Ручной огнетушитель, преимущественно для пилотируемых космических аппаратов

 

Изобретение относится к области противопожарной защиты, в частности к тушению пожара в замкнутых объемах, преимущественно на космических, пилотируемых аппаратах, а также на наземных, подводных и летательных средствах обслуживающим персоналом. Задача изобретения - получение высокократной более устойчивой пены с сохранением габаритных размеров известного огнетушителя, повышение эффективности при поверхностном тушении, когда пену подают на поверхность горящих материалов, а также использование для объемного тушения, при котором пена заполняет закрытые интерьером полости, повышение безопасности при эксплуатации, снижение веса огнетушителя, упрощение конструкции и уменьшение габаритных размеров клапана, выполняя его однокомпонентным, жидкостным, повышение надежности огнетушителя. Огнетушитель содержит баллон с запасами газа, эластичную оболочку с жидким огнетушащим веществом, клапан, пусковое устройство, взаимодействующее с клапаном, и смесительную головку, размещенную в рукоятке и соединенную трубопроводом через клапан с заборной трубкой, размещенной в эластичной оболочке. Новым в огнетушителе является выполнение заборных воздушных окон в рукоятке и смесительной головке, совмещенных между собой, клапан выполнен однокомпонентным, жидкостным, заборная трубка выполнена перфорированной. 2 ил.

Изобретение относится к области противопожарной защиты и предназначено для тушения пожара в замкнутых объемах, преимущественно на космических пилотируемых аппаратах, а также на наземных подводных, надводных и летательных средствах обслуживающим персоналом.

Известен ручной пенный огнетушитель, предназначенный для тушения и локализации небольших очагов загорания при воспламенении твердых горючих материалов [1].

Известный ручной пенный огнетушитель содержит корпус с запасами огнетушащего вещества, баллон с запасами вытеснительного газа с начальным давлением 175 кгс/см² и сифонную трубку, соединенную с пенным насадком.

Недостатком известного огнетушителя является невозможность его использования на транспортных средствах, особенно в условиях невесомости на пилотируемых космических аппаратах, одноразовое использование огнетушителя, высокое давление вытеснительного газа в баллоне 175 кгс/см².

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому огнетушителю является выбранный в качестве прототипа огнетушитель [2], содержащий баллон с запасами газа, эластичную оболочку с жидким огнетушащим веществом, клапан, пусковое устройство, взаимодействующее с клапаном, смесительную головку, размещенную в рукоятке и соединенную трубопроводом через клапан с заборной трубкой, размещенной в эластичной оболочке.

Недостатком известного огнетушителя является высокое давление в баллоне 100 кгс/см², которое представляет серьезную опасность для экипажа, находящегося в замкнутом объеме. Такое большое давление объясняется тем, что энергия газа используется не только для вытеснения жидкого огнетушащего вещества, но и для образования воздушно-механической пены путем принудительного подмешивания этого газа в распыленную струю жидкого огнетушащего вещества в смесительной головке.

Для образования воздушно-механической пены необходимо минимальное давление, которое составляет 5-8 кгс/см², в связи с чем начальное давление с учетом работы энергии газа на вытеснения огнетушащего вещества при времени работы огнетушителя 30-40 сек составляет 100 кгс/см², при этом перепад давления от начального давления до конечного составляет 92-95 кгс/см². Такое использование энергии газа приводит к снижению объема воздушно-механической пены и, как следствие, к снижению эффективности пожаротушения. В начальный момент идет нормальный процесс пенообразования, который характеризуется тем, что пена от сетки идет сплошным потоком без разрывов. Затем поток пены разрывается и от сетки пена идет отдельными хлопьями. В дальнейшем пенообразование может прекратиться. Капли раствора срываются с сетки и за нею идет поток аэрозоля. В известном огнетушителе содержится двухкомпонентный клапан, который должен обеспечить одновременную подачу к смесительной головке газа и жидкого огнетушащего вещества и герметичность по газу и жидкости при закрытом клапане. Такой клапан имеет сложную конструкцию и повышенную трудоемкость при изготовлении и отработке, а также требуется индивидуальная подгонка механизма клапана для одновременного по газу и жидкости прорыва мембран герметизации и уплотнительных торцевых поверхностей. Вход клапана соединен с заборной трубкой внутри эластичной оболочки, которая имеет открытый вход для жидкого огнетушащего вещества. Такое выполнение конструкции может привести к снижению надежности при работе огнетушителя, так как эластичная оболочка под действием давления раза в баллоне, сжимаясь, принимает произвольную форму, таким образом может произойти частичное или полное перекрытие заборной трубки.

Задачей изобретения является получение высокократной более устойчивой пены с сохранением габаритных размеров известного огнетушителя; повышение эффективности при поверхностном способе тушения, когда пену подают на поверхность горящих материалов, а также использование для объемного тушения, при котором пена заполняет закрытые интерьером полости; повышение безопасности при эксплуатации; снижение веса огнетушителя; упрощение конструкции и уменьшение габаритных размеров клапана, выполняя его однокомпонентным, жидкостным.

Поставленная задача достигается тем, что в ручном огнетушителе, преимущественно для пилотируемых космических аппаратов, содержащем баллон с запасами газа, эластичную оболочку с жидким огнетушащим веществом, клапан, пусковое устройство, взаимодействующее с клапаном и смесительную головку, размещенную в рукоятке и соединенную трубопроводом через клапан с заборной трубкой, размещенной в эластичной оболочке в отличие от известного огнетушителя в смесительной головке и рукоятке выполнены заборные воздушные окна, совмещенные между собой, клапан выполнен однокомпонентным, жидкостным, а заборная трубка выполнена перфорированной.

Вновь предлагаемое решение позволит снизить давление газа в баллоне до 20 кгс/см² за счет того, что энергия газа расходуется только на вытеснение жидкого огнетушащего вещества из эластичной оболочки. При этом для образования воздушно-механической пены используется эжектируемый воздух из окружающего пространства через заборные воздушные окна в рукоятке и смесительной головки распыленной струей жидкого огнетушащего вещества. Снижение давления газа в баллоне обеспечивает повышение безопасности при эксплуатации огнетушителя. Выполнение огнетушителя эжекционным позволит упростить конструкцию, снизить трудоемкость изготовления и уменьшить габаритные размеры клапана, выполняя его однокомпонентным, жидкостным, что позволит увеличить запасы жидкого огнетушащего вещества. Для обеспечения необходимого объема эжектируемого газа для образования стабильного потока воздушно-механической пены необходимо обеспечить непрерывный расход жидкого огнетушащего вещества через форсунку смесительной головки, который достигается за счет перфорации заборной трубки, что повышает надежность работы огнетушителя. Предлагаемое решение позволит также снизить вес огнетушителя и повысить эффективность при поверхностном и объемном тушении горящих материалов.

Изобретение поясняется чертежами, изображенными на фиг. 1, фиг. 2. На фиг. 1 изображен общий вид ручного огнетушителя в разрезе; на фиг. 2 изображен клапан пусковой в разрезе.

Предлагаемый ручной огнетушитель состоит из баллона 1, внутри которого установлена эластичная оболочка 2 с перфорированной заборной трубкой 3, рукоятки 4, внутри которой закреплены смесительная головка 5, пусковое устройство 6 и толкатель 7. Для предохранения от произвольного нажатия установлена чека 8, проходящая через рукоятку 4 и нажимную скобу 6. В смесительной головке 5 выполнены заборные воздушные окна 9, которые совмещены с заборными воздушными окнами 10, выполненные в рукоятке 4. Смесительная головка 5 содержит шнек 11, форсунку 12, сопло 13. На выходе из сопла 13 установлен набор сеток 14. Смесительная головка 5 с помощью трубопровода 15 соединена с клапаном 16. Рукоятка 4 крепится к баллону 1 при помощи гайки накидной 17. В состав огнетушителя также входит герметичный однокомпонентный, жидкостной клапан 16 с ножом 18 для прорыва мембраны 19. Нож 18 с помощью резьбового соединения крепится на клапане с буртиками 20. Клапан с буртиками 20 подпружинен пружиной 21. Герметичность клапана 16 достигается установкой уплотнительных резиновых колец 22, 23, 24, 25 и торцевой резиновой прокладки 26.

Ручной огнетушитель работает следующим образом.

Снимают предохранительную чеку 8, направляют сопло 13 смесительной головки 5 на очаг пожара и нажимают пусковое устройство 6. Пусковое устройство 6 давит на толкатель 7, который в свою очередь давит на клапан с буртиками 20, перемещаясь вниз, клапан с буртиками 20 сжимает пружину 21. Нож 18, перемещаясь вместе с клапаном с буртиками 20, своими режущими кромками прорезает мембрану 19, открывая вход жидкому огнетушащему веществу. Под действием давления газа, находящегося в баллоне 1, жидкое огнетушащее вещество из эластичной оболочки 2 по перфорированной заборной трубке 3, по каналам ножа 18, клапана с буртиками 20, клапана 16 и трубопроводу 15 попадает в смесительную головку 5.

Жидкость, проходя через щели шнека 11 и форсунку 12, образует струю распыленной жидкости, которая, попадая в цилиндрическую часть сопла 13 смесительной головки 5 через заборные воздушные окна 9, 10, захватывает воздух из окружающего пространства. Смесь распыленной жидкости и воздуха проходит через набор сеток 14, на котором происходит процесс пенообразования. Стабильность потока воздушно-механической пены обеспечивается постоянным расходом жидкого огнетушащего вещества через форсунку 12 и эжектируемого газа.

По прекращению процесса тушения отпускают пусковое устройство 6, толкатель 7 возвращается в исходное положение. Под действием пружины 21 клапан с буртиками 20 возвращается в исходное положение, своим торцем плотно поджимая торцевую резиновую прокладку 26, тем самым перекрывая выход жидкому огнетушащему веществу из эластичной оболочки 2 и обеспечивая герметичность клапана 16.

Проведенные экспериментальные исследования подтвердили, что использование предлагаемого ручного огнетушителя обеспечивает по сравнению с известными огнетушителями следующие преимущества: - снижение максимально необходимого давления в баллоне огнетушителя до 20 кгс/см²; - увеличение кратности получаемой огнетушащей пены до 77; - увеличение запаса жидкого огнетушащего вещества в 1,6 раза при существующих размерах огнетушителя и снижение сухого веса в 2-4 раза; - увеличение объема вырабатываемой огнетушащей пены на 15-20%, а при увеличении объема огнетушащего вещества в 1.6 раза при сохранении размеров огнетушителя на 110%; - повышение надежности и эффективности работы огнетушителя за счет перфорации заборной трубки; - упрощение конструкции, уменьшение трудоемкости изготовления и повышение качества отработки.

Источники информации 1. Пожаротушение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности. А. Н. Баратов, Е.Н. Иванов - Москва: Издательство "Химия", 1979, с. 288-289.

2. Авторское свидетельство СССР N 587947, A 62 C 13/00, 01.08.75, прототип.

Формула изобретения

Ручной огнетушитель, преимущественно для пилотируемых космических аппаратов, содержащий баллон с запасами газа, эластичную оболочку с жидким огнетушащим веществом, клапан, пусковое устройство, взаимодействующее с клапаном, и смесительную головку, размещенную в рукоятке и соединенную с трубопроводом через клапан с заборной трубкой, размещенной в эластичной оболочке, отличающийся тем, что в смесительной головке и рукоятке выполнены заборные воздушные окна, совмещенные между собой, клапан выполнен жидкостным, а заборная трубка выполнена перфорированной, при этом максимально необходимое давление в баллоне с запасами газа составляет 20 кгс/см².

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2