RU2193908C1

RU2193908C1 - Fire extinguishing unit

Info

Publication number: RU2193908C1
Application number: RU2001107386A
Authority: RU
Inventors: В.С. Терпигорьев; О.П. Щербаков; В.М. Малинов
Original assignee: Терпигорьев Владимир Семенович; Щербаков Олег Павлович; Малинов Владимир Михайлович
Priority date: 2001-03-20
Filing date: 2001-03-20
Publication date: 2002-12-10

Abstract

FIELD: fire-fighting equipment. SUBSTANCE: apparatus has vessel comprising fire extinguishing liquid and equipped with locking-starting device connected to signaling device, feed pipeline connected to sprayers mounted in room to be protected from fire, vessel with working gas, siphon pipe and gas-liquid mixture generating unit. Inlet end of siphon pipe is dipped into vessel comprising fire extinguishing liquid. Gas-liquid mixture generating unit is made in the form of adapter device having gas chamber and is fixed in hermetically sealing relation in vessel mouth at side adjacent to inlet chamber. Adapter device has inlet chamber, bypass chamber and mixing chamber, which are axially aligned one with respect to another, and gas chamber positioned transverse to adapter. Gas chamber is communicated through first inclined opening with inlet chamber and through second inclined chamber with mixing chamber. Outlet end of siphon pipe is fixed in bypass chamber. Gas chamber is hermetically connected through gas hose with working gas vessel and mixing chamber is hermetically connected with inlet end of feed pipeline. Unit of such construction is used for suppressing fire or fire-dangerous objects with finely dispersed water in closed rooms. EFFECT: increased efficiency, reduced consumption of fire suppressing substances and fire suppression time. 6 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно, к конструкции установки пожаротушения тонкораспыленной водой, которая может быть использована для защиты замкнутых помещений и пожароопасных объектов. The invention relates to fire fighting equipment, namely, to the design of a fire extinguishing installation with finely atomized water, which can be used to protect enclosed spaces and fire hazardous facilities.

Известна конструкция спринклерной установки для тушения пожаров в замкнутых помещениях, описание которой приведено в кн. М.Г. Шувалова. Основы пожарного дела. - М.: Стройиздат. - 1983. - С. 180-187. Установка содержит помещенный входным концом в водоем всасывающий трубопровод, оснащенный насосом, выход которого через обратный клапан и задвижку соединен с системой последовательно соединенных трубопроводов, включающей подводящий трубопровод с контрольно-сигнальным клапаном, питательный трубопровод и распределительную сеть с оросителями, расположенную в охраняемом помещении. Кроме этого установка содержит автоматический водопитатель, снабжающий оросители водой в течение первых 5 мин работы установки. Установка приводится в действие в результате срабатывания легкоплавких замков оросителей, реагирующих на повышение температуры в помещении. Оросители открываются, вследствие чего снижается давление в распределительной сети, приводящее к срабатыванию контрольно-сигнального клапана, и начинается подача воды к оросителям сначала из автоматического водопитателя, а затем, после включения насоса - из водоема. Known design sprinkler installation for extinguishing fires in enclosed spaces, a description of which is given in the book. M.G. Shuvalova. Firefighting Basics. - M .: Stroyizdat. - 1983 .-- S. 180-187. The installation comprises a suction pipe placed at the inlet end into a reservoir, equipped with a pump, the outlet of which through a non-return valve and a gate valve is connected to a system of serially connected pipelines, including a supply pipe with a control and signal valve, a supply pipe and a distribution network with irrigators located in a protected room. In addition, the installation contains an automatic water feeder that supplies irrigators with water during the first 5 minutes of the installation. The installation is activated as a result of the operation of fusible locks of irrigators that respond to an increase in room temperature. The sprinklers open, as a result of which the pressure in the distribution network decreases, which triggers the control-signal valve, and water begins to flow to the sprinklers first from the automatic water feeder, and then, after turning on the pump, from the reservoir.

Недостатками установки являются большой расход воды и необходимость постоянного содержания питательного и распределительного трубопроводов под напором для обеспечения срабатывания контрольно-сигнального клапана. Для исключения ложного срабатывания установки при возникновении неисправностей в распределительной сети требуется периодическое проведение проверки целостности трубопроводов, правильности показаний контрольных приборов и прочих регламентных работ, что приводит к повышению эксплуатационных издержек. Кроме этого ограничена и область применения установки. Так, ее применение неэффективно при необходимости защиты помещений со сложной планировкой, т.к. при этом существенно усложняется схема распределительной сети. The disadvantages of the installation are high water consumption and the need for constant maintenance of the supply and distribution pipelines under pressure to ensure the operation of the control and signal valve. In order to avoid false operation of the installation in the event of malfunctions in the distribution network, it is necessary to periodically check the integrity of the pipelines, the correctness of the readings of control devices and other routine maintenance, which leads to an increase in operating costs. In addition, the scope of the installation is limited. So, its use is ineffective if it is necessary to protect premises with a complex layout, because this significantly complicates the distribution network scheme.

Известна усовершенствованная установка со спринклерными оросителями по авт. свид. СССР 1102615, МПК А 62 С 35/00, публикация 15.07.84. Установка приводится в действие блоком контроля сжатого газа, который поступает в распределительную сеть при срабатывании спринклеров, после чего открывается узел управления, подключающий питательный трубопровод к магистральному трубопроводу, и вода поступает в распределительную сеть. Known for an improved installation with sprinkler sprinklers according to ed. testimonial. USSR 1102615, IPC A 62 C 35/00, publication July 15, 84. The installation is driven by a compressed gas control unit, which enters the distribution network when the sprinklers are triggered, after which the control unit opens, connecting the feed pipe to the main pipeline, and water enters the distribution network.

Недостатком установки является ее инерционность, приводящая к увеличению времени ликвидации пожара. The disadvantage of the installation is its inertia, which leads to an increase in the time to eliminate the fire.

Известна также установка по авт. свид. СССР 1077133, МПК А 62 С 35/20, публикация 23.04.84, предназначенная для тушения пожара в стеллажных складах. В этой установке используются спринклерные оросители с параболическими дефлекторами, дробящими струи воды и отражающими часть струй вверх к перфорированным панелям, при соударении с которыми происходит повторное дробление капель и равномерное распределение воды вдоль защищаемой поверхности (полки стеллажа). Указанная установка обеспечивает более эффективное пожаротушение при одновременном снижении расходы воды за счет мелкодисперсного распыления воды и равномерного распределения ее в межстеллажном пространстве. Also known installation by ed. testimonial. USSR 1077133, IPC A 62 C 35/20, publication 04/23/84, designed to extinguish a fire in shelving warehouses. This installation uses sprinkler sprinklers with parabolic deflectors, crushing water jets and reflecting part of the jets up to the perforated panels, upon collision with which re-crushing drops and uniform distribution of water along the protected surface (shelf shelves). The specified installation provides more effective fire extinguishing while reducing water consumption due to the finely dispersed spraying of water and its uniform distribution in the inter-rack space.

Недостатком установки является ограниченное применение вследствие наличия специальных конструктивных элементов (перфорированных панелей), жестко связанных с охраняемым объектом. The disadvantage of the installation is the limited use due to the presence of special structural elements (perforated panels), rigidly connected with the guarded object.

Наиболее близким аналогом, принятым в качестве прототипа предлагаемого изобретения, является установка для тушения пожара по авт. свид. СССР 607575, МПК А 62 С 35/58, публикация 25.04.78. Установка для тушения пожара содержит емкость с огнетушащей жидкостью, снабженную запорно-пусковым устройством, соединенным с сигнализатором, питающий трубопровод, соединенный с оросителями, установленными в защищаемом помещении, емкость с рабочим газом, сифонную трубку, входной конец которой опущен в емкость с огнетушащей жидкостью, и узел формирования газожидкостной смеси, выполненный в виде переходника с газовой камерой. The closest analogue adopted as a prototype of the invention is a fire extinguishing installation according to ed. testimonial. USSR 607575, IPC A 62 C 35/58, publication 04/25/78. The fire extinguishing installation contains a container with a fire extinguishing liquid, equipped with a shut-off and starting device connected to an alarm device, a supply pipe connected to sprinklers installed in the protected room, a container with working gas, a siphon tube, the inlet end of which is lowered into a container with a fire extinguishing liquid, and a node for forming a gas-liquid mixture, made in the form of an adapter with a gas chamber.

Недостатком устройства-прототипа является большой расход исходных огнетушаших веществ и недостаточная эффективность установки при тушении пожара, особенно в помещении сложной планировки. The disadvantage of the prototype device is the high consumption of the source of extinguishing agents and the lack of installation efficiency when fighting a fire, especially in a complex layout.

Задачей изобретения является повышение эффективности пожаротушения при сокращении расхода исходных огнетушащих веществ и времени, необходимого для ликвидации пожара. The objective of the invention is to increase the efficiency of fire fighting while reducing the flow rate of the original extinguishing agents and the time required to eliminate the fire.

Для решения поставленной задачи установка для тушения пожара содержит емкость с огнетушащей жидкостью, снабженную запорно-пусковым устройством, соединенным с сигнализатором, питающий трубопровод, соединенный с оросителями, установленными в защищаемом помещении, емкость с рабочим газом, сифонную трубку, входной конец которой опущен в емкость с огнетушащей жидкостью, и узел формирования газожидкостной смеси, выполненный в виде переходника с газовой камерой, в котором соосно расположены входная камера, перепускная камера и камера смешивания и поперечно расположена газовая камера, которая посредством первого наклонного отверстия сообщена с входной камерой и посредством второго наклонного отверстия - с камерой смешивания, при этом узел формирования газожидкостной смеси со стороны входной камеры герметично закреплен в горловине емкости с огнетушащей жидкостью, в перепускной камере закреплен выходной конец сифонной трубки, а газовая камера герметично соединена посредством газового шланга с емкостью с рабочим газом, причем камера смешивания герметично соединена с входным концом питающего трубопровода. To solve the problem, the fire extinguishing installation contains a container with a fire extinguishing liquid, equipped with a shut-off and starting device connected to an alarm, a supply pipe connected to sprinklers installed in the protected room, a container with working gas, a siphon tube, the inlet end of which is lowered into the container with a fire extinguishing liquid, and a gas-liquid mixture forming unit, made in the form of an adapter with a gas chamber, in which the inlet chamber, the bypass chamber and the mixing chamber are coaxially located a gas chamber, which is connected through the first inclined opening to the inlet chamber and through the second inclined opening to the mixing chamber, while the gas-liquid mixture forming unit on the inlet chamber side is hermetically fixed in the neck of the container with fire extinguishing liquid, and the outlet chamber is fixed in the bypass chamber the end of the siphon tube, and the gas chamber is hermetically connected through a gas hose to a container with a working gas, and the mixing chamber is hermetically connected to the inlet th end of the supply line.

Кроме этого в предлагаемой установке:
диаметр перепускной камеры составляет 12÷35 мм, а диаметр камеры смешивания составляет 1,5÷1,7 диаметра перепускной камеры;
диаметр первого наклонного отверстия составляет 1÷10 мм, а диаметр второго наклонного отверстия составляет 0,8÷1,4 диаметра первого наклонного отверстия;
перед оросителями установлены стабилизаторы пробкового режима течения газожидкостной смеси;
огнетушащая жидкость представляет собой воду, а рабочий газ - углекислый газ;
емкость с огнетушащей жидкостью снабжена соединителем для подключения к трубопроводу водопроводной системы.In addition, in the proposed installation:
the diameter of the bypass chamber is 12 ÷ 35 mm, and the diameter of the mixing chamber is 1.5 ÷ 1.7 the diameter of the bypass chamber;
the diameter of the first inclined hole is 1 ÷ 10 mm, and the diameter of the second inclined hole is 0.8 ÷ 1.4 of the diameter of the first inclined hole;
stabilizers of the plug mode of gas-liquid mixture flow were installed in front of the sprinklers;
extinguishing liquid is water, and the working gas is carbon dioxide;
the tank with fire extinguishing liquid is equipped with a connector for connecting to the pipeline of the water supply system.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых представлены:
фиг. 1 - схема установки для тушения пожара;
фиг. 2 - конструкция узла формирования газожидкостной смеси.The invention is illustrated by drawings, on which:
FIG. 1 - installation diagram for extinguishing a fire;
FIG. 2 - construction of a gas-liquid mixture forming unit.

Установка для тушения пожара содержит емкость 1 с огнетушащей жидкостью (водой), емкость 2 с рабочим газом (углекислотой), снабженную газовым шлангом 3 и запорно-пусковым устройством 4 электрического или термомеханического типа, которое соединено с сигнализатором 5, установленным в защищаемом помещении, узел 6 формирования газожидкостной смеси, и питающий трубопровод 7 с отводами, оснащенными оросителями 8, расположенными в защищаемом помещении. Перед оросителями 8 установлены стабилизаторы 9 пробкового режима течения газожидкостной смеси (фиг. 1). The fire extinguishing installation contains a container 1 with a fire extinguishing liquid (water), a container 2 with a working gas (carbon dioxide), equipped with a gas hose 3 and a locking and starting device 4 of an electric or thermomechanical type, which is connected to a signaling device 5 installed in a protected room, a unit 6 the formation of a gas-liquid mixture, and the supply pipe 7 with bends equipped with irrigators 8 located in the protected room. Before the sprinklers 8, stabilizers 9 of the plug mode of the gas-liquid mixture flow were installed (Fig. 1).

Емкость 1 представляет собой сосуд с узкой горловиной 9. Для заполнения емкости водой она снабжена соединителем 10, через который осуществляется подключение к трубопроводу 11 водопроводной системы. The tank 1 is a vessel with a narrow neck 9. To fill the tank with water, it is equipped with a connector 10, through which it is connected to the pipe 11 of the water system.

Узел 6 формирования газожидкостной смеси, конструкция которого приведена на фиг. 2, представляет собой переходник с цилиндрическими соосно расположенными, переходящими одна в другую входной камерой 12, перепускной камерой 13 диаметром D_пep и камерой 14 смешивания диаметром D_см и поперечно расположенной газовой камерой 15, которая посредством первого наклонного отверстия 16 диаметром d₁ сообщается с входной камерой 12 и посредством второго наклонного отверстия 17 диаметром d₂ - с камерой 14 смешивания. При этом размеры диаметров указанных камер 13, 14 и размеры диаметров отверстий 16, 17 удовлетворяют соотношениям:
d_cм/D_пер=1,5÷1,7, (1)
d₂/d₁=0,8÷1,4, (2)
при этом абсолютные значения размеров диаметров переходной камеры 13 и первого отверстия 16 составляют:
D_пер=12÷35 мм (3)
d₁=1÷10 мм (4)
Газовая камера 15 герметично соединена с выходным концом газового шланга 3, входная камера 12 - с горловиной 19 сосуда 1 с огнетушащей жидкостью, а выходная камера 14 - с входным концом питающего трубопровода 7, при этом герметичные соединения, как правило выполнены в виде герметичных резьбовых соединений. В перепускную камеру 13 ввинчен выходной конец сифонной трубки 18, входной конец которой опущен в сосуд 1 с огнетушащей жидкостью.The gas-liquid mixture forming unit 6, the construction of which is shown in FIG. 2, is an adapter with coaxially arranged cylindrical inlet _chambers 12, an overflow chamber 13 with a diameter D _per and a mixing chamber 14 with a diameter D _cm and a transversely arranged gas chamber 15, which is in communication with the inlet through the first inclined opening 16 with a diameter of d ₁ chamber 12 and by means of a second inclined hole 17 with a diameter of d ₂ - with the mixing chamber 14. The dimensions of the diameters of these chambers 13, 14 and the diameters of the holes 16, 17 satisfy the ratios:
d _cm / D _per = 1.5 ÷ 1.7, (1)
d ₂ / d ₁ = 0.8 ÷ 1.4, (2)
while the absolute values of the diameters of the transition chamber 13 and the first hole 16 are:
D _per = 12 ÷ 35 mm (3)
d ₁ = 1 ÷ 10 mm (4)
The gas chamber 15 is hermetically connected to the outlet end of the gas hose 3, the inlet chamber 12 to the neck 19 of the vessel 1 with a fire extinguishing fluid, and the outlet chamber 14 to the inlet end of the supply pipe 7, while the sealed connections are usually made in the form of sealed threaded connections . The outlet end of the siphon tube 18 is screwed into the bypass chamber 13, the inlet end of which is lowered into the vessel 1 with extinguishing fluid.

При подготовке к работе установки оснащают охраняемое помещение необходимым количеством оросителей 8, устанавливают сигнализатор 5, выполненный в виде датчика, реагирующего на повышение температуры в помещении, появление дыма и пр. В месте выхода из помещения питающего трубопровода 7 устанавливают емкость 1 и подключают ее через соединитель 10 к трубопроводу 11 водопроводной сети. Там же устанавливают емкость 2 с рабочим газом. Подключают задорно-пусковое устройство 4 к цепи сигнализатора 5 и соединяют с емкостью 2 шланг 3. Затем соединяют составные части установки посредством узла 6 формирования газожидкостной смеси. Для этого ввинчивают в перепускную камеру 13 сифонную трубку 18, вводят ее в емкость 1, после чего ввинчивают входную камеру 12 в горловину 19 сосуда 1. Затем присоединяют выходной конец газового шланга 3 к газовой камере 15 узла 6, а входной конец питающего трубопровода - к камере смешивания 14. Через соединитель 10 заполняют емкость 1 водой. Установка готова к работе. In preparation for operation, the installations equip the guarded room with the required number of sprinklers 8, install an alarm 5, made in the form of a sensor that responds to an increase in temperature in the room, the appearance of smoke, etc. At the exit from the premises of the supply pipe 7, a container 1 is installed and connected through a connector 10 to the pipeline 11 of the water supply network. A container 2 with working gas is also installed there. Connect the firing and starting device 4 to the signaling circuit 5 and connect the hose 3 to the tank 2. Then, the components of the installation are connected via the gas-liquid mixture forming unit 6. For this, a siphon tube 18 is screwed into the bypass chamber 13, introduced into the container 1, and then the inlet chamber 12 is screwed into the neck 19 of the vessel 1. Then the outlet end of the gas hose 3 is connected to the gas chamber 15 of the assembly 6, and the inlet end of the supply pipe is connected to mixing chamber 14. Through the connector 10 fill the tank 1 with water. The installation is ready to go.

При возникновении в охраняемом помещении пожара сигнализатор 5 срабатывает и приводит в действие запорно-пусковое устройство 4, открывающее доступ рабочему газу в газовую камеру 15 узла 6 формирования газожидкостной смеси. Под напором струи газа, формируемой наклонным отверстием 16, начинается вытеснение воды из емкости 1, и она через сифонную трубку 18 поступает в перепускную камеру 13, из которой перетекает в камеру 14 смешивания. Под воздействием другой газовой струи, формируемой наклонным отверстием 17, в камере 14 смешивания происходит многократное дробление капель исходного водяного потока, и образующаяся газожидкостная смесь воды с углекислым газом через питающий трубопровод 7 подается к оросителям 8, разбрызгивается в помещении, быстро заполняя его объем, изолирует и охлаждает источник огня, и горение прекращается. When a fire occurs in the guarded room, the alarm 5 activates and activates the locking and starting device 4, which allows access to the working gas in the gas chamber 15 of the gas-liquid mixture forming unit 6. Under the pressure of the gas jet formed by the inclined hole 16, water is displaced from the tank 1, and it flows through the siphon tube 18 into the bypass chamber 13, from which flows into the mixing chamber 14. Under the influence of another gas stream formed by the inclined hole 17, in the mixing chamber 14, drops of the initial water stream are repeatedly crushed, and the resulting gas-liquid mixture of water with carbon dioxide is supplied to the sprinklers 8 through the supply pipe 7, is sprayed in the room, quickly filling its volume, isolates and cools the source of fire, and burning ceases.

При этом выбранные соотношения (1) прироста объема камеры 14 смешивания (2) и диапазон абсолютных размеров (3) и (4) отверстий 16, 17, формирующих газовые струи, определены экспериментально и удовлетворяют условию достаточности напора для нагнетания воды из емкости 1, с одной стороны, и условию достижения оптимальной концентрации компонентов огнетушащей смеси - с другой. In this case, the selected relations (1) of the increase in the volume of the mixing chamber 14 (2) and the range of absolute sizes (3) and (4) of the holes 16, 17 forming gas jets are determined experimentally and satisfy the condition of sufficient pressure for pumping water from tank 1, s on the one hand, and the condition for achieving the optimal concentration of the components of the extinguishing mixture, on the other.

Таким образом, предлагаемая установка позволяет существенно сократить расход исходных огнетушащих веществ за счет формирования мелкодисперной газожидкостной смеси и сократить время, необходимое для ликвидации пожара, за счет объемного заполнения помещения независимо от сложности его планировки. Thus, the proposed installation can significantly reduce the flow rate of the original extinguishing agents due to the formation of a finely dispersed gas-liquid mixture and reduce the time required to eliminate the fire due to volumetric filling of the room, regardless of the complexity of its layout.

Установка может быть использована также и для защиты отдельных объектов, в частности электроустановок, приводных механизмов и пр., при возгорании которых для ликвидации пожара обычно используется углекислота. The installation can also be used to protect individual objects, in particular electrical installations, drive mechanisms, etc., when ignited, carbon dioxide is usually used to eliminate the fire.

Предлагаемый узел формирования газожидкостной смеси отличается простотой и надежностью и может быть использован также и для получения пожаротушащих газожидкостных смесей и другого состава. The proposed site for the formation of a gas-liquid mixture is simple and reliable and can also be used to obtain fire extinguishing gas-liquid mixtures and other composition.

Установка не требует значительных энергоресурсов, проста в обслуживании и более надежна по сравнению с аналогами за счет отделения побудительной цепи, приводящей в действие запорно-пусковое устройство от распределительной сети трубопровода, подающего огнетушащий состав. В простейшем случае запорно-пусковое устройство может быть выполнено в виде обычной рукоятки, и установка может приводиться в действие вручную по сигналу тревоги, поступающему с объекта. The installation does not require significant energy resources, is easy to maintain, and more reliable compared to peers due to the separation of the motive circuit, which actuates the locking and starting device from the distribution network of the pipeline supplying the extinguishing agent. In the simplest case, the locking and starting device can be made in the form of a conventional handle, and the installation can be manually actuated by an alarm signal from an object.

Промышленная применимость изобретения определяется тем, что для изготовления установки используются обычные материалы и комплектующие изделия, монтаж которых может быть произведен согласно приведенному описанию и чертежам, в качестве компонентов для формирования газожидкостной смеси используются традиционные огнетушащие вещества, что позволяет использовать предлагаемую установку для защиты от пожаров как отдельных объектов, так и помещений. The industrial applicability of the invention is determined by the fact that for the manufacture of the installation conventional materials and components are used, the installation of which can be carried out according to the above description and drawings, traditional fire extinguishing agents are used as components for forming a gas-liquid mixture, which makes it possible to use the proposed installation for protection against fires as individual objects and premises.

Claims

1. Installation for extinguishing a fire, containing a container with a fire extinguishing liquid, equipped with a shut-off and starting device connected to an alarm, a supply pipe connected to sprinklers installed in a protected room, a container with working gas, a siphon tube, the inlet end of which is lowered into a container with a fire extinguishing liquid, and a gas-liquid mixture forming unit made in the form of an adapter with a gas chamber, characterized in that the inlet chamber is coaxially located in the adapter, the bypass chamber and the chamber are mixed a gas chamber is transversely located, which is connected through the first inclined opening to the inlet chamber and, through the second inclined opening, to the mixing chamber, wherein the gas-liquid mixture forming unit on the inlet chamber side is hermetically fixed in the neck of the container with extinguishing liquid, and the outlet chamber is secured in the bypass chamber the end of the siphon tube, and the gas chamber is hermetically connected through a gas hose to a container with a working gas, and the mixing chamber is hermetically connected to the inlet end of the supply line.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the diameter of the bypass chamber is 12 ÷ 35 mm, and the diameter of the mixing chamber is 1.5 ÷ 1.7 the diameter of the bypass chamber.

3. Installation according to claim 1, characterized in that the diameter of the first inclined hole is 1 ÷ 10 mm, and the diameter of the second inclined hole is 0.8 ÷ 1.4 of the diameter of the first inclined hole.

4. Installation according to claim 1, characterized in that stabilizers of the plug mode of the gas-liquid mixture flow are installed in front of the sprinklers.

5. Installation according to claim 1, characterized in that the extinguishing fluid is water, and the working gas is carbon dioxide.

6. Installation according to claim 1, characterized in that the container with the fire extinguishing liquid is equipped with a connector for connecting to the pipeline of the water supply system.