РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ ГАЗОВОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ

Заявляемая полезная модель относится к области противопожарной техники, а более конкретно - к автоматическим установкам газового пожаротушения.
В настоящее время широко применяются различные автоматические установки газового пожаротушения, в которых используются газообразные огнетушащие вещества (ГОТВ), например, сжиженные газы: хладон 23, хладон 125ХП, хладон 227еа, хладон 318Ц, хладон 3110, шестифтористая сера, а также сжатые газы: азот, аргон газообразный, газовый состав "Инерген" и др.
В состав каждой такой установки входят различные агрегаты, среди которых на выходной магистрали при защите различных помещений одной установкой для обеспечения подачи ГОТВ только в одном направлении, т.е. только в то помещение, где создалась пожароопасная обстановка, перед каждым защищаемым помещением установлены специальные распределительные устройства.
Известны различные конструкции распределительных устройств автоматических установок газового пожаротушения.
Известно, например, распределительное устройство типа РУ МЭЗ (см. Номенклатурный перечень фирмы ЗАО "МЭЗ СПЕЦАВТОМАТИКА", Москва, 2004, с.42-43), в котором в качестве пускового устройства применяется сложная и дорогостоящая комбинация пневматическо-ручного пускателя с электропиротехническим пускателем с инициирующими элементами-газогенераторами (пиропатронами).
Такое устройство, хотя и позволяет обеспечить подачу ГОТВ от автоматической установки газового пожаротушения в требуемом направлении, однако, пиропатрон позволяет его использовать только один раз и при последовательном возникновении пожарной ситуации через небольшой промежуток времени этот автоматический блок работать не будет и нужно будет переходить на ручное управление.
Известно также распределительное устройство модели РУ SV-22-400 (см. каталог "Инерген" - "Системы пожаротушения НПФ "Гарант", www.npfgarant.ru/home/catalog/apt_2/gas_2/innerros/1237, 2008), в котором в качестве пускового устройства применяется пусковой баллон, расположенный в отдельности от системы пожаротушения и соединенный с запорно-пусковым устройством с двумя устройствами запуска - ручным и электропневматическим.
Такое устройство, хотя и позволяет обеспечить подачу ГОТВ от автоматической установки газового пожаротушения в требуемом направлении, однако, такое устройство громоздко (обладает большими массогабаритными характеристиками) из-за необходимости применять сложный дорогостоящий баллон, располагая его отдельно от установки.
Наиболее близким к заявляемому решению по технической сущности и достигаемому эффекту от его использования является известное распределительное устройство автоматической установки газового пожаротушения по патенту РФ на изобретение N 2321438, А62С 37/38, F16K 31/00, 2006.
Данное распределительное устройство содержит:
- запорный орган, выполненный в виде отдельно расположенного шарового крана, соединенного с одной стороны (на входе) с магистралью, подающей ГОТВ от источника ГОТВ, а с другой стороны (на выходе) - с магистралью подачи ГОТВ в защищаемое помещение,
- пневмопривод запорного органа (далее пнемопривод), включающий цилиндр (выполняющий функцию несущего, базового корпуса изделия), поршень, шток, соединенный с подвижным рабочим (запирающим) элементом запорного органа - шарового крана, и побудительный источник сжатого газа, выполненного в виде отдельно расположенного от пневмопривода побудительного газового баллона,
- основное пусковое устройство пневмопривода электромагнитного (соленоидного) типа (далее электромагнитное пусковое устройство или ЭПУ), включающее корпус с размещенным в нем электромагнитом, расположенные над пневмоприводом таким образом, что ось якоря электромагнита ЭПУ расположена параллельно оси пневмоцилиндра пневмопривода,
- резервное устройство ручного пуска (далее УРП) пневмопривода, ручка которого кинематически с помощью тяги, втулки и штифта соединена с якорем электромагнита ЭПУ и снабжена предохранительной чекой (кольцом) от несанкционированного включения,
- полость побудительного источника сжатого газа (побудительного газового баллона) соединена с полостью над поршнем пневмопривода через нормально закрытый клапан ЭПУ, шток которого соединен с якорем электромагнита ЭПУ.
Такое устройство, хотя и позволяет обеспечить подачу ГОТВ от автоматической установки газового пожаротушения в требуемом направлении, однако часть его конструктивных особенностей ограничивает область его применения, поскольку оно является громоздким из-за того, что:
1. данное устройство обладает относительно большими массогабаритными характеристиками, обусловленными отдельно расположенными сложными блоками и элементами, например, такими, как побудительный пусковой баллон с системой трубопроводов и каналов, а также шаровой кран с длинными тягами для его подсоединения к штоку пневмоцилиндра;
2. монтаж такого устройства затруднен и требует довольно большого времени и трудозатрат;
3. требуется дополнительная регулировка разных блоков, расположенных в разных местах, особенно массивного пускового баллона (с повышенными требованиями к его безопасному функционированию), вынесенного за пределы основного корпуса изделия, а также требуется точная регулировка тяг для подключения шарового крана;
4. вынесение массивного пускового баллона за пределы основного корпуса изделия, повышает опасность эксплуатации установки в целом.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является расширение арсенала уже имеющихся технических средств определенного назначения, связанных с повышением эффективности обеспечения готовности противопожарного оборудования к немедленному применению с обеспечением максимально возможного противопожарного эффекта в процессе его использования путем уменьшения риска повреждения противопожарной установки в процессе ее эксплуатации и гарантированной подачи ГОТВ порциями в случаях неоднократного возгорания защищаемого объекта.
Данная задача решается с помощью технического результата от использования предлагаемой полезной модели, заключающегося в существенном повышении надежности работы распределительного устройства автоматической установки газового пожаротушения за счет упрощения его конструкции, в уменьшении массогабаритных характеристик путем сокращения элементов изделия, выступающих за пределы его основного корпуса, а также в уменьшении трудоемкости его монтажа, что повышает и качество монтажа.
Указанный результат достигается тем, что в известном распределительном устройстве автоматической установки газового пожаротушения, содержащем
- несущий (базовый) корпус,
- запорный орган, соединенный с одной стороны (на входе) с магистралью, подающей ГОТВ от источника ГОТВ, а с другой стороны (на выходе) - с магистралью подачи ГОТВ в защищаемое помещение,
- пневмопривод запорного органа (далее пнемопривод), включающий цилиндр, поршень, шток, соединенный с подвижным рабочим (запирающим) элементом запорного органа,
- побудительный источник сжатого газа,
- основное пусковое устройство пневмопривода электромагнитного (соленоидного) типа (далее электромагнитное пусковое устройство или ЭПУ), включающее корпус и электромагнит,
- резервное устройство ручного пуска (УРП) пневмопривода, ручка которого снабжена предохранительной чекой от несанкционированного включения,
- полость побудительного источника сжатого газа сообщена каналом с рабочей (напорной) полостью над поршнем пневмопривода через нормально закрытый первый (основной) клапан ЭПУ, который соединен с якорем электромагнита ЭПУ,
во-первых, запорный орган размещен в несущем корпусе;
во-вторых, запорный орган выполнен в виде подпружиненного относительно дна несущего корпуса грибообразного фланца, размещенного соосно поршню пневмопривода, жестко соединенного со штоком пневмопривода и выполненного взаимодействующим с кольцеобразным седлом внутренней полости несущего корпуса через кольцеобразный буртик;
в-третьих, побудительный источник сжатого газа выполнен в виде пневмокамеры, состоящей из цилиндра с дном и крышкой, расположенных соосно несущему корпусу и жестко соединенных с ним;
в-четвертых, полость выхода первого клапана ЭПУ сообщена с рабочей полостью над поршнем пневмопривода через выходное отверстие в стенке корпуса, через побудительную трубку, а также через входное отверстие и канал в дне цилиндра пневмокамеры;
в-пятых, для исключения несрабатывания распределительного устройства с электрозапуском (далее РУЭ) в первом варианте нештатной ситуации, например, при внезапном отключении электропитания или при выходе из строя при пожаре одного из элементов ЭПУ, ручка УРП через шток соединена со вторым (вспомогательным) нормально закрытым клапаном, штоковая полость которого с одной стороны сообщена с полостью выходного отверстия в стенке корпуса ЭПУ, а с другой стороны при открытом клапане сообщена с полостью пневмокамеры;
в-шестых, для исключения несрабатывания установки во втором варианте нештатной ситуации при неожиданном падении давления над поршнем пневмопривода между корпусом ЭПУ и побудительной трубкой установлен третий (предохранительный) нормально открытый клапан, полости которого сообщены с полостями выходного отверстия в корпусе ЭПУ и побудительной трубки;
в-седьмых, для исключения ложного срабатывания установки в третьем варианте нештатной ситуации при негерметичности первого и второго клапанов ЭПУ на корпусе ЭПУ установлен четвертый (дренажный) нормально открытый клапан, внутренняя полость которого сообщена с полостью выходного отверстия в стенке корпуса ЭПУ, а наружная полость сообщена с атмосферой.
Введение в конструкцию распределительного устройства новых узлов и элементов, а также особое выполнение уже имеющихся узлов и элементов позволяют существенно повысить надежность и эффективность работы как распределительного устройства, так и установки газового пожаротушения в целом.
Заявляемая полезная модель пояснена чертежами, на которых представлено следующее:
На Фиг.1 Изображена схема установки газового пожаротушения с указанием места расположения распределительного устройства и блока пускового приемно-контрольного прибора управления.
На Фиг.2 Показан общий вид заявляемого распределительного устройства на виде спереди.
На Фиг.3 Показан вид сверху на заявляемое распределительное устройство.
На Фиг.4 Изображено заявляемое распределительное устройство в аксонометрии с частичным вырезом для показа основных элементов устройства, их взаимного расположения и взаимодействия.
Предлагаемое распределительное устройство автоматической установки газового пожаротушения содержит: несущий (базовый) корпус 1, в котором размещен запорный орган с пнемоприводом, включающим цилиндр 2, поршень 3, шток 4, соединенный с подвижным рабочим (запирающим) элементом запорного органа, выполненным в виде подпружиненного пружиной 5 относительно дна несущего корпуса 1 грибообразного фланца 6, размещенного соосно поршню 3 пневмопривода, жестко соединенного со штоком 4 пневмопривода и выполненного взаимодействующим с кольцеобразным седлом 7 внутренней полости несущего корпуса 1 через кольцеобразный буртик 8. Запорный орган соообщен с одной стороны (на входе) через входной штуцер 9 с магистралью 10, подающей ГОТВ от источника ГОТВ (на чертеже не показан), а с другой стороны (на выходе) - через выходной штуцер 11 с магистралью 12 подачи ГОТВ в защищаемое помещение.
Для запуска пневмопривода имеется побудительный источник сжатого газа, выполненный в виде пневмокамеры, состоящей из цилиндра 13 с дном 14 и крышкой 15, расположенных соосно несущему корпусу 1 и жестко соединенных с ним.
Имеются также два пусковых устройства пневмопривода.
Основное пусковое устройство пневмопривода электромагнитного (соленоидного) типа (далее электромагнитное пусковое устройство или ЭПУ), включает корпус 16 с размещенным на нем электромагнитом 17, установленный так, что ось якоря 18 электромагнита 17 расположена в плоскости, параллельной оси пневмокамеры.
Полость цилиндра 13 пневмокамеры сообщена с рабочей (напорной) полостью над поршнем 3 пневмопривода через нормально закрытый первый (основной) клапан 19 ЭПУ.
Полость выхода первого клапана 19 ЭПУ сообщена с рабочей полостью над поршнем 3 пневмопривода через выходное отверстие в стенке корпуса 16, через побудительную трубку 20, а также через входное отверстие и канал в дне 14 цилиндра 13 пневмокамеры.
Для включения в работу установки при нештатной ситуации, например, при внезапном отключении электропитания, имеется резервное устройство ручного пуска (УРП) пневмопривода, ручка 21 которого, снабженная предохранительной чекой 22 от несанкционированного включения, через шток 23 соединена со вторым (вспомогательным) нормально закрытым клапаном 24 ЭПУ, штоковая полость которого с одной стороны сообщена с полостью выходного отверстия в стенке корпуса 16 ЭПУ, а с другой стороны при открытом клапане сообщена с полостью пневмокамеры.
Для исключения несрабатывания установки в нештатной ситуации при неожиданном падении давления над поршнем 3 пневмопривода между корпусом 16 ЭПУ и побудительной трубкой 20 устанавливается третий (предохранительный) нормально открытый клапан 25 (см. Фиг.2, 3), полости которого сообщены с полостями выходного отверстия в корпусе 16 ЭПУ и побудительной трубки 20.
Для исключения ложного срабатывания установки в нештатной ситуации при негерметичности первого 19 и второго 24 клапанов ЭПУ на корпусе 16 ЭПУ дополнительно устанавливается четвертый (дренажный) нормально открытый клапан 26, внутренняя полость которого сообщена с полостью выходного отверстия в стенке корпуса 16 ЭПУ, а наружная полость сообщена с атмосферой.
Предлагаемое распределительное устройство (РУЭ) автоматической установки газового пожаротушения эксплуатируется следующим образом.
I этап. Подготовка к эксплуатации.
Перед началом эксплуатации в пневмокамеру нагнетают рабочий газ, например, азот, под большим давлением и постоянно визуально контролируют его давление с помощью манометра 27.
II этап. Эксплуатация РУЭ в штатной ситуации.
В штатной ситуации при начале возгорания в защищаемом помещении 28 при поступлении аварийного электрического сигнала от датчика 29 на электромагнит 17 соответствующего распределительного устройства 30 поступает сигнал от приемно-контрольного прибора управления 31, якорь 18 электромагнита 17 открывает первый клапан 19 ЭПУ и сообщает полость выхода первого клапана 19 с рабочей (напорной) полостью над поршнем 3 пневмопривода, в результате чего открывается запорный орган магистрали ГОТВ и ГОТВ от модуля газового пожаротушения 32 по магистралям 10 и 12 поступает в защищаемое аварийное помещение 28.
После завершения работы установки при штатной ситуации все сработавшие элементы и узлы возвращаются в исходное состояние и распределительное устройство вновь готово к работе.
III этап. Эксплуатация РУЭ в нештатных ситуациях.
При первом варианте нештатной ситуации, когда запуск распределительного устройства от станции управления невозможен, наример, при внезапном отключении электропитания, следует выдернуть предохранительную чеку 22 и повернуть ручку 21 УРП на 90 градусов вокруг своей оси, в результате чего эксцентрик ручки 21 УРП переместит шток 23, который отжимает второй (вспомогательный) клапан 24 ЭПУ и сжатый газ из пневмокамеры поступает в рабочую (напорную) полость над поршнем 3 пневмопривода, минуя канал, перекрываемый первым (основным) клапаном 19 ЭПУ, в результате чего открывается основной клапан запорного органа.
При втором варианте нештатной ситуации при неожиданном падении давления над поршнем 3 пневмопривода за счет скачкообразного перепада давления между входом в третий клапан 25 и выходом из него этот клапан закрывается и не допускает дальнейшего падения давления над поршнем 3 пневмопривода, обеспечивая тем самым нормальную работу РУЭ.
При третьем варианте нештатной ситуации при негерметичности первого 19 и второго 24 клапанов ЭПУ срабатывает четвертый (дренажный) нормально открытый клапан 26, сообщая полость выходного отверстия в стенке корпуса 16 ЭПУ с атмосферой, стравливая несанкционированное поступление сжатого газа и тем самым исключая ложное срабатывание РУЭ в режиме ожидания аварийного сигнала. При поступлении аварийного сигнала четвертый клапан 26 закрывается, обеспечивая штатное срабатывание РУЭ.
Использование предлагаемой полезной модели позволяет:
1. Повысить эффективность обеспечения готовности противопожарного оборудования к немедленному применению с обеспечением максимально возможного противопожарного эффекта в процессе его использования путем уменьшения риска повреждения автоматической установки газового пожаротушения в процессе ее эксплуатации.
2. Существенно повысить надежность работы автоматической установки газового пожаротушения путем повышения надежности одного из ее основных узлов - распределительного устройства за счет упрощения его конструкции.
3. Значительно уменьшить массогабаритные характеристики распределительного устройства путем сокращения элементов изделия, выступающих за пределы его основного корпуса.
4. Существенно снизить трудоемкость монтажа распределительного устройства и повысить качество монтажа путем повышения удобства монтажа и исключения непроизводительных операций по дополнительной регулировке блоков и элементов, смонтированных в разных местах.
5. Повысить технологичность распределительного устройства, снизить затраты на его изготовление и улучшить условия его эксплуатации за счет упрощения конструкции.