Автоматическая установка противопожарной защиты

 

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно пожарной автоматике, и может быть применено как для осаждения продуктов горения, так и для тушения пожаров всех классов. Сущность изобретения заключается в том, что часть энергии огнетушащего вещества превращается в акустическое излучение в оптимальном диапазоне частот. Избыточное давление в емкости создается непосредственно перед работой за счет продуктов или теплоты горения. 4 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к противопожарной техникe, а именно пожарной автоматике, и может быть применено как для осаждения продуктов горения, так и тушения пожаров всех классов.

Известны различные способы и устройства тушения пожаров, применяемые в противопожарной технике. В качестве огнетушащих веществ в устройствах применяют воду, хладоны, воздушно-механическую пену и другие.

Все эти способы, а также автоматические устройства, созданные на их основе, имеют общий недостаток ограниченную область применения, так как не позволяют совместить и осуществить с помощью одной установки тушение пламени и интенсивное улучшение видимости при пожаротушении. Кроме того, их использование связано с некоторыми трудностями. Так, использование установок хладонового тушения во многом осложняется вследствие их разложения с образованием токсичных и коррозионно-активных веществ.

Применение водяного и перегретого пара ограничено рамками технологического процесса, на котором он образуется, и требует дорогостоящих коммуникаций для его подачи. Пар недостаточно эффективен при тушении пожаров с сильной задымленностью из-за низкой скорости процесса дымоосаждения. В основе дымоосаждения лежит только поглощение дыма огнетушащим веществом. Кроме того, полученный аэрозоль увеличивает дополнительно снижение видимости от образовавшегося тумана.

Известен новый вид средств пожаротушения газоаэрозолеобразующие составы, которые обладают высокой химической активностью и образуются во время тушения пожара. По огнетушащей эффективности они не менее чем в 3-5 раз превышают хладоны. Однако при их использовании происходит значительное суммарное снижение прозрачности среды в защищаемом помещении после подачи смеси и скопления продуктов горения пожара.

Известна также автоматическая система пожарной защиты, содержащая распылитель жидкости и емкость с порошковым сорбентом.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой, является автоматическая установка противопожарной защиты, содержащая емкость с огнетушащим веществом, пусковое устройство, распределительную сеть с распылителями и побудительное устройство, включающее нагреватель тушащего вещества. В этой установке имеет место самоактивизирующийся перед тушением состав, получаемый за счет нагрева тушащего вещества перед тушением, для подъема давления получаемой в емкости смеси.

Отличие предлагаемой установки заключается в том, что часть энергии огнетушащего вещества превращается в акустические излучения в оптимальном диапазоне частот. Избыточное давление в емкости создается непосредственно перед работой за счет продуктов или теплоты горения.

Акустическое излучение генерируется свистками и сиренами, которые приводятся в действие давлением смеси, выходящей из емкости установки.

Акустический излучатель должен иметь диапазон с максимумами в областях 150-450 Гц и 3000-4100 Гц. Излучатель устанавливают на конце выходящей линии огнетушащего вещества.

Давление в емкости создают путем нагревания жидкости до температуры 160-200^оС.

Из уровня науки и техники неизвестно использование автоматических устройств с совместным действием огнетушащего вещества и акустических колебаний.

На чертеже показана установка противопожарной защиты.

Установка содержит закрытую емкость 1 с огнетушащим веществом, в емкости выполнено отверстие со штуцером 2 для размещения состава. В верхней части емкости расположены пусковой клапан 3 и патрубок 4 для вывода смеси. Внутри емкости установлены нагревательный элемент 5, представляющий собой камеру с горючим, и устройство 6 возбуждения реакции нагрева, представляющее собой состав, отделенный слоем изоляции. От патрубка отходит трубопровод 7 со спрысками 8. Источник 9 звука установлен коаксиально со спрыском 8. Нагревательный элемент 5 позволяет приводить в рабочее состояние установку за короткое время.

Давление в устройстве создается непосредственно перед применением. В качестве нагревательного элемента используется высококалорийное твердое горючее вещество с окислителем, отдающее тепло через радиатор 10.

Акустическое излучение используется не только для озвучивания зоны тушения, но и для подачи сигнала тревоги.

Для приведения в действие основного состава применяется устройство запуска с приводом, в качестве которого используется пусковое устройство 11, стержень 12 с острым наконечником для прокалывания изоляции устройства 6 возбуждения реакции нагрева. Пусковое устройство представляет собой электрический, гидравлический, пневматический, тросовый, ручной или комбинированный привод.

На чертеже представлена схема автоматической установки с тросовым приводом, который представляет собой тепловой замок 13, трос 14 и трубу с грузом 15.

Для устранения возможности термического ожога при работе и уменьшения потерь теплоты емкость покрывают слоем термоизоляции 16.

Заполнение составом осуществляется через штуцер 2. Коэффициент заполнения при использовании жидкого огнетушащего вещества равен 0,75.

В зависимости от типа использованного спрыска струи смеси подаются как компактными, так и тонкораспыленными. Это обеспечивает пожаротушение по площади и объему, причем используется возможность локального воздействия и создания огнепреграждающих завес. В зависимости от способа пожаротушения акустическое озвучивание производят одновременно с распылением или после создания огнетушащей концентрации веществом в защищаемом объеме.

Установка противопожарной защиты работает следующим образом.

При срабатывании привода осуществляется включение устройства 6 возбуждения реакции нагревательного элемента 5, с помощью которого огнетушащий состав в емкости 1 нагревают. Полученная смесь под давлением идет через патрубок 4 на распыление. При этом давление полученной смеси в емкости поднимается до определенной величины, регулируемой клапаном.

Высокий огнетушащий эффект самоактивизирующего тушащего состава с воздействием акустического излучения носит комплексный характер.

При истечении газожидкостной (газоаэрозольной в случае применения твердотопливного состава) смеси из устройства происходит резкий ее выброс в защищаемое помещение за счет теплосодержания. Большая часть смеси при этом диспергируется с размером капель (или твердых частиц) не более 5-10 мкм. Капли жидкости мгновенно вскипают, максимально отбирая теплоту, и при этом образующийся аэрозоль заполняет помещение. Кроме разбавления инертным аэрозолем, отбора тепла диспергированными частицами, при использовании твердотопливного состава происходит транспортирование частиц в очаг пожара, где они участвуют в его тушении. Образуется аэрозоль, частично поглотивший дым. В это же время используют воздействие акустических волн. Звук усиливает сталкивание частиц и их слипание, что позволяет, увеличивая массу и усиливая выпадение, улучшить видимость, снизить скорость химической реакции окисления в пламени за счет доставки активных веществ, уменьшить раздражающее воздействие на организм.

Совместное влияние акустических колебаний и самоактивизирующегося перед тушением состава эффективнее действием по сравнению с использованием одного состава или звука.

Изобретение позволяет сократить время тушения пожаров и введения других аварийно-спасательных работ за счет повышения эффективности тушения пожаров разных классов и улучшения условий видимости. Использование нагревательного элемента для данной цели снижает энергозатраты и повышает безопасность применения. Кроме того, эффективность пожаротушения перегретой жидкостью в сравнении с паротушением или распылением воды объясняется тем, что интенсивность подачи перегретой жидкости через одинаковые насадки, т.е. весовой расход, у нее более чем в 40 раз выше при равных параметрах.

Формула изобретения

1. Автоматическая установка противопожарной защиты, содержащая емкость с огнетушащим веществом, пусковое устройство, распределяющую сеть с распылителями и побудительное устройство, включающее нагреватель тушащего вещества, отличающаяся тем, что установка снабжена насадкой с эжектором для акустического излучения.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что огнетушащее вещество представляет собою жидкость, например воду, а нагреватель тушащего вещества выполнен с возможностью нагрева воды до 160 200^oС.

3. Установка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что нагреватель представляет собою твердый горючий материал.

4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что огнетушащее вещество представляет собой газоаэрозолеобразующую смесь.

5. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена насадкой для формирования акустического излучения в диапазоне 150 450 Гц и 3000 4100 Гц.

РИСУНКИ

Рисунок 1