МОДУЛЬ ПОЖАРОТУШЕНИЯ С ДРЕНЧЕРНЫМИ ГОЛОВКАМИ
FIRE EXTINGUISHING MODULE WITH DRENCHER HEADS

Изобретение относится к области противопожарной техники и предназначено для тушения пожаров автоматическими стационарными или мобильными установками с использованием распыленной нейтральным газом жидкости (воды) в учреждениях культуры, в помещениях вычислительной техники, на судах, самолетах, складах и других объектах, в которых находятся люди и ценное оборудование.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является модуль пожаротушения по патенту РФ №2112572, включающий корпус, изготовленный из профилированных стальных полос, в который вертикально установлен баллон с сифонной трубкой, разделенный уровнем жидкости на жидкостный и газовый объемы и заполненный огнетушащей жидкостью, находящейся под давлением сжатого газа, сигнализатор давления, причем на выходе из баллона установлено запорно-пусковое устройство пиротехнического типа, соединенное электрически через прибор с дымовыми извещателями, и гидравлически - с распылителем, соединенным с сифонной трубкой, причем распылитель выполнен с цилиндрической внутренней полостью, в которую установлен с радиальным зазором инверсор газожидкостного потока, выполненный в виде глухого стакана с боковыми отверстиями, площадь которых превосходит площадь выходных отверстий распылителя (прототип).
Недостаток устройства заключается в сравнительно небольшом быстродействии распылителя и невысокой степени мелких фракций жидкости в огнетушащей смеси.
Технический результат - повышение эффективности пожаротушения за счет увеличения быстродействия.
Это достигается тем, что в модуле пожаротушения с дренчерными головками, включающем корпус, изготовленный из профилированных стальных полос, в который вертикально установлен баллон с сифонной трубкой, разделенный уровнем жидкости на жидкостный и газовый объемы и заполненный огнетушащей жидкостью, находящейся под давлением сжатого газа, сигнализатор давления, причем на выходе из баллона установлено запорно-пусковое устройство пиротехнического типа, соединенное электрически через прибор управления с дымовыми извещателями, и гидравлически - с распылителем, соединенным с сифонной трубкой, распылитель выполнен в виде дренчерной головки, содержащей полый корпус с соплом и центральным сердечником, при этом корпус выполнен с каналом для подвода жидкости и содержит соосную, жестко связанную с ним втулку, с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с центральным сердечником, состоящим из цилиндрической части, и соосным с ней полым конусом, установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки, а кольцевой зазор соединен, по крайней мере, с тремя радиальными каналами, выполненными в двухступенчатой втулке, соединяющими его с кольцевой полостью, образованной внутренней поверхностью втулки и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени, причем кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости, а к конусу, в его нижней части, жестко прикреплен с помощью винта распылитель, который выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора между соплом и полым конусом, при этом на боковой поверхности конуса выполнено, по крайней мере, два ряда цилиндрических дроссельных отверстий с осями, лежащими в плоскостях, перпендикулярных оси конуса, а в каждом ряду выполнено, по крайней мере, три отверстия, причем оси дроссельных отверстий одного ряда смещены относительно осей дроссельных отверстий другого ряда на угол, лежащий в диапазоне 15÷60°.
На фиг.1 представлена схема модуля пожаротушения с дренчерными головками, на фиг.2 - схема дренчерной головки.
Модуль пожаротушения с дренчерными головками содержит корпус 1 (фиг.1), изготовленный из профилированных стальных полос, в который установлен баллон 2, разделенный уровнем жидкости на жидкостный 3 и газовый 4 объемы, баллон 2 снабжен сифонной трубкой, выполненной из двух последовательно запрессованных участков, жидкостного 5 и газового 6, в месте их соединения участок 6 сифонной трубки, расположенный в газовом объеме 4, снабжен шестью сквозными боковыми отверстиями 7, суммарное проходное сечение которых в 4,5 раза меньше проходного сечения участка 6 сифонной трубки, на этом участке сифонной трубки на выходе из баллона 2 установлено запорно-пусковое устройство (ЗПУ) 8 пиротехнического типа; трубопровод 9, который направляет газожидкостный поток от ЗПУ 8 к распылителю 10, выполненному в виде дренчерной головки (фиг.2). Количество дренчерных головок 10 рассчитывается исходя из характеристик защищаемого помещения или объекта (на чертеже не показано).
Дренчерная головка (фиг.2) содержит цилиндрический полый корпус 14 с каналом 16 для подвода жидкости и соосную, жестко связанную с корпусом втулку 15 с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки 17, верхняя цилиндрическая ступень 19 которой соединена посредством резьбового соединения с центральным сердечником, состоящим из цилиндрической части 20 и соосным с ней полым конусом 21, установленным с кольцевым зазором 22 относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки 17. Кольцевой зазор 22 соединен, по крайней мере, с тремя радиальными каналами 18, выполненными в двухступенчатой втулке 17, соединяющими его с кольцевой полостью 27, образованной внутренней поверхностью втулки 15 и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени 19, причем кольцевая полость 27 связана с каналом 16 корпуса 14 для подвода жидкости. К конусу 21, в его нижней части, жестко прикреплен с помощью винта 26 распылитель 25, который выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора 22 между соплом и полым конусом 21. На боковой поверхности конуса 21 выполнено, по крайней мере, два ряда цилиндрических дроссельных отверстий 23 и 24, с осями, лежащими в плоскостях, перпендикулярных оси конуса, а в каждом ряду выполнено, по крайней мере, три отверстия. При этом оси дроссельных отверстий одного ряда смещены относительно осей дроссельных отверстий другого ряда на угол, лежащий в диапазоне 15÷60°.
Для обеспечения автоматического режима пожаротушения ЗПУ 8 соединено электрически через прибор 11 с дымовыми извещателями 12. Наличие необходимого для работы модуля давления наддува баллона 2 фиксируется сигнализатором давления 13.
Работа модуля пожаротушения с дренчерными головками осуществляется следующим образом.
Сначала в установленный вертикально баллон 2 через ЗПУ 8 и участок 5 сифонной трубки заливается огнетушащая жидкость, например вода. При этом баллон 2 заполняется жидкостью до боковых сквозных отверстий 7 в участке 6 сифонной трубки, так как находящийся в баллоне 2 газ дренируется только через названные отверстия и участок 6 сифонной трубки. Затем баллон 2 наддувают газом, например азотом, через ЗПУ 8 до заданного давления 1-3 мПа. После проведения операции заправки ЗПУ 8 закрывают, подсоединяют к нему трубопровод 9 с распылителем 10. О готовности модуля пожаротушения распыленной жидкостью судят по показаниям сигнализатора давления 13.
При возникновении возгорания в защищаемом помещении извещатели 12 подают сигнал на прибор управления 11, который, в свою очередь, вырабатывает электрический импульс на открытие ЗПУ 8, например на подрыв пиропатрона. Под действием перепада давления сжатого газа в баллоне 2 жидкость через участок 5 сифонной трубки, а газ через сквозные боковые отверстия 7 совместно устремляются через участок 6 сифонной трубки, ЗПУ 8, трубопровод 9 в распылитель 10, выполненный в виде дренчерной головки. При любом давлении в баллоне 2 соотношение площадей 7, участков 5, 6 сифонной трубки обеспечивает подачу двухфазной смеси с одним и тем же газосодержанием.
О полной выработке газа и жидкости из баллона 2 судят по сигнализатору давления 13, который подает сигнал на прибор управления 11. Предусмотрена возможность ручного запуска модуля пожаротушения распыленной жидкостью путем механического воздействия на ЗПУ 8.
Работа дренчерных головок осуществляется следующим образом. Жидкость под давлением подается в полость корпуса 14 и затем поступает по двум направлениям: первое - в кольцевую полость 27 через радиальные каналы 18 в кольцевой зазор 12 между соплом и центральным сердечником. Второе направление, по которому поступает жидкость - через канал 16 для подвода жидкости в полость центрального сердечника, а затем в полый конус 21, из которого часть жидкости истекает через радиальные отверстия 23 и 24, при этом происходит многократное дробление капельных потоков жидкости, истекающих из дроссельных отверстий.
Проведенные испытания показали высокую эффективность модуля пожаротушения распыленной водой. Среднеквадратичное отклонение интенсивности орошения и время тушения уменьшилось в два раза, а средней размер капель распыленной жидкости - почти в четыре раза по сравнению с известным устройством без инверсора газожидкостного потока.