Система пожаротушения
Полезная модель относится к системам непрерывного пожаротушения высотных зданий в условиях плотной городской застройки. Система пожаротушения, содержит наземную пожарную машину 1 с водозаборным насосом 10 и пожарный вертолет 2 с брандспойтом 13, выполненные с возможностью соединения между собой пожарным напорным рукавом 3. Напорный рукав 3 намотан на барабане 4 пожарной машины 1. Для подъема напорного рукава 3 на борт вертолета 2 и соединения его с брандспойтом 13 вертолета, последний оснащен устройством 17 «подъема-спуска» троса 18. Для уменьшения вероятности разрыва пожарного напорного рукава 3 вертолет оснащен эжекторным насосом 14, на оси которого установлен брандспойт 13. Пожарная машина 1 снабжена накопительной емкостью 8 с возможностью соединения ее через водозаборный насос 10 с водопроводной сетью и/или с естественными источниками воды. 2 з.п.ф.; 2 илл.
Полезная модель относится к пожаротушению, а именно к комбинированным системам пожаротушения высотных зданий.
Известна система пожаротушения (JP 2004065905, МПК: А62С 27/00, А62С 3/02, 2004), содержащая наземную пожарную машину с водозаборным насосом и пожарный вертолет с брандспойтом, выполненные с возможностью соединения между собой пожарным напорным рукавом, причем напорный рукав пожарной машины установлен на ее намоточном барабане, а машина снабжена накопительной емкостью с возможностью соединения ее через водозаборный насос с водопроводной сетью и/или с естественными источниками воды. При этом на пожарном вертолете дополнительно установлен бортовой барабан с бортовым пожарным напорным рукавом длинной, не меньшей минимально допустимой и безопасной высоты зависания вертолета над наземной пожарной машиной и устройство «спуска-подъема» пожарного напорного рукава. Один конец бортового пожарного рукава вертолета соединен с брандспойтом, установленным на бортовой поворотной платформе, а другой свободный (спускаемый) конец пожарного напорного рукава снабжен муфтовой головкой для соединения со свободным концом напорного рукава намоточного барабана наземной пожарной машины.
Согласно данным (US2006175429, МПК8: B64D 1/18; А62С 25/00; B64D 1/00, 2006) техническая реализация системы пожаротушения горящих высотных зданий на основе комбинации пожарной машины и пожарного вертолета проблематична из-за возможности разрыва напорных рукавов под действием силы тяжести столба жидкости и силы давления
водонапорного насоса пожарной машины, необходимой для создания струи воды достаточного напора в брандспойте на требуемой высоте полета пожарного вертолета (высоте пожаротушения). Кроме того, габаритные ограничения вертолета не позволяют установить барабан для намотки спускаемого пожарного напорного рукава достаточной длины для забора воды и тушения пожаров на верхних этажах высотных зданий в условиях плотной городской застройки.
Задачей полезной модели является решение проблемы технической реализации комбинированной системы пожаротушения и обеспечение возможности ее непрерывного водоснабжения в процессе пожаротушения.
Техническим результатом полезной модели является снижение давления в пожарных напорных рукавах и уменьшение габаритов пожарного оборудования на вертолете.
Решение поставленной задачи и достижение заявленного технического результата достигается тем, что система пожаротушения, содержащая наземную пожарную машину с водозаборным насосом и пожарный вертолет с брандспойтом, выполненные с возможностью соединения между собой пожарным напорным рукавом, причем напорный рукав пожарной машины установлен на ее намоточном барабане, а машина снабжена накопительной емкостью с возможностью соединения ее через водозаборный насос с водопроводной сетью и/или с естественными источниками воды согласно изобретению вертолет дополнительно содержит устройство «подъема-спуска» троса, эжекторный насос и датчик давления, причем брандспойт установлен в полости эжекторного насоса на его центральной оси, сигнальный вход датчика давления соединен с внутренней полостью брандспойта, а выход - с включателем эжекторного насоса.
При этом устройство «подъема-спуска» троса содержит реверсивный электродвигатель, на оси которого установлена катушка с намотанным на нее тросом, а на свободном конце троса закреплено устройство захвата пожарного напорного рукава наземной пожарной машины, выполненное в виде петли или крюка.
Введение устройства «подъема-спуска» троса, выполненного в виде реверсивного электродвигателя, на оси которого установлена катушка с намотанным на нее тросом, на конце которого закреплено устройство захвата пожарного рукава пожарной машины, позволяет исключить на вертолете громоздкий бортовой барабан для намотки пожарного рукава и, тем самым, уменьшить влияние габаритных ограничений грузовых отсеков вертолета на допустимую длину пожарного рукава, используемого для подачи воды с наземной пожарной машины на вертолет. При этом увеличиваются возможности системы по тушению пожаров на более высоких этажах зданий. Снабжение вертолета эжекторным насосом и установка брандспойта на его центральной оси позволяют снизить давление в полости пожарного рукава, соединяющего пожарную машину с пожарным вертолетом. Снижение при этом требований к прочности пожарного рукава позволяет увеличить допустимую длину напорного рукава заданной прочности и, как следствие, увеличить по высоте возможности пожаротушения пожарной системы. Введение датчика давления, сигнальный вход которого соединен с внутренней полостью брандспойта вертолета, а выход - с включателем установки подачи огнетушащего вещества вертолета позволяет своевременно включить эжекторный насос при появлении воды в брандспойте и, тем самым, предотвратить скачок давления в соединительном пожарном напорном рукаве при подходе воды к сужающемуся устью брандспойта. Этим
достигается снижение вероятности разрыва соединительного пожарного напорного рукава при включении напорного насоса наземной пожарной машины.
Указанные технические преимущества позволяют решить проблему технической реализации известной комбинированной системы пожаротушения и обеспечить непрерывное пожаротушение высотных зданий в условиях плотной городской застройки.
На фиг.1 представлена функциональная схема системы пожаротушения в рабочем состоянии, на фиг.2 - рисунок, поясняющий конструкцию и работу эжекторного насоса в системе пожаротушения.
Система пожаротушения содержит наземную пожарную машину 1 типа АР-2 на базе автомобиля КАМАЗ 43114 и пожарный вертолет 2, выполненные с возможностью соединения между собой пожарным напорным рукавом 3. Пожарная машина 1 содержит намоточный барабан 4 с приводом 5. На барабане 4 намотан напорный рукав 3. Для уменьшения объема барабана 4 рукав 3 выполнен с возможностью сложения его в виде ленты, а машина 1 снабжена дополнительным возимым запасом рукавов 3, общей длинной не менее двух тысяч метров. Для повышения морозостойкости и устойчивости к агрессивным средам (масло, бензин) рукав 3 выполнен прорезиненным типа «Армтекс» с двухсторонним полимерным покрытием с рабочим давлением до 3,0 МПа. Вход рукава 3 соединен через нагнетательный насос 6 с выходным патрубком 7 накопительной емкости 8, входной патрубок 9 которой через водозаборный насос 10 соединен с водозаборным (всасывающим) рукавом 11. Нагнетательный насос 6 и водозаборный насос 10 могут быть конструктивного объединены в комбинированный «насос-помпу», например типа ПН-40УВ.01. Рукав 11 предназначен для забора воды из
водопроводной сети и/или из естественных источников воды и имеет жесткую конструкцию, текстильный каркас и армирован стальной пружиной. На выходе пожарного напорного рукава 3 установлена соединительная муфтовая головка 12 для соединения рукава 3 с брандспойтом 13 вертолета 2. Брандспойт 13 установлен в полости эжекторного (струйного отсасывающего) насоса 14 на его центральной оси. На брандспойте 13 установлен датчик 15 давления мембранного типа, соединенный с внутренней полостью брандспойта 13. Нормально разомкнутая пара контактов датчика 15, механически соединенная с его мембраной, включена в цепь электропитания компрессора 16 эжекторного насоса 14. Для обеспечения возможности соединения брандспойта 13 пожарного вертолета 2 с выходом рукава 3 наземной пожарной машины 1 на вертолете 2 установлено устройство 17 «подъема-спуска» троса 18. Устройство 17 содержит реверсивный электродвигатель 19, на оси которого установлена катушка 20 с намотанным на нее подъемным тросом 18. На свободном (спускаемом) конце троса 18 установлено устройство 21 захвата пожарного напорного рукава 3 пожарной машины 1, выполненное в виде петли или крюка. Для формирования стабильной струи 22 гасящей жидкости и возможности регулирования направлением ее выброса эжекторный насос снабжен диффузором 23 и установлен на опорно-поворотном устройстве 24 с двумя степенями свободы.
Система пожаротушения работает следующим образом. При возникновении пожара в высотных зданиях пожарная машина 1 и пожарный вертолет 2 прибывают к месту пожара. В зависимости от высоты и плотности городской застройки летчик опускает вертолет 2 на минимально допустимую высоту зависания над пожарной машиной 1. Далее с помощью устройства 17 «подъема-спуска» пожарник вертолета 2 включает реверсивный электродвигатель 19 на спуск троса 18. При этом
катушка 20, установленная на валу электродвигателя 19, вращается в направлении размотки троса 18 и опускания его захвата 21 к наземной пожарной машине 1. Для уменьшения влияния ветра на точность приземления захвата 21 к последнему может быть подвешен съемный груз. Одновременно с опусканием троса 18 вертолета 2 один пожарник пожарной машины 1 подключает водозаборный рукав 11 к водопроводной сети и/или опускает рукав 11 в естественный источник воды, например в пожарный водоем. После подключения рукава 11 к источнику воды пожарный включает водозаборный насос 10 и происходит заполнение емкости 8. Одновременно при достижении троса 18 поверхности Земли другой пожарник машины 1 сигнализирует пожарнику вертолета 2 об отключении электродвигателя 19 устройства 17 и закрепляет петлей захвата 21 выходной конец рукава 3 на расстоянии 1÷2 м от его соединительной головки 12. После закрепления рукава 3 на тросе 18 пожарник машины 1 дает условный сигнал пожарнику вертолета 2, например световой и/или по радиотелефону, для подъема нагнетательного рукава 3 пожарной машины 1. Приняв сигнал, пожарник вертолета 2 включает устройство 17 на подъем рукава 3. При этом происходит размотка рукава 3 с барабана 4. При недостаточности длины рукава 3 на барабане 4 рукав 3 может быть удлинен вставкой дополнительных рукавов из запаса, возимого на машине 1. После подъема рукава 3 на вертолет 2 пожарник соединяет выход рукава 3 с брандспойтом 13 соединительной головкой 12. После подключения рукава 3 к брандспойту 13 пожарник вертолета 2 дает сигнал на Землю о включении нагнетательного насоса 6 и направляет брандспойт 13 эжекторного насоса 14 в направлении очага пожара. Одновременно пожарник наземной пожарной машины 1 включает нагнетательный насос 6. При этом вода из емкости 8 с помощью насоса 6 поднимается по рукаву 3 на вертолет 2 и входит в жерло брандспойта 13. При появлении воды в брандспойте 13 срабатывает датчик 15, его
контакты замыкаются, и включается компрессор 16 эжекторного насоса 14. При этом воздух из компрессора 16 проходит через суженную часть диффузора 23 эжекторного насоса 14, создавая на выходном конце брандспойта 13 разряжение воздушной среды. Создаваемое разряжение отсасывает воду из брандспойта 13 и снижает давление воды на стенки рукава 3, защищая последний от разрыва и увеличивая энергию истекающей струи 22 воды. Пожарник вертолета 2 с помощью опорно-поворотного устройства 24 направляет истекающую струю 22 воды на объект пожара и держит направление до полного погашения очага пожара. После погашения пожара пожарники отключают эжекторный насос 14 пожарного вертолета 2 и насосы 6 и 10 наземной пожарной машины 1. Далее в обратном порядке осуществляется опускание рукава 3 с вертолета 2 на землю и наматывание его на барабан 4 с помощью привода 5 пожарной машины 1.
Полезная модель разработана на уровне технического предложения и физического моделирования. Физическое моделирование пожарной системы показало возможность достижения поставленной задачи и достижения заявленного технического результата.
1. Система пожаротушения, содержащая наземную пожарную машину с водозаборным насосом и пожарный вертолет с брандспойтом, выполненные с возможностью соединения между собой пожарным напорным рукавом, причем напорный рукав пожарной машины установлен на ее намоточном барабане, а машина снабжена накопительной емкостью с возможностью соединения ее через водозаборный насос с водопроводной сетью и/или с естественными источниками воды, отличающаяся тем, что вертолет дополнительно содержит устройство «подъема-спуска» троса, эжекторный насос и датчик давления, причем брандспойт установлен в полости эжекторного насоса на его центральной оси, сигнальный вход датчика давления соединен с внутренней полостью брандспойта, а выход - с включателем эжекторного насоса.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство «подъема-спуска» троса содержит реверсивный электродвигатель, на оси которого установлена катушка с намотанным на нее тросом, а на свободном конце троса установлено устройство захвата пожарного напорного рукава пожарной машины.
3. Система по п.2, отличающаяся тем, что устройство захвата пожарного напорного рукава машины выполнено в виде петли или крюка, установленных на конце троса.
