СПОСОБ МОДУЛЬНОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ
METHOD OF MODULAR FIRE EXTINGUISHING

Изобретение относится к противопожарной технике.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ пожаротушения по патенту РФ №2478409, в котором тушение пожара осуществляют посредством сосуда, в котором хранят огнетушащее вещество, и соединяют его с пусковым баллоном с рабочим газом (прототип).
Недостатком известной системы является сравнительно невысокая эффективность пожаротушения.
Технический результат - повышение эффективности пожаротушения за счет использования высокократной пены.
Это достигается тем, что в способе модульного пожаротушения, который осуществляют посредством сосуда, в котором хранят огнетушащее вещество, а сосуд, в котором хранится огнетушащее вещество, крепят кронштейнами к строительной конструкции помещения и оснащают его устройством сброса газовой фазы, совмещенным с мерным щупом для огнетушащего вещества и запорно-пусковым устройством, например электромагнитного типа, которое соединяют трубопроводами с пеногенератором, содержащим системы подачи жидкости и газа, подачу газа или воздуха осуществляют через ввод подачи газа в камеру смешения пеногенератора от турбокомпрессора, а подачу жидкости осуществляют по двум направлениям, включающим осевую подачу жидкости через подводящий патрубок и последовательно соединенные и соосные с ним конфузор и цилиндрическое сопло, а тангенциальную подачу жидкости осуществляют через коаксиальный с цилиндрическим соплом корпус, выполненный в виде цилиндро-конической гильзы, на цилиндрической части которой закреплена вихревая кольцевая камера с патрубком для подачи жидкости, при этом по краям кольцевой камеры выполняют два ряда подводящих жидкость тангенциальных каналов, при этом в каждом ряду имеется, по крайней мере, три тангенциальных канала, соединяющих кольцевую камеру с цилиндрической полостью корпуса, к которой соосно прикрепляют круглую пластину, расположенную перпендикулярно оси вихревой кольцевой камеры, а перпендикулярно круглой пластине прикрепляют щелевое сопло из двух взаимно перпендикулярных прямоугольных параллелепипедов с дроссельными сквозными отверстиям прямоугольного сечения, соединенными с полостью корпуса.
На чертеже представлена схема устройства для реализации способа модульного пожаротушения.
Устройство для реализации способа модульного пожаротушения содержит сосуд 1, в котором хранится огнетушащая жидкость. Он крепится кронштейнами 3 к строительной конструкции 4 помещения и имеет устройство сброса газовой фазы 2, совмещенное с мерным щупом для огнетушащего вещества. Сосуд 1 оснащен запорно-пусковым автоматическим устройством 5 (ЗПУ), например электромагнитного типа, которое соединено трубопроводами 6 и 27 с вводом огнетушащей жидкости в пеногенератор.
Пеногенератор содержит систему подачи жидкости по двум направлениям, включающую осевую подачу жидкости через подводящий патрубок 13 и последовательно соединенные и соосные с ним конфузор 15 и цилиндрическое сопло 16. Тангенциальная подача жидкости осуществляется через коаксиальный с цилиндрическим соплом 16 корпус 17 в виде цилиндрической гильзы, на цилиндрической части которой закреплена вихревая кольцевая камера 18 с патрубком 19 для подачи жидкости по трубопроводу 27, при этом по краям кольцевой камеры 18 выполнены два ряда 20 и 21 подводящих жидкость тангенциальных каналов (на чертеже не показано), при этом в каждом ряду имеется, по крайней мере, три тангенциальных канала, соединяющих кольцевую камеру 18 с цилиндрической полостью 22 корпуса 17, к которой соосно прикреплена круглая пластина 23, расположенная перпендикулярно оси вихревой кольцевой камеры 18, и жестко соединенной с цилиндрической полостью 22 корпуса 17, в ее концевом сечении, а перпендикулярно круглой пластине 23 прикреплено щелевое сопло 24, которое выполнено комбинированным и состоит из двух взаимно перпендикулярных прямоугольных параллелепипедов 25 и 26 с дроссельными сквозными отверстиями прямоугольного сечения, соединенными с полостью корпуса 17.
Подача газа (воздуха) осуществляется через ввод 14 подачи газа в камеру смешения 22 от турбокомпрессора 7 по трубопроводу 8.
Пеногенератор работает следующим образом.
Включается турбокомпрессор 7 подачи газа (воздуха), и ускоренный воздушный поток направляется по трубопроводу 8 в ввод 14 подачи газа в камеру смешения 22, где происходит образование двухфазного потока. Вихри жидкости впрыскиваются в камеру смешения 22 через размещенные в ней рядами 20 и 21 тангенциальные каналы, которые смешиваются с набегающим воздушным потоком, в результате чего образуется газокапельный поток. Максимальные значения давления воздуха на входе в сопло и относительной концентрации воды в двухфазном потоке выбираются из условия предельно плотной упаковки частиц воды в воздушном потоке: gP=5,7108 Па, где Р - давление газа на входе в сопло; g - относительная концентрация воды в двухфазном потоке. Для достижения необходимой (свыше 50 м) дальности полета газокапельной струи давление газа (воздуха) на входе в сопло должно превышать Р=5,5105Па;
где Gввод=26 кг/с - массовый расход воды; Gвоз=5,3 кг/с - массовый расход воздуха; Тсм=298 K - температура двухфазного потока; L=1500 мм - длина корпуса 5 цилиндрической гильзы с соплом; D=50 мкм - средний диаметр капель воды в воздушном потоке.
Созданный в камере смешения 22 двухфазный поток при указанных выше параметрах разгоняется в щелевом комбинированном сопле 24 в двух взаимно перпендикулярных направлениях по дроссельным сквозным отверстиям прямоугольного сечения, выполненных прямоугольных параллелепипедах 25 и 26. Использование комбинированного сопла позволяет компактировать газокапельную струю при относительно однородном распределении капель воды по сечению струи и расширить зону подачи газокапельной струи.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что двухфазный поток, параметры которого выбираются согласно вышеуказанным условиям, разгоняется в газодинамическом корпусе до скорости, при которой дальность полета газокапельной струи составляет 65 м.
Устройство для реализации способа модульного пожаротушения работает следующим образом.
При возникновении возгорания в защищаемом помещении (на чертеже не показано) извещатели 10, 11, 12 подают сигнал на блок управления 9, который в свою очередь вырабатывает электрический импульс на открытие ЗПУ 5 и включение турбокомпрессора 7.
Жидкость, вытесняемая из емкости 1 сжатым газом, поступает через открытое запорно-пусковое устройство 5, трубопроводы 6 и 27 в пеногенератор по двум направлениям, включающим осевую подачу жидкости через подводящий патрубок 13 и последовательно соединенные и соосные с ним конфузор 15 и цилиндрическое сопло 16. Тангенциальная подача жидкости осуществляется через коаксиальный с цилиндрическим соплом 16 корпус 17 в виде цилиндрической гильзы, на цилиндрической части которой закреплена вихревая кольцевая камера 18 с патрубком 19 для подачи жидкости по трубопроводу 27.
В камере смешения 22 происходит смешение вихревого потока воздуха с жидкостью с образованием пены, которая представляет собой дисперсную систему, где пузырьки воздуха заключены в тонкие оболочки негорючей жидкости (водные растворы солей, кислот, поверхностно-активных веществ). Огнегасящий эффект пены основан на изоляции поверхности горящей жидкости от кислорода воздуха и нагретых горючих паров, выделяющихся с поверхности этой жидкости. Пена не только резко сокращает процесс испарения, но и охлаждает поверхность горящей жидкости. Воздушно-механическая пена образуется при механическом смешении воздуха и поверхностно-активного вещества (пенообразователь ПО-1 или ПО-6). В воздушно-механической пене содержится около 90% (по объему) воздуха и 10% водного раствора пенообразователя. Для тушения пожаров эффективнее применять высокократную воздушно-механическую пену, в которой содержится около 99% (по объему) воздуха, 0,96% воды и около 0,04% пенообразователя. Кратность обычной воздушно-механической пены 8÷12, а высокократной - 100 и более. Стойкость воздушно-механической пены: от 20 до 40 мин.
Пену следует применять при горении хлопкового волокна других плохо смачивающихся волокнистых материалов. Особенно эффективна пена при тушении пожаров легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), а также горючих жидкостей.
Способ модульного пожаротушения осуществляют следующим образом.
Сосуд 1, в котором хранится огнетушащее вещество, крепят кронштейнами к строительной конструкции 4 помещения и оснащают его устройством сброса 2 газовой фазы, совмещенным с мерным щупом для огнетушащего вещества и запорно-пусковым устройством 5. ЗПУ 5 соединяют трубопроводами 6 и 27 с пеногенератором, который выполняют в виде подводящего патрубка 13 и последовательно соединенных и соосных с ним конфузора 15 и цилиндрического сопла 16. Тангенциальная подача жидкости осуществляется через коаксиальный с цилиндрическим соплом 16 корпус 17 в виде цилиндрической гильзы, на цилиндрической части которой закреплена вихревая кольцевая камера 18 с патрубком 19 для подачи жидкости по трубопроводу 27, при этом по краям кольцевой камеры 18 выполнены два ряда 20 и 21 подводящих жидкость тангенциальных каналов (на чертеже не показано), при этом в каждом ряду имеется, по крайней мере, три тангенциальных канала, соединяющих кольцевую камеру 18 с цилиндрической полостью 22 корпуса 17, к которой соосно прикреплена круглая пластина 23, расположенная перпендикулярно оси вихревой кольцевой камеры 18, и жестко соединенной с цилиндрической полостью 22 корпуса 17, в ее концевом сечении, а перпендикулярно круглой пластине 23 прикреплено щелевое сопло 24, которое выполнено комбинированным и состоит из двух взаимно перпендикулярных прямоугольных параллелепипедов 25 и 26 с дроссельными сквозными отверстиями прямоугольного сечения, соединенными с полостью корпуса 17.
Сигнал на включение турбокомпрессора 7 подают одновременно с сигналом на включение запорно-пускового автоматического устройства 5 от блока управления 9 системой пожаротушения. Для обеспечения автоматического режима пожаротушения ЗПУ 5 и турбокомпрессор 7 соединяют электрически через блок управления 6 с дымовыми извещателями 10, 11, 12.