Устройство для объемного тушения пожаров

 

Изобретение предназначено для предупреждения пожаров с помощью устройств, генерирующих огнетушащий аэрозоль при горении пиротехнической шашки. Устройство содержит термозащищенный корпус с выходными отверстиями, внутри которого помещен пиротехнический заряд, связанный с узлом воспламенения. Между пиротехнической шашкой и выходными отверстиями размещены гранулы абляционного материала, заполняющие емкость блока охлаждения. Отличается генератор тем, что узел воспламенения укреплен внутри центрального продольного канала пиротехнической шашки соосно противопоставленным выходным отверстиям. Новый технический результат заключается в том, что генерируемый более интенсивно горящей шашкой огнегасительный аэрозоль разделяется на два потока, которые заполняют весь объем блока охлаждения, что обеспечивает эффективное снижение его температуры и, следовательно, позволяет уменьшить габариты устройства. Предложенное изобретение предназначено для объемного автоматического тушения пожаров в приборных и двигательных отсеках. 1 ил.

Изобретение относится к области предупреждения пожаров, а более конкретно, к устройствам, в которых используются огнегасительные составы, генерирующие аэрозоль при горении пиротехнического материала, оказывающий сильное ингибирующее воздействие на окислительно-восстановительные процессы в зоне пожара.

Из патентной литературы известны устройства аэрозольного объемного пожаротушения (генераторы аэрозоля), содержащие помещенную в термозащищенном корпусе, снабженном выходными отверстиями, пиротехническую шашку, связанную с инициирующим устройством ее воспламенения (патент Великобритании N 2028127 от 03.03.80, A 62 C 35/08; а.с. N 217411, 1984 г., A 62 D 1/00; патент РФ N 2046614 от 27.10.95 г., A 62 D 1/00, A 62 D 1/00, A 62 C 5/02).

Генерируемый при горении шашки аэрозоль, который вводится в защищенный объем и подавляет пожар, содержит ингибиторы горения, образующиеся в виде газообразных и высокодисперсных соединений конденсированной фазы, содержащей соли щелочных и/или щелочноземельных металлов.

Генератор аэрозоля по патенту РФ N 2008045 от 28.02.94, A 62 C 3/00 дополнительно снабжен блоком охлаждения газоаэрозольных продуктов, включающим инжектирующий цилиндр с аблирующим покрытием, повышающим эффективность действия пожаротушения за счет снижения температуры огнетушащей струи, что является показателем назначения, но вдвое увеличивает протяженность устройства.

Недостатком генератора является невысокая конструкционная прочность, которая ограничивает область использования и снижает эксплуатационные характеристики.

В изобретении по заявке N 95109407 от 21.06.95 устройство аэрозольного объемного пожаротушения действует без эжекции воздуха из горящего помещения, при этом более компактно и эффективно по охлаждению генерируемой огнетушащей смеси, так как блок охлаждения размещен между пиротехнической шашкой и выходными отверстиями корпуса, которые выполнены на фокусирующей газоаэрозольный поток линзе, и заполнен гранулами, таблетками абляционного материала из ряда карбонатов, гидрооксидов, оксалатов, солей.

Охлаждение генерируемого газоаэрозольного потока осуществляется на развитой поверхности прослойки из гранул абляционного материала - наполнителя цилиндра блока охлаждения за счет поглощения тепла химической реакцией, в результате которой выделяются негорючие соединения - водяной пар и углекислый газ, разбавляющие аэрозоль и заметно снижающие его температуру.

Прослойка гранул в блоке охлаждения нагружена плоской пружиной. Корпус устройства оснащен наружной термозащитой для использования вручную. Между пиротехнической шашкой и корпусом выполнены каналы посредством гофрированной прокладки для направления продуктов горения шашки от горящего торца шашки к выходным отверстиям через абляционный наполнитель цилиндра блока охлаждения.

Устройство компактно, пригодно для ручного использования направленной струей огнетушащей смеси, имеющей высокий градиент температуры как результат эффективного охлаждения.

Однако конструкция устройства сложна по технологии сборки для организации направленного действия огнетушащей струи.

Указанные недостатки устранены в устройстве по изобретению, описанному в заявке N 94020391 от 31.05.94, п.п. 2 и 3, фиг. 3, в котором гранулы абляционного охладителя тоже размещены между пиротехнической шашкой и выходными отверстиями, но, в отличие от описанного выше устройства, шашка размещена внутри емкости блока охлаждения, то есть гранулы расположены с двух сторон коаксиально, что более эффективно охлаждает генерируемый газоаэрозольный поток.

Недостатком генератора аэрозольного, выбранного авторами в качестве прототипа, является повышенные габариты устройства из-за громоздкого блока охлаждения для эффективного и равномерного снижения температуры аэрозольного потока при торцевом сверху горении пиротехнической шашки.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности охлаждения огнетушащей смеси, генерируемой устройством и уменьшение его габаритов.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном устройстве для объемного аэрозольного тушения пожаров, содержащем покрытий теплозащитным слоем корпус с выходными отверстиями, между которыми в емкости блока охлаждения, заполненной гранулами или таблетками охлаждающего материала, смонтирована пиротехническая шашка, связанная с узлом воспламенения, согласно изобретению узел воспламенения размещен внутри продольного канала пиротехнической шашки, установленной соосно выходным отверстиям.

Отличительные признаки позволяют разделить газоаэрозольные потоки от прогрессивно горящей шашки по центральному каналу в противных направлениях к осесимметричным выходным отверстиям, заполнив весь объем аблирующей прослойки огнетушащей смесью.

При этом снижена удельная тепловая нагрузка на абляционный материал блока охлаждения, эффективность действия которого повышается.

Сравнительно с прототипом, предложенное устройство проще по конструкции и имеет больший градиент температур центра и периферии, к выходным отверстиям, что позволяет уменьшить его объем и, следовательно, габариты, то есть создать компактный генератор, не снижая основных технических характеристик.

Сущность изобретения поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративные цели и не ограничивает объема прав совокупности признаков формулы изобретения.

В корпусе 1 цилиндрической формы, изнутри покрытом термозащитным слоем 2, установлена пиротехническая шашка 3, в центральном продольном канале 4 которой смонтировано устройство 5 воспламенения. С двух сторон шашки 3 через разделительные сетки 6 цилиндрические полости блока 7 охлаждения заполнены гранулами или таблетками абляционного материала 8. Корпус 1 закрыт с обеих сторон сопловыми решетками 9, которые герметически замкнуты завальцовкой с корпусом 1. Ячейки решеток 9 выполняют функции выходных отверстий. Выходные отверстий 10 и 10' противоположных решеток 9 аксиальны (соосны) центральному каналу 4 шашки 3.

Элементы устройства нагружены пружиной 11, помещенной между решеткой 9 и ограничительной сеткой 12 для фиксирования положения охлаждающих прослоек материала 8 от динамических возмущений, например, транспортных. Корпус 1 закрыт с обеих сторон колпачковыми крышками 13, предохраняющими от внешних воздействий охладительный состав генератора.

Коммуникационные электропровода 14 (или огнепередающий шнур) устройства 5 воспламенения уложены между решеткой 9 и крышкой 13, в которой выполнено центральное отверстие.

Предложенная конструкция была реализована в опытной партии генераторов аэрозольных марки "Вьюга" для полигонных и сертификационных испытаний. Масса генератора составляет 0,32 ... 0,34 кг, габариты: диаметр 49 мм, длина 206 мм. Вес пиротехнической шашки 3 составляет 0,075 кг. Устройство предназначено для пожарной защиты объемов до 0,8 куб.м.

Генераторы с электрозапуском срабатывают при подаче импульса постоянного или переменного тока напряжением 12 ... 24 B и силой тока 0,8 ... 1,2 A.

Генераторы с термозапуском срабатывают автоматически при повышении температуры защищающего объема до 190±15^oC и при воздействии открытого пламени.

Образующиеся пары воды и углекислый газ заполняют весь объем блоков 7, смешиваются с газоаэрозольным потоком, разбавляя его и отбирая значительную часть тепла. Далее возрастающим давлением крышки 13 срываются с корпуса 1 и огнетушащая смесь выбрасывается в защищаемый объем.

Работает устройство аэрозольного объемного тушения пожаров следующим образом. Инициированное внешним воздействием устройство 5 воспламеняет шашку 3, при горении которой образуется газоаэрозольная смесь, потоки которой распространяются в обе стороны по центральному каналу 4 к выходным отверстиям 10 через абляционный материал 8. Тепло горячих газов и аэрозольных продуктов горения запускает эндотермический процесс химического разложения материала 8 гранул охладителя, в частности, гидрокарбоната натрия, материала с высокой теплопоглощающей и газовыделяющей способностью. Температура газоаэрозольного потока на расстоянии 0,5 м от среза генератора не превышает 40 .. . 60^oC.

При введении в зону горения газоаэрозольной смеси происходит обрыв цепного механизма воспроизводства активных радикалов - в результате пожар подавляется. Высокая дисперсность активных частиц обуславливает высокую огнетушащую способность.

Предложенный генератор предназначен для объемного тушения пожаров класса B и подкласса A2 в герметичных, или условно герметичных объемах, твердых и жидких горючих веществ, а также электрооборудования, в том числе находящегося под напряжением.

Устройство работоспособно при температуре окружающей среды ±50^oC и относительной влажности до 100%.

Аэрозольная смесь не оказывает вредного действия на человека, не вызывает порчи имущества. Снижения концентрации кислорода в воздухе при этом не происходит.

Генератор характеризуется пониженным расходом пиротехнического состава (20 . . . 30 г/м³). Прекращение плазменного горения в защищаемом помещении происходит при достижении огнетушащей концентрации аэрозоля.

Белый налет, осевший на стены, приборы, кабели, оборудование, представляет собой смесь углекислого калия (поташа) и хлористого калия и легко удаляется любым допустимым для данного оборудования способом.

Формула изобретения

Устройство для объемного аэрозольного тушения пожаров, содержащее покрытый теплозащитным слоем корпус с выходными отверстиями, между которыми в емкости блока охлаждения, заполненной гранулами или таблетками охлаждающего материала, смонтирована пиротехническая шашка, связанная с узлом воспламенения, отличающееся тем, что узел воспламенения размещен внутри продольного канала пиротехнической шашки, установленной соосно выходным отверстиям.

РИСУНКИ

Рисунок 1