической реакции посредством теплопередачи через крышку с нагревателем для вскипания водопитателя и залпового выброса огнетушащего вещества и применением в качестве огнетушащего вещества воды с нормированным количеством водопитателя.
Полезная модель относится к противопожарной технике и может быть использована в качестве стационарного или переносного средства для объемного или локально-объемного тушения пожаров в герметичных или в строительных объемах, в том числе технически сложных объектов с плотной компоновкой оборудования, преимущественно отсеков транспортных средств.
Положительный результат достигается тем, что повышение давления в модуле пожаротушения распыленной огнетушащей жидкостью достигается за счет вскипания низкокипящего водопитателя и залпового выброса огнетушащего вещества в виде распыленной струи в течение 100 с с момента срабатывания модуля.
Сущность полезной модели показана на фигуре, где представлен разрез модуля пожаротушения распыленной огнетушащей жидкостью.
Модуль пожаротушения распыленной огнетушащей жидкостью состоит из емкости, выполненной в виде герметичного корпуса 1, заполненного огнетушащим веществом 2 и водопитателем 3. В качестве огнетушащего вещества 2, может быть использовано жидкое огнетушащее вещество, например вода. Водопитатель 3 должен обладать следующими свойствами: не растворимый или мало растворимый в воде, имеющий низкую температуру кипения, но не ниже +25°C и, по возможности, не разрушающий озоновый слой Земли (например, хлад он 141 В). Устройство запуска состоит из кольца 4, выполненного из материала с высокой теплопроводностью (например, медная лента шириной 5 мм) со вставкой в виде легкоплавкого замка (например, сплав Вуда), а также штока 5 и пружины 6. Кроме этого, узел инициирования содержит полиэтиленовую емкость 7 с окисляемым составом 8 (например, глицерин) и окислителем 9 (например, перманганат калия), а также химический генератор теплоты 10 (например, твердотопливная пиротехническая шашка). Система подачи огнетушащего вещества включает в себя прорывную мембрану 11 (например, алюминиевая фольга), клапан разбрызгиватель 12, сифонную трубку 13 и крышку с нагревателем 14.
Устройство работает следующим образом: при возникновении пожара и подъеме среднеобъемной температуры до 60°C разрывается кольцо 4, шток 5 под действием пружины 6 прорывает полиэтиленовую емкость 7 с окисляемым составом 8 и окислителем 9, начинается экзотермическая окислительно-восстановительная реакция, в результате чего запускается химический генератор теплоты 10, теплота реакции передается водопитателю 3 и огнетушащему веществу 2 теплопроводностью через крышку с нагревателем 14, водопитатель 3 в течение нескольких секунд переходит в парообразное состояние, резко повышается давление в герметичном корпусе 1 до 4±0,2 Атм., разрушается прорывная мембрана 11, огнетушащее вещество 2 (в течение 2 с) ′′вырывается′′ по сифонной трубке 13 и подается через клапан разбрызгиватель 12 в защищаемый объем.
Используемый модуль пожаротушения распыленной огнетушащей жидкостью имеет ряд преимуществ:
- увеличенная интенсивность подачи огнетушащего вещества при объемном тушении;
- отсутствие дополнительного пускового баллона с водопитателем;
- в дежурном режиме модуль пожаротушения распыленной огнетушащей жидкостью находится под нормальным давлением, что способствует меньшей металлоемкости и материальным затратам;
- время до полного выпуска огнетушащего вещества не более 2 секунд, что в 1,5-2 раза меньше времени работы существующих установок;
- модуль пожаротушения распыленной огнетушащей жидкостью полностью независим от внешних источников водо- и энергоснабжения;
- низкая температура срабатывания (до 85°C).