MX2007015846A

MX2007015846A - Sistema supresor de incendios utilizando emisores de baja presion y alta velocidad.

Info

Publication number: MX2007015846A
Application number: MX2007015846A
Authority: MX
Inventors: William J Reilly; Robert J Ballard; Stephen R Ide; Kevin J Blease
Original assignee: Victaulic Co Of America
Priority date: 2005-06-13
Filing date: 2006-06-13
Publication date: 2008-03-04
Also published as: BRPI0612038A2; CA2611961C; MY146730A; MX2007015843A; BRPI0612038B1; WO2006135890A3; CN101511433A; CN101247859B; CA2611987C; EP1893305A2; PL1893305T3; CN101511433B; AU2006257833B2; SG128599A1; HK1110249A1; AU2006257832A1; AR077323A2; NO20080212L; AR077582A2; NO339394B1

Abstract

Se describe un sistema de supresion de fuego; el sistema incluye una fuente de gas presurizado y una fuente de liquido presurizado; al menos un emisor esta en comunicacion fluida con las fuentes liquidas y gaseosas; el emisor se utiliza para establecer un flujo de gas, atomizar y arrastrar el liquido en el flujo de gas y descargar el flujo de gas liquido resultante en el fuego; tambien se describe un metodo para operar el sistema; el metodo incluye establecer un flujo de gas que tiene un primer y segundo frente de presion utilizando el emisor, atomizando y arrastrando el liquido con el gas en uno de los dos frentes de presion para formar un flujo de gas liquido, y descargando el flujo en el fuego; el metodo tambien incluye crear una pluralidad de rombos de presion en el flujo de gas liquido descargado desde el emisor.

Description

SISTEMA SUPRESOR DE INCENDIOS UTILIZANDO EMISORES DE BAJA PRESIÓN Y ALTA VELOCIDAD REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud se basa en y reclama prioridad a la solicitud provisional de E.U.A. No. 60/689,864, presentada el 13 de Junio del 2005 y solicitud provisional de E.U.A. No. 60/776,407, presentada el 24 de Febrero del 2006.

CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a sistemas supresores de incendios utilizando dispositivos para emitir líquido atomizado, el dispositivo inyecta el líquido en una corriente de flujo de gas en donde se atomiza el líquido y se proyecta lejos del dispositivo en un incendio.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los sistemas rociadores supresor y control de incendios generalmente incluyen una pluralidad de cabezales rociadores individuales que generalmente se montan en el techo alrededor del área a ser protegida. Los cabezales rociadores normalmente se mantienen en una condición cerrada e incluyen un elemento de detección térmicamente sensible para determinar cuando ocurre una condición de incendio. Tras la activación del elemento térmicamente sensible, el cabezal rociador se abre, permitiendo que agua presurizada en cada uno de los cabezales rociadores individuales fluya libremente a través del mismo para extinguir el incendio. Los cabezales rociadores individuales se separan entre sí por distancias determinadas por el tipo de protección que se busca proporcionar (por ejemplo, condiciones peligrosas leves u ordinarias) y las clasificaciones de los rociadores individuales, como se determina por la industria acepta agencias de clasificación tal como Underwriters Laboratories, Inc., Factory Mutual Research Corp. y/o the Nacional Fire Protection Association. Con el fin de reducir al mínimo el retardo entre la activación térmica y el surtido apropiado de agua por medio del cabezal rociador, la tubería que conecta los cabezales rociadores a la fuente de agua está, en muchos casos, en todo momento rellena con agua. Esto es conocido como un sistema de remojo, con el agua inmediatamente disponible en el cabezal rociador tras su activación térmica. Sin embargo, existen muchas situaciones en donde el sistema rociador se instala en un área no calentada, tal como almacenes. En estas situaciones, si se utiliza un sistema de remojo, y en particular, ya que el agua no se encuentra fluyendo dentro del sistema de tubería durante períodos prolongados de tiempo, existe el riesgo de que el agua dentro de la tubería se congele. Esto no solamente afectará adversamente la operación del sistema rociador sino los cabezales rociadores pueden activarse térmicamente mientras puede haber un bloqueo de hielo dentro de las tuberías pero, dicho congelamiento, si es extenso, puede dar como resultado el estallido de las tuberías, destruyendo así el sistema rociador. Asimismo, en estas situaciones, es de práctica convencional tener la tubería desprovista de cualquier agua durante su condición no activada. Esto es conocido como un sistema de protección de incendios en seco. Cuando se activan, los cabezales rociadores tradicionales liberan una aspersión de líquido supresor de incendios, tal como agua en el área de incendio. La aspersión de agua, aunque es algo efectiva, tiene varios inconvenientes. Las gotas de agua que comprenden la aspersión son relativamente grandes y provocarán daño por agua a los muebles o bienes en la región que se está quemando. La aspersión con agua también presenta modos limitados supresores de incendios. Por ejemplo, la aspersión, compuesta de gotas relativamente grandes que proporcionan un área superficial total pequeña, no absorben eficientemente el calor y por lo tanto no pueden operar eficientemente para evitar la dispersión del incendio al disminuir la temperatura del aire ambiental alrededor del incendio. Las gotas grandes no bloquean también la transferencia de calor radioactivo efectivamente, permitiendo así que el incendio se disperse por medio de este modo. La aspersión además no desplaza eficientemente oxígeno del aire ambiental alrededor de incendio, ni hay generalmente suficiente impulso descendente de las gotas para superar las columnas de humo y atacar la base del incendio.

Con estos inconvenientes en mente, los dispositivos, tal como tubos de resonancia, que atomizan un líquido supresor de incendios, han sido considerados como reemplazos para cabezales rociadores tradicionales. Los tubos de resonancia utilizan energía acústica, generada por una interacción de la onda de presión oscilatoria entre un chorro de gas y una cavidad para atomizar un líquido que se inyecta en la región cercana al tubo de resonancia en donde está presente la energía acústica. Lamentablemente, los tubos de resonancia de diseño y modo operativo conocidos generalmente no tienen la característica de flujo de fluido requerida para ser efectiva en aplicaciones de protección contra incendios. El volumen de flujo desde el tubo de resonancia tiende a ser inadecuado, y las partículas de agua generadas por el procedimiento de atomización tienen velocidades relativamente bajas. Como resultado, estas partículas de agua se desaceleran significativamente dentro de 20.32 cm a 40.64 cm del cabezal rociador y no pueden superar la columna de gas de combustión en elevación generada por un incendio. De este modo, las partículas de agua no pueden alcanzar la fuente de incendio para una supresión efectiva del incendio. Además, el tamaño de partícula del agua generada por la atomización no es efectivo para reducir el contenido de oxígeno para suprimir un incendio si la temperatura ambiente se encuentra por debajo de 55°C. Adicionalmente, los tubos de resonancia conocidos requieren volúmenes de gas relativamente grandes suministrados a alta presión. Esto produce flujo de gas inestable que genera una energía acústica importante y la separa de las superficies deflectoras a través de las cuales se desplaza, conduciendo a una atomización no eficiente del agua. Existe claramente la necesidad de un sistema supresor de incendios con un emisor de atomización que opere más eficazmente que los tubos de resonancia conocidos. Dicho emisor puede utilizar idealmente pequeños volúmenes de gas a bajas presiones para producir un volumen suficiente de partículas de agua atomizadas con una distribución de tamaño menor mientras mantiene un impulso importante tras la descarga de manera que las partículas de agua puedan superar la columna de humo de incendio y de manera más efectiva la supresión de incendios.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un sistema supresor de incendios. El sistema comprende una fuente de gas presurizado, una fuente de líquido presurizado y al menos un emisor para atomizar y descargar el líquido arrastrado en el gas sobre el incendio. Un conducto de gas proporciona comunicación de fluido entre la fuente de gas presurizado y el emisor, y una red de tubería proporciona comunicación de fluido entre la fuente de líquido presurizado y el emisor. Una primera válvula en el conducto de gas controla la presión y velocidad de flujo del gas al emisor, y una segunda válvula en la red de tubería controla la presión y velocidad de flujo del líquido al emisor. Un transductor de presión mide la presión dentro del conducto de gas. Un dispositivo de detección de incendios se coloca próximo al emisor. Un sistema de control está en comunicación con la primera y segunda válvulas, el transductor de presión y el dispositivo de detección de incendios. El sistema de control recibe señales desde el transductor de presión y el dispositivo de detección de incendios y abre las válvulas en respuesta a una señal indicadora de un incendio desde el dispositivo de detección de incendios. El sistema de control activa la primera válvula para mantener una presión predeterminada dentro del conducto de gas para operación del emisor. El sistema también puede incluir una pluralidad de tanques de gas comprimido que forma la fuente de gas presurizado y un múltiple de presión elevado que proporciona comunicación de fluido entre los tanques de gas comprimido y la primera válvula. En dicho sistema es útil tener una pluralidad de válvulas de control, cada una relacionada con uno de los tanques de gas comprimido. Un bucle de supervisión en comunicación con el sistema de control y las válvulas de control monitorea el estado abierto y cerrado de las válvulas de control. La invención también abarca un método para operar un sistema supresor de incendios. El sistema tiene un emisor que comprende una boquilla que tiene una entrada conectada en comunicación de fluido con una fuente de gas presurizado y una salida. Un conducto se conecta en comunicación de fluido con una fuente de líquido presurizado. El conducto tiene un orificio de salida colocado adyacente a la salida. Una superficie deflectora se coloca mirando hacia la salida en relación separada a la misma. El método comprende: descargar el líquido del orificio; descargar el gas de la salida; establecer un primer frente de choque entre la salida y la superficie deflectora; establecer un segundo frente de choque próximo a la superficie deflectora; arrastrar el líquido en el gas para formar una corriente de liquidógas; y proyectar la corriente de líquido-gas del emisor. El método también incluye utilizar una pluralidad de tanques de gas comprimido como la fuente de gas presurizado. Una pluralidad de válvulas de control, cada una relacionada con uno de los tanques de gas comprimido, se utiliza en conjunto con bucles de supervisión en comunicación con las válvulas de control para monitorear el estado abierto y cerrado de las válvulas de control. El método además comprende monitorear el estado de las válvulas de control y mantener las válvulas de control en una configuración abierta durante la operación del sistema.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es un diagrama esquemático que ilustra un sistema supresor de incendios ejemplar de conformidad con la invención; la figura 2 es una vista en sección longitudinal de un emisor de baja presión y alta velocidad utilizado en el sistema supresor de incendios que se muestra en la figura 1 ; la figura 3 es una vista en sección longitudinal que muestra un componente del emisor que se muestra en la figura 2; la figura 4 es una vista en sección longitudinal que muestra un componente del emisor mostrado en la figura 2; la figura 5 es una vista en sección longitudinal que muestra un componente del emisor mostrado en la flgura 2; la figura 6 es una vista en sección longitudinal que muestra un componente del emisor mostrado en la figura 2; la figura 7 es un diagrama que muestra el flujo de fluido desde el emisor con base en una fotografía de Schiieren del emisor que se muestra en la figura 2 en operación; y la figura 8 es un diagrama que muestra el flujo de fluido predicho para otra modalidad del emisor.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS La figura 1 ilustra, en forma esquemática, un sistema supresor de incendios ejemplar 11 de conformidad con la invención. El sistema 11 incluye una pluralidad de emisores de baja presión y alta velocidad 10, descritos a detalle a continuación. Los emisores 10 se disponen en una zona de peligro de incendio potencial 13, el sistema comprendiendo una o más de dichas zonas, cada zona tiene su propio banco de emisores. Para claridad, únicamente una zona se describe en la presente, comprendiéndose que la descripción es aplicable a zonas de peligro de incendio adicionales como se muestra. Los emisores 10 se conectan por medio de una red de tuberías 15 a una fuente de agua presurizada 17. Una válvula de control de agua 19 controla el flujo de agua desde la fuente 17 a los emisores 10. Los emisores también están en comunicación de fluido con una fuente de gas presurizado 21 a través de una red de conductos de gas 23. El gas presurizado preferiblemente es un gas inerte tal como nitrógeno, y se mantiene en bancos de cilindros de alta presión 25. Los cilindros 25 pueden presurizarse hasta 175.75 kg/cm2 manométricos. Para sistemas grandes que requieren volúmenes mayores de gas, uno o más tanques de presión inferiores (aproximadamente 24.60 kg/cm2 manométricos) con volúmenes en el orden de 113,559.86 litros pueden utilizarse.

Las válvulas 27 de los cilindros 25 preferiblemente se mantienen en un estado abierto en comunicación con el múltiple de alta presión 29. La velocidad de flujo de gas y la presión desde el múltiple al conducto de gas 23 se controla mediante una válvula de control de gas de alta presión 31. La presión en el conducto 23 corriente abajo de la válvula de control de alta presión 31 se monitorea por un transductor de presión 33. El flujo de gas hacia los emisores 10 en cada zona de peligro de incendio 13 además se controla por una válvula de baja presión 35 corriente abajo del transductor de presión. Cada zona de peligro de incendio 13 se monitorea por uno o más dispositivos de detección de incendios 37. Estos dispositivos de detección operan en cualquiera de varios modos conocidos para detección de incendios, tal como detección de llamas, calor, índice de elevación de temperatura, detección de humo o combinaciones de los mismos. Los componentes del sistema así descritos se coordinan y controlan por un sistema de control 39, que comprende un microprocesador 41 con un despliegue de panel de control (no mostrado), software residente, y un controlador lógico programable 43. El sistema de control se comunica con los componentes del sistema para recibir información y expedir comandos de control de la siguiente manera. Cada válvula de cilindro 27 se monitorea en cuanto a su estado (abierto o cerrado) mediante un bucle de supervisión 45 que se comunica con el microprocesador 41 , que proporciona una indicación visual del estado de válvula de cilindro. La válvula de control de agua 19 también está en comunicación con el microprocesador 41 por medio de una línea de comunicación 47, que permite que se monitoree la válvula 19 y se controle (abierta y cerrada) mediante el sistema de control. De igual manera, la válvula de control de gas 35 se comunica con el sistema de control por medio de una línea de comunicación 49, y los dispositivos de detección de incendios 37 también se comunican con el sistema de control por medio de líneas de comunicación 51. El transductor de presión 35 proporciona sus señales al controlador lógico programable 43 sobre la línea de comunicación 53. El controlador lógico programable también está en comunicación con la válvula de gas de alta presión 31 sobre la línea de comunicación 55, y con el microprocesador 41 sobre la línea de comunicación 57. En operación, los detectores de incendio 37 detectan un caso de incendio y proporcionan una señal al microprocesador 41 sobre la línea de comunicación 51. El microprocesador activa el controlador lógico 43. Nótese que el controlador 43 puede ser un controlador separado o una parte integral de la válvula de control de alta presión 31. El controlador lógico 43 recibe una señal del transductor de presión 33 por medio de la línea de comunicación 53 que indica la presión en el conducto de gas 23. El control lógico 43 abre la válvula de gas de alta presión 31 mientras el microprocesador 41 abre la válvula de control de gas 35 y la válvula de control de agua 19 utilizando líneas de comunicación respectivas, 49 y 47. El nitrógeno de los tanques 25 y el agua de la fuente 17 de esta manera se permite que fluyan a través del conducto de gas 23 y la red de tubería de agua 15 respectivamente. La presión de agua preferida para operación apropiada de los emisores 10 se encuentra entre alrededor de 0.07 kg/cm2 manométricos y aproximadamente 3.51 kg/cm2 manométricos como se describe más abajo. El controlador lógico 43 opera a la válvula 31 para mantener la presión de gas correcta (entre aproximadamente 2.03 kg/cm2 absolutos y aproximadamente 4.21 kg/cm2 absolutos) y velocidad de flujo para operar los emisores 10 dentro de los parámetros como se describe más abajo. Tras la detección de que se ha extinguido el incendio, el microprocesador 41 cierra las válvulas de gas y agua 35 y 19, y el controlador lógico 46 cierra la válvula de control de alta presión 31. El sistema de control 39 continúa monitoreando todas las zonas de peligro de incendio 13 y en caso de otro incendio o vaporización instantánea repetida del incendio inicial se repite la secuencia anteriormente descrita. La figura 2 muestra una vista en sección longitudinal de un emisor de baja presión de alta velocidad 10 de conformidad con la invención. El emisor 10 comprende una boquilla convergente 12 que tiene una entrada 12 y una salida 16. La salida 16 puede oscilar en diámetro entre alrededor de 0.31 cm a aproximadamente 2.54 centímetros para muchas aplicaciones. La entrada 14 está en comunicación de fluido con un suministro de gas presurizado 18 que proporciona gas a la boquilla a una presión y velocidad de flujo predeterminadas. Es útil que la boquilla 12 tenga una superficie interior convergente curva 20, aunque otras formas, tal como una superficie ahusada lineal, también son factibles.

Una superficie deflectora 22 se coloca en relación separada con la boquilla 12, un espacio 24 establecido entre la superficie deflectora y la salida de boquilla. El espacio puede oscilar en tamaño entre alrededor de 0.25 cm a aproximadamente 1.9 cm. La superficie deflectora 22 se mantiene en relación separada desde la boquilla por una o más extremidades de soporte 26. Preferiblemente, la superficie deflectora 22 comprende una porción de superficie plana 28 sustancialmente alineada con la salida de boquilla 16, y una porción de superficie en ángulo 30 contigua con y que rodea la porción plana. La porción plana 28 es sustancialmente perpendicular al flujo de gas desde la boquilla 12, y tiene un diámetro mínimo aproximadamente igual al diámetro de la salida 16. La porción en ángulo 30 se orienta como un ángulo posterior de barrida 32 desde la porción plana. El contraángulo de barrido puede oscilar entre alrededor de 15° y aproximadamente 45° y, junto con el tamaño del espacio 24, determina el patrón de dispersión del flujo desde el emisor. La superficie deflectora 22 puede tener otras formas, tal como un borde superior curvo 34 que se muestra en la figura 3 y el borde curvo 36 que se muestra en la figura 4. Como se muestra en las figuras 5 y 6 la superficie deflectora 22 también puede incluir un tubo de resonancia de extremo cerrado 38 que se rodea por una porción plana 40 y una porción en ángulo posterior de barrido 42 (figura 5) o una porción curva 44 (figura 6). El diámetro y profundidad de la cavidad de resonancia puede ser aproximadamente igual al diámetro de la salida 16. Con referencia de nueva cuenta a la figura 2, una cámara anular 46 rodea la boquilla 12. La cámara 46 está en comunicación de fluido con un suministro de líquido presurizado 48 que proporciona un líquido a la cámara a una presión predeterminada y velocidad de flujo. Una pluralidad de conductos 50 se extiende desde la cámara 46. Cada conducto tiene un orificio de salida 52 colocado adyacente a la salida de boquilla 16. Los orificios de salida tienen un diámetro de alrededor de un 0.07 cm a aproximadamente 0.31 cm. Las distancias preferidas entre la salida de boquilla 16 y los orificios de salida 52 oscilan entre alrededor de 0.03 cm a aproximadamente 0.31 cm según se mide a lo largo de una línea del radio del borde de la salida de la boquilla al borde más cercano del orificio de salida. El líquido, por ejemplo, agua para supresión de incendios, fluye desde el suministro presurizado 48 en la cámara 46 y a través de los conductos 50, saliendo desde cada orificio 52 en donde se atomiza por el flujo de gas desde el suministro de gas presurizado que fluye a través de la boquilla 12 y sale a través de la salida de la boquilla 16 como se describe a detalle más abajo. El emisor 10, cuando se configura para utilizarse en un sistema supresor de incendios, se diseña para operar con una presión de gas preferido entre alrededor de 2.03 kg/cm2 absolutos a aproximadamente 4.21 kg/cm2 absolutos en la entrada de la boquilla 14 y una presión de agua preferida entre alrededor de 0.07 kg/cm2 manométricos y aproximadamente 3.51 kg/cm2 manométricos en la cámara 46. Los gases factibles incluyen nitrógeno, otros gases inertes, mezclas de gases inertes como también mezclas de gases químicamente activos e inertes tal como aire. La operación del emisor 10 se describe con referencia a la figura 7 que es un dibujo con base en el análisis fotográfico de Schiieren de un emisor en operación. El gas 85 sale de la salida de la boquilla 16 a aproximadamente Mach 1.5 y choca contra la superficie deflectora 22. Simultáneamente, el agua 87 se descarga de los orificios de salida 52. La interacción entre el gas 85 y la superficie deflectora 22 establece un primer frente de choque 54 entre la salida de la boquilla 16 y la superficie efectora 22. Un frente de choque es una región de transición de flujos desde la velocidad supersónica a subsónica. El agua 87 que sale de los orificios 82 no entra en la región del primer frente de choque 54. Un segundo frente de choque 56 se forma próximo a la superficie deflectora en el borde entre la porción de superficie plana 28 y la porción de superficie en ángulo 30. El agua 87 descargada de los orificios 52 Se arrastra con el chorro de gas 85 próximo al segundo frente de choque 56 que forma un corriente de líquido-gas 60. Un método de arrastre es utilizar la diferencial depresión entre la presión en el chorro de flujo de gas y el ambiente. Los diamantes de choque 58 se forman en una región a lo largo de la porción en ángulo, los diamantes de choque siendo confinados dentro de la corriente de líquido-gas, que se proyecta hacia afuera y hacia abajo desde el emisor. Los diamantes de choque también son regiones de transición entre una velocidad de flujo súper y subsónica y son el resultado del flujo de gas que se sobreexpande a medida que sale de la boquilla. El flujo sobreexpandido describe un régimen de flujo en donde la presión externa (es decir, la presión atmosférica ambiente en este caso) es mayor a la presión de salida de gas en la boquilla. Esto produce ondas de choque oblicuas que se reflejan desde el límite de chorro libre 89 marcando el límite entre la corriente de líquido-gas 60 y la atmósfera ambiental. Las ondas de choque oblicuas se reflejan una hacia la otra para crear los diamantes de choque. Se producen las fuerzas de corte importantes en la corriente de líquido-gas 60, que idealmente no se separan de la superficie efectora, aunque el emisor aún es efectivo si la separación ocurre como se muestra en el número 60a. El agua arrastrada próxima al segundo frente de choque 56 se somete a estas fuerzas de corte que son el mecanismo principal para la tamización. El agua también encuentra los diamantes de choque 58, que son una fuente secundaria de atomización de agua. De este modo, el emisor 10 opera con múltiples mecanismos de atomización que producen partículas de agua 62 menores a 20 µm en diámetro, la mayor parte de las partículas siendo medidas a menos de 5 µm. Las gotas más pequeñas flotan en el aire. Estas características les permiten mantener proximidad a la fuente de incendio para mayor efecto de supresión de incendios. Además, las partículas mantienen un impulso hacia abajo importante, permitiendo que la corriente de líquido-gas 60 supere la columna en elevación de gases de combustión que resultan de un incendio. Las mediciones muestran la corriente de líquido-gas con una velocidad de 365.76 m/min 45.72 cm desde el emisor, y una velocidad de 213.36 m/min 2.44 m desde el emisor. El flujo desde el emisor se observa chocando contra el piso del cuarto en donde se opera. El contraángulo de barrido 32 de la porción en ángulo 30 de la superficie deflectora 22 proporciona un control importante sobre el ángulo incluido 64 de la corriente de líquido-gas 60. Los ángulos incluidos de alrededor 120° se logran. El control adicional sobre el patrón de dispersión del flujo se logra al ajustar el espacio 24 entre la salida de la boquilla 16 y la superficie deflectora. Durante la operación del emisor además se observa que la capa de humo que se acumula en el techo de un cuarto durante un incendio se extrae en la corriente de gas 85 que sale de la boquilla y se arrastra en el flujo 60. Este se agrega a los modos múltiples de la característica de extinción del emisor como se describe más abajo. El emisor provoca una caída de temperatura debido a la atomización del agua en los tamaños de partículas extremadamente pequeños descritos anteriormente. Este absorbe calor y ayuda a mitigar la dispersión de combustión. El flujo de gas nitrógeno y el agua arrastrada en el flujo remplaza el oxígeno en el cuarto con gases que no pueden soportar la combustión. Los gases sin oxígeno adicionales en forma de la capa de humo que se arrastran en el flujo también contribuyen a la falta de oxígeno del incendio. Sin embargo, se observa que el nivel de oxígeno en el cuarto en donde se despliega el emisor no cae por debajo de alrededor de 16%. Las partículas de agua y el humo arrastrado crean una neblina que bloquea la transferencia de calor radiativo desde el incendio, de esta manera mitigando la dispersión de combustión por este modo de transferencia de calor. Debido al área superficial extraordinariamente grande que resulta del tamaño de partícula de agua extremadamente pequeño, el agua absorbe fácilmente energía y forma vapor que además desplaza el oxígeno, absorbe calor del incendio y ayuda a mantener una temperatura estable típicamente relacionada con una transición de fase. El mezclado y la turbulencia creadas por el emisor también ayudan a disminuir la temperatura en la región alrededor del incendio. El emisor son tubos de resonancia diferentes en donde no se produce una energía acústica importante. El ruido por chorro (el sonido generado por aire que se mueve sobre un objeto) es la única emisión acústica del emisor. El ruido del chorro del emisor no tiene componentes de frecuencia importantes superiores a aproximadamente 6 kHz (la mitad de la frecuencia de operación de tipo bien conocido de tubos de resonancia) y no contribuye significativamente a la atomización de agua. Además, el flujo del emisor es estable y no se separa de la superficie deflectora (o experimenta separación retardada como se muestra en el número 60a) a pesar del flujo de los tubos de resonancia, que es inestable y se separa de la superficie deflectora, conduciendo así a una atomización no eficiente o incluso pérdida de autorización.

Otra modalidad del emisor 101 se muestra en la figura 8. El emisor 101 tiene conductos 50 que se orientan de manera angular hacia la boquilla 12. Los conductos se orientan de manera angular para dirigir el agua u otro líquido 87 hacia el gas 85 para arrastrar el líquido en el gas próximo al primer frente de choque 54. Se cree que está disposición agregará incluso otra región de atomización en la creación de corriente de líquido - gas 60 que se proyecta desde el emisor 11. Los sistemas supresores de incendios de conformidad con la invención que utilizan emisores como se describe en la presente logran múltiples modo de extinción de incendios que son bien adaptados para controlar la dispersión de incendios mientras utilizan menos gas y agua que los sistemas conocidos.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES 1.- Un sistema supresor de incendios, que comprende: una fuente de gas presurizado; una fuente de líquido presurizado; al menos un emisor para atomizar y descargar dicho líquido arrastrado en dicho gas en un incendio; un conducto de gas que proporciona comunicación de fluido entre dicha fuente de gas presurizado y dicho emisor; una red de tubería que proporciona comunicación de fluido entre dicha fuente de líquido presurizado y dicho emisor; una primera válvula en dicho conducto de gas que controla la presión y velocidad de flujo de dicho gas a dicho emisor; una segunda válvula en dicha red de tubería que controla la presión y velocidad de flujo de dicho líquido a dicho emisor; un transductor de presión que mide la presión dentro de dicho conducto de gas; un dispositivo de detección de incendios colocado próximo a dicho emisor; y un sistema de control en comunicación con dicha primera y segunda válvulas, dicho transductor de presión y dicho dispositivo de detección de incendios, dicho sistema de control recibe señales desde dicho transductor de presión y dicho dispositivo de detección de incendios y abre dichas válvulas en respuesta a una señal indicadora de un incendio desde dicho dispositivo de detección de incendios, dicho sistema de control activando dicha primera válvula para mantener una presión predeterminada dentro de dicho conducto de gas para operación de dicho emisor. 2.- El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende adicionalmente: una pluralidad de tanques de gas comprimido que comprenden dicha fuente de gas presurizado; y un múltiple de alta presión que proporciona comunicación de fluido entre dichos tanques de gas comprimido y dicha primera válvula. 3.- El sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque comprende adicionalmente: una pluralidad de válvulas de control, cada una relacionada con uno de dichos tanques de gas comprimido; y un bucle de supervisión en comunicación con dicho sistema de control y dichas válvulas de control para monitorear el estado de las válvulas de control. 4.- El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho emisor comprende: una boquilla que tiene una entrada que se conecta en comunicación de fluido con dicha primera válvula y una salida; un conducto que se conecta en comunicación de fluido con dicha segunda válvula, dicho conducto tiene un orificio de salida colocado adyacente a dicha salida; y una superficie deflectora colocada mirando hacia dicha salida en una relación separada al mismo, dicha superficie deflectora tiene una primera porción de superficie orientada sustancialmente en forma perpendicular a la boquilla y una segunda porción de superficie colocada adyacente a dicha primera porción de superficie y orientada no perpendicularmente a la boquilla, dicho líquido descargable desde el orificio, y dicho gas descargable desde la salida de boquilla, dicho líquido arrastrado con dicho gas y atomizado formando una corriente de líquido - gas que choca contra la superficie deflectora y fluye lejos de la misma en dicho incendio. 5.- El sistema de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque dicha boquilla es una boquilla convergente. 6.- El sistema de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque dicha salida tiene un diámetro entre alrededor de 0.31 cm y 2.54 cm. 7 '.- El sistema de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque dicho orificio tiene un diámetro entre alrededor de 0.07 cm y alrededor de 0.31 cm. 8.- El sistema de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque dicha superficie deflectora se separa desde la salida una distancia entre alrededor de 0.25 y aproximadamente 1.9 cm. 9.- El sistema de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque dicha primera porción de superficie comprende una superficie plana y dicha segunda porción de superficie comprende una superficie en ángulo que rodea dicha superficie plana. 10.- El sistema de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque dicha superficie plana tiene un diámetro aproximadamente igual al diámetro de dicha salida. 11.- El sistema de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque dicha superficie en ángulo tiene un contraángulo de barrido entre alrededor de 15° y aproximadamente 45° medido desde dicha superficie plana. 12.- El sistema de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque dicha primera porción de superficie plana comprende una superficie plana y dicha segunda porción de superficie comprende una superficie curva que rodea dicha superficie plana 13.- El sistema de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque dicha superficie deflectora incluye una cavidad de resonancia de extremo cerrado que tiene un extremo abierto colocado en relación enfrentada con dicha salida. 14.- El sistema de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque dicha primera porción de superficie rodea dicha cavidad de resonancia. 15.- El sistema de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque dicha segunda porción de superficie rodea dicha primera porción de superficie. 16.- El sistema de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque dicho orificio de salida se separa de la salida por una distancia de alrededor de 0.03 y 0.31 cm. 17.- El sistema de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque dicha boquilla se adapta para operar sobre una escala de presión de gas de alrededor de 2.03 y aproximadamente 4.21 kg/cm2 absolutos. 18.- El sistema de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque dicho conducto se adapta para operar sobre una escala de presión de líquido entre alrededor de 0.70 y aproximadamente 3.51 kg/cm2 manométrico. 19.- El sistema de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque dicho emisor comprende: una boquilla que tiene una entrada que se conecta en comunicación de fluido con dicha fuente de gas presurizado y una salida; un conducto que se conecta en comunicación de fluido con dicha fuente de líquido presurizado, dicho conducto tiene un orificio de salida colocado adyacente a dicha salida; y una superficie deflectora colocada mirando hacia la salida en relación separada a la misma, dicha superficie deflectora colocada de manera que un primer frente de choque se forme entre dicha salida y dicha superficie deflectora, y un segundo frente de choque se forma próximo a dicha superficie deflectora para una presión predeterminada de gas suministrado al emisor y descargado desde la salida de boquilla. 20.- El sistema de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque dicho conducto se coloca y orienta de manera que dicho líquido descargado del orificio se arrastre con dicho gas próximo a uno de dichos frentes de choque. 21.- El sistema de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque dicha superficie deflectora se coloca de manera que los diamantes de choque se formen en dicha corriente de líquido-gas. 22.- El sistema de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque dichos orificios se colocan relativamente hacia dicha salida para provocar que dicho líquido sea arrastrado con dicho gas próximo al segundo frente de choque. 23.- El sistema de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque dichos conductos se orientan de manera angular hacia la boquilla para provocar que dicho líquido se arrastre con dicho gas próximo al primer frente de choque. 24.- El sistema de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque comprende medir dicha boquilla para crear un chorro de flujo de gas sobreexpandido desde la boquilla para una presión de gas predeterminado. 25.- El sistema de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque comprende adicionalmente medir la boquilla de manera que dicho chorro de flujo no pueda crear ruido importante diferente al ruido del chorro de gas. 26.- El sistema de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque dicha superficie deflectora comprende una porción de superficie plana orientada sustancialmente en forma perpendicular a la salida y una porción de superficie en ángulo que rodea dicha porción de superficie plana, la porción de superficie en ángulo determina un ángulo incluido de un patrón de flujo desde el emisor. 27.- Un método para operar un sistema supresor de incendios, el sistema tiene un emisor que comprende: una boquilla que tiene una entrada conectada en comunicación de fluido con una fuente de gas presurizado y una salida; un conducto conectado en comunicación de fluido con una fuente de líquido presurizado, dicho conducto tiene un orificio de salida colocado adyacente a la salida; una superficie deflectora colocada mirando hacia la salida en relación separada a la misma; dicho método comprende: descargar dicho líquido del orificio; descargar dicho gas de la salida; establecer un primer frente de choque entre la salida y la superficie deflectora; establecer un segundo frente de choque próximo a la superficie deflectora; arrastrar dicho líquido en el gas para formar una corriente de líquido-gas; y proyectar dicha corriente de líquido-gas del emisor. 28.- El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado además porque el sistema comprende: una pluralidad de tanques de gas comprimido que forman la fuente de gas presurizado; una pluralidad de válvulas de control, cada una relacionada con uno de los tanques de gas comprimido; un bucle de supervisión en comunicación con las válvulas de control para monitorear el estado abierto y cerrado de las válvulas de control; y dicho método comprende monitorear el estado de las válvulas de control y mantener las válvulas de control en una configuración abierta durante la operación del sistema. 29.- El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado además porque comprende establecer una pluralidad de diamantes de choque en dicha corriente de líquido-gas. 30.- El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado además porque comprende crear un chorro de flujo de gas sobreexpandido desde la boquilla. 31.- El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado además porque comprende suministrar gas a la entrada en una presión entre alrededor de 2.03 y aproximadamente 4.21 kg/cm2 absolutos. 32 El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado además porque comprende suministrar líquido a dicho conducto a una presión entre alrededor de 0.70 y aproximadamente 3.51 kg/cm2 manométricos. 33.- El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado además porque comprende arrastrar dicho líquido con un gas próximo al segundo frente de choque. 34.- El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado además porque comprende arrastrar dicho líquido con dicho gas próximo al primer frente de choque. 35 El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado además porque dicha corriente de fluido no se separa de la superficie deflectora. 36.- El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado además porque comprende crear un ruido no importante desde el emisor diferente al ruido de chorro de gas. 37.- El método de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado además porque dicho ruido de chorro de gas tiene componentes de frecuencia no mayores a aproximadamente 6 kHz. 38.- El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado además porque comprende adicionalmente generar un impulso en dicho chorro de flujo de gas. 39.- El método de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado además porque dicha corriente de líquido-gas tiene una velocidad de alrededor de 365.76 m/min a una distancia de alrededor de 45.72 cm desde dicho emisor. 40.- El método de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado además porque la corriente de líquido-gas tiene una velocidad de alrededor de 213.36 m/min a una distancia de alrededor de 2.44 m desde el emisor. 41.- El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado además porque comprende adicionalmente establecer un patrón de flujo desde el emisor que tiene un ángulo incluido predeterminado al proporcionar una porción en ángulo de la superficie deflectora. 42.- El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado además porque comprende extraer líquido en el chorro de flujo de gas utilizando una diferencial de presión entre la presión en dicho chorro de flujo de gas y el ambiente. 43.- El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado además porque comprende arrastrar dicho líquido en dicho chorro de flujo de gas y atomizar dicho líquido en gotas menores a 20 µm en diámetro. 44.- El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado además porque comprende extraer una capa de humo sin oxígeno en dicho chorro de flujo de gas y arrastrar dicha capa de humo con dicha corriente de fluido del emisor. 45.- El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado además porque comprende descargar un gas inerte desde la salida. 46.- El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado además porque comprende descargar una mezcla de gases inertes y químicamente activos de la salida. 47.- El método de conformidad con la reivindicación 46, caracterizado además porque dicha mezcla de gas comprende aire. 48.- Un método para operar un sistema supresor de incendios, el sistema tiene un emisor que comprende: una boquilla que tiene una entrada que se conecta en comunicación de fluido con una fuente de gas presurizado y una salida; un conducto que se conecta en comunicación de fluido con una fuente de líquido presurizado, dicho conducto tiene un orificio de salida colocado adyacente a la salida; una superficie deflectora colocada mirando hacia la salida en relación separa a la misma; el método comprende: descargar el líquido del orifico; descargar el gas de la salida creando un chorro de flujo de gas sobreexpandido desde la boquilla; arrastrar el líquido en el gas para formar una corriente de líquido-gas; y proyectar la corriente de líquido-gas desde el emisor. 49.- El método de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado además porque comprende: establecer un primer frente de choque entre la salida y la superficie deflectora; establecer un segundo frente de choque próximo a la superficie deflectora; y arrastrar el líquido en el gas próximo a uno del primer y segundo frentes de choque. 50.- El método de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado además porque comprende establecer una pluralidad de diamantes de choque en la corriente de líquido-gas desde el emisor.