СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОГНЕТУШИТЕЛЕЙ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к противопожарной технике, в частности к испытательным стендам, предназначенным для оценки соответствия характеристик огнетушителей установленным требованиям путем тушения очага пожара.
Уровень техники
В качестве аналогов приняты следующие объекты.
1. Устройство для моделирования очага пожара (патент на полезную модель BY 9971 U, 2014.02.28, МПК F23D 5/00), содержащее цилиндрический корпус горелки с фланцем для крепления, трансформатор зажигания, электрод зажигания, фотодатчик для регистрации пламени горения топливно-воздушной смеси в зоне горения, два распылителя с разным расходом, соединенных с электромагнитными клапанами жидкого топлива посредством топливопроводов, термопару, корпус устройства, ограниченный в одном торце вентилятором, а в другом торце - пламядержателем и рассекателем газовых потоков, верхняя стенка корпуса имеет козырек, помимо того, корпус устройства имеет в средней части сужение.
Недостатки устройства состоят в следующем:
предназначено для использования в совокупности с элементами мебели и интерьера (возгорание бытовых электроприборов, мебели, пищи на плите и т.п.), что влечет за собой необходимость постоянного подбора элементов мебели и замену сгоревшей горючей нагрузки в модельном очаге пожара;
существует необходимость в специализированном помещении (сооружении) для размещения горелки, элементов мебели и интерьера.
2. Устройства для моделирования очагов пожара классов А и В по (ГОСТ Р 51057-2001), используемые при проведении огневых испытаний огнетушителей, представляющие собой деревянный штабель в виде куба или круглый стальной противень с бензином соответственно и имеющие параметры в соответствии с типоразмером испытуемого огнетушителя.
Недостатки данных устройств состоят в следующем:
необходимость использования крупногабаритных и тяжелых сопутствующих принадлежностей: металлических подставок, поддонов, противней диаметром до 3 м, а также большого количества горючей нагрузки в виде древесины и бензина с регламентированными характеристиками;
не исключен субъективный подход оператора по определению огнетушащей способности при испытаниях огнетушителя.
3. Стенд для исследования процессов горения и тушения пожара (патент на полезную модель RU 158135 U1, 2015 г.), включающий средства создания очага пожара, трубопроводы для подачи горючего газа и регистрирующую аппаратуру, в котором в качестве средства создания очага пожара используют газовую горелку, выполненную с возможностью соединения одним трубопроводом с емкостью газа для розжига, а другим соединительным трубопроводом с емкостью для хранения горючего газа, каждый трубопровод подсоединен к соответствующим емкостям с газом через балансировочный клапан, обратный клапан и шаровой кран, а соединительный трубопровод дополнительно и через редуктор, горелка выполнена с возможностью крепления на ней сменных насадок и снабжена манометром.
Недостаток стенда состоит в том, что очаг пожара стенда не предназначен для реагирования (ориентация в пространстве, направление ветра, подача огнетушащего вещества и т.п.) на условия, возникающие при исследовании процессов горения и (или) тушении пожара.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является испытательный стенд определения тока утечки по струе заряда огнетушителя (ГОСТ Р 51057-2001 «Техника пожарная. Огнетушители переносные. Общие технические требования. Методы испытаний»), включающий испытываемый образец пожарной техники, имитатор электроустановки, емкость для сбора отработанного огнетушащего вещества и регистрирующую аппаратуру, в котором в качестве испытываемого образца пожарной техники используют огнетушитель, размещенный на изолирующей подставке и приводимый в действие устройством запуска, а имитатором электроустановки являются мишень, защитный экран и устройства, создающие и регулирующие задаваемые характеристики электрического тока.
Прототипу, кроме некоторых недостатков аналогов, свойственны и собственные недостатки, заключающиеся в том, что мишень испытательного стенда и испытываемый огнетушитель не предназначены для реагирования (ориентация в пространстве, направление ветра, угол подачи огнетушащего вещества и т.п.) на условия, возникающие при исследовании процессов горения и (или) тушении пожара, а также расстояние от насадка огнетушителя до мишени всегда должно быть неизменно.
Перечисленные конструктивные недостатки аналогов и прототипа существенно сужают сферу их применения и не обеспечивают получения достоверной информации о характеристиках эффективности огнетушителей в условиях их эксплуатации.
Раскрытие полезной модели
Предлагаемая конструкция стенда для испытания огнетушителей направлена на устранение недостатков аналогов и прототипа за счет:
- наличия вращающегося вокруг мишени на заданном расстоянии устройства с закрепленным на нем огнетушителем;
- обеспечения изменения расположения огнетушителя относительно вертикальной оси мишени при уменьшении температуры участка сетки до критической (температуры тушения) посредством термоэлектрических преобразователей, механизма вращения устройства с огнетушителем и блока управления поворотным кронштейном;
- возможности изменения расстояния (перемещения) относительно друг друга испытываемого огнетушителя и мишени.
Таким образом, предлагаемая конструкция стенда соответствует условию патентоспособности «новизна».
Краткое описание чертежа
Заявляемая полезная модель реализована в устройстве, сущность которого пояснена на фигурах 1 и 2, где 1 - перемещаемое устройство для крепления огнетушителя, 2 - устройство запуска огнетушителя, 3 - система крепежей перемещаемого устройства к поворотному кронштейну, 4 - огнетушитель, 5 - система крепежей огнетушителя, 6 - корпус мишени, 7 - экран, 8 - устройство, регистрирующее показания термоэлектрических преобразователей, 9 - блок управления поворотным кронштейном, 10 - газовый баллон с редуктором, 11 - соединительный газовый трубопровод, 12 - ротаметр, 13 - термоэлектрические преобразователи, 14 - рассекатель пламени и газовых потоков, 15 - механизм вращения устройства с огнетушителем, 16 - газовая горелка, 17 - поворотный кронштейн, 18 - основание-платформа мишени, 19 - емкость для сбора отработанного огнетушащего вещества, 20 - измерительная линейка, 21 - струя огнетушащего вещества.
Мишень стенда для испытаний огнетушителей содержит основание-платформу мишени 18, рассекатель пламени и газовых потоков 14 для стабилизации газовых потоков в процессе горения и корпус мишени 6, выполненный в форме цилиндра. Основанием-платформой мишени 18 является лист металла на жестких стержнях, закрепленных снизу, с технологическим отверстием по центру для размещения газовой горелки 16 и термоэлектрических преобразователей 13. Над местом расположения газовой горелки 16 находится рассекатель пламени и газовых потоков 14 для равномерного распределения и стабилизации пламени внутри корпуса мишени 6. На основание-платформу мишени 18 крепится корпус мишени 6 необходимого для проведения испытания (эксперимента) типоразмера, имеющий отверстия по всей своей площади. Отверстия предназначены для беспрепятственного газообмена и проникновения огнетушащего вещества. Корпус мишени 6 выполнен полым, цилиндрической формы из сетчатого негорючего и теплопроводящего материала.
Газовая горелка 16, расположенная в нижней части мишени, направлена соплом вертикально вверх. Газовая горелка 16 посредством гибкого газового шланга 11 соединена с газовым баллоном 10 с редуктором.
Термоэлектрические преобразователи 13, идущие от устройства, регистрирующего показания термоэлектрических преобразователей 8, крепятся непосредственно на корпусе мишени 6.
Блок управления поворотным кронштейном 9, соединенный с устройством, регистрирующим показания термоэлектрических преобразователей 8, предназначен для подачи сигнала на механизм вращения устройства с огнетушителем 15, отвечающий за вращение перемещаемого устройства для крепления огнетушителя 1 с огнетушителем 4 вокруг очага горения.
Перемещаемое устройство для крепления огнетушителя 1 для крепления огнетушителя 4 с помощью системы крепежей 5 и устройством запуска огнетушителя 2 устанавливается на расстоянии, заданном условиями проведения эксперимента (испытаниями). Перемещаемое устройство для крепления огнетушителя 1 для передвижения оборудовано роликами, закрепленными снизу через жесткие стержни. На поворотном кронштейне механизма вращения устройства с огнетушителем 15 расположена измерительная линейка 20, фиксирующая расстояние по горизонтали от корпуса мишени 6 до сопла (раструба, шланга и т.п.) испытываемого огнетушителя 4. На перемещаемом устройстве для крепления огнетушителя 1 расположена система крепежей 3 для фиксации к поворотному кронштейну 17 механизма вращения устройства с огнетушителем 15.
Полезная модель обеспечивает возможность моделирования очагов пожаров с различным количеством выделяемого тепла, а также оперативного изменения расположения модели очага пожара (мишени).
Осуществление полезной модели
Все функции прототипа «Испытательный стенд определения тока утечки по струе заряда огнетушителя» (ГОСТ Р 51057-2001 «Техника пожарная. Огнетушители переносные. Общие технические требования. Методы испытаний») сохранены.
Выполнение заявляемых функций осуществляют в описываемом далее порядке.
1. ВЫПОЛНЕНИЕ ФУНКЦИЙ НАЛАДКИ И ПЕРЕНАЛАДКИ СТЕНДА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ОГНЕТУШИТЕЛЕЙ
1.1 Наладка стенда
Стенд для испытаний огнетушителей собирается в зависимости от целей и условий проведения эксперимента (испытания).
Под основание-платформу мишени 18 устанавливается емкость для сбора отработанного огнетушащего вещества 19. На основание-платформу мишени 18 устанавливается корпус мишени 6. На корпусе мишени 6 крепятся (фиксируются) термоэлектрические преобразователи 13, идущие от устройства, регистрирующего показания термоэлектрических преобразователей 8. Снизу основания-платформы мишени 18 в технологическое отверстие крепится газовая горелка 16, направленная соплом вертикально вверх. Газовая горелка 16 посредством соединительного газового трубопровода 11 соединяется с газовым баллоном 10 с редуктором. Устройство, регистрирующее показания термоэлектрических преобразователей 8, подсоединяется для передачи данных к блоку управления поворотным кронштейном 9 механизма вращения устройства с огнетушителем 15, отвечающего за оперативное изменение расположения перемещаемого устройство для крепления огнетушителя 1 относительно мишени. На расстоянии, заданном условиями проведения эксперимента (испытаниями), устанавливается перемещаемое устройство для крепления огнетушителя 1, которое фиксируется к поворотному кронштейну механизма вращения 15 системой крепежей перемещаемого устройства к поворотному кронштейну 3. На перемещаемом устройстве для крепления огнетушителя 1 устанавливают с помощью системы крепежей 5 огнетушитель 4 и устройство запуска огнетушителя 2. Устанавливается экран 7, который отделяет устройство, регистрирующее показания термоэлектрических преобразователей 8, блок управления поворотным кронштейном механизма вращения 9 и газовый баллон 10 с редуктором от мишени и перемещаемое устройство для крепления огнетушителя 1 с закрепленным огнетушителем 4.
1.2 Переналадка стенда
Переналадка стенда для испытаний огнетушителей осуществляется в зависимости от целей и условий проведения эксперимента (испытания).
После проведения эксперимента (испытания) при необходимости основание-платформу мишени 18, корпус мишени 6, емкость для сбора отработанного огнетушащего вещества 19 и термоэлектрические преобразователи 13 очищаются от огнетушащего вещества. Стенд собирается, как указано в п. 1.1, с учетом требований нового эксперимента (испытания) выбираются корпус мишени 6, количество термоэлектрических преобразователей 13, места их размещения и т.д.
2. РАБОТА СТЕНДА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОГНЕТУШИТЕЛЕЙ
Стенд для испытаний огнетушителей подготавливают к проведению эксперимента (испытания) в зависимости от целей и условий проведения эксперимента (испытания) как указано в пп. 1.1, 1.2.
Осуществляют подачу газа в газовую горелку 17 и производят поджиг.
В зависимости от заданных условий и параметров, путем регулирования подачи газовоздушной смеси, внутри мишени создается заданный «рабочий режим». При проведении исследований процессов горения и (или) тушения пожара осуществляется регистрация и фиксация результатов.
При проведении испытаний по тушению очага горения мишени огнетушителем 4 задействуется система управления механизмом вращения устройства с огнетушителем 15, отвечающим за вращение вокруг мишени перемещаемого устройство для крепления огнетушителя 1.
При достижении внутри мишени заданного «рабочего режима» образец огнетушителя 4 приводят в действие устройством запуска огнетушителя 2. При попадании огнетушащего вещества на корпус мишени 6 происходит поглощение теплоты и его охлаждение. С устройства, регистрирующего показания термоэлектрических преобразователей 8, на блок управления поворотным кронштейном 9 механизма вращения устройства с огнетушителем 15, отвечающего за оперативное изменение расположения перемещаемого устройства для крепления огнетушителя 1 относительно мишени, передается информация о понижении температуры корпуса мишени 6. При неравномерном охлаждении корпуса мишени 6 (заданная разница между значениями термоэлектрических преобразователей 13) блок управления поворотным кронштейном 9 подает сигнал на механизм вращения устройства с огнетушителем 15, отвечающий за оперативное изменение расположения перемещаемого устройства для крепления огнетушителя 1. Перемещаемое устройство для крепления огнетушителя 1 осуществляет поворот (перемещение) к неохлажденной стороне корпуса мишени 6.
Эксперимент (испытание) прекращается после окончания выхода огнетушащего вещества из огнетушителя 4 либо после визуально наблюдаемого окончания тушения очага горения мишени. Наблюдение за экспериментом осуществляется через смотровое окно в экране 7.
Для прекращения эксперимента должно наступить одно из вышеперечисленных условий. После чего прекращается подача газа и фиксируются все результаты эксперимента (испытания).