RU2189265C2

RU2189265C2 - Fire extinguishing apparatus

Info

Publication number: RU2189265C2
Application number: RU2000110717A
Authority: RU
Inventors: С.Н. Баев; В.В. Попов; В.Н. Шеин; В.Е. Макаров; М.А. Мацук; И.В. Коркунов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Эпотос 1"
Priority date: 2000-04-28
Filing date: 2000-04-28
Publication date: 2002-09-20

Abstract

FIELD: fire-fighting equipment. SUBSTANCE: apparatus has hermetically sealed casing containing fire extinguishing powder, discharge nozzle, and breakable diaphragm. Electric activator, gas-generating charge and protective membrane are located in hermetically sealed chamber arranged in casing upper part and hollow fire-extinguishing powder flow splitter is secured to casing lower part in axially aligned relation to discharge nozzle. Diameter ratio of powder flow splitter and discharge nozzle is 0.2-3.0 and distance between discharge nozzle and powder flow splitter is 0.2-5.0 diameters of discharge nozzle. Apparatus of such construction provides for optimal fire-extinguishing powder discharge angle, which may be altered depending on height of room to be protected from fire, and constant specific powder charge consumption per unit of area to be protected (kgm ^-2). Also complete discharge of fire-extinguishing powder from casing is provided upon actuation of apparatus, and automatic actuation is ensured in case of occurrence of dangerous fire zones in the vicinity of apparatus. Apparatus is used for suppressing burning combustible liquids, solid materials and gases in rooms of different purposes and for suppressing fire in open spaces. EFFECT: simplified construction, enhanced reliability in operation and increased efficiency. 7 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к порошковым огнетушителям, и предназначено для тушения пожаров горючих жидкостей, твердых материалов и газов в помещениях различного назначения и на открытых пространствах. The invention relates to fire fighting equipment, namely, powder fire extinguishers, and is intended to extinguish fires of flammable liquids, solid materials and gases in rooms for various purposes and in open spaces.

Известен порошковый огнетушитель, содержащий выполненный из металла корпус, состоящий из двух герметично связанных между собой частей, внутри герметичной полости которого размещен огнетушащий порошок и газогенерирующее вещество, и выполненный самосрабатывающим от теплового очага пожара (RU 2082471 С1, 27.06.1997). A powder extinguisher is known, comprising a body made of metal, consisting of two parts hermetically connected to each other, inside of the sealed cavity of which a fire extinguishing powder and a gas-generating substance are placed, and made self-generating from the heat source of the fire (RU 2082471 C1, 06/27/1997).

Выброс огнетушащего порошка в этом огнетушителе обеспечивается за счет создания внутри корпуса избыточного давления, которое приводит к раскрытию корпуса по выполненным на его стенках канавкам и образованию прохода для выброса порошка. The discharge of the extinguishing powder in this extinguisher is ensured by the creation of excessive pressure inside the housing, which leads to the opening of the housing along the grooves made on its walls and the formation of a passage for ejecting the powder.

К недостаткам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании, следует отнести то, что огнетушитель выбрасывает порошок в виде облака с постоянным углом раскрытия 120-180^o. Это ограничивает область его применения, так как постоянный угол раскрытия требует устанавливать огнетушитель на строго определенной высоте от защищаемой поверхности. Вторым недостатком является значительно ослабленная часть корпуса огнетушителя, которая может быть повреждена при транспортировке или в процессе эксплуатации.The disadvantages that impede the achievement of the required technical result when used include the fact that the fire extinguisher emits powder in the form of a cloud with a constant opening angle of 120-180 ^o . This limits the scope of its application, since a constant opening angle requires the installation of a fire extinguisher at a strictly defined height from the surface to be protected. The second disadvantage is the significantly weakened part of the body of the fire extinguisher, which may be damaged during transportation or during operation.

Наиболее близким аналогом изобретения является известное устройство для тушения пожара, содержащее заполненный огнетушащим порошком корпус с выпускным насадком и разрушаемой диафрагмой и размещенную в верхней части корпуса герметичную камеру с газогенерирующим зарядом и с защитной мембраной (SU 952276 А, 28.08.1982). The closest analogue of the invention is a known fire extinguishing device comprising a housing filled with fire extinguishing powder with an outlet nozzle and a destructible diaphragm and a sealed chamber with a gas-generating charge and a protective membrane located in the upper part of the housing (SU 952276 A, 08.28.1982).

В данном устройстве выброс огнетушащего порошка осуществляется в виде струи с постоянным углом раскрытия, что ограничивает применение в помещениях с различной высотой потолка, а также отсутствует функция самосрабатывания огнетушителя. In this device, the extinguishing powder is ejected in the form of a jet with a constant opening angle, which limits the use in rooms with different ceiling heights, and there is also no self-extinguishing function for the extinguisher.

Задачей изобретения является создание устройства для тушения пожара, позволяющего получить технический результат, состоящий в обеспечении оптимального угла выброса огнетушащего порошка при создании возможности его регулирования в зависимости от высоты защищаемого помещения для постоянства удельного расхода заряда порошка огнетушителя на единицу защищаемой площади (в кгм^-2), в обеспечении надежной эксплуатации, в повышении полноты выброса огнетушащего порошка из корпуса огнетушителя при его срабатывании с обеспечением функции самосрабатывания при возникновении в зоне его размещения опасных факторов пожара.The objective of the invention is to provide a device for extinguishing a fire, which allows to obtain a technical result, which consists in providing an optimal angle of emission of a fire extinguishing powder while creating the possibility of its regulation depending on the height of the room to be protected for the constant specific charge of powder of the fire extinguisher per unit of protected area (in kgm ^-2 ) , in ensuring reliable operation, in increasing the completeness of the ejection of the extinguishing powder from the body of the fire extinguisher when it is triggered, ensuring the function itself triggering when it occurs in the zone where fire hazards.

Этот технический результат в устройстве для тушения пожара, содержащем заполненный огнетушащим порошком корпус с выпускным насадком и разрушаемой диафрагмой и размещенную в верхней части корпуса герметичную камеру с газогенерирующим зарядом и с защитной мембраной, достигается тем, что оно содержит электроактиватор, размещенный в камере, и полый рассекатель струи огнетушащего порошка, закрепленный к нижней части выполненного герметичным корпуса соосно с выпускным насадком с поступлением находящегося внутри корпуса порошка через выпускной насадок на рассекатель струи, при этом расстояние между выпускным насадком и рассекателем струи составляет от 0,2 до 5,0 диаметров выпускного насадка. This technical result in a fire extinguishing device comprising a body filled with fire extinguishing powder with an exhaust nozzle and a destructible diaphragm and a sealed chamber with a gas-generating charge and a protective membrane located in the upper part of the body is achieved by the fact that it contains an electroactivator located in the chamber and hollow extinguishing powder jet divider, fixed to the lower part of the sealed housing coaxially with the exhaust nozzle with the receipt of the powder inside the housing through the outlet SKNOU jet nozzles on the divider, wherein the distance between the discharge nozzle and the jet divider is from 0.2 to 5.0 diameters of the outlet nozzle.

При этом рассекатель струи может быть выполнен в виде конуса, усеченного конуса, или полусферы, или пирамиды, или усеченной пирамиды. In this case, the jet divider can be made in the form of a cone, a truncated cone, or a hemisphere, or a pyramid, or a truncated pyramid.

Для достижения наилучшего результата соотношение между диаметром рассекателя струи и диаметром выпускного насадка составляет от 0,2 до 3,0. To achieve the best result, the ratio between the diameter of the jet divider and the diameter of the exhaust nozzle is from 0.2 to 3.0.

Для повышения чувствительности функции самосрабатывания и равномерности орошения порошком защищаемой площади на поверхности рассекателя струи выполняют отверстия. To increase the sensitivity of the self-working function and the uniformity of the powder irrigation of the protected area on the surface of the jet divider, holes are made.

Для возможности использования устройства в режиме самосрабатывания внутри корпуса дополнительно размещен термочувствительный элемент, соединенный с газогенерирующим зарядом в герметичной камере. In order to be able to use the device in self-operation mode, a thermosensitive element is additionally placed inside the case, connected to a gas-generating charge in a sealed chamber.

Для увеличения полноты выноса огнетушащего порошка из корпуса огнетушителя камера дополнительно снабжена реактивным рыхлителем порошка. To increase the completeness of the removal of the extinguishing powder from the body of the fire extinguisher, the chamber is additionally equipped with a reactive powder cultivator.

При этом предпочтительно, чтобы расстояние между реактивным рыхлителем порошка и разрушаемой диафрагмой составляло не более трех диаметров выпускного насадка. It is preferable that the distance between the reactive powder cultivator and the destructible diaphragm be no more than three diameters of the outlet nozzle.

Устройство имеет три режима работы: автоматический - от электрического сигнала пожарного извещателя; принудительный пуск - ручной от кнопки пуска и режим самосрабатывания (автоматический). При этом в устройстве обеспечивается возможность изменения угла выброса струи огнетушащего порошка за счет изменения расстояния между разрушаемой диафрагмой и рассекателем струи. Конструктивные особенности устройства предохраняют разрушаемую диафрагму от случайных повреждений и обеспечивают полноту выброса огнетушащего порошка из корпуса огнетушителя. The device has three operating modes: automatic - from the electrical signal of the fire detector; forced start - manual from the start button and self-operation mode (automatic). Moreover, the device provides the ability to change the angle of the jet of fire extinguishing powder by changing the distance between the destructible diaphragm and the jet divider. The design features of the device protect the destructible diaphragm from accidental damage and ensure the completeness of the ejection of the extinguishing powder from the body of the fire extinguisher.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид в разрезе устройства автоматического или ручного режима срабатывания; на фиг.2 - общий вид в разрезе устройства самосрабатывающего; на фиг.3 - общий вид устройства в разрезе с реактивным рыхлителем, вариант выполнения; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.3; на фиг.5 - иллюстрация влияния расстояния между выпускным насадком и рассекателем струи на угол выброса струи порошка и выбора этого расстояния в зависимости от высоты помещения. The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view in section of a device automatic or manual response mode; figure 2 is a General view in section of a self-working device; figure 3 is a General view of the device in section with a reactive cultivator, an embodiment; figure 4 is a section aa in figure 3; 5 is an illustration of the effect of the distance between the exhaust nozzle and the jet divider on the angle of the ejection of the powder jet and the choice of this distance depending on the height of the room.

Устройство для тушения пожара содержит:
1 - корпус огнетушителя
2 - огнетушащий порошок
3 - герметичная камера
4 - газогенерирующий заряд
5 - защитная мембрана
6 - электроактиватор
7 - отверстия для выхода газов
8 - крышка
9 - термочувствительный элемент
10 - огнепроводный шнур
11 - выпускной насадок
12 - разрушаемая диафрагма
13 - рассекатель струи
14 - крепление рассекателя струи, например - скоба
15 - реактивный рыхлитель порошка
16 - сопло реактивного рыхлителя порошка
17 - заглушка
D - диаметр выпускного насадка
d - диаметр рассекателя струи
1 - расстояние между выпускным насадком и рассекателем струи
Н - высота помещения
α - угол выброса огнетушащего порошка
S - защищаемая площадь.A fire extinguishing device comprises:
1 - fire extinguisher body
2 - fire extinguishing powder
3 - sealed chamber
4 - gas generating charge
5 - protective membrane
6 - electric activator
7 - openings for the exit of gases
8 - cover
9 - heat-sensitive element
10 - fire wire
11 - exhaust nozzles
12 - destructible diaphragm
13 - jet divider
14 - fastening of a divider of a stream, for example - a bracket
15 - reactive powder cultivator
16 - nozzle jet powder cultivator
17 - stub
D - diameter of the exhaust nozzle
d is the diameter of the jet divider
1 - the distance between the exhaust nozzle and the jet divider
N - room height
α - emission angle of the extinguishing powder
S - protected area.

Устройство для тушения пожара работает в трех режимах: в режиме автоматического срабатывания от пожарного извещателя, принудительное срабатывание от кнопки ручного пуска и в режиме самосрабатывания. The fire extinguishing device operates in three modes: in the automatic operation mode from the fire detector, forced operation from the manual start button and in the self-operation mode.

При подаче электрического импульса (автоматический режим) огнетушитель (фиг.1) работает следующим образом. When applying an electrical impulse (automatic mode), a fire extinguisher (Fig. 1) works as follows.

При подаче электрического импульса от пожарного извещателя на электрический активатор 6 происходит интенсивное выделение тепла, приводящее к химическому разложению газогенерирующего заряда 4 с выделением газов в камеру 3. Под действием избыточного давления происходит разрушение защитной мембраны 5 и газы через отверстия 7 интенсивно поступают внутрь корпуса 1 огнетушителя и взрыхляют порошок 2. При достижении в корпусе 1 огнетушителя рабочего давления происходит разрушение разрушаемой диафрагмы 12 и порошок 2, находящийся внутри корпуса 1, через выпускной насадок 11 поступает на рассекатель струи 13, закрепленный, например, скобой 14, происходит равномерное распределение порошка 2 по защищаемой площади и объему помещения. When applying an electrical impulse from the fire detector to the electric activator 6, intense heat is generated, leading to the chemical decomposition of the gas-generating charge 4 with the release of gases into the chamber 3. Under the action of excessive pressure, the protective membrane 5 is destroyed and gases through the openings 7 intensively enter the body of the fire extinguisher 1 and loosen the powder 2. Upon reaching the working pressure in the body 1 of the fire extinguisher, the destructible diaphragm 12 and the powder 2 inside the body are destroyed 1, through the outlet nozzles 11 enters the jet divider 13, secured, for example, with a bracket 14, there is a uniform distribution of the powder 2 over the protected area and volume of the room.

В режиме ручного пуска огнетушитель работает аналогично, так как меняется только источник электрического импульса (от кнопки ручного пуска, а не от пожарного извещателя). In the manual start mode, the fire extinguisher works similarly, since only the source of the electrical impulse changes (from the manual start button, and not from the fire detector).

В режиме самосрабатывания (фиг.2) устройство работает следующим образом. In the mode of self-operation (figure 2), the device operates as follows.

При достижении в защищаемом объеме или в зоне размещения устройства критического значения температуры (50-100^oС) термочувствительный элемент (например, газообразователь) 9 реагирует и передает тепловой импульс, например, по огнепроводному шнуру 10 в камеру 3 к газогенерирующему заряду 4, что приводит к химическому разложению газогенерирующего заряда 4 с выделением газов в камеру 3.When the temperature reaches a critical value (50-100 ^o С) in the protected volume or in the device’s placement zone, the heat-sensitive element (for example, gas blower) 9 reacts and transmits a heat pulse, for example, through the fire-resistant cord 10 into the chamber 3 to the gas-generating charge 4, which leads to the chemical decomposition of the gas-generating charge 4 with the release of gases into the chamber 3.

Дальнейшая работа устройства осуществляется аналогично автоматическому режиму. Further operation of the device is carried out similarly to the automatic mode.

Устройство, дополнительно снабженное реактивным рыхлителем (фиг.3), работает следующим образом. The device is additionally equipped with a reactive cultivator (figure 3), works as follows.

Независимо от того, в каком режиме работает устройство, при наличии в нем реактивного рыхлителя 15 газы поступают в корпус 1 огнетушителя не только через отверстия 7 герметичной камеры 3, но и одновременно через реактивный рыхлитель 14 в нижнюю часть корпуса 1. Regardless of the mode in which the device operates, if there is a reactive cultivator 15 in it, gases enter the fire extinguisher body 1 not only through the openings 7 of the airtight chamber 3, but also simultaneously through the reactive cultivator 14 to the lower part of the housing 1.

Газы, выходя через сопла 16 реактивного рыхлителя 15, приводят его во вращение, за счет чего достигается равномерное рыхление порошка 2 в корпусе 1 огнетушителя. Gases, leaving through the nozzle 16 of the reactive cultivator 15, cause it to rotate, thereby achieving uniform loosening of the powder 2 in the body 1 of the fire extinguisher.

При достижении рабочего давления происходит разрушение предохранительной диафрагмы 12, а далее процесс идет как на фиг.1. When operating pressure is reached, the safety diaphragm 12 is destroyed, and then the process proceeds as in Fig. 1.

На фиг. 5 представлены иллюстрации влияния расстояния 1 между выпускным насадком 11 и рассекателем струи 13 на угол α выброса струи порошка и выбора этого расстояния 1 в зависимости от высоты помещения Н. Этим обеспечивается постоянный удельный расход огнетушащего порошка 2 на единицу площади S. То есть один и тот же заряд порошка при изменении высоты защищаемого помещения может подаваться на одинаковую площадь. In FIG. 5 illustrates the effect of the distance 1 between the outlet nozzle 11 and the jet divider 13 on the angle α of the ejection of the powder jet and the choice of this distance 1 depending on the height of the room N. This ensures a constant specific consumption of extinguishing powder 2 per unit area S. That is, one and the same the charge of the powder when changing the height of the protected premises can be applied to the same area.

При этом значение удельного расхода порошка должно соответствовать нормативному, то есть обеспечивающему надежное тушение данного класса пожара. In this case, the value of the specific powder consumption should correspond to the normative, that is, ensuring reliable extinguishing of this class of fire.

При большей высоте помещения (Н₂>Н₁) рассекатель струи 13 размещен на большем расстоянии (I₂>I₁) от выпускного насадка 11, что обеспечивает меньший угол (α₂<α₁) раскрытия струи порошка 2.With a greater room height (H ₂ > H ₁ ), the jet divider 13 is placed at a greater distance (I ₂ > I ₁ ) from the outlet nozzle 11, which provides a smaller opening angle (α ₂ <α ₁ ) of the powder jet 2.

При этом защищаемая площадь (S₁=S₂) остается неизменной по величине.In this case, the protected area (S ₁ = S ₂ ) remains unchanged in value.

Конструкция предлагаемого устройства с зарядом порошка "Пирант-А" в 6,5 кг была опробирована при проведении огневых испытаний. Устройство надежно тушит модельные очаги пожара класса "2В" на площади 25-28 м² при высоте помещения 5,5 м и на площади 22-26 м² при высоте помещения 2,5-2,7 м.The design of the proposed device with a powder charge "Pirant-A" of 6.5 kg was tested during fire tests. The device reliably extinguishes model foci of class "2B" fire on an area of 25-28 m ² with a room height of 5.5 m and in an area of 22-26 m ² with a room height of 2.5-2.7 m.

Испытания показали, что самосрабатывание устройства, установленного в помещении на высоте 3,5 м и расположенного под ним очага пожара класса "13В", происходит через 100-120 с после загорания пожара. Tests have shown that the self-operation of a device installed in a room at a height of 3.5 m and a fire center of class "13B" located below it occurs 100-120 s after the fire ignites.

Наилучшие результаты при испытаниях получены при соотношении между диаметром d рассекателя струи и диаметром D выходного насадка от 0,2 до 3,0. Значение менее 0,2 не приводит к существенному изменению угла раскрытия порошковой струи, а больше 3,0 затормаживает скорость потока порошка, что снижает эффективность тушения. The best test results were obtained with a ratio between the diameter d of the jet divider and the diameter D of the output nozzle from 0.2 to 3.0. A value of less than 0.2 does not lead to a significant change in the opening angle of the powder jet, but more than 3.0 inhibits the powder flow rate, which reduces the quenching efficiency.

Расстояние между выпускным насадком 11 и рассекателем струи 13 составляет от 0,2 до 5,0 диаметров выпускного насадка. The distance between the exhaust nozzle 11 and the jet divider 13 is from 0.2 to 5.0 diameters of the exhaust nozzle.

Расстояние менее 0,2 диаметров насадка препятствует полному раскрытию разрушаемой диафрагмы 12 и эффективному выбросу порошка 2, а расстояние более 5 диаметров выпускного насадка уменьшает объем тушения (при объемном тушении), а также увеличивает габаритные размеры устройства. A distance of less than 0.2 diameters of the nozzle prevents the full opening of the destructible diaphragm 12 and the effective ejection of powder 2, and a distance of more than 5 diameters of the exhaust nozzle reduces the extinguishing volume (when extinguishing), and also increases the overall dimensions of the device.

Claims

1. A device for extinguishing a fire, comprising a housing filled with a fire extinguishing powder with an exhaust nozzle and a destructible diaphragm and a sealed chamber with a gas-generating charge and a protective membrane located in the upper part of the housing, characterized in that it contains an electroactivator located in the chamber and a hollow jet divider extinguishing powder, fixed to the lower part of the sealed housing coaxially with the outlet nozzle with the receipt of the powder inside the case through the outlet nozzles on raskate l jet, the distance between the discharge nozzle and the jet divider is from 0.2 to 5.0 diameters of the outlet nozzle.

2. The device according to p. 1, characterized in that the jet divider is made in the form of a cone, or a truncated cone, or a hemisphere, or a pyramid, or a truncated pyramid.

3. The device according to p. 1 or 2, characterized in that the ratio between the diameter of the jet divider and the diameter of the exhaust nozzle is from 0.2 to 3.0.

4. The device according to claim 1, characterized in that the holes are made on the surface of the jet divider.

5. The device according to p. 1, characterized in that inside the housing is additionally placed a thermosensitive element connected to a gas-generating charge.

6. The device according to p. 1, characterized in that the chamber is additionally equipped with a reactive powder cultivator.

7. The device according to p. 6, characterized in that the distance between the reactive powder ripper and destructible diaphragm is not more than three diameters of the exhaust nozzle.