Установка пожаротушения
Предлагаемое изобретение относится к конструкциям установок для пожаротушения и предназначено для подавления локальных очагов пожара твердых горючих веществ, горючих жидкостей, электрооборудования, находящегося под напряжением, в бытовых и служебных помещениях, а также на открытом пространстве. Технический результат в предлагаемом изобретении достигают созданием установки пожаротушения, которая снабжена устройством для образования более качественной пены за счет того, что пенообразующее вещество подают предварительно в трубопровод, подводящий жидкость к смесительному устройству и далее - в разгонное сопло, что приводит к предварительному растворению и смешению пенообразователя с водой. Изобретение также характеризуется тем, что ствол формирования струи выполнен составным, причем концевая его часть установлена с возможностью поворота оси ствола и вывода ее из струи. Использование в предлагаемом изобретении составной конструкции ствола формирования струи обеспечивает более эффективную работу: при одинаковой дисперсности капель дальность струи в режиме компактной струи увеличена в полтора раза (15 м вместо 10 м), в режиме распыливания - в 2,5 раза (10 м вместо 4 м), а также в три раза снижено время переключения с режима на режим и увеличена скорость струи. 6 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.
Предлагаемое изобретение относится к конструкциям установок для пожаротушения и предназначено для подавления локальных очагов пожара твердых горючих веществ, горючих жидкостей, электрооборудования, находящегося под напряжением, в бытовых и служебных помещениях, а также на открытом пространстве.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой конструкции является ранцевая установка пожаротушения, включающая основание, закрепленные на нем емкость для тушащей жидкости и соединенная с ней через регулирующий блок емкость для воздуха, связанное с ними через соответствующие магистрали устройство для формирования двухфазной тушащей струи, состоящее из ствола формирования струи и рычагового механизма запуска устройства с клапанами подачи тушащей жидкости и воздуха, размещенных в магистралях, механизма изменения режима работы струи, и систему заправки тушащей жидкости (см. И.А.Лепешинский "Уникальная система пожаротушения" Аэродинамический курьер № 3, 1999 г.).
В известной конструкции механизм изменения режима работы струи выполнен в виде различных сопел, которые необходимо заменять в процессе работы, что усложняет конструкцию установки и работу на ней.
В известной конструкции система заправки тушащей жидкости выполнена в виде завинчивающейся крышки на наливную горловину емкости для тушащей жидкости.
Недостатком известной конструкции является отсутствие в известной установке автономной системы пенообразования. Так как пенообразующая жидкость должна быть добавлена в емкость для тушащей жидкости перед работой, поэтому можно использовать либо жидкость без пенообразователя, либо только с пенообразователем. Это неудобно, т.к. при тушении установок под напряжением использование пенообразователя недопустимо.
Таким образом, если установка, находящаяся на дежурстве, заправлена раствором пенообразователя, перед тушением электроустановки необходима ее перезарядка.
- Наличие одного, но большого нестандартного баллона приводит к увеличению габаритов установки;
- конструкция ствола формирования струи не позволяет получать улучшенные показатели струи тушащей жидкости, обеспечивающие более эффективную работу устройства, а требует для управления стволом использования обеих рук;
- значительной время заправки водой и пенообразователем, т.к. тушащую жидкость и пенообразователь заливают через верхнюю крышку, которая крепится на резьбе и требует времени на откручивание.
Кроме того, при заправке известной установки пенообразователем через наливную горловину происходит интенсивное вспенивание раствора, что значительно увеличивает время заправки.
Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является создание конструкции установки для пожаротушения, в которой исключены все вышеуказанные недостатки и достигается организация процесса пенообразования, который обеспечивает получение более качественной пены.
Технический результат в предлагаемом изобретении достигают созданием установки пожаротушения, включающей основание, закрепленные на нем емкость для тушащей жидкости и соединенная с ней через регулирующий блок емкость для воздуха, связанное с ними через соответствующие магистрали устройство для формирования двухфазной тушащей струи, состоящее из ствола формирования струи и рычага управления клапанами подачи жидкости и воздуха, размещенных в магистралях, и систему заправки тушащей жидкости, которая, согласно изобретению, снабжена устройством для образования пены.
Изобретение также характеризуется тем, что ствол формирования струи выполнен составным, причем концевая его часть установлена с возможностью поворота оси ствола и вывода ее из струи.
Использование в предлагаемом изобретении составной конструкции ствола формирования струи обеспечивает более эффективную работу: при одинаковой дисперсности капель дальность струи в режиме компактной струи увеличена в полтора раза (15 м вместо 10 м), в режиме распыливания - в 2,5 раза (10 м вместо 4 м), а также в три раза снижено время переключения с режима на режим и увеличена скорость струи.
Выполнение емкости для тушашей жидкости в виде, по крайней мере, например, двух стандартных баллонов, соединенных магистралью, позволило снизить поперечный и продольный габариты установки, улучшить ее центровку за счет приближения центра тяжести к рамке, снизить общий вес емкости для тушащей жидкости и ее себестоимость.
Изобретение также характеризуется тем, что устройство для образования пены соединено с магистралями подачи тушащей жидкости и воздуха через устройства включения и отключения, например, кранов.
Это позволяет автономно и сразу же, в случае необходимости, перестраивать работу установки с использования тушащей жидкости на использование пенообразователя, поскольку смешивание его с жидкостью происходит не в баллоне с жидкостью, а в магистрали. За счет того, что пенообразователь подают предварительно в трубопровод, подводящий жидкость к смесительному устройству, и далее в разгонное сопло, происходит предварительное растворение и смешение пенообразователя с водой и достижение организации процесса пенообразования, который обеспечивает получение более качественной пены.
Соединение устройства для образования пены с магистралью подачи воздуха обеспечивает сообщение устройства с атмосферой при его заправке пенообразователем через подводящий шланг.
Расположение рычага управления клапанами подачи жидкости и воздуха параллельно стволу формирования двухфазной тушащей струи уменьшает вес ствола и позволяет управлять стволом одной рукой. Выполнение системы заправки тушащей жидкости в виде быстроразъемного соединения, установленного в магистрали подачи тушащей жидкости, позволило сократить время заправки и производить одновременно заправку тушащей жидкости и пенообразователя.
Выполнение основания в виде рамки с закрепленными на ней лямками позволяет использовать предлагаемую установку как ранцевую.
В случае использования основания в виде транспортного средства, например тележек, мотоциклов и др., позволяет в случае использования большего числа баллонов перемещать установку к очагу возгорания.
Предлагаемая конструкция менее подвержена повреждениям в результате неаккуратной эксплуатации из-за меньшей вероятности повреждения баллонов для тушащей жидкости, а также использования более надежной конструкции основания.
Предлагаемая конструкция универсальна, т.к. она может быть собрана в значительной части из стандартных деталей.
Проведенные патентные исследования показали, что не известны технические решения с указанной совокупностью существенных признаков в аналогичных конструкциях установок для пожаротушения, т.е. предлагаемое техническое решение соответствует критерию «новизна».
При анализе известных аналогов и прототипа не обнаружено предложение с совокупностью существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, из чего следует, что для специалистов, занимающихся вопросами пожаротушения, они явным образом не следуют из уровня техники и, следовательно, соответствуют критерию изобретения «изобретательский уровень».
Считаем, что сведений, изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления изобретения.
Предлагаемое изобретение поясняется нижеследующим описанием устройства и чертежами, где
на фиг.1 представлена схема установки для пожаротушения;
на фиг.2 - разрез установки по А-А.
Предлагаемая установка пожаротушения включает основание 1, закрепленные на нем емкость для тушащей жидкости и соединенная с ней через регулирующий блок 17 емкость для воздуха 2, например баллон, связанное с ними через соответствующие магистрали 3 и 4 устройство для образования пены, устройство для формирования двухфазной тушащей струи и систему заправки тушащей жидкости.
При этом емкость для тушащей жидкости выполнена в виде, по крайней мере, двух баллонов 5, соединенных между собой магистралью 3.
Блок 17 служит для снижения давления воздуха, поступающего в емкости жидкости и ствол, до необходимого уровня.
Устройство для образования пены выполнено, например, в виде баллона 6, который соединен с магистралью 3 подачи тушащей жидкости через соединяющую магистраль 7 и устройство включения и отключения, например, крана 8 и через соединяющую магистраль 9 и устройство включения и отключения, например, крана 10 с магистралью 4 подачи воздуха.
В предлагаемом изобретении устройство для формирования двухфазной тушащей струи состоит из ствола формирования струи, расположенного параллельно ему рычага управления 11 клапанами подачи жидкости и воздуха (не показано), размещенных в корпусе 12 ствола.
Ствол формирования струи выполнен составным, причем одна конечная его часть 13 установлена с возможностью поворота относительно оси второй его части 14 и предназначен для или ускорения газокапельного потока дисперсной структуры и получения газокапельной струи.
Узел 15 служит для разъединения двух частей 13 и 14 ствола и вывода конечной части ствола 13 из потока жидкости путем отклонения ее от осевого направления потока.
При этом система заправки тушащей жидкости выполнена в виде быстроразъемного соединения 16, установленного в магистрали подачи тушащей жидкости 3.
В зависимости от области применения предлагаемой установки ее основание 1 может быть выполнено в виде рамы с закрепленными на ней лямками или в виде транспортного средства, например тележек, и т.д.
Так как работа предлагаемой установки для пожаротушения одинакова для всех вариантов конструкций основания, то рассмотрим работу на примере, когда основание 1 выполнено в виде рамы с лямками, т.е. ранцевой вариант исполнения.
Сначала производят заправку установки тушащей жидкостью и пенообразователем. Для этого магистраль 3 подачи тушащей жидкости из баллона 5 и соединяющую магистраль 7, через которую производят подачу пенообразователя в магистраль 3, размыкают с помощью быстроразъемного соединения 16.
К одной из частей быстроразъемного соединения, связанной с магистралью 3, через сопрягаемый элемент быстроразъемного соединения (не показан) подключают шланг заправки жидкостью. При этом через стравливающий клапан (не показан) магистрали 4 и магистраль подачи воздуха 4 убирают в устройстве давление воздуха на поступающую туда жидкость.
Другая часть быстроразъемного соединения через свой сопрягаемый элемент быстроразъемного соединения (не показан) подключена к шлангу заправки пенообразователем.
При этом открывают оба крана 8 и 10, сообщающие его с магистралями подачи тушащей жидкости 3 и магистралью подачи воздуха 4. Магистраль подачи воздуха 4 должна быть сообщена с атмосферой аналогично случаю заправки жидкостью.
После заправки жидкостью и пенообразователем перекрывают краны 8 и 10, отсоединяют от заправочных шлангов магистраль 3 подачи тушащей жидкости и соединяющую магистраль 7 и соединяют быстроразъемное соединение 16. Закрывают также и кран сообщения воздушной магистрали 4 с атмосферой и подсоединяют баллон для воздуха 2. Затем открывают запорный кран баллона для воздуха 2.
Установка полностью готова для работы. Оператор направляет на объект тушения ствол формирования струи и нажимает на рычаг управления клапанами подачи тушащей жидкости и воздуха. Жидкость и воздух поступают в устройство формирования струи, где образуется компактная двухфазная струя.
Двухфазную струю получают путем диспергирования жидкости, смешивания ее с воздухом, и тем самым создают поток газокапельной структуры, который направляют в ствол, где его ускоряют до получения на выходе из части 14 скорости потока, равной или больше скорости звука в двухфазном потоке.
Дальнейшее ускорение потока происходит в концевой части 13, при этом на выходе из этой части сопла поток имеет небольшой угол распыливания.
Для увеличения угла распыливания концевую часть 13 оператор с помощью узла 15 разъединяет с частью 14 и выводит из потока путем поворота ее относительно оси части 14.
При использовании ствола формирования струи данной конструкции возможно получение угла раскрытия струи - 15 градусов.
Был изготовлен и опробован опытный образец предлагаемой установки пожаротушения и получены следующие технические характеристики:
| Таблица 1 | ||
| Наименование | Прототип | Предлагаемая конструкция |
| Тушащая жидкость: | вода (вода с пенообразующим составом) | вода (вода с пенообразующим составом) |
| Количество тушащей жидкости | 10 л | 10 л |
| Дисперсность капель воды...... | около 100 мкм | около 100 мкм |
| Масса в заправленном состоянии | до 20 | до 20 кг |
| Скорость струи в области очага | не менее 20 м/с | не менее 30 м/с |
| Габариты | 600×450×300 мм | 693×354×210 мм |
| Время перезарядки для использования | 40-60 с | 20-30 с |
| Допустимое напряжение при тушении электроустановок под нагрузкой с расстояния не менее 1 метра...... | до 36000 | до 36000 В |
| Дальность струи | до 10 м | до 15 м |
| Дальность распыленной струи | до 4 м | до 10 м |
1. Установка пожаротушения, включающая основание, закрепленные на нем емкость для тушащей жидкости и соединенная с ней через регулирующий блок емкость для воздуха, связанное с ними через соответствующие магистрали устройство для формирования двухфазной тушащей струи, состоящее из ствола формирования струи и рычага управления клапанами подачи жидкости и воздуха, размещенных в магистралях, механизма изменения режима работы струи, систему заправки тушащей жидкости, отличающаяся тем, что она снабжена устройством для образования пены, которое соединено с магистралями подачи тушащей жидкости и воздуха через устройства включения и отключения, например, кранов.
2. Установка пожаротушения по п.1, отличающаяся тем, что емкость для тушащей жидкости выполнена в виде, по крайней мере, двух баллонов, соединенных магистралью между собой.
3. Установка пожаротушения по п.1, отличающаяся тем, что ствол формирования струи выполнен составным, причем концевая его часть установлена с возможностью поворота относительно оси ствола и вывода ее из тушащей струи.
4. Установка пожаротушения по п.1, отличающаяся тем, что рычаг управления клапанами подачи жидкости и воздуха расположен параллельно стволу формирования двухфазной тушащей струи.
5. Установка пожаротушения по п.1, отличающаяся тем, что система заправки тушащей жидкости выполнена в виде быстроразъемного соединения, установленного в магистрали подачи тушащей жидкости.
6. Установка пожаротушения по п.1, отличающаяся тем, что основание выполнено в виде рамки с закрепленными на ней лямками.
7. Установка пожаротушения по п.1 или 5, отличающаяся тем, что основание выполнено в виде транспортного средства.
