RU2127621C1

RU2127621C1 - Powder-type fire-extinguisher

Info

Publication number: RU2127621C1
Application number: RU97115298A
Authority: RU
Inventors: А.Г. Груздев; В.А. Прилепкин; И.А. Михно; С.Н. Миронов; А.Н. Росторгуев
Original assignee: Федеральный научно-производственный центр "Алтай"
Priority date: 1997-09-09
Filing date: 1997-09-09
Publication date: 1999-03-20

Abstract

FIELD: fire fighting, and fire-fighting equipment. SUBSTANCE: fire extinguisher has vessel for fire-extinguishing powder, siphon tube whose intake end has coaxial nozzle having at least two inlets and shutoff-and-starting device. The distinguishing feature of the fire-extinguisher consists in that nozzle is made in the form of bundle of branch pipes located at an angle to siphon tube uniformly round its axis and oriented towards bottom of vessel. EFFECT: higher using efficiency after prolonged storage or at high service temperature due to full utilization of fire-extinguishing powder. 5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к порошковым огнетушителям. The invention relates to fire fighting equipment, namely, powder extinguishers.

Одним из основных критериев удовлетворительной работы порошковых огнетушителей является обеспечение выброса максимального количества порошка на очаг пожара, что становится проблематичным после длительного хранения (в пределах гарантийного срока, согласно документации на изделие) или во время эксплуатации при повышенных температурах (особенно в летнее время или в районах с жарким климатом), когда происходит увеличение адгезии между частицами порошка и уменьшение его текучести. One of the main criteria for the satisfactory operation of powder fire extinguishers is to ensure that the maximum amount of powder is emitted to the fire, which becomes problematic after long-term storage (within the warranty period, according to the product documentation) or during operation at elevated temperatures (especially in summer or in areas with a hot climate), when there is an increase in adhesion between powder particles and a decrease in its fluidity.

Из уровня техники известен порошковый огнетушитель, в котором для улучшения втекаемости порошка заборный конец сифонной трубки выполнен со срезом под углом 40-60^o к ее оси (а. с. N 1644979).A powder fire extinguisher is known in the prior art, in which, to improve the flowability of the powder, the intake end of the siphon tube is cut at an angle of 40-60 ^° to its axis (A.S. N 1644979).

При задействовании огнетушителя такой конструкции, происходит выработка порошка только вокруг заборного конца сифонной трубки, и остаточная масса порошка имеет воронкообразную конфигурацию с малым углом раскрытия, что не позволяет обеспечить полноту выброса огнетушащего порошка и, соответственно, приводит к недостаточной эффективности пользования порошковым огнетушителем. When a fire extinguisher of this design is activated, powder is produced only around the intake end of the siphon tube, and the residual mass of the powder has a funnel-shaped configuration with a small opening angle, which does not allow for the complete discharge of the fire extinguisher powder and, consequently, leads to insufficient efficiency of using a powder fire extinguisher.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является огнетушитель (a.c. N 1443883), содержащий емкость для огнетушащего вещества, сифонную трубку, заборный конец которой оснащен насадком в виде патрубка, один конец которого соосно закреплен на заборном конце сифонной трубки, а другой имеет по меньшей мере два входа для огнетушащего вещества, представляющих собой щелевые прорези, и запорно-пусковое устройство. Closest to the proposed technical solution is a fire extinguisher (ac N 1443883), containing a container for a fire extinguishing agent, a siphon tube, the intake end of which is equipped with a nozzle in the form of a nozzle, one end of which is coaxially fixed to the intake end of the siphon tube, and the other has at least two the entrance for the extinguishing agent, which is a slotted slot, and a locking and starting device.

Недостатком прототипа является обеспечение выброса порошка не более 85 - 90% от заправляемой массы после длительного хранения или при высокой температуре эксплуатации, что снижает эффективность пользования огнетушителем. The disadvantage of the prototype is to provide a powder discharge of not more than 85 - 90% of the refueling mass after prolonged storage or at a high operating temperature, which reduces the efficiency of using a fire extinguisher.

Это обусловлено тем, что после открытия запорного устройства, возникавшее в емкости огнетушителя под воздействием избыточного давления газа вихревое движение газопорошковой смеси у заборного конца сифонной трубки обеспечивает выработку порошка лишь из центральной части емкости, образуя из остаточной массы порошка воронку, дно которой находится непосредственно у заборного конца сифонной трубки. Угол раскрытия воронки тем меньше, а, следовательно, масса остатков порошка больше, чем выше температура эксплуатации огнетушителя и чем дольше срок хранения с момента заполнения. Эти факторы способствуют ухудшению текучести порошка. Существует опасность получения значительных масс порошка, остающихся в емкости огнетушителя, что, в отдельных случаях, может привести к невыполнению огнетушителем его функционального назначения. Кроме того, при попадании легкой фракции газопорошковой смеси в прорези происходит мгновенное разряжение емкости огнетушителя (падение давления). This is due to the fact that after the locking device is opened, the vortex movement of the gas-powder mixture at the intake end of the siphon tube that occurs in the extinguisher’s tank under the influence of gas pressure ensures the production of powder only from the central part of the tank, forming a funnel from the residual mass of the powder, the bottom of which is directly at the intake the end of the siphon tube. The opening angle of the funnel is the smaller, and therefore, the mass of powder residues is greater, the higher the operating temperature of the fire extinguisher and the longer the shelf life from the moment of filling. These factors contribute to the deterioration of the fluidity of the powder. There is a danger of obtaining significant masses of powder remaining in the capacity of the fire extinguisher, which, in some cases, can lead to failure by the fire extinguisher of its functional purpose. In addition, when a light fraction of the gas-powder mixture gets into the slot, an instantaneous discharge of the capacity of the fire extinguisher (pressure drop) occurs.

Задачей заявляемого устройства является разработка порошкового огнетушителя, позволявшего повысить эффективность пользования после длительного хранения или при высокой температуре эксплуатации за счет полноты выработки огнетушащего порошка путем создания вихревого движения с несколькими вершинами. The objective of the claimed device is the development of a powder fire extinguisher, which improves the efficiency of use after prolonged storage or at a high operating temperature due to the completeness of the production of fire extinguishing powder by creating a vortex movement with several vertices.

Для достижения названного технического результата в предлагаемом порошковом огнетушителе, содержащем емкость для огнетушащего порошка, сифонную трубку, заборный конец которой оснащен соосно закрепленным насадком, имевшим по меньшей мере два входа, и запорно-пусковое устройство, особенность заключается в том, что насадок выполнен в виде пучка патрубков, расположенных под углом к сифонной трубке равномерно вокруг ее оси и ориентированных в сторону днища емкости. To achieve the technical result in the proposed powder fire extinguisher containing a container for fire extinguishing powder, a siphon tube, the intake end of which is equipped with a coaxially fixed nozzle having at least two inlets, and a locking-starting device, the feature is that the nozzles are made in the form a bundle of nozzles located at an angle to the siphon tube evenly around its axis and oriented towards the bottom of the tank.

При этом, входные части патрубков спрофилированы по конусу или радиусу. At the same time, the input parts of the nozzles are profiled along a cone or radius.

Кроме того, суммарная площадь проходных сечений патрубков не меньше площади проходного сечения сифонной трубки. In addition, the total area of the passage sections of the pipes is not less than the area of the passage section of the siphon tube.

Плоскости входных сечений патрубков расположены под углом к плоскости днища емкости огнетушителя. The plane of the input sections of the nozzles are located at an angle to the plane of the bottom of the capacity of the fire extinguisher.

Предпочтительным является закрепление насадка на заборном конце сифонной трубки с возможностью осевого перемещения. It is preferable to fix the nozzle at the intake end of the siphon tube with the possibility of axial movement.

Проведенный анализ уровня техники показывает, что предлагаемый порошковый огнетушитель отличается от прототипа иным выполнением насадка в виде пучка патрубков, расположенных под углом к сифонной трубке равномерно вокруг ее оси и ориентированных в сторону днища емкости, что позволяет, при одинаковом количестве входов для огнетушащего порошка, создать в заявляемом огнетушителе вихревое движение газопорошковой смеси с несколькими вершинами; кроме того, изменением формы проходных сечений входов для порошка со щелевой на спрофилированную по конусу или радиусу; а также иным соотношением суммарной площади проходных сечений входов для порошка и площади проходного сечения сифонной трубки; иным расположением плоскостей входов для порошка - под углом к плоскости днища емкости (в прототипе - параллельно) при закреплении пучка патрубков на заборном конце сифонной трубки с возможностью осевого перемещения,
Таким образом, заявляемый порошковый огнетушитель соответствует критерию "новизна".The analysis of the prior art shows that the proposed powder fire extinguisher differs from the prototype in another embodiment of the nozzle in the form of a bundle of nozzles arranged at an angle to the siphon tube uniformly around its axis and oriented towards the bottom of the container, which allows, with the same number of entries for the extinguishing powder, to create in the inventive fire extinguisher, the vortex motion of a gas-powder mixture with several peaks; in addition, by changing the shape of the passage sections of the powder inlets from the slit to profiled along the cone or radius; and also a different ratio of the total area of the passage sections of the inputs for the powder and the area of the passage section of the siphon tube; a different arrangement of the planes of the entrances for the powder - at an angle to the plane of the bottom of the tank (in the prototype - in parallel) when fixing the bundle of pipes on the intake end of the siphon tube with the possibility of axial movement,
Thus, the inventive powder fire extinguisher meets the criterion of "novelty."

Сравнение предлагаемой конструкции порошкового огнетушителя с прототипом и другими техническими решениями показало, что неизвестен порошковый огнетушитель, в котором бы имело место предложенное сочетание конструктивных элементов. Но именно совокупность отличительных от прототипа признаков с остальными существенными признаками заявляемого решения позволила достичь более качественный уровень эксплуатационных характеристик огнетушителя, создает совершенно иную картину забора порошка, значительно уменьшает остаток порошка в емкости огнетушителя (выброс достигает 97,4%, что подтверждается опытами) вне зависимости от сроков хранения и температуры эксплуатации. Comparison of the proposed design of a powder fire extinguisher with a prototype and other technical solutions showed that a powder fire extinguisher is unknown in which the proposed combination of structural elements would take place. But it is precisely the combination of features that are distinctive from the prototype with the other essential features of the proposed solution that allowed us to achieve a higher level of operational characteristics of the fire extinguisher, creates a completely different picture of the powder intake, significantly reduces the powder residue in the capacity of the fire extinguisher (emission reaches 97.4%, which is confirmed by experiments), regardless from the shelf life and operating temperature.

Это дает основание считать предложенный порошковый огнетушитель обладающим изобретательским уровнем. This gives reason to consider the proposed powder fire extinguisher possessing an inventive step.

Одним из достоинств заявляемой конструкции является унификация применения в различных типах исполнения (закачной, баллонный или снабженный газогенерирующим устройством). One of the advantages of the claimed design is the unification of the application in various types of execution (injection, balloon or equipped with a gas generating device).

Кроме того, профилирование входных сечений по конусу или радиусу, а также расположение плоскостей входных сечений под углом к плоскости днища емкости приводит к снижению местных сопротивлений при входе в сифонную трубку и при движении по ней потока газопорошковой смеси. Увеличивается количество втекаемого порошка. In addition, the profiling of the inlet sections along the cone or radius, as well as the location of the planes of the inlet sections at an angle to the plane of the bottom of the tank, leads to a decrease in local resistance at the entrance to the siphon tube and when the flow of the gas-powder mixture moves along it. The amount of inflowed powder increases.

Следует отметить, что при соблюдении критерия соотношения суммарной площади проходных сечений входов для порошка и площади проходного сечения сифонной трубки, реализуется равномерная подача порошка до расходного отверстия на запорно-пусковом устройстве и обеспечивается устойчивый (без рывков и прерывания струи) режим работы огнетушителя. It should be noted that, subject to the criterion for the ratio of the total area of the passageways of the powder inlets and the area of the passageway of the siphon tube, a uniform supply of powder to the flow outlet on the shut-off and start device is realized and a stable (without jerking and interruption of the jet) mode of operation of the fire extinguisher is provided.

Возможность регулирования расстояния между плоскостями входных сечений патрубков и днищем емкости за счет реализации осевого перемещения пучка патрубков на заборном конце сифонной трубки позволяет корректировать местные сопротивления (для 10-литрового огнетушителя предпочтительно большее расстояние по сравнению с 5-литровым). The ability to control the distance between the planes of the inlet sections of the nozzles and the bottom of the tank due to the implementation of the axial movement of the bundle of nozzles at the intake end of the siphon tube allows you to adjust the local resistance (for a 10-liter fire extinguisher, preferably a larger distance compared to a 5-liter).

Заявляемое устройство иллюстрируется представленным на фиг. продольным разрезом. The inventive device is illustrated in FIG. longitudinal section.

Порошковый огнетушитель содержит емкость 1 для огнетушащего порошка 2, сифонную трубку 3, заборный конец которой оснащен пучком патрубков 4, расположенных под углом к сифонной трубке 3, равномерно вокруг ее оси и ориентированных в сторону днища емкости 1 огнетушителя. A powder fire extinguisher contains a container 1 for a fire extinguishing powder 2, a siphon tube 3, the intake end of which is equipped with a bunch of nozzles 4 located at an angle to the siphon tube 3, uniformly around its axis and oriented towards the bottom of the tank 1 of the fire extinguisher.

Предлагаемая конструкция огнетушителя работает следующим образом. Для приведения огнетушителя в действие необходимо выдернуть чеку (предохранитель от несанкционированного срабатывания), отвести ручку, удерживающую боек, и при этом боек, под действием сжатой пружины, устремляется вперед и ударяет по капсюлю, в результате чего начинается химическая реакция, сопровождающаяся выделением газа, который, выходя из патрона, (вышеперечисленные конструктивные элементы на чертеже не показаны), аэрирует огнетушащий порошок 2 и одновременно создает необходимое избыточное давление в емкости 1 огнетушителя для втекания порошка 2 в патрубки 4 и дальнейшего его движения по сифонной трубке 3. По такому принципу работают, например, огнетушители типа ОПУ-5-01, ОПУ-10-04 и другие, снабженные газогенерирующим патроном. The proposed design of the fire extinguisher works as follows. To actuate a fire extinguisher, it is necessary to pull out the pin (fuse against unauthorized operation), take the handle holding the firing pin, and the firing pin, under the action of a compressed spring, rushes forward and hits the capsule, as a result of which a chemical reaction begins, accompanied by gas evolution, which leaving the cartridge (the above structural elements are not shown in the drawing), aerates the extinguishing powder 2 and at the same time creates the necessary overpressure in the tank 1 of the extinguisher for the inlets powder 2 into the nozzles 4 and its further movement through the siphon tube 3. According to this principle, for example, fire extinguishers such as OPU-5-01, OPU-10-04 and others equipped with a gas-generating cartridge work.

При снаряжении баллонами высокого давления задействование происходит по такой же схеме, но боек, выполненный в виде иглы, прокалывает мембрану и выпускает газ из баллона высокого давления в полость емкости 1 огнетушителя. When equipped with high-pressure cylinders, activation takes place according to the same scheme, but a hammer made in the form of a needle pierces the membrane and releases gas from the high-pressure cylinder into the cavity of the tank 1 of the fire extinguisher.

В закачных вариантах исполнения газогенерирующие патроны и баллоны высокого давления отсутствуют, т.к. в емкости 1 огнетушителя уже имеется избыточное давление, созданное на заводе-изготовителе. In the injection versions, gas generating cartridges and high pressure cylinders are absent, because the tank 1 of the fire extinguisher already has an excess pressure created at the factory.

Дальнейшая операция для осуществления выброса порошка 2 заключается в нажатии запорной ручки для открывания выпускного отверстия огнетушителя и направления струи в требуемом направлении. A further operation for ejecting the powder 2 is to press the shutter knob to open the outlet of the fire extinguisher and to direct the jet in the desired direction.

При рассмотрении технических вопросов по настоящей заявке использовались материалы и рекомендации, изложенные в технических справочниках по газо- и гидродинамике в части, касающейся оптимизации конфигурации магистральных трубок для принудительной подачи жидкостей по ним, а также оптимизации профилей входных сечений этих трубок с целью максимального уменьшения местных сопротивлений и, как следствие, увеличения расхода подаваемой по трубке жидкости (или огнетушащего порошка для рассматриваемого случая). Учитывая вышеизложенное, в качестве приложения к описанию заявки нет необходимости приводить графические зависимости коэффициентов местных сопротивлений от профиля входных сечений, преломления потока, наличия преград перед входным сечением и т.д. When considering technical issues on this application, the materials and recommendations set out in the technical manuals on gas and hydrodynamics in terms of optimizing the configuration of the main tubes for the forced supply of fluids along them, as well as optimizing the profiles of the input sections of these tubes in order to minimize local resistance, were used and, as a result, an increase in the flow rate of liquid (or extinguishing powder for the case in question) supplied through the tube. Given the above, as an application to the description of the application, there is no need to give graphical dependences of the local resistance coefficients on the profile of the input sections, flow refraction, the presence of obstacles in front of the input section, etc.

Результаты опытных работ показали, что с использованием предложенного порошкового огнетушителя, значительно (в 5-6 раз) уменьшается остаток огнетушащего порошка в емкости после срабатывания огнетушителя по сравнению с прототипом и другими существующими конструкциями и достигает 2,6%, что подтверждено экспериментом (по нормативно-технической документации остаток порошка не должен превышать 15%). The experimental results showed that using the proposed powder fire extinguisher, the remainder of the fire extinguishing powder in the tank after the fire extinguisher is activated is significantly (5-6 times) compared with the prototype and other existing structures and reaches 2.6%, which is confirmed by experiment (according to the normative - technical documentation, the remainder of the powder should not exceed 15%).

Таким образом, заявляемый порошковый огнетушитель обладает промышленной применимостью, практически легко реализуем, все материалы для его изготовления в стране выпускаются и не являются дефицитными. Ведется подготовка к внедрению в серийное производство. Thus, the inventive powder fire extinguisher has industrial applicability, is practically easy to sell, all materials for its manufacture in the country are produced and are not scarce. Preparations are underway for implementation in mass production.

Claims

1. A powder fire extinguisher containing a container for a fire extinguishing powder, a siphon tube, the intake end of which is equipped with a coaxially fixed nozzle having at least two inlets, and a locking and starting device, characterized in that the nozzles are made in the form of a bundle of nozzles located at an angle to siphon tube evenly around its axis and oriented towards the bottom of the tank.

2. Fire extinguisher according to claim 1, characterized in that the input parts of the nozzles are profiled along a cone or radius.

3. Fire extinguisher according to claim 1, characterized in that the total area of the passage sections of the nozzles is not less than the area of the passage section of the siphon tube.

4. Fire extinguisher according to claim 1, characterized in that the plane of the input sections of the nozzles are located at an angle to the plane of the bottom of the tank of the fire extinguisher.

5. Fire extinguisher according to claim 1, characterized in that the nozzles are mounted on the intake end of the siphon tube with the possibility of axial movement.