RU2291730C1 - Fire extinguishing method and device - Google Patents
Fire extinguishing method and device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2291730C1 RU2291730C1 RU2006104290/12A RU2006104290A RU2291730C1 RU 2291730 C1 RU2291730 C1 RU 2291730C1 RU 2006104290/12 A RU2006104290/12 A RU 2006104290/12A RU 2006104290 A RU2006104290 A RU 2006104290A RU 2291730 C1 RU2291730 C1 RU 2291730C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fire
- carbon dioxide
- shells
- briquettes
- projectile
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)
Abstract
Description
Заявляемые способ и устройство для тушения огня относятся к средствам тушения горящих продуктов различной природы и назначения, в том числе нефти, древесины, природного газа и их производных, а точнее к средствам тушения с использованием гранул диоксида углерода.The inventive method and device for extinguishing fire relate to extinguishing means of burning products of various nature and purpose, including oil, wood, natural gas and their derivatives, and more specifically to extinguishing means using granules of carbon dioxide.
Известны высокоэффективные способы пожаротушения, основанные на применении газообразного, жидкого и твердого диоксида углерода. В процессе воздействия диоксида углерода из зоны огня вытесняется окислитель (воздух и т.п.). Минимальная концентрация СО2, прекращающая горение разных продуктов, составляет от 13 до 16% (см. книгу П.Г.Демидов "Основы горения веществ", изд. Министерства коммунального хозяйства, Москва, 1951 г.). При использовании снега или гранул диоксида углерода снижается температура горения, т.к. в твердом состоянии СО2 имеет температуру -78,2°С.Highly effective fire extinguishing methods based on the use of gaseous, liquid and solid carbon dioxide are known. During exposure to carbon dioxide, an oxidizing agent (air, etc.) is displaced from the fire zone. The minimum concentration of CO 2 , stopping the combustion of various products, is from 13 to 16% (see the book by P.G. Demidov, "Fundamentals of Combustion of Substances", published by the Ministry of Public Utilities, Moscow, 1951). When using snow or granules of carbon dioxide, the combustion temperature decreases, because in the solid state, CO 2 has a temperature of -78.2 ° C.
Необходимо отметить, что диоксид углерода не участвует в образовании парникового эффекта в атмосфере Земли и может быть использован при тушении разных видов горючих веществ, за исключением термитной реакции горения металлов.It should be noted that carbon dioxide does not participate in the formation of the greenhouse effect in the Earth’s atmosphere and can be used to extinguish various types of combustible substances, with the exception of the termite reaction of metal combustion.
В связи с отмеченным, в многочисленных изобретениях делаются попытки с той или иной степенью эффективности использовать твердый диоксид углерода для пожаротушения.In connection with the aforementioned, numerous inventions attempt to use solid carbon dioxide for fire fighting with varying degrees of efficiency.
Из уровня техники известны способы тушения горящих жидкостей, хранящихся в резервуарах, "сухим льдом" путем локального введения раздробленного диоксида углерода под слой горящей жидкости компактными порциями. Диаметр дроби составляет 3-4 см (SU №1687266, А 62 С 3/06).The prior art methods of extinguishing burning liquids stored in tanks, "dry ice" by local injection of crushed carbon dioxide under a layer of burning liquid in compact portions. The diameter of the shot is 3-4 cm (SU No. 1687266, A 62 C 3/06).
Согласно SU №776616, А 62 С 1/10 на горящую поверхность жидкости подают двуокись углерода в виде пористых сферических гранул, которые, интенсивно испаряясь, свободно перемещаются по поверхности жидкости за счет реактивных сил оттекающих газов. При этом происходит интенсивный теплообмен между двуокисью углерода и прогретым или гомеотермическим слоем жидкости, в результате чего поверхностный слой охлаждается до температуры, меньшей температуры вспышки, после чего горение прекращается.According to SU No. 776616, A 62 C 1/10, carbon dioxide is supplied to the burning surface of the liquid in the form of porous spherical granules, which, intensively evaporating, freely move along the surface of the liquid due to the reactive forces of the outgoing gases. In this case, intense heat exchange occurs between carbon dioxide and a heated or homeothermic layer of liquid, as a result of which the surface layer is cooled to a temperature lower than the flash point, after which combustion ceases.
Эффективность известных способов низка, т.к. подача твердого диоксида углерода производится в поверхностную зону в ограниченное пространство. Слипание гранул, а также их дробление на более мелкие части затрудняет подачу гранул в зону горения и их распределению в горящем пространстве.The effectiveness of the known methods is low, because Solid carbon dioxide is supplied to the surface area in a confined space. The adhesion of the granules, as well as their crushing into smaller parts, makes it difficult to feed the granules into the combustion zone and their distribution in the burning space.
Наиболее близким аналогом (прототипом) заявляемого способа является решение, раскрытое в US №6442968, F 25 J 1/00.The closest analogue (prototype) of the proposed method is the solution disclosed in US No. 6442968, F 25 J 1/00.
Согласно известному решению пожаротушение осуществляют также твердым диоксидом углерода, который перед использованием получают в виде гранул путем распыления жидкой углекислоты в специально сконструированном для этих целей массивном огнетушителе. В зону горения готовые гранулы подают ротором, являющимся частью того же огнетушителя.According to a known solution, fire extinguishing is also carried out with solid carbon dioxide, which before use is obtained in the form of granules by spraying liquid carbon dioxide in a massive fire extinguisher specially designed for this purpose. Finished granules are fed into the combustion zone by a rotor, which is part of the same fire extinguisher.
Недостатки указанного известного решения обусловлены прежде всего неразрывной связью процесса подачи гранул со стадией их изготовления, что осложняет подачу гранул в зону пожара, снижает эффективность пожаротушения, а также повышает его стоимость. При этом используемое устройство не обладает мобильностью и автономностью, а целиком зависит от источников энергии и сырья (жидкого оксида углерода). Следствием этого является осложнение подачи реагента в зону пожара, возрастание стоимости агрегатов тушения и осложнение оперативного перемещения устройства.The disadvantages of this known solution are primarily due to the inextricable connection of the process of feeding the granules with the stage of their manufacture, which complicates the supply of granules to the fire zone, reduces the efficiency of fire extinguishing, and also increases its cost. Moreover, the device used does not have mobility and autonomy, but depends entirely on energy sources and raw materials (liquid carbon monoxide). The consequence of this is the complication of the supply of the reagent to the fire zone, the increase in the cost of extinguishing units and the complication of the operational movement of the device.
Необходимо отметить также, что ротор или сопло Лаваля, используемые для реализации известного способа, выбрасывают гранулы с разной скоростью, т.к. в двухфазной среде скорость гранул подчиняется закону нормального распределения, а также характеризуются большим расходом энергии для метания гранул, т.к. КПД механического устройства двухфазного метания крайне низок.It should also be noted that the rotor or Laval nozzle used to implement the known method, emit granules at different speeds, because in a two-phase medium, the speed of the granules obeys the law of normal distribution, and is also characterized by a high energy consumption for throwing granules, because The efficiency of a two-phase throwing mechanical device is extremely low.
Из уровня техники известен способ тушения возгораний с использованием стрелкового или артиллерийского оружия для доставки агента для тушения - инертного газа. Последним заполняют емкости, форма которых аналогична снаряду с калибром соответствующего стрелкового или артиллерийского оружия, при этом инертный газ размещают в полости снарядов, предназначенных для взрывчатых веществ, снабженной плавкой вставкой (RU 2014857, А 52 С 19/00). В стационарных условиях газ удерживается заглушками из материала, температура плавления которого ниже температуры в зоне возгорания. При попадании емкости в зону наибольшей интенсивности возгорания заглушки плавятся, инертный газ освобождается из емкости и прекращает горение.The prior art method for extinguishing fires using small arms or artillery weapons to deliver an extinguishing agent, an inert gas. The last to fill the tank, the shape of which is similar to a projectile with the caliber of the corresponding small or artillery weapons, while the inert gas is placed in the cavity of the shells intended for explosives, equipped with a fusible insert (RU 2014857, A 52
Необходимо отметить, что несмотря на то, что при реализации известного решения агент для тушения доставляется на значительные расстояния, эффективность способа не достаточно высока, что связано, прежде всего, с физико-химическими особенностями инертного газа. Использование металлических снарядов значительно удорожает процесс пожаротушения, а также несет реальную угрозу жизни людей.It should be noted that despite the fact that when implementing the known solution, the extinguishing agent is delivered over considerable distances, the efficiency of the method is not high enough, which is associated primarily with the physicochemical characteristics of the inert gas. The use of metal shells significantly increases the cost of the fire extinguishing process, and also poses a real threat to people's lives.
Согласно решению, раскрытому в патенте RU 2053821, А 62 С 17/00, по огню стреляют снарядами с огнетушащим составом, размещенным в эластичной оболочке, из противопожарного орудия навесным способом.According to the solution disclosed in patent RU 2053821, A 62
Орудие, согласно известному решению, содержит средство метания снарядов с огнетушащим элементом путем разгона снарядов в стволе давлением на снаряд газообразного рабочего тела, систему создания указанного давления и опору, на которой установлено указанное средство метания. В известном устройстве для создания давления газа на снаряд в разгонном стволе предусмотрены накопительная камера с источником энергии и запальное устройство, между накопительной камерой и стволом имеется запорное устройство (ресивер), при этом запорное устройство содержит невозвратный запорный клапан с автоматической блокировкой, а на срезе выходного отверстия разгонного ствола смонтированы раздвижные надрезные ножи, установленные радиально относительно продольной оси разгонного ствола.The gun, according to the known solution, contains a means of throwing shells with a fire extinguishing element by dispersing shells in the barrel by applying pressure to a shell of a gaseous working medium, a system for generating said pressure and a support on which said throwing means is mounted. In the known device for creating gas pressure on a projectile in an accelerating barrel, a storage chamber with an energy source and an ignition device are provided, between the storage chamber and the barrel there is a shut-off device (receiver), while the shut-off device contains a non-return shut-off valve with automatic blocking, and at the exit section openings of the booster trunk mounted sliding notch knives mounted radially relative to the longitudinal axis of the booster barrel.
В качестве источника энергии в известном решении используется горючий газ, например пропан. Смесь пропана с воздухом воспламеняется электросвечой от электроисточника и создает давление, позволяющее разогнать снаряд с заданной скоростью. Ножи надрезают эластичную оболочку при вылете снаряда из разгонного ствола. В полете встречный поток воздуха надрывает (срывает) оболочку снаряда, а огнетушащий состав попадает на очаг пожара в виде распыленного порошка или аэрозоля. Для перезарядки известного устройства по расчетам специалистов требуется около 30 мин, что значительно снижает эффективность пожаротушения.As a source of energy in a known solution uses a combustible gas, such as propane. A mixture of propane with air is ignited by an electric candle from an electric source and creates a pressure that allows the projectile to disperse at a given speed. Knives incise the elastic shell when the projectile leaves the boom. In flight, the oncoming air stream tears (tears) the shell of the projectile, and the fire extinguishing composition enters the fire in the form of atomized powder or aerosol. According to experts, it takes about 30 minutes to recharge a known device, which significantly reduces the effectiveness of fire fighting.
Необходимо отметить также, что, несмотря на значительное количество общих существенных признаков у заявляемого устройства и известного устройства, последнее невозможно использовать при тушении пожара гранулами диоксида углерода (воспламенение рабочего тела исключает возможность применения гранул диоксида углерода).It should also be noted that, despite a significant number of common essential features of the claimed device and the known device, the latter cannot be used to extinguish a fire with carbon dioxide granules (ignition of the working fluid excludes the possibility of using carbon dioxide granules).
Наиболее близкими заявляемому комплексному решению являются способ тушения огня снарядами, содержащими гранулы диоксида углерода, направляемыми по баллистической кривой, и устройство для реализации этого способа, раскрытые в US №5507350, А 62 С 3/02, опубл. 16.04.1996 г.The closest to the claimed integrated solution are a method of extinguishing fire with shells containing granules of carbon dioxide, directed along a ballistic curve, and a device for implementing this method, disclosed in US No. 5507350, A 62 C 3/02, publ. 04/16/1996
Согласно решению-прототипу для тушения огня, в частности, используют артиллерийское орудие в виде самозарядной пневматической пушки. Из пушки стреляют капсулами, содержащими гранулы диоксида углерода. Капсулы заключены в прочную, герметичную оболочку. Пушка содержит средство метания снарядов, содержащих гранулы диоксида углерода, путем разгона упомянутых снарядов в стволе давлением на снаряд газообразного рабочего тела, систему создания указанного давления и опору, на которой установлена пушка.According to the prototype solution, in order to extinguish the fire, in particular, they use an artillery gun in the form of a self-loading air gun. Capsules containing granules of carbon dioxide are fired from a cannon. Capsules are enclosed in a strong, airtight shell. The gun contains a means of throwing shells containing granules of carbon dioxide, by dispersing the said shells in the barrel by pressure on the projectile of a gaseous working fluid, a system for generating said pressure and a support on which the gun is mounted.
Использование снарядов в герметичной оболочке препятствует созданию в процессе пожаротушения движущейся завесы от огня в виде облака из углекислого газа, а орудие требует частой перезарядки, что также снижает эффективность пожаротушения.The use of shells in a sealed shell prevents the creation of a moving curtain of fire in the form of a cloud of carbon dioxide during the fire fighting process, and the gun requires frequent reloading, which also reduces the effectiveness of fire fighting.
Задачей заявляемого комплексного технического решения, включающего два объекта - способ и устройство для его реализации - является повышение эффективности пожаротушения с использованием гранул диоксида углерода.The objective of the proposed integrated technical solution, including two objects - a method and device for its implementation - is to increase the efficiency of fire extinguishing using granules of carbon dioxide.
Поставленная задача решается за счет следующего.The problem is solved by the following.
1. При пожаротушении гранулы диоксида углерода вводят в зону горения по баллистической кривой снарядами, выполненными в виде брикетов с гранулами диоксида углерода, размещенных в пористых эластичных оболочках.1. During fire extinguishing, carbon dioxide granules are introduced into the combustion zone according to the ballistic curve by shells made in the form of briquettes with carbon dioxide granules placed in porous elastic shells.
2. Устройство для тушения огня, используемое для реализации способа и связанное с ним единым изобретательским замыслом, содержащее средство метания снарядов с огнетушащим элементом путем разгона снарядов в стволе давлением на снаряд газообразного рабочего тела, систему создания указанного давления и опору, на которой установлено указанное средство метания, содержит:2. A device for extinguishing fire, used to implement the method and associated with it by a single inventive concept, comprising means for throwing shells with a fire extinguishing element by dispersing shells in the barrel by applying pressure to a shell of a gaseous working fluid, a system for generating said pressure and a support on which said means are mounted throwing, contains:
- средство метания снарядов в виде самозарядной пневматической пушки, выполненной с возможностью эксплуатации в режиме непрерывной прицельной стрельбы снарядами в виде брикетов с гранулами диоксида углерода, размещенных в пористых эластичных оболочках. Реализация творческого замысла авторов возможна при наличии следующих частей и механизмов в устройстве:- a means of throwing shells in the form of a self-loading air gun, made with the possibility of operation in the mode of continuous aimed firing of shells in the form of briquettes with carbon dioxide granules placed in porous elastic shells. Implementation of the creative intent of the authors is possible with the following parts and mechanisms in the device:
1) контейнера для размещения снарядной ленты с указанными брикетами,1) a container for placing a shell tape with said briquettes,
2) механизма подачи указанных брикетов в снарядной ленте в пушку, выполненного с возможностью отделения снарядов,2) a mechanism for supplying said briquettes in a projectile belt to a gun, configured to detach shells,
3) механизма автоматической перезарядки снарядов, кинематически связанного с механизмом подачи указанных брикетов,3) a mechanism for automatic reloading of shells kinematically associated with the feed mechanism of these briquettes,
4) пневматической системы создания давления газообразного рабочего тела, в качестве которого используется углекислый газ или азот или инертный газ, на снаряд-брикет,4) a pneumatic system for creating a pressure of a gaseous working fluid, which is used as carbon dioxide or nitrogen or an inert gas, on a projectile-briquette,
5) лафета, на котором установлено средство метания снарядов.5) a carriage on which the projectile is mounted.
Заявляемое устройство поясняется графическим материалом, представленным на Фиг.1 и Фиг.2. Фиг.1 - схематичное изображение одного из вариантов реализации заявляемого устройства в рабочем состоянии, Фиг.2 - схематичное изображение механизма подачи брикетов в снарядной ленте в пушку.The inventive device is illustrated in the graphic material presented in figure 1 and figure 2. Figure 1 is a schematic illustration of one of the embodiments of the inventive device in working condition, Figure 2 is a schematic illustration of the mechanism for supplying briquettes in a projectile belt into a gun.
Самозарядная пневмопушка установлена на лафете 1. Лафет предназначен для придания стволу 2 пушки необходимого положения перед выстрелом (с помощью механизма наводки, на чертеже не показаны), для поглощения (противооткатными устройствами, на чертеже не показаны) части энергии отдачи при выстреле, а также для передвижения пушки. Лафет 1 может быть подвижным - на колесном или гусеничном ходу, а также полустационарным - на подвижном основании. Ствол 2 с каморой 3 (заснарядным пространством) предназначен для разгона снаряда 4 до необходимой скорости и обеспечения нужного направления его полета. Накопительная камера 5 предназначена для накопления фиксированного объема сжатого газа постоянного давления и соответственно для получения постоянной начальной скорости снарядов 4 при каждом выстреле. Накопительная камера 5 соединена каналом 6 с камерой 3 ствола 2. Запорный клапан 7 камеры 5 выполнен быстродействующим и установлен в канале 6. Закрывание клапана 7 осуществляется с помощью пружин 8, а его открывание производится приводом открывания 9, взаимодействующим с передним копиром 10, установленным на продольно-скользящем затворе 11.A self-loading air gun is mounted on carriage 1. The carriage is designed to give the barrel 2 guns the necessary position before firing (using the aiming mechanism, not shown in the drawing), for absorbing (recoil devices, not shown in the drawing) part of the recoil energy during firing, as well as gun movement. Carriage 1 can be mobile - on a wheeled or tracked track, as well as semi-stationary - on a moving base. Barrel 2 with chamber 3 (projectile space) is designed to accelerate
Устройство снабжено ресивером 12, предназначенным для сглаживания колебаний давления в пневмосистеме пушки, выполненным в виде баллона со сжатым углекислым газом или азотом, или другим инертным газом, на входе которого установлен регулировочный клапан 13. Ресивер 12 подключен к баллону высокого давления 14 с углекислым газом или азотом, или другим инертным газом, являющемуся источником энергии для работы всех механизмов пушки. Ресивер 12 обеспечивает рабочее давление газа, равное ~6 атм и более.The device is equipped with a receiver 12, designed to smooth out pressure fluctuations in the gun’s pneumatic system, made in the form of a cylinder with compressed carbon dioxide or nitrogen, or other inert gas, the inlet of which is equipped with a control valve 13. The receiver 12 is connected to a high pressure cylinder 14 with carbon dioxide or nitrogen, or other inert gas, which is the source of energy for the operation of all gun mechanisms. The receiver 12 provides a working gas pressure of ~ 6 atm or more.
В контейнере 15 размещается снарядная лента 16 (выполнена из пористого эластичного материала, например из полиэтилена или пропилена, в ленту на равных расстояниях друг от друга включены снаряды 4 из спрессованных гранул диоксида углерода). Контейнер 15 установлен на лафете 1 и соединен гибким рукавом 17 с горловиной 18 механизма подачи 19 ленты 16, обеспечивающего движение снарядной ленты 16 из контейнера 15. Продольно-скользящий затвор 11 предназначен для направления снаряда 4 в камору 3 и механического запирания канала ствола 2. В конце рабочего хода затвор 11 механически включает привод открывания 9 запорного клапана 7. Движение продольно-скользящего затвора 11 осуществляет двусторонний пневмоцилиндр 20. В конце рабочего хода продольно-скользящий затвор 11 также включает клапан обратного хода 21, а в крайнем заднем положении - клапан рабочего хода 22. На переднем торце затвора 11 закреплен отделитель (нож) 23. Механизм подачи 19 снарядной ленты 16 состоит из входной горловины 18 и широкой звездочки 24, вращающейся на оси 25.In the
На продольно-скользящем затворе 11 закреплен ведущий элемент 26, который, взаимодействуя с вращающимся копиром 27, при рабочем ходе затвора 11 поворачивает звездочку 24 на один шаг, подавая очередной снаряд 4 на ось канала ствола 2.On the
Лафет 1 содержит основание 28, вращающуюся часть 29 и качающуюся часть 30. Основание 28 может быть установлено на земле или жестко закреплено на транспортном средстве, предназначенном для пожаротушения.The carriage 1 contains a base 28, a rotating part 29 and a swinging part 30. The base 28 can be mounted on the ground or rigidly mounted on a fire fighting vehicle.
На вращающейся части 29 основания 28 установлены качающаяся часть 30 на цапфах 31, установки пневмооборудования баллона 14 и ресивера 12, вспомогательное оборудование - клапаны, манометры и т.п. - на чертежах не показаны. Качающейся частью 30 является сама самозарядная пневмопушка, на которой закреплены рукоятки 32 наведения ствола 2 по горизонтали и вертикали. На рукоятках 32 установлен ручной кран 33 подачи газа из ресивера 12 в накопительную камеру 5 и спусковой крючок 34 включения клапана рабочего хода 22 продольно-скользящего затвора 11.On the rotating part 29 of the base 28, the swinging part 30 is mounted on the pins 31, the pneumatic equipment of the cylinder 14 and the receiver 12 are installed, auxiliary equipment - valves, manometers, etc. - not shown in the drawings. The swinging part 30 is the self-loading air gun itself, on which the arms 32 for guiding the barrel 2 horizontally and vertically are fixed. On the handles 32, a manual valve 33 for supplying gas from the receiver 12 to the storage chamber 5 and a trigger 34 for activating the valve of the stroke 22 of the
Отделитель снаряда 23 закреплен на продольно-скользящем затворе 11 с возможностью взаимодействия с профильной поверхностью звездочки 24. Пневмоцилиндр 20 связан трубопроводами 35 с баллоном высокого давления 14 и ресивером 12.The
Устройство для пожаротушения может быть укомплектовано не только установкой метания снарядов с диоксидом углерода, но и дополнительными устройствами: термостатированной емкостью для хранения контейнеров со снарядными лентами, устройствами перегрузки контейнеров на лафет, хранения запасных баллонов сжатого газа и др. Целесообразно предусмотреть места размещения пожарного расчета, обслуживающего самозарядную пневмопушку.A fire extinguishing device can be equipped not only with a carbon dioxide projectile launcher, but also with additional devices: a thermostatically controlled container for storing containers with projectile belts, devices for loading containers onto a carriage, storage of spare cylinders of compressed gas, etc. It is advisable to provide locations for a fire crew, serving a self-loading airgun.
Работает заявляемое устройство следующим образом.The claimed device operates as follows.
Перед включением системы проверяют комплектность установки, наличие газового баллона, контейнера с необходимым количеством снарядных лент и их состояние, проверяют давление в баллоне и ресивере, проверяют свободное перемещение ствола. Без заряжения пушки лентой предварительно проверяют работу затвора и звездочки подачи ленты несколькими нажатиями спускового крючка.Before turning on the system, check the completeness of the installation, the presence of a gas cylinder, a container with the necessary number of shell tapes and their condition, check the pressure in the cylinder and receiver, and check the free movement of the barrel. Without loading the cannon with tape, the shutter and the feed sprockets are pre-checked with a few clicks of the trigger.
Пушка должна сделать несколько холостых хлопков без последующего травления газа.The gun must make a few blank pops without subsequent etching of the gas.
Собственно работу начинают с установки снарядной ленты 16 в звездочку 24 механизма подачи 19 первым снарядом 4, а именно в предпоследнее гнездо звездочки 24, включают ручной клапан 33 и нажимают спусковой крючок 34, под действием которого открывается клапан рабочего хода 22 двухстороннего пневмоцилиндра 20 продольно-скользящего затвора 11. Затвор 11 перемещается вперед ведущим элементом 26 через вращающийся копир 27, который вращает звездочку 24, перемещая снаряд 4 на линию канала ствола 2. При дальнейшем перемещении затвора 11 происходит отделение снаряда 4 ножом 23 от ленты 16, и затвор 11 досылает снаряд 4 в ствол 2. При этом происходит запирание канала ствола 2 снарядом 4. В конце хода затвор 11 передним копиром 10 нажимает привод открывания 9 запорного клапана 7, газ мгновенно заполняет объем каморы 3 через канал 6 и начинается разгон снаряда 4. На пути разгона длиной 0,3 м снаряд 4 массой 1 кг приобретает скорость ~25 м/с.Actually, work begins with the installation of the
Одновременно включается клапан обратного хода 21 затвора 11. Затвор 11 начинает движение назад, закрывается запорный клапан 7 и начинает заполняться накопительная камера 5 сжатым газом из ресивера 12 с регулировкой клапаном 13. Ресивер 12 пополняется газом из баллона 14. Затвор 11 возвращается в исходное положение, при этом вращающийся копир 27 подготавливает звездочку 24 к следующему повороту. При возврате затвора 11 в крайнее заднее положение включается клапан рабочего хода 21. Цикл работы повторяется до момента отпускания спускового крючка 34, при этом закрывается клапан рабочего хода 21.At the same time, the back-up valve 21 of the
После израсходования снарядной ленты 16 на место пустого контейнера 15 устанавливают новый контейнер, и новая лента 16 через гибкий рукав 17 заправляется в механизм подачи 19. Ручной кран 33 закрывают.After the
КПД ствола достигает значения 0,3. Брикеты непрерывно подаются механизмом подачи в ствол, в который из баллона со сжатым газом через ресивер с давлением 6 атм газ подается через регулирующий клапан в ствол, брикет в стволе разгоняется сжатым (~2 атм) газом и выстреливается по баллистической кривой в зону огня. Регулирование точности и дальности попадания подчиняется известным законам баллистики.The efficiency of the barrel reaches a value of 0.3. Briquettes are continuously fed by the feed mechanism into the barrel, into which gas is supplied from the compressed gas cylinder through the receiver with a pressure of 6 atm through the control valve to the barrel, the briquette in the barrel is accelerated by compressed (~ 2 atm) gas and is shot along the ballistic curve into the fire zone. Regulation of accuracy and range is subject to the known laws of ballistics.
Метание брикетированного твердого диоксида углерода ствольной пневмопушкой с автоматическим устройством перезарядки позволяет осуществлять массированную подачу брикетов в очаг огня. Расчеты показывают, что при массе брикета m=1 кг и скорости метания V=25 м/с затрачиваемая на метание брикета энергия Е будет равна:Throwing briquetted solid carbon dioxide with a barrel air gun with an automatic reloading device allows for the massive supply of briquettes to the fire. Calculations show that when the briquette mass is m = 1 kg and the throwing speed is V = 25 m / s, the energy E spent on throwing the briquette will be equal to:
. .
При диаметре ствола 100 мм и сечении (S), равном ~80 см2 в условиях максимального давления в стволе ≅6 атм и среднего давления в стволе ΔРср≅2 атм усилие на брикет Рсв составит:With a trunk diameter of 100 mm and a cross section (S) of ~ 80 cm 2 under conditions of a maximum barrel pressure of ≅6 atm and an average barrel pressure of ΔP cf ≅2 atm, the force on the briquette P sv will be:
Рсв=ΔРсв·S=2·80=160 кг·с=1600 Н.P sv = ΔP sv · S = 2 · 80 = 160 kg · s = 1600 N.
При указанных параметрах оптимальная длина ствола lств определяется из соотношения:With these parameters, the optimal barrel length l trunk is determined from the ratio:
Е - затрачиваемая энергия, Нм;E - energy expended, Nm;
Рсв - усилие на брикет, Н.R St. - the force on the briquette, N.
Максимальная дальность баллистического метания брикета L при наклоне ствола под углом α=45° к горизонту без учета сопротивления воздуха при этом существенна и составит:The maximum ballistic throwing distance of the briquette L when the barrel is tilted at an angle α = 45 ° to the horizon without taking into account air resistance is significant and will be:
V=25 м/с - скорость метания.V = 25 m / s - throwing speed.
При указанном низком уровне давления газа при метании пушка может быть изготовлена тонкостенной, что делает ее легкой и удобной для стрельбы по большой зоне огня, при этом устройство метания может находиться на значительном расстоянии от зоны теплового влияния пожара.At the indicated low level of gas pressure during throwing, the gun can be made thin-walled, which makes it easy and convenient for firing at a large area of fire, while the throwing device can be located at a considerable distance from the heat affected zone of the fire.
Из вышеизложенного следует, что аналогичным образом могут быть рассчитаны баллистика и параметры пушки, имеющей больший диаметр и позволяющей использовать брикеты весом более 1 кг.From the above it follows that in a similar way ballistics and parameters of a gun having a larger diameter and allowing the use of briquettes weighing more than 1 kg can be calculated.
В ходе исследования компьютерной модели и экспериментального изучения сублимации гранул (брикетов) диоксида углерода при разных температурах горения древесины, нефти, природного газа авторами получены данные, представленные в таблице 1.During the study of a computer model and an experimental study of the sublimation of granules (briquettes) of carbon dioxide at different combustion temperatures of wood, oil, natural gas, the authors obtained the data presented in table 1.
Расчетная дальность полета брикета (диаметр 100 мм) из диоксида углерода в зоне огня до полного его испарения при скорости V=25 м/с составит величину, указанную в табл.2The estimated flight range of the briquette (diameter 100 mm) of carbon dioxide in the fire zone until it completely evaporates at a speed of V = 25 m / s will be the value indicated in Table 2
Следовательно, при проектной дальности баллистического метания пушки 60 м брикеты создают по всей глубине полета углекислотное облако и еще сохраняют в зоне падения в огне при разных температурах горения пожара соответственно 68%, 63%, 60% и 40% своего объема, тем самым создавая углекислотную завесу в точке попадания брикетов диоксида углерода.Consequently, with a design ballistic throwing range of 60 m, the briquettes create a carbon dioxide cloud throughout the flight depth and still retain 68%, 63%, 60% and 40% of their volume in the incidence zone in the fire at different fire temperatures, thereby creating carbon dioxide the curtain at the point of contact of carbon dioxide briquettes.
Таким образом, обеспечивается повышение эффективности пожаротушения не только за счет доставки огнетушащего реагента на дальнее расстояние и воздействия на обширную площадь возгорания, но и за счет сохранения целостности брикетов диоксида углерода на всей трассе метания в зоне огня.Thus, it is possible to increase the efficiency of fire extinguishing not only by delivering a fire extinguishing agent over a long distance and affecting a wide area of fire, but also by maintaining the integrity of carbon dioxide briquettes along the entire throwing path in the fire zone.
Использование полимерной эластичной пористой оболочки для транспортировки компактированных гранул сухого льда при баллистическом метании обеспечивает следующие преимущества:The use of a polymer elastic porous shell for transporting compacted dry ice granules during ballistic throwing provides the following advantages:
- свободный выход газообразного углекислого газа через пористую полимерную оболочку вследствие их частичного испарения в транспортной полимерной ленте до выстрела. Благодаря этому сохраняется размер оболочки без раздутия, что непременно имело бы место при использовании сплошной беспористой оболочки. Раздутие оболочки препятствует заряжению ствола из-за размерной несовместимости;- the free exit of gaseous carbon dioxide through the porous polymer shell due to their partial evaporation in the transport polymer tape before firing. Due to this, the shell size is maintained without bloating, which would certainly have occurred when using a continuous non-porous shell. The swelling of the shell prevents the charging of the barrel due to dimensional incompatibility;
- лучшее сопряжение по размерам ствола, т.е. обтюрация (плотная посадка) метаемого тела с каналом ствола, благодаря сохранению эластичности оболочки брикетов, в которые заключены гранулы диоксида углерода;- the best mate in terms of barrel size, i.e. obturation (tight fit) of the missile body with the bore, due to the preservation of the elasticity of the shell of the briquettes, which are enclosed by granules of carbon dioxide;
- достижение плотной обтюрации метаемого тела с каналом ствола по всей его длине позволяет более эффективно использовать рабочее давление в стволе, повысить КПД баллистического метания и тем самым увеличить дальность метания или соответственно снизить расход сжатого газа (т.е. снизить стоимость затрат).- achieving a dense obturation of the missile body with the barrel channel along its entire length allows more efficient use of the working pressure in the barrel, increase the efficiency of ballistic throwing and thereby increase the throwing range or, accordingly, reduce the consumption of compressed gas (i.e., reduce the cost of expenses).
Полученные результаты позволяют сделать вывод о преимуществах баллистической подачи брикетированного диоксида углерода в зону горения, при этом возможно регулирование подачи брикетированного диоксида углерода за счет регулирования скорострельности от одиночных пневмовыстрелов до автоматических очередей, определяемых по длительности и скорострельности возможной емкостью контейнера и техническим совершенством механизма подачи брикетов в ствол. Разогрева устройства высокой скорострельности быть не может, т.к. брикеты имеют высокую хладоемкость, поэтому устройство должно иметь только тепловую изоляцию от холода для безопасности и удобства обслуживания.The results allow us to conclude that the benefits of ballistic supply of briquetted carbon dioxide to the combustion zone, while it is possible to regulate the supply of briquetted carbon dioxide by controlling the rate of fire from single pneumatic shots to automatic bursts, determined by the duration and rate of possible capacity of the container and the technical perfection of the briquettes feeding mechanism trunk. There cannot be a heating device for a high rate of fire, because briquettes have a high cold storage capacity, so the device should have only thermal insulation from the cold for safety and ease of maintenance.
Одной из характеристик, определяющих эффективность пожаротушений, служит количество диоксида углерода, требуемого для прекращения горения в воздушной среде, т.е. 16% (что следует из данных, приведенных в книге Л.Г.Демидова, ссылка на которую дана выше).One of the characteristics that determine the effectiveness of fire fighting is the amount of carbon dioxide required to stop burning in air, i.e. 16% (which follows from the data given in the book of L.G. Demidov, the link to which is given above).
Достижение этой концентрации (16%) в 1 м3 объема производится при испарении 0,2 кг брикета из диоксида углерода, т.е. брикет в 1 кг обеспечивает прекращение огня в объеме 5 м3. У лучших аэрозольных огнетушителей этот показатель в 2 раза ниже.The achievement of this concentration (16%) in 1 m 3 of volume is carried out by evaporation of 0.2 kg of briquette from carbon dioxide, i.e. a briquette of 1 kg provides a ceasefire in a volume of 5 m 3 . For the best aerosol fire extinguishers, this indicator is 2 times lower.
Предлагаемые способ и устройство тушения огня при скорострельности 10-20 выстрелов в минуту позволяют в течение 1 минуты достичь прекращения огня в объеме 100 м3, т.е. в объеме одной средней квартиры. При этом брикеты диоксида углерода прицельно могут быть доставлены на высоту 20-ти этажного дома.The proposed method and device for extinguishing fire at a rate of 10-20 rounds per minute allows for 1 minute to reach a ceasefire in a volume of 100 m 3 , i.e. in the amount of one average apartment. At the same time, carbon dioxide briquettes can be targeted to a height of a 20-story building.
Основные преимущества тушения пожаров заявляемым решением состоят в следующем:The main advantages of extinguishing fires by the claimed solution are as follows:
- баллистическое метание хладагента в зону огня отличается высоким КПД использования энергии (0,3), что позволяет минимизировать по массогабаритным параметрам устройство пожаротушения;- ballistic throwing of the refrigerant into the fire zone is characterized by high energy efficiency (0.3), which allows to minimize the fire extinguishing device in terms of mass and size parameters;
- созданы условия для использования дискретных брикетов диоксида углерода в виде непрерывной "струи" - очередь летящих брикетов при стрельбе очередями;- created conditions for the use of discrete briquettes of carbon dioxide in the form of a continuous "stream" - a line of flying briquettes when firing bursts;
- более эффективное тушение, превышающее существующие водоструйные, пенные и аэрозольные средства тушения не только по объемному подавлению пожаров, но и по дальности дистанционного блокирования распространения огня;- more effective extinguishing, exceeding the existing water-jet, foam and aerosol extinguishing means not only in volumetric fire suppression, but also in the distance of remote blocking of the spread of fire;
- обеспечение предупреждения и подавление газовых и нефтегазовых пожаров путем динамического разрыва горящей струи, переохлаждения твердым диоксидом углерода нефтегазохранилищ, цистерн, баллонов и т.п.;- ensuring the prevention and suppression of gas and oil and gas fires by dynamically breaking a burning jet, supercooling solid carbon dioxide in oil and gas storages, tanks, cylinders, etc .;
- мобильность использования брикетов и метательной пушки без необходимости их длительного хранения и специальных затрат на стационарное оборудование;- mobility of using briquettes and throwing guns without the need for their long-term storage and special costs for stationary equipment;
- обеспечение тушения включенных, находящихся под током горящего электрооборудования и энергоустановок при напряжении до 10 тыс. вольт;- provision of extinguishing of switched on, under current burning electrical equipment and power plants at voltage up to 10 thousand volts;
- обеспечение дистанционного управления пожаротушением при расположении ствольных устройств на турели или лафетах, которые могут быть роботизированы;- providing remote control fire extinguishing with the location of the barrel devices on the turrets or mounts, which can be robotic;
- снижение затрат на подготовку брикетов диоксида углерода, используя их централизованное изготовление на кустовых (зональных) агрегатах, обслуживающих пожароопасные районы жизнедеятельности человека;- reducing the cost of preparing carbon dioxide briquettes, using their centralized manufacture at cluster (zone) units serving fire hazardous areas of human activity;
- снижение затрат и трудоемкости процесса тушения пожара в целом;- reducing costs and the complexity of the fire extinguishing process in general;
- экологическая безопасность при использовании диоксида углерода.- environmental safety when using carbon dioxide.
Оптимально брикеты диоксида углерода производить известными индустриальными методами, связь брикетов в цепь легко осуществима по принципу производства колбасы, сарделек, например, на упаковочно-фасовочном оборудовании, реализуемым ООО "Интермаш" (адрес в Интернете http://www.rau.su/expo/Katal_99/9_133_1.НТМ), в частности на автоматах для фасовки и упаковки сыпучих продуктов в п/п или п/э пакеты с весовым или объемным дозатором, а также полуавтоматах для фасовки и упаковки сыпучих продуктов в п/п или п/э пакеты с весовым, объемным или электронным дозатором. Возможно использование оборудования, известного из публикаций, например из RU з.95110474, А 62 С 11/00 и др.It is optimal to produce carbon dioxide briquettes by well-known industrial methods, the connection of briquettes into a chain is easily feasible on the basis of the production of sausages, wieners, for example, on packaging and packaging equipment sold by Intermash LLC (Internet address http://www.rau.su/expo /Katal_99/9_133_1.NTM), in particular on automatic machines for filling and packing bulk products in bulk or semi-automatic packages with a weight or volumetric dispenser, as well as semi-automatic machines for filling and packing bulk products in bulk plastic or plastic packages with weight, volume or electronic dispenser. You can use equipment known from publications, for example from RU z.95110474, A 62
Транспортировка к местам возгорания в термостатированных контейнерах может осуществляться с упреждением или непосредственно.Transportation to places of ignition in thermostatically controlled containers can be anticipated or directly.
Представленные в заявке примеры реализации изобретения не исключают существование других вариантов реализации, не изменяющих сущности решения.Presented in the application, examples of implementation of the invention do not exclude the existence of other implementation options that do not change the essence of the solution.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006104290/12A RU2291730C1 (en) | 2006-02-14 | 2006-02-14 | Fire extinguishing method and device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006104290/12A RU2291730C1 (en) | 2006-02-14 | 2006-02-14 | Fire extinguishing method and device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2291730C1 true RU2291730C1 (en) | 2007-01-20 |
Family
ID=37774622
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006104290/12A RU2291730C1 (en) | 2006-02-14 | 2006-02-14 | Fire extinguishing method and device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2291730C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD20110067A2 (en) * | 2011-06-22 | 2013-01-31 | Тимофей ГУШАН | Fire localization and extinguishing agent |
WO2013187793A1 (en) * | 2012-06-14 | 2013-12-19 | Kopanev Anatolyi Trofimovich | Pneumatic-pulse throwing method and device for carrying out same |
RU2744324C1 (en) * | 2020-07-13 | 2021-03-05 | Александр Львович Погорельский | Fire extinguishing system and method |
-
2006
- 2006-02-14 RU RU2006104290/12A patent/RU2291730C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD20110067A2 (en) * | 2011-06-22 | 2013-01-31 | Тимофей ГУШАН | Fire localization and extinguishing agent |
WO2013187793A1 (en) * | 2012-06-14 | 2013-12-19 | Kopanev Anatolyi Trofimovich | Pneumatic-pulse throwing method and device for carrying out same |
CN104582799A (en) * | 2012-06-14 | 2015-04-29 | A·T·科帕涅夫 | Pneumatic-pulse throwing method and device for carrying out same |
RU2744324C1 (en) * | 2020-07-13 | 2021-03-05 | Александр Львович Погорельский | Fire extinguishing system and method |
WO2021145801A2 (en) | 2020-07-13 | 2021-07-22 | Pogorelskiy Alexander Lvovich | Fire extinguishing system and method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7275529B2 (en) | Incendiary projectile launcher | |
WO2014075621A1 (en) | Liquid projection bomb, projecting device and delivery method therefor | |
US8783185B2 (en) | Liquid missile projectile for being launched from a launching device | |
US6431465B1 (en) | On-off valve and apparatus for performing work | |
US8915004B1 (en) | Systems and methods for a firing pin | |
KR20050042213A (en) | Projectile firing device using liquified gas propellant | |
US20070235014A1 (en) | Semi-automatic-firing, compressed-gas gun | |
US7254914B2 (en) | Hydrogen operated recreational launcher | |
US6644294B2 (en) | Air cannon | |
CA2585167A1 (en) | Processes to fight foci of heat and/or fires of any magnitude, and pieces of equipment for running the operations, pieces of equipment for fire extinction, and compounds that promote fire extinction - project salamandras | |
US20150182768A1 (en) | Target-Specific Fire Fighting Device for Launching a Liquid Charge at a Fire | |
RU2291730C1 (en) | Fire extinguishing method and device | |
AU2003200473B2 (en) | Method and device for the visual simulation of exploding bodies | |
CA2954575C (en) | Method for extinguishing fires and projectile for extinguishing fires. | |
CA2294142C (en) | Method of generating a liquid mist | |
US5511456A (en) | Automatic guntube ember extinguisher system | |
US20100230120A1 (en) | System and method for treating fires with encapsulated fire extinguishing agents | |
US20040031382A1 (en) | Projectile weapon | |
RU2008048C1 (en) | Fire-fighting plant | |
RU2053821C1 (en) | Fire fighting tool | |
RU203897U1 (en) | FIRE EXTINGUISHING ELEMENT | |
RU2740681C1 (en) | Method for delivery of fire-extinguishing element to ignition source | |
US5463926A (en) | Automatic guntube ember extinguisher system | |
RU2742430C1 (en) | Fire extinguishing method | |
RU147645U1 (en) | FIRE EXTINGUISHING DEVICE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20161210 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200215 |