Устройство для объемного тушения пожара
Использование: в противопожарной технике. Сущность изобретения: устройство содержит корпус, крышку с соплами, твердый пиротехнический заряд, средство для воспламенения заряда, воздушный блок охлаждения. Сопла расположены под углом 70-85o к плоскости крышки, причем оси сопел развернуты либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелки. 1 ил.
Изобретение относится к пожаротушению, в частности используется для ликвидации загораний в закрытых помещениях, для тушения пожаров легковоспламеняющихся и горючих веществ (спирты, бензины, бензол и т.п.), твердых горючих материалов (включая тлеющие: текстиль, изоляционные материалы) и электрооборудования. Изобретение относится к устройствам для объемного тушения пожаров, которые основаны на использовании пиротехнических смесей в качестве ингибиторов горения, вводимых в защищаемый объем.
Известен способ тушения пожара путем введения в защищаемый объем аэрозольного ингибитора горения, в качестве которого используют продукты горения пиротехнической смеси, выделяющиеся в виде высокодисперсной конденсированной фазы, содержащей соли и оксиды щелочных и щелочноземельных металлов. Химические ингибиторы горения вводят в защищаемый объем в виде газоаэрозольной смеси, включающей газообразные соединения ингибиторы горения и взвешенные в газе твердые высокодисперсные частицы, которые также являются эффективными ингибиторами горения. Аэрозоль, полученный в результате горения пиротехнической смеси, способен находиться во взвешенном состоянии в течение длительного времени (до 40-50 мин). Известно устройство для объемного тушения пожара, содержащее корпус с выходным отверстием, пиротехнический заряд, средство для воспламенения заряда, выходное отверстие корпуса может быть закрыто мембраной или крышкой (международная заявка N WO-92/17244, кл. A 62 D 1/00; A 62 C 3/02, 1992). Недостаток этого устройства в том, что высокая температура горения пиротехнического заряда приводит к повышению температуры газоаэрозольной смеси и, следовательно, к повышению среднеобъемной температуры внутри защищаемого помещения. Известно устройство для объемного тушения пожара, содержащее корпус с выходным соплом, в корпусе размещен пиротехнический заряд, средство дистанционного воспламенения, в устройство введено средство теплозащиты и понижения температуры газоаэрозольной смеси, в качестве которого служит термозащитная облирующая облицовка корпуса и сопла. Для дополнительного охлаждения газоаэрозольной смеси устройство снабжено блоком охлаждения в виде воздушно-эжекционной насадки (пат. РФ N 2008045, кл. A 62 C 3/00, 1992). Температура газоаэрозольной смеси на выходе устройства составляет 450oC. Однако это устройство имеет недостаточную эффективность, связанную с довольно высокой температурой газоаэрозольной смеси, что может привести к дополнительным повреждениям помещения при работе генератора. Целью изобретения является снижение температуры газоаэрозольной смеси защита окружающей среды от мощного инфракрасного излучения, возникающего при горении пиротехнического заряда, повышение надежности пожаротушения в замкнутом объеме. Для решения поставленной задачи устройство снабжено крышкой с отверстиями (соплами), расположенными под некоторым углом к поверхности крыши. Угол наклона оси сопла к поверхности крышки составляет 70-85o, причем оси всех сопел развернуты либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелки. Такое расположение сопел формирует спиралевидную форму газоаэрозольной струи и способствует снижению температуры струи на выходе устройства до 260oC. Устройство содержит корпус, в котором размещен пиротехнический заряд, средство воспламенения заряда, крышку с отверстиями (соплами), для теплозащиты и понижения температуры газоаэрозольной смеси корпус изнутри покрыт облирующей облицовкой. Для повышения эффективности охлаждения газоаэрозольной смеси устройство снабжено блоком, выполненным в виде воздушно-эжекционной насадки, которая соединена с корпусом. В процессе горения пиротехнического заряда образуется газоаэрозольная смесь (огнетушащий аэрозоль), содержащая газообразные соединения ингибиторы горения и взвешенные в газе твердые высокодисперсные частицы (размеры частиц не более 5 мкм). Применяют пиротехнические составы, выделяющие в процессе горения до 70% высокодисперсной конденсированной фазы, содержащей соли и окислы щелочных и щелочноземельных металлов, и горящие при низких температурах (низкоэнергетические составы), что позволяет уменьшить температуру огнетушащего аэрозоля. Составы имеют нулевую чувствительность к удару, трению, детонации, температура самовоспламенения составов примерно 350oC Для воспламенения заряда используют термохимические и термомеханические воспламенители, работающие полностью автономно и срабатывающие при повышении температуры в помещении до 140-160oC. Воспламенителем может быть также общеизвестное средство, срабатывающее при прохождении электрических импульсов по команде от датчиков системы противопожарной защиты. При температуре более 350oC устройство для тушения пожара самовоспламеняется и работает, образуя аэрозольное облако. Эффективность работы устройства по снижению температуры вытекающей газоаэрозольной смеси подтверждают результаты испытаний. температура смеси на выходе генератора Прототип по пат. РФ N 2008045 450oC Изобретение 260oC Время заполнения помещения аэрозолем не более 90 с. Предложенное устройство представляет собой генератор огнетушащего аэрозоля и поясняется чертежом. Генератор содержит корпус 1, крышку 2 с соплами 3, которая закрывает выходное отверстие корпуса, размещенный в корпусе пиротехнический заряд 4, воспламенитель 5. Корпус имеет термозащитную облирующую облицовку 6, которую удерживает кольцо 7. Сопла 3 закрывают полиэтиленовые пробки (на чертеже не показаны). Для охлаждения газоаэрозольной смеси на корпусе 1 установлен блок охлаждения 8, выполненный в виде воздушно-эжекционной насадки. Корпус 1 выполняет роль камеры сгорания и оболочки для размещения пиротехнического заряда. Конструкция корпуса генератора исключает возможность его взрыва и разлета осколков или частей корпуса при хранении и при эксплуатации генератора, включая время воспламенения пиротехнического заряда и истечения пожаротушащего аэрозоля. Корпус генератора и блок охлаждения предназначены для снижения температуры огнетушащего аэрозоля до 200-250oC. Крышка 2 плотно прижимает кольцо 7 к пиротехническому заряду 4, фиксируя положение заряда в корпусе, который не теряет своих свойств в течение 10-12 лет. Рабочее давление в корпусе генератора не более 1,5 2 атм.(115 кПа), температура корпуса генератора не более 150o C. Воспламенитель 5 представляет собой термохимический или термомеханический воспламенить, который срабатывает при температуре 140 160oC, воспламенителем также может быть известное средство для выработки электрического импульса по команде от контрольных датчиков систем противопожарной защиты. Облирующая облицовка 6 предохраняет корпус 1 от разогрева и дополнительно снижает температуру газоаэрозольной смеси за счет ее разбавления газовыми продуктами термораспада облицовки. Сопла 3 в крышке 2 выполнены под углом 70 85o к поверхности крышки. Если угол наклона осей сопел к поверхности крышки меньше 70o градусов, то происходит срыв эжекции из-за попадания струи газоаэрозольной смеси в стенку воздушно-эжекционной насадки, если угол наклона осей сопел к поверхности крышки больше 85o, то газоаэрозольная смесь плохо охлаждается, проходя через воздушно-эжекционную насадку. Такое выполнение сопел обеспечивает спиралевидный поток газоаэрозольной смеси, приводит к увеличению длины пути потока, подсасывает большое количество воздуха в воздушно-эжекционную насадку. Генератор снабжен кронштейном 11 для крепления к различным поверхностям защищаемого объекта, который обеспечивает возможность направленного воздействия при тушении пожара. Устройство работает следующим образом. При обнаружении очага пожара в замкнутом помещении срабатывает воспламенитель 5, поджигая твердый пиротехнический заряд 4. В результате окислительно-восстановительных реакций, протекающих при горении заряда, образуется огнетушащий аэрозоль и инертные газы, а внутри корпуса развивается повышенное давление. Под воздействием повышенного давления происходит разрушение пробок, закрывающих сопла, и выброс пожаротушащего аэрозоля через сопла в крышке. Выйдя из генератора, аэрозоль распространяется в помещении, обеспечивая пожаротушение за счет интенсивного подавления химических реакций (ингибирования) активных радикалов в зоне горения. Огнетушащим агентом при работе генератора являются твердые частицы окислов и солей щелочных и щелочноземельных металлов. Высокая дисперсность частиц (не более 5 мкм), их химическая природа и свежеобразованная поверхность обуславливают высокую огнетушащую способность. Пожаротушащие свойства газоаэрозольной смеси улучшаются за счет наличия продуктов распада облицовки углекислого газа и воды. Газоаэрозольная смесь не содержит токсичных соединений в количествах, опасных для человека. Для дополнительного охлаждения газоаэрозольной смеси используют блок охлаждения, выполненный в виде воздушно-эжекционной насадки. Через входное отверстие 10 блока охлаждения происходит эжекция воздуха потоком аэрозоля. Температура газоаэрозольной смеси на выходе генератора составляет 260oC, на расстоянии 2 м 120oC. Время срабатывания генератора 20-60 с и зависит от используемой системы воспламенения и особенностей защищаемого объекта. Время работы генератора составляет 60-100 с и определяется весом заряда. Время тушения пожара не более 15-20 с после окончания работы генератора, а при хорошей герметичности защищаемого объема тушение наступает до окончания работы генератора. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет снизить температуру пожаротушащего аэрозоля, повысить надежность пожаротушения в замкнутом объеме и защитить окружающую среду от мощного инфракрасного излучения, возникающего при горении пиротехнического заряда. Источники информации: 1. МГФИ. 51 35 ТУ Аэрозолеобразующий состав. 2. Международная заявка WO 92/17244, кл. A 62 D 1/00, A 62 C 3/02, 1992. 3. Пат. РФ N 2008045, кл. A 62 C 3/00, 1992. 4. Рекомендации по применению систем объемного аэрозольного тушения пожаров "СОТ" М. ВНИИПО МВД РФ, 1992.Формула изобретения
Устройство для объемного тушения пожара, включающее корпус с облирующей облицовкой, пиротехнический заряд, средство для воспламенения заряда, блок охлаждения, отличающееся тем, что корпус снабжен крышкой с соплами, расположенными под углом 70 85o к плоскости крышки, причем оси всех сопел развернуты либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелки.РИСУНКИ
Рисунок 1