Многофункциональная установка пожаротушения и водоснабжения

Изобретение относится к средствам нагрева для получения горячей или перегретой воды, используемой при пожаротушении, ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, проведении аварийно-спасательных работ, в жилищно-коммунальном хозяйстве, для хозяйственных нужд. Многофункциональная установка пожаротушения и водоснабжения содержит, по меньшей мере, одну емкость для воды, генератор перегретой воды с горелочным устройством и выхлопной трубой, трубопровод, снабженный насадком для подачи перегретой воды в зону горения, предохранительную и запорную арматуру, приборы для измерения параметров воды для и обеспечения автоматической работы установки на различных режимах. Причем установка снабжена блоком управления работы установки и блоком управления работой горелочного устройства. Также многофункциональная установка пожаротушения и водоснабжения снабжена емкостью для химических реагентов с участками трубопровода для подачи химических реагентов. Техническим результатом, достигаемым в предложенном изобретении, является автоматизация работы установки для пожаротушения и водоснабжения, при любых заложенных режимах работы. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к средствам нагрева для получения горячей или перегретой, в частности, используемым при пожаротушении, а также при ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, при проведении аварийно-спасательных работ, в аварийных службах различных ведомств, в жилищно-коммунальном хозяйстве городов и на промышленных объектах, в технологических процессах сельского хозяйства, а также использования горячей воды для хозяйственных нужд.

В конкретном описании используется термин «перегретая вода», под которым подразумевается вода, находящаяся в генераторе при повышенном давлении при температуре выше 115⁰С. Поданная из генератора перегретая вода в критическом сечении распылителя за 10^-4–10^-9 секунды после взрывного вскипания, происходящего из-за резкого изменения давления среды нахождения, образует струю парокапельной смеси – смеси капель воды и пара в метастабильном состоянии. Другими наиболее часто встречающимися терминами аналогами являются «вода в метастабильном состоянии», «температурно-активированная вода».

Парокапельная смесь не содержит воздуха, так как состоит из пара и капель воды. Пар, попадая в зону высокой температуры, расширяется, разбавляя и вытесняя воздух, уменьшая содержание кислорода в зоне горения. Следствие резкого понижения кислорода в свою очередь приводит к быстрому, эффективному, без повторного возгорания, тушению очага пожара. Капли воды, попадая в зону горения, вскипают, интенсивно охлаждая горящий объект или вещество и увеличивают объем пара. Кроме того, пар обладает ингибирующими свойствами. Поэтому при применении перегретой воды в процессе тушения огня используются все механизмы прекращения пламенного горения.

Также перегретая вода может быть широко использована для различных хозяйственных нужд, например для борьбы с обледенением, очисткой загрязненных нефтью и продуктами нефтепереработки поверхностей, при этом являясь экологически чистым продуктом.

Известно устройство, описанное в патенте РФ №68325 «Установка пожаротушения» (приор. 06.07.2007, опуб. 27.11.2007). В патенте описана установка пожаротушения, содержащая, по меньшей мере, одну емкость для воды, установку для получения перегретой воды для обеспечения тушения пожара, имеющей теплообменник с горелкой, трубопровод подачи воды и трубопровод подачи перегретой воды, предохранительную и запорную арматуру. Согласно полезной модели, установка дополнительно содержит второй трубопровод подачи воды, и второй трубопровод подачи перегретой воды, при этом в первом трубопроводе подачи воды установлен первый кран и насос динамического типа. Второй трубопровод содержит второй кран и насос объемного типа. Первый и второй трубопроводы подачи воды одним концом соединены с емкостью для воды, а вторым концом соединены с входом теплообменника. Первый трубопровод, подачи перегретой воды, снабжен предохранительной и запорной арматурой, работающей при давлении не более максимального давления насоса динамического типа. Второй трубопровод, подачи перегретой воды, снабжен предохранительной и запорной арматурой, работающей при давлении не более максимального давления насоса объемного типа. Выход теплообменника соответственно соединен через трубопроводы подачи перегретой воды с запорной и предохранительной арматурой с двумя рукавами для обеспечения тушения пожара.

Установка может решать некоторые дополнительные вопросы, кроме пожаротушения, связанные с хозяйственной деятельностью, однако установке присущи недостатки.

Одним из недостатков является ограничение по температуре окружающей среды, в которой она может работать.

Другим недостатком известного устройства является возможность прекращения подогрева воды, в связи с нагревом воды в установке выше температуры на линии насыщения при создаваемом давлении и автоматическим отключением подачи топлива в горелку или сброса вскипающей в устройстве воды в атмосферу через аварийный патрубок или предохранительный клапан.

Этот недостаток решается в патенте РФ №2712649 «Установка для получения горячей воды преимущественно для пожарной техники и котел для нее» (приор. 02.07.2019, опубл. 30.01.2020). Описанная в патенте установка для получения горячей воды, преимущественно для пожарной техники содержит, по меньшей мере, одну емкость для воды, генератор перегретой воды с горелочным устройством, трубопровод. В соответствии с заявленным техническим решением установка содержит приборы для измерения параметров воды, необходимые для обеспечения работы установки на различных режимах для чего на трубопроводе между фильтром и клапаном установлен манометр, на емкости установлен датчик избыточного давления, для управления клапаном, через который осуществляется подача воды в емкость, на емкости установлен датчик температуры для контроля нагрева воды и прекращения ее подачи, на трубопроводе между насосом и клапаном установлен датчик давления воды перед входом в генератор перегретой воды, после клапана и перед входом в генератор перегретой воды на трубопроводе установлен расходомер, на генераторе перегретой воды установлен датчик температуры, также на этом участке трубопровода установлен датчик температуры, для контроля рабочей температуры воды и отключения горелочного устройства, также на этом участке установлен датчик давления для контроля рабочего давления воды, а также отключения горелочного устройства при определенных значениях.

Недостатком устройства является необходимость постоянного контроля и регулирования параметров работы устройства. В устройстве заложено только автоматическое аварийное выключение.

Задачей, поставленной перед настоящим изобретением, является создание многофункциональной установки пожаротушения и водоснабжения.

При этом техническим результатом, достигаемым в предложенном изобретении, является автоматизация работы установки для пожаротушения и водоснабжения, при любых заложенных режимах работы, что расширяет возможность применения его в различных областях хозяйственной деятельности, а также в условиях чрезвычайных ситуаций.

Задача решается, а технический результат достигается тем, что многофункциональная установка пожаротушения и водоснабжения содержит, по меньшей мере, одну емкость для воды, генератор перегретой воды с горелочным устройством и выхлопной трубой, трубопровод, снабженный насадком для подачи перегретой воды в зону горения, предохранительную и запорную арматуру, приборы для измерения параметров воды для и обеспечения автоматической работы установки на различных режимах. К этим приборам относятся:

- на участке забора воды в емкость в трубопроводе между фильтром и клапаном установлен манометр,

- емкость снабжена датчиком объема,

- также емкость снабжена датчиком температуры для контроля нагрева воды,

- на участке трубопровода между выходом генератора перегретой воды и емкостью установлен клапан,

- на участке между емкостью и генератором перегретой воды установлен по меньшей мере один насос,

- между насосом и входом в генератор перегретой воды установлен датчик давления воды,

- после клапана и перед входом в генератор перегретой воды на трубопроводе установлен расходомер,

- на участке трубопровода после генератора перегретой воды установлены датчик температуры и датчик давления.

Причем установка снабжена блоком управления работы установки и блоком управления работой горелочного устройства. Входы блока управления работы установки электрически соединены по меньшей мере с датчиком температуры и датчиком давления, расположенными на выходе генератора перегретой воды и датчиком объема, расположенного в емкости. Выходы блока управления установки электрически соединены по меньшей мере с клапанами, расположенными на участке трубопровода между выходом генератора перегретой воды котла и емкостью, клапанами, расположенными на участке между выходом генератора перегретой воды и выходным отверстием трубопровода установки, клапаном, расположенным на участке трубопровода забора воды в емкость, клапаном, расположенным на участке трубопровода между емкостью и входом генератора перегретой воды.

Входы блока управления работой горелочного устройства электрически соединены с датчиком температуры для контроля нагрева воды в емкости, датчиком температуры, расположенным на выходе генератора перегретой воды, датчиком температуры, расположенным на участке трубопровода между выходом генератора перегретой воды и емкостью, датчиком давления, расположенным на участке трубопровода между насосом и входом генератора перегретой воды, датчиком давления, расположенным на участке трубопровода после выхода генератора перегретой воды, а также расходомером, установленным на участке трубопровода между насосом и входом генератора перегретой воды, и с датчиком объема топлива в емкости топлива, а выходы блока управления горелочного устройства соединены с клапаном подачи топлива и с клапаном подачи воздуха.

Также в многофункциональной установке пожаротушения и водоснабжения на участке между насосом и генератором перегретой воды выполнен отвод трубопровода для подключения к рукавной катушке.

Многофункциональная установка пожаротушения и водоснабжения снабжена емкостью для химических реагентов с участками трубопровода для подачи химических реагентов. Емкость снабжена датчиком объема, который подключен к блоку управления работы установки. Первый участок трубопровода для подачи химических реагентов соединен с отводом трубопровода для подключения к рукавной катушке. И на этом участке трубопровода установлен клапан, подключенный к выходу блока управления работы установки.

Второй участок трубопровода для подачи химических веществ снабжен клапаном, подключенным к выходу блока управления работы установки. Второй участок трубопровода для подачи химических веществ соединен с участком трубопровода после клапана, установленного перед выходным отверстием.

Как вариант, на выхлопной трубе горелочного устройства многофункциональной установки пожаротушения и водоснабжения установлены датчик температуры и анализатор выхлопных газов, электрически подключенных ко входу блока управления работой горелочного устройства.

Как вариант блоки управления работы установки и горелочного устройства могут быть снабжены табло с выводимой информацией о работе установки и устройства.

Предпочтительно, чтобы блок управления работы установки имел возможность ручного управления.

Также предпочтительно, чтобы блок управления работой горелочного устройства имел возможность ручного управления.

Предпочтительно, чтобы по меньшей мере один клапан имел возможность ручного управления.

Информация о температуре и давлении воды на выходе генератора перегретой воды необходима для автоматического постоянного анализа и сравнения с температурой, необходимой для заданного режима работы установки, и регулировки температуры. Регулировка производится за счет подачи необходимых сигналов на клапаны, расположенные на участке трубопровода между выходом генератора перегретой воды и емкостью, или на клапаны, расположенными на участке между выходом генератора перегретой воды и выходным отверстием трубопровода установки. Информация, получаемая с датчика объема, расположенного в емкости, позволяет определять количество воды в емкости и подавать соответствующие сигналы на клапан, расположенный на участке трубопровода забора воды в емкость.

Данные, поступающие в блок управления работой горелочного устройства с температурного датчика для контроля нагрева воды в емкости, температурного датчика, расположенного на выходе генератора перегретой воды, температурного датчика, расположенного на участке трубопровода между выходом генератора перегретой воды и емкостью, датчика давления, расположенным на участке трубопровода между насосом и входом генератора перегретой воды, датчика давления, расположенного на участке трубопровода после выхода генератора перегретой воды, а также расходомера, установленного на участке трубопровода между насосом и входом генератора перегретой воды, и с датчика объема топлива в емкости топлива, необходимы для программного поддержания температуры воды на выходе установки в соответствии с заданным исполняемым режимом. Для этого сигналы после программной обработки блоком управления горелочного устройства поступают на клапан подачи топлива и клапан подачи воздуха.

Выполнение отвода трубопровода для подключения к рукавной катушке на участке между насосом и генератором перегретой воды позволяет создать режим подачи воды обычной температуры стволом высокого давления. При этом в случае, если многофункциональная установка снабжена емкостью для химических веществ с участком трубопровода для подачи химических веществ, возможна реализация режима подачи воды с химическими веществами.

Другой режим, а именно подачу химических веществ с перегретой водой, возможно осуществить если участок трубопровода для подачи химических веществ соединен с участком трубопровода после клапана, установленного перед выходным отверстием.

И в одном, и в другом режимах возможно программное управление объемом подаваемых химических веществ. Объем подаваемых химических веществ зависит от их типа. В предлагаемой установке возможно применение, например таких веществ, как химические реагенты, поверхностно активированные вещества, пенообразователи и другие вещества.

Регулирование производят программно с блока управления работы установки, подавая соответствующие сигналы на клапаны, регулирующие объем подаваемых химических веществ.

В одном случае это клапан, установленный на участке трубопровода для подачи химических веществ, соединенном с отводом трубопровода для подключения к рукавной катушке. В другом случае это клапан, установленный на участке трубопровода для подачи химических веществ, соединенном с участком трубопровода после клапана, установленного перед выходным отверстием.

Таким образом все отличительные признаки настоящего изобретения направлены на достижение технического результата, а именно автоматизацию работы установки для пожаротушения и водоснабжения, при любых заложенных режимах работы. Изобретение позволяет осуществлять по меньшей мере 7 режимов работы в автоматическом режиме, что расширяет возможность применения многофункциональной установки пожаротушения и водоснабжения в различных областях хозяйственной деятельности, а также в условиях чрезвычайных ситуаций.

Температурный датчик и анализатор выхлопных газов, электрически подключенные ко входу блока управления работой горелочного устройства, установленные на выхлопной трубе горелочного устройства позволяют постоянно отслеживать оптимальную работу горелочного устройства, меняя соотношение подаваемых топлива и воздуха. Это повышает экологическую безопасность многофункциональной установки пожаротушения и водоснабжения, позволяет экономить топливо.

Для удобства блоки управления работы установки и горелочного устройства могут быть снабжены экраном с выводимой информацией о работе установки и горелочного устройства.

Наличие возможности ручного управления блоком управления работы установки, блоком управления работой горелочного устройства, а также по меньшей мере одним клапаном, позволяет выключить установку в случае аварийной ситуации, то есть повысить безопасность многофункциональной установки пожаротушения и водоснабжения, что позволяет использовать установку на промышленных предприятиях и в ЖКХ.

В последующем заявляемое изобретение поясняется подробным описанием конкретного, но не ограничивающего настоящее решение, примера его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых изображены:

фиг. 1 – гидравлическая схема работы многофункциональной установки пожаротушения и водоснабжения;

фиг. 2 – электрическая схема работы блока управления установки пожаротушения и водоснабжения;

фиг.3 - электрическая схема работы блока управления горелочного устройства;

фиг.4 – схематически показан насадок для смешивания химического вещества с перегретой или горячей водой.

Многофункциональная установка пожаротушения и водоснабжения включает в себя следующие элементы конструкции, которые соединены между собой трубопроводом, диаметр которого не превышает 32 мм:

- 1 – насос для забора воды в емкость;

- 2 – забор воды из пожарного гидранта;

- 3, 6, 9, 10, 11, 16, 17, 19, 20, 26, 27, 28, 33, 35, 36, 39, 40, 43, 44, 46 – клапаны;

- 4, 13 – фильтры;

- 5 – манометр;

- 7, 41 – емкость;

- 8, 24, 31, 37 – датчики температуры;

- 12, 42 – датчики объема;

- 14 – насос целевого применения до 22,1 МПа;

- 15 – насос общего применения до 5,0 МПа;

- 18, 32, 34 – датчики давления;

- 21 – рукавная катушка;

- 22 – расходомер;

- 23 – горелочное устройство;

- 25 – генератор перегретой воды;

- 29, 30 – предохранительные клапана;

- 38 – обратный клапан;

- 45 – насос дозатора.

При этом для работы генератора 25 перегретой воды многофункциональная установка пожаротушения и водоснабжения включает в себя следующие элементы, фиг. 3:

- 47 – топливная емкость;

- 48 – датчик объема топливной емкости;

- 49 – топливный насос;

- 50 – вентилятор;

- 51 – клапан подачи топлива;

- 52 – клапан подачи воздуха;

- 56 - анализатор выхлопных газов.

Для автоматической регулировки работы многофункциональная установка пожаротушения и водоснабжения снабжена блоком 53 управления работы установки и блоком 54 управления работой горелочного устройства. Для визуализации режимов работы, а также для настройки режимов работы, информация с блока 53 управления работы установки и блока 54 управления работой горелочного устройства отражается на экране 55. Также, в случае использования экрана 55 с тачскрином возможно использование его для программирования режимов работы многофункциональной установки пожаротушения и водоснабжения.

В соответствии с заявленным изобретением многофункциональная установка пожаротушения и водоснабжения, гидравлическая схема работы которой, представлена на фиг.1 имеет несколько технологических режимов работы и несколько эксплуатационных режимов работы.

К технологическим режимам работы можно отнести:

- режим «Прогрев емкости подаваемой воды»;

- режим «Завершение работы»;

- режим «Аварийная остановка»;

- режим «Продувка системы сжатым воздухом».

К эксплуатационным режимам работы можно отнести:

- режим «Подача воды обычной температуры на ствол высокого давления»;

- режим «Подача воды обычной температуры на ствол высокого давления с дополнительным введением химических веществ»;

- режим «Подача перегретой воды насосом общего применения»;

- режим «Подача перегретой воды насосом общего применения с дополнительным введением химических веществ»;

- режим «Подача перегретой воды через насос целевого применения»

- режим «Подача горячей воды»;

- режим «Котельный».

В конкретном приведенном примере исполнения многофункциональной установки пожаротушения и водоснабжения при подаче электропитания на блок 54 управления работы установки пожаротушения и водоснабжения происходит опрос всех клапанов и датчиков на исправность. При этом на экран 55 выводятся индикация готовности работы датчика 12 объема воды находящейся в емкости 7 и индикация готовности работы датчика 42 объема химического вещества в емкости 41. Высвечивается индикация готовности работы температурных датчиков 8, 24, 31, 37, датчиков 18, 32, 34 давлений, датчиков 22 расхода воды. Также на экран 55 выводятся параметры работы горелочного устройства 23, а именно показания датчика 48 объема, индикация готовности работы насоса 49, индикация готовности работы вентилятора 50, индикация работоспособности клапана 51 подачи топлива и клапана 52 подачи воздуха. Также на экран 55 выводится индикация готовности работы насоса 45 подачи химического вещества.

После опроса всех датчиков, клапаны 9, 28, 35, 43 находятся в открытом положении, а клапаны 10, 11, 16, 17, 19, 20, 26, 27, 33, 36, 39, 40, 44, 46 в закрытом положении. Горелочное устройство находится в режиме ожидания.

Работа горелочного устройства 23, схема которой показана на фиг. 3, регулируется блоком 53 управления горелочного устройства 23.

Количество подаваемой энергии регулируется объемом подаваемого топлива через регулирующий клапан 51, при этом насос 49 подачи топлива создает постоянное давление. Объем подаваемого воздуха в горелочное устройство 23 регулируется заслонками клапана 52, при этом давление воздуха, создаваемое вентилятором 50, тоже постоянное. Сигнал для регулирования клапана 51 подачи топлива и клапана 52 подачи воздуха подается с блока управления 53 горелочного устройства 23.

Первоначально настраивается точка поджига при минимальной подачи топлива через клапан 51 подачи топлива и минимального подачи воздуха через клапан 52 подачи воздуха. В самой горелке 23 стоит световой датчик, на фиг.3 не показан, который контролирует факт поджига. Если поджиг произошел, клапан 51 подачи топлива и клапан 52 подачи воздуха настраиваются в процентном соотношении, плавно открываются, выходя на рабочий режим.

Соотношение подачи топлива и воздуха программируется автоматически по данным, получаемым с анализатора 56 выхлопных газов, таким образом, чтобы топливо сгорало полностью, отдавая всю тепловую энергию нагреваемому веществу и не образовывало нагара внутри генератора 25 перегретой воды. Горелочное устройство 23 автоматически настраивается на разные режимы работы блоком управления 53 горелочным устройством 23.

Блок 53 управления горелочным устройством 23 контролирует все параметры установки пожаротушения, а именно: датчики 8, 31, 37 температуры, датчики 18, 32 давления, расходомер 22, объем воды датчиком 12, который находится в емкости 7, в зависимости от выбранного режима работы установки пожаротушения. При выходе контролируемых параметров за заложенные пределы, на которые запрограммированы контролирующие датчики при выбранном режиме, произойдет автоматическое отключение горелочного устройства 23. Например, при объеме воды в емкости 7, который показывает датчик 12, менее 300 литров, работа горелочного устройства невозможна. Поэтому произойдет либо автоматическое отключение горелочного устройства 23 или горелочное устройство 23 не запустится. Также существует ограничение на запуск горелочного устройства 23 при повышенной температуре воды в емкости 7, которую показывает датчик 8 температуры. Так, при температуре воды более 60°С, горелочное устройство 23 не запустится. Также ограничением для работы горелочного устройства является пониженный расход воды, определяемый датчиком 22, например менее 1 л/с. Также произойдет отключение горелочного устройства 23 в случае, если датчики 18, 32 давления будут показывать давление ниже необходимого.

Количество топлива, которое измеряет датчик 48, также будет отображен на экране 55, отображающем работу блока управления 53 горелочным устройством 23.

Режим «Подогрев емкости» применяется при пониженных температурах окружающей среды. С помощью программного обеспечения блока 54 управления установки и блока 53 управления горелочным устройством 23 режим «Подогрев емкости» настраивается на работу следующим образом. На экране 55 выбирается режим «Подогрев емкости». Вода по трубопроводу через клапан 9 и фильтр 13 поступает в насос 15 общего применения. С блока 54 управления установки на клапаны 17, 33, 35, 28 поступает сигнал об открытии, а на клапаны 16, 19, 27, 36, 39 сигнал о закрытии. С блока 54 управления установки подается сигнал о включении насоса 15 общего применения, который создает давление до 5,0 МПа, фиксируемое на датчике 18 давления. Вода подается в генератор 25 перегретой воды, после вода проходит через датчик 31 температуры, датчик 32 давления, клапан 33, датчик 34 давления, клапан 35, датчик 37 температуры и поступает обратно в емкость 7. При этом расходомер 22 должен показывать на экране 55 блока 54 управления установки и блока 53 управления горелочным устройством 23 не менее 1 л/с, на датчике 32 давления должно быть не менее 2,0 МПа. После соблюдения всех условий запускается горелочное устройство 23, которое греет воду до 100°С. Измеряет этот параметр датчик 31 температуры. Если горелочное устройство 23 нагреет воду до 120°С по измерениям датчика 31 температуры, горелочное устройство 23 отключится и произойдет перезапуск. В этих условиях горелочное устройство 23 работает на минимальном режиме. Это будет продолжаться до того момента, пока датчик температуры 8 емкости 7 не покажет значение 40°С. Горелочное устройство 23 отключится, но насос 15 общего применения будет продолжать работу в течение 3 минут, чтобы вода в емкости 7 полностью перемешалась и была одной температурой. После произойдет автоматическое завершение работы или в ручном режиме можно выбрать на экране 55 режим «Завершение работы». Все насосы выключатся, а все клапаны перейдут в исходное положение.

При выборе на экране 55 режима «Завершение работы», горелочное устройство 23 отключится. После снижения температуры до 100°С определяемой датчиком 31 температуры, с блока 54 управления установки придет сигнал на открытие клапана 35, и закрытие клапана 39. Циркуляция воды продолжится до того момента пока температура датчика 31 не сравняется с температурой датчика 8, который находится в емкости 7. После произойдет автоматическое завершение работы, все насосы выключатся, а все клапаны перейдут в исходное положение.

При режиме «Аварийный режим» с блока 54 управления установки поступает сигнал на отключение горелочного устройства 23, насосов 14, 15, 45, открытие клапана 27, затем открытие всех остальных клапанов 33, 35, 36, 39. Применяется этот режим в экстренной ситуации. После применения режима «Аварийный режим» необходимо заново запустить режим «Подогрев емкости», а затем режим «Завершение работы».

Режим «Продувка системы сжатым воздухом» необходим при хранении установки пожаротушения, нахождения на открытом воздухе более 10 часов без работы при температуре окружающего воздуха от ниже 0°С. С помощью программного обеспечения блока 54 управления установки настраивается на работу следующим образом. Открываются клапаны 16,17, 19, 27, 28, 33, 35, 36, 39 и клапан 10, через который подается сжатый воздух под давлением для вытеснения всей воды из трубопровода многофункциональной установки пожаротушения и водоснабжения.

Для включения режима «Подача холодной воды стволом высокого давления» с помощью программного обеспечения блока 54 управления установки на экране 55 выбирается соответствующий режим, и вода по трубопроводу через клапан 9 и фильтр 13 поступает в насос 15 общего применения. Клапаны 17, 19 открываются, а клапаны 35, 39 закрываются. Включается насос 15 общего применения, создавая давление до 5,0 МПа. Вода подается в рукавную катушку 21. В случаи перекрывания подачи воды стволом на рукавной катушке, резко увеличивается давление. На датчике 18 давления по достижении значения более 4,0 МПа открывается контролирующий клапан 36. Вода проходит через контролирующий клапан 36, который оттарирован на минимальный расход в 0,5 л/с, поступает обратно в емкость. Контролирующий клапан 36 в этом режиме настроен на продолжительность работы не более 5 минут. По истечению 5 минут работы контролирующего клапана 36 через блок управления устройством 54 подается сигнал на выключение насоса 15 общего применения. Горелочное устройство 23в этом режиме не задействуется.

Для реализации режима «Подача воды обычной температуры на ствол высокого давления с дополнительным введением химических веществ», таких как химических реагентов, поверхностно активных веществ, в том числе и пенообразователей, необходимо на экране с тачскрином блока 54 управления установкой выбрать и нажать соответствующую иконку, включится насос 45 дозатора и откроются клапаны 46, 20.

Для включения режима «Подача перегретой воды через насос общего применения» с помощью программного обеспечения блока 54 управления установки на экране 55 выбирается соответствующий режим. Вода по трубопроводу через клапан 9 и фильтр 13 поступает в насос 15 общего применения, клапаны 17, 33, 35, 28 открываются, а клапаны 16, 19, 27, 36, 39 закрываются. Включается насос 15 общего применения, создавая давление до 5,0 МПа на датчике 18 давления. Вода подается в генератор 25 перегретой воды. Затем вода проходит через температурный датчик 31, датчик 32 давления, клапан 33, датчик 34 давления, клапан 35, датчик 37 температуры и поступает обратно в емкость 7. Запускается горелочное устройство 23, происходит нагрев воды. При достижении температуры воды 100⁰С в датчике 31 сначала открывается клапаны 36, 39, а потом закрывается клапан 35. Горелочное устройство 23, при этом режиме, греет воду в автоматическом режиме до диапазона не менее 165°С и не более 230°С. В случае перекрывания ствола резко увеличится давление на датчике 34 давления, что влечет за собой открытие клапана 36. Горячая вода проходит через клапан 36, который запрограммирован на пропуск минимального расхода в 0,5 л/с, и поступает обратно в емкость. Клапан 36 в этом режиме настроен на продолжительность работы не более 1 минуты. По истечению 1 минут работы клапана 36 с блока 54 управления работой установки поступает сигнал на выключение горелочного устройства 23. После снижения температуры до 100⁰С на датчике 31 температуры с блока 54 управления работой установки поступает сигнал на открытие клапана 35, и на закрытие клапанов 36, 39. Циркуляция воды продолжается до того момента, пока температура датчика 31 не сравняется с температурой датчика 8, который находится в емкости 7.

В случаи большого расхода и медленного нагрева воды предусмотрен клапан 33, который по сигналу с блока 54 управления работой установки будет постепенно закрываться до достижения давления не менее 2,0 МПа, определяемым датчиком 32 давления. Вследствие этого будет происходить быстрое нагревание воды до заданной температуры. После выхода на заданную температуру, определяемую датчиком 31 температуры, блок 54 управления работой установки дает сигнал на полное открывание клапана 33. Если будет происходить резкое увеличение температуры на датчике 31, а клапан 33 полностью открыт, блок 54 управления работой установки дает сигнал на открытие клапана 36, на время не более 10 сек. и так может продолжаться неопределенное время, вплоть до завершения работы.

В случаи несрабатывания клапана 36 при перекрывании стволов предусмотрен аварийный клапан 29. При срабатывании клапана 29 давление на датчике 34 падает, а с блока 54 управления работой установки в течение 10 секунд приходит сигнал на отключение горелочного устройства 23.

Для включения режима «Подача перегретой воды насосом общего применения с дополнительным введением химических веществ» на экране 55 с тачскрином блока 54 управления установкой выбрать и нажать соответствующую иконку. Включится насос 45 дозатора и откроются клапаны 46, 40. В этом режиме подмешивание происходит после клапана 38, установленного перед выходным отверстием. Возможные для использования дозирующие устройства могут быть как стационарные, установленные возле установки пожаротушения, так и переносные. При этом в обоих случаях подмешивание происходит на выходе перегретой воды в атмосферу. Это необходимо для того, чтобы подмешиваемое вещество не ухудшило своих характеристик под воздействием высокой температуры. На рисунке 4 представлен специальный насадок, в котором подмешиваемое химическое вещество соединяется с перегретой водой и вместе с ней сразу выходит в атмосферу.

Режим «Подача перегретой воды через насос целевого применения» предназначен для подачи воды по горизонтали, в специальных рукавах на расстояние не менее 2000 м, а по вертикали не менее 300 метров, как вверх, так и вниз. Для включения этого режима на экране 55 с тачскрином блока 54 управления установкой выбрать и нажать соответствующую иконку. Вода по трубопроводу через клапан 9 и фильтр 13 поступает в насос 14 целевого применения, клапаны 16, 33, 35 откроются, а клапаны 17, 19, 27, 28, 36, 39 закроются. Включится насос 14 целевого применения, создавая давление до 22,1 МПа на датчике 18 давления. Вода подается в генератор 25 перегретой воды. Затем вода проходит через температурный датчик 31, датчик 32 давления, клапан 33, датчик 34 давления, клапан 35, датчик температуры 37 и поступает обратно в емкость 7. Запускается горелочное устройство 23, происходит нагрев воды. По достижению температуры воды в датчике 31 до 100°С сначала открывается клапан 39, а потом закрывается клапан 35. Работа клапана 36 в этом режиме не предусмотрена. Горелочное устройство, при этом режиме, греет воду в автоматическом режиме в диапазоне от 165°С и до 374°С. После завершения работы нужно на экране 55 с тачскрином блока 54 управления установкой выбрать и нажать «завершение работы (остановка)». Горелочное устройство 23 отключится, после снижения температуры до 100°С на датчике температуры 31 блок 54 управления установкой дает сигнал на открытие клапана 35 и закрытие клапана 39. Циркуляция воды продолжится до того момента, пока температура датчика 31 не сравняется с температурой датчика 8, который находится в емкости 7. В случаи перекрывания стволов предусмотрен аварийный клапан 30, который в зависимости от мощности горелочного устройства 23 и необходимой температуры и давления в системе настроен на соответствующее давление.

Режим «Режим подачи горячей воды» предназначен для использования горячей воды для хозяйственных нужд. С помощью программного обеспечения этот режим настраивается на работу следующим образом. Для включения этого режима на экране 55 с тачскрином блока 54 управления установкой выбрать и нажать соответствующую иконку. Вода по трубопроводу через клапан 9 и фильтр 13 поступает в насос 15 общего применения. Клапаны 17, 33, 35, 28 открываются, а клапаны 16, 19, 27, 36, 39 закрываются. Включается насос 15 общего применения, создавая давление до 5,0 МПа на датчике 18 давления. Вода подается в генератор 25 перегретой воды. Затем вода проходит через температурный датчик 31, датчик 32 давления, клапан 33, датчик 34 давления, клапан 35, датчик 37 температуры и поступает обратно в емкость 7. При этом расходомер 22 должен показывать на экране 55 блока 54 управления установкой не менее 1 л/с, на датчике 32 давления должно быть не менее 2,0 МПа. После соблюдения всех условий запускается горелочное устройство 23, которое греет воду до 120°С. Измеряет этот параметр датчик 31 температуры. При этом горелочное устройство 23 работает на минимальном режиме. По достижению температуры воды 100°С в датчике 31 блок 54 управления установкой сначала дает сигнал на открытие клапана 39, а потом на закрытие клапана 35.

Режим «Котельный режим» предусмотрен для подключения многофункциональной установки пожаротушения и водоснабжения к теплосети для обеспечения теплом по временной схеме объектов ЖКХ. Например, при мощности горелочного устройства 23 в 2,3 МВт можно обеспечить теплом здания общей площадью до 23000 м². С помощью программного обеспечения этот режим настраивается на работу следующим образом. Для включения этого режима на экране 55 с тачскрином блока 54 управления установкой выбрать и нажать соответствующую иконку. Вода по трубопроводу через клапан 9 и фильтр 13 поступает в насос общего применения 15, клапаны 17, 33, 35, 28 открываются, а клапаны 16, 19, 27, 36, 39 закрываются. Включается насос 15 общего применения, создавая давление до 5,0 МПа на датчике 18 давления. Вода подается в генератор 25 перегретой воды. Затем вода проходит через температурный датчик 31, датчик 32 давления, клапан 33, датчик 34 давления, клапан 35, датчик температуры 37 и поступает обратно в емкость 7. При этом расходомер 22 должен показывать на экране 55 блока 54 управления установкой не менее 1 л/с, на датчике 32 давления должно быть не менее 2,0 МПа. После соблюдения всех условий запускается горелочное устройство 23, которое греет воду до 165°С. Измеряет этот параметр датчик температуры 31. Первоначально по достижении температуры воды 100⁰С в датчике 31 блок 54 управления установкой сначала дает сигнал на открытие клапана 39, а потом на закрытие клапана 35.

Забор воды для пополнения емкости 7 производится с помощью либо насоса 1, либо из пожарного гидранта 2. Как только объем воды падает до 75%, блок 54 управления установкой сначала дает сигнал на открытие клапана 6 открывается и происходит подача воды в емкость 7. При достижении 100% объема воды в емкости 7, блок 54 управления установкой сначала дает сигнал на закрытие клапана 6. Манометр 5 служит для контроля давления подаваемой воды в емкость 7.

Многофункциональная установка пожаротушения и водоснабжения может быть установлена на базе шасси автомобиля, на базе автомобильного прицепа, полуприцепа, тележках, различных размеров. Также многофункциональная установка пожаротушения и водоснабжения может быть установлена на железнодорожную платформу или, например, на корабле. Вариантов исполнения многофункциональной установки пожаротушения и водоснабжения также достаточно много. Она может быть в контейнерном исполнении, например размещена в стандартных двадцатифутовых контейнерах или сорокафутовых контейнерах, в специально изготовленных корпусах на стационарной основе. Это позволяет широко применять одну и ту же установку при пожаротушении, при проведении аварийно-спасательных работ, при ликвидации чрезвычайных ситуаций в жилищно-коммунальном хозяйстве городов и аварийных службах различных ведомств, на промышленных объектах и технологических процессах сельского хозяйства.

1. Многофункциональная установка пожаротушения и водоснабжения содержащая, по меньшей мере, одну емкость для воды, генератор перегретой воды с горелочным устройством и выхлопной трубой, трубопровод, снабжаемый насадком для подачи перегретой воды в зону горения, предохранительную и запорную арматуру, приборы для измерения параметров воды для обеспечения автоматической работы установки на различных режимах, для чего на участке забора воды в емкость в трубопроводе между фильтром и клапаном установлен манометр, емкость снабжена датчиком объема, также емкость снабжена датчиком температуры для контроля нагрева воды, а на участке трубопровода между выходом с генератора перегретой воды и емкостью установлен клапан, на участке между емкостью и генератором перегретой воды установлен по меньшей мере один насос, между насосом и входом в генератор перегретой воды установлен датчик давления воды, после клапана и перед входом в генератор перегретой воды на трубопроводе установлен расходомер, на участке трубопровода после генератора перегретой воды установлены датчик температуры и датчик давления, отличающееся тем, что установка снабжена блоком управления работой установки и блоком управления работой горелочного устройства, причем входы блока управления работой установки электрически соединены по меньшей мере с датчиком температуры и датчиком давления, расположенными на выходе генератора перегретой воды, и датчиком объема, расположенным в емкости, а выходы блока управления установки электрически соединены по меньшей мере с клапанами, расположенными на участке трубопровода между выходом генератора перегретой воды и емкостью, клапанами, расположенными на участке между выходом генератора перегретой воды и выходным отверстием трубопровода установки, клапаном, расположенным на участке трубопровода забора воды в емкость, клапаном, расположенным на участке трубопровода между емкостью и входом генератора перегретой воды, при этом входы блока управления работой горелочного устройства электрически соединены с датчиком температуры емкости, датчиком температуры, расположенным на выходе генератора перегретой воды, датчиком температуры, расположенным на участке трубопровода между выходом генератора перегретой воды и емкостью, датчиком давления, расположенным на участке трубопровода между насосом и входом генератора перегретой воды, датчиком давления, расположенным на участке трубопровода после выхода генератора перегретой воды, а также расходомером, установленным на участке трубопровода между насосом и входом генератора перегретой воды, датчиком уровня топлива в емкости топлива, а выходы блока управления горелочного устройства соединены с клапаном подачи топлива и с клапаном подачи воздуха, причем на участке между насосом и генератором перегретой воды выполнен отвод трубопровода для подключения к рукавной катушке, и многофункциональная установка пожаротушения и водоснабжения снабжена емкостью с установленным на ней датчиком объема для химических веществ с первым участком трубопровода для подачи химических веществ, датчик объема подключен к блоку управления работой установки, причем первый участок трубопровода для подачи химических веществ соединен с отводом трубопровода для подключения к рукавной катушке, и на первом участке трубопровода установлен клапан, подключенный к выходу блока управления работой устройства, и емкость снабжена вторым участком трубопровода для подачи химических веществ, на котором установлен клапан, подключенный к выходу блока управления работой устройства, и второй участок трубопровода для подачи химических веществ соединен с участком трубопровода устройства после клапана, установленного перед выходным отверстием.

2. Многофункциональная установка пожаротушения и водоснабжения по п.1, отличающаяся тем, что на выхлопной трубе горелочного устройства установлены датчик температуры и анализатор выхлопных газов, электрически подключенные к входу блока управления работой горелочного устройства.

3. Многофункциональная установка пожаротушения и водоснабжения по п.1, отличающаяся тем, что блок управления работой устройства снабжен экраном с выводимой информацией о работе устройства.

4. Многофункциональная установка пожаротушения и водоснабжения по п.1, отличающаяся тем, что блок управления работой устройства имеет возможность ручного управления.

5. Многофункциональная установка пожаротушения и водоснабжения по п.1, отличающаяся тем, что блок управления работой горелочного устройства имеет возможность ручного управления.

6. Многофункциональная установка пожаротушения и водоснабжения по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один клапан имеет возможность ручного управления.