RU2407597C1

RU2407597C1 - Drencher head fire dighting unit

Info

Publication number: RU2407597C1
Application number: RU2009132304/05A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов (RU); Олег Савельевич Кочетов
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2009-08-27
Filing date: 2009-08-27
Publication date: 2010-12-27

Abstract

FIELD: fire fighting equipment. ^ SUBSTANCE: invention refers to fire prevention, and aims at fire suppression by automatic fixed or mobile installations with using neutral gas sprayed liquid in cultural institutions, in computer rooms, vessels, planes, warehouses and other objects wherein there are people and valuable equipment. A fire fighting unit comprises a drencher head sprayer accommodating a ball-shaped hollow case. The case has an outlet and an output throttle. The case is arranged between a branch pipe and a framework fixing it in such a manner that a plane of the outlet of the case is perpendicular to a symmetry axis of the branch pipe and framework. The output throttle comprises parallel throttle holes. A perforation factor of the perforated spherical surface of the case lies in the optimal range 0.50.8. ^ EFFECT: higher effectiveness of fire extinguishing ensured by higher response speed. ^ 2 dwg

Description

Изобретение относится к области противопожарной техники и предназначено для тушения пожаров автоматическими стационарными или мобильными установками с использованием распыленной нейтральным газом жидкости (воды) в учреждениях культуры, в помещениях вычислительной техники, на судах, самолетах, складах и других объектах, в которых находятся люди и ценное оборудование.The invention relates to the field of fire fighting equipment and is intended to extinguish fires with automatic stationary or mobile installations using liquid (water) sprayed with neutral gas in cultural institutions, in computer facilities, on ships, aircraft, warehouses and other objects in which people and valuable equipment.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является модуль пожаротушения по патенту РФ №2112572, включающий корпус, изготовленный из профилированных стальных полос, в который вертикально установлен баллон с сифонной трубкой, разделенный уровнем жидкости на жидкостный и газовый объемы и заполненный огнетушащей жидкостью, находящейся под давлением сжатого газа, сигнализатор давления, причем на выходе из баллона установлено запорно-пусковое устройство пиротехнического типа, соединенное электрически через прибор с дымовыми извещателями и гидравлически - с распылителем, соединенным с сифонной трубкой, причем распылитель выполнен с цилиндрической внутренней полостью, в которую установлен с радиальным зазором инверсор газожидкостного потока, выполненный в виде глухого стакана с боковыми отверстиями, площадь которых превосходит площадь выходных отверстий распылителя (прототип).The closest in technical essence and the achieved result is the fire extinguishing module according to the patent of the Russian Federation No. 2112572, including a housing made of profiled steel strips, in which a cylinder with a siphon tube is vertically mounted, separated by a liquid level into liquid and gas volumes and filled with a fire extinguishing liquid under the pressure of the compressed gas, a pressure switch, and at the outlet of the cylinder, a pyrotechnic-type locking and starting device is installed, electrically connected through a device with smoke detectors and hydraulically with a spray connected to a siphon tube, the spray made with a cylindrical internal cavity into which a gas-liquid flow inverter is installed with a radial clearance, made in the form of a blind glass with side openings whose area exceeds the area of the spray outlets (prototype) .

Недостаток устройства заключается в сравнительно небольшом быстродействии распылителя и невысокой степени мелких фракций жидкости в огнетушащей смеси.The disadvantage of this device is the relatively low speed of the atomizer and the low degree of small fractions of the liquid in the fire extinguishing mixture.

Технический результат - повышение эффективности пожаротушения за счет увеличения быстродействия.The technical result is an increase in the efficiency of fire fighting by increasing speed.

Это достигается тем, что в модуле пожаротушения, включающем корпус, изготовленный из профилированных стальных полос, в который вертикально установлен баллон с сифонной трубкой, разделенный уровнем жидкости на жидкостный и газовый объемы и заполненный огнетушащей жидкостью, находящейся под давлением сжатого газа, сигнализатор давления, причем на выходе из баллона установлено запорно-пусковое устройство пиротехнического типа, соединенное электрически через прибор управления с дымовыми извещателями, и гидравлически - с распылителем, соединенным с сифонной трубкой, распылитель выполнен в виде дренчерной головки, содержащей полый корпус в виде сферы, на котором размещены входное отверстие и выходной дросселирующий элемент, при этом корпус размещается между патрубком и обоймой, фиксирующими его таким образом, что плоскость входного отверстия корпуса расположена перпендикулярно оси симметрии патрубка и обоймы, а выходной дросселирующий элемент выполнен в виде цилиндрических дроссельных отверстий, равномерно расположенных на сферической поверхности корпуса, оси которых расположены на радиальных прямых, соединяющих центр сферической поверхности корпуса с центром отверстия, при этом коэффициент перфорации перфорированной сферической поверхности корпуса лежит в оптимальном интервале величин - 0,5÷0,8.This is achieved by the fact that in the fire extinguishing module, which includes a housing made of profiled steel strips, in which a cylinder with a siphon tube is vertically mounted, separated by a liquid level into liquid and gas volumes and filled with a fire extinguishing liquid under pressure of a compressed gas, a pressure signaling device, and at the outlet of the cylinder, a pyrotechnic-type locking and starting device is installed, electrically connected via a control device with smoke detectors, and hydraulically - with a spray gun, with dyna with a siphon tube, the atomizer is made in the form of a deluge head containing a hollow body in the form of a sphere on which the inlet and outlet throttling element are placed, while the body is placed between the nozzle and the holder, fixing it so that the plane of the body inlet is perpendicular the axis of symmetry of the nozzle and the holder, and the output throttle element is made in the form of cylindrical throttle holes uniformly located on the spherical surface of the housing, the axis of which x are located on radial lines connecting the center of the spherical surface of the body with the center of the hole, while the perforation coefficient of the perforated spherical surface of the body lies in the optimal range of values - 0.5 ÷ 0.8.

На фиг.1 представлена схема модуля пожаротушения с дренчерными головками, на фиг.2 - схема дренчерной головки.Figure 1 presents a diagram of a fire extinguishing module with deluge heads, figure 2 is a diagram of a deluge head.

Модуль пожаротушения распыленной жидкостью содержит корпус 1 (фиг.1), изготовленный из профилированных стальных полос, в который установлен баллон 2, разделенный уровнем жидкости на жидкостный 3 и газовый 4 объемы, баллон 2 снабжен сифонной трубкой, выполненной из двух последовательно запрессованных участков, жидкостного 5 и газового 6, в месте их соединения участок 6 сифонной трубки, расположенный в газовом объеме 4, снабжен шестью сквозными боковыми отверстиями 7, суммарное проходное сечение которых в 4, 5 раза меньше проходного сечения участка 6 сифонной трубки, на этом участке сифонной трубки на выходе из баллона 2 установлено запорно-пусковое устройство (ЗПУ) 8 пиротехнического типа; трубопровод 9, который направляет газожидкостный поток от ЗПУ 8 к распылителю 10, выполненному в виде дренчерной головки (фиг.2). Количество дренчерных головок 10 рассчитывается исходя из характеристик защищаемого помещения или объекта (на чертеже не показано).The atomized liquid fire extinguishing module contains a housing 1 (Fig. 1) made of profiled steel strips, in which a cylinder 2 is installed, divided by a liquid level into liquid 3 and gas 4 volumes, and cylinder 2 is equipped with a siphon tube made of two successively pressed sections of liquid 5 and gas 6, in the place of their connection, the section 6 of the siphon tube located in the gas volume 4 is equipped with six through side openings 7, the total passage section of which is 4, 5 times less than the passage section of the section a siphon tube 6, this portion of the siphon pipe at the outlet of the cylinder 2 is mounted locking-starting device (LSD) 8 pyrotechnic type; pipeline 9, which directs the gas-liquid flow from the ZPU 8 to the atomizer 10, made in the form of a deluge head (figure 2). The number of deluge heads 10 is calculated based on the characteristics of the protected premises or facility (not shown in the drawing).

Дренчерная головка содержит полый корпус 14 в виде сферы, на котором размещены входное отверстие 15 и выходной дросселирующий элемент 17, при этом корпус 14 размещается между патрубком 19 и обоймой 18, фиксирующими его таким образом, что плоскость входного отверстия 15 корпуса расположена перпендикулярно оси симметрии патрубка и обоймы. Внутренняя и внешняя поверхности корпуса 14 выполнены сферическими. Входное отверстие 15 корпуса сообщается с выходным дросселирующим элементом через внутреннюю сферическую полость 16 корпуса.The deluge head comprises a hollow body 14 in the form of a sphere on which the inlet 15 and the output throttling element 17 are located, while the body 14 is placed between the pipe 19 and the holder 18, fixing it so that the plane of the body inlet 15 is perpendicular to the axis of symmetry of the pipe and clips. The inner and outer surfaces of the housing 14 are made spherical. The inlet opening 15 of the housing communicates with the output throttling element through the inner spherical cavity 16 of the housing.

Выходной дросселирующий элемент 17 выполнен в виде цилиндрических дроссельных отверстий 20, равномерно расположенных на сферической поверхности корпуса 14, оси которых расположены на радиальных прямых, соединяющих центр сферической поверхности корпуса с центром отверстия 20, при этом коэффициент перфорации перфорированной сферической поверхности корпуса лежит в оптимальном интервале величин - 0,5÷0,8.The output throttling element 17 is made in the form of cylindrical throttle holes 20 uniformly located on the spherical surface of the housing 14, the axes of which are located on radial lines connecting the center of the spherical surface of the housing with the center of the hole 20, while the perforation coefficient of the perforated spherical surface of the housing lies in the optimal range of values - 0.5 ÷ 0.8.

Для обеспечения автоматического режима пожаротушения ЗПУ 8 соединено электрически через прибор 11 с дымовыми извещателями 12. Наличие необходимого для работы модуля давления наддува баллона 2 фиксируется сигнализатором давления 13.To ensure automatic fire extinguishing, the ZPU 8 is electrically connected through the device 11 to smoke detectors 12. The presence of the required pressure module for pressurization of the cylinder 2 is fixed by the pressure switch 13.

Работа модуля пожаротушения распыленной жидкостью осуществляется следующим образом.The operation of the fire extinguishing module with atomized liquid is as follows.

Сначала в установленный вертикально баллон 2 через ЗПУ 8 и участок 5 сифонной трубки заливается огнетушащая жидкость, например вода. При этом баллон 2 заполняется жидкостью до боковых сквозных отверстий 7 в участке 6 сифонной трубки, так как находящийся в баллоне 2 газ дренируется только через названные отверстия и участок 6 сифонной трубки. Затем баллон 2 наддувают газом, например азотом, через ЗПУ 8 до заданного давления 1-3 мПа. После проведения операции заправки ЗПУ 8 закрывают, подсоединяют к нему трубопровод 9 с распылителем 10. О готовности модуля пожаротушения распыленной жидкостью судят по показаниям сигнализатора давления 13.First, a fire extinguishing liquid, for example, water, is poured into a vertically mounted cylinder 2 through the ZPU 8 and section 5 of the siphon tube. In this case, the cylinder 2 is filled with liquid to the lateral through holes 7 in the section 6 of the siphon tube, since the gas in the cylinder 2 is drained only through the aforementioned holes and the section 6 of the siphon tube. Then the cylinder 2 is pressurized with a gas, for example nitrogen, through the ZPU 8 to a predetermined pressure of 1-3 MPa. After the refueling operation, the ZPU 8 is closed, the pipeline 9 is connected to it with a spray 10. The readiness of the fire extinguishing module by the sprayed liquid is judged by the readings of the pressure switch 13.

При возникновении возгорания в защищаемом помещении извещатели 12 подают сигнал на прибор управления 11, который, в свою очередь, вырабатывает электрический импульс на открытие ЗПУ 8, например на подрыв пиропатрона. Под действием перепада давления сжатого газа в баллоне 2 жидкость через участок 5 сифонной трубки, а газ через сквозные боковые отверстия 7 совместно устремляются через участок 6 сифонной трубки, ЗПУ 8, трубопровод 9 в распылитель 10, выполненный в виде дренчерной головки. При любом давлении в баллоне 2 соотношение площадей 7, участков 5, 6 сифонной трубки обеспечивает подачу двухфазной смеси с одним и тем же газосодержанием. Дренчерная головка работает так: при пожаре огнетушащая смесь поступает из патрубка 19 во входное отверстие 15 корпуса 14 и далее через внутреннюю полость 16 к выходному дросселирующему элементу 17, из которого истекает в виде равномерного факела с углом раскрытия струи каждого из отверстий 20. Положение факела может регулироваться в пределах радиального угла поворота корпуса 14. Головка проста в работе, монтаже и переналадке и может быть использована при противопожарной защите гибких технологических линий.When a fire occurs in the protected room, the detectors 12 provide a signal to the control device 11, which, in turn, generates an electrical impulse to open the ZPU 8, for example, to detonate the squib. Under the action of the pressure difference of the compressed gas in the cylinder 2, the liquid flows through the section 5 of the siphon tube, and the gas through the through side holes 7 jointly rush through the section 6 of the siphon tube, ZPU 8, pipe 9 into the atomizer 10, made in the form of a deluge head. At any pressure in the cylinder 2, the ratio of the areas 7, sections 5, 6 of the siphon tube ensures the supply of a two-phase mixture with the same gas content. The deluge head works as follows: in case of fire, the fire extinguishing mixture enters from the nozzle 19 into the inlet 15 of the housing 14 and then through the internal cavity 16 to the outlet throttling element 17, from which it flows out in the form of a uniform torch with an opening angle of the jet of each of the holes 20. The torch position may adjustable within the radial angle of rotation of the housing 14. The head is easy to operate, install and change-over and can be used for fire protection of flexible processing lines.

О полной выработке газа и жидкости из баллона 2 судят по сигнализатору давления 13, который подает сигнал на прибор управления 11. Предусмотрена возможность ручного запуска модуля пожаротушения распыленной жидкостью путем механического воздействия на ЗПУ 8.The complete production of gas and liquid from the cylinder 2 is judged by the pressure switch 13, which sends a signal to the control device 11. It is possible to manually start the fire extinguishing module with sprayed liquid by mechanical action on the ZPU 8.

Проведенные испытания показали высокую эффективность модуля пожаротушения распыленной водой. Среднеквадратичное отклонение интенсивности орошения и время тушения уменьшилось в два раза, а средней размер капель распыленной жидкости - почти в четыре раза по сравнению с известным устройством без инверсора газожидкостного потока.The tests showed the high efficiency of the fire extinguishing module with atomized water. The standard deviation of the irrigation intensity and the quenching time decreased by half, and the average droplet size of the sprayed liquid was almost four times compared with the known device without a gas-liquid flow inverter.

Claims

Fire extinguishing module, comprising a housing made of profiled steel strips, in which a cylinder with a siphon tube is vertically mounted, divided by a liquid level into liquid and gas volumes and filled with a fire extinguishing liquid under pressure of compressed gas, a pressure alarm, and a shut-off valve is installed at the outlet of the cylinder a pyrotechnic-type starting device connected electrically through a control device to smoke detectors and hydraulically to a sprayer connected to a siphon tube d, characterized in that the sprayer is made in the form of a deluge head containing a hollow body in the form of a sphere on which the inlet and outlet throttling element are located, while the body is located between the nozzle and the holder, fixing it so that the plane of the body inlet is perpendicular to the axis of symmetry of the pipe and ferrule, and the output throttle element is made in the form of cylindrical throttle holes, while the perforation coefficient of the perforated spherical surface of the core pusa lies in the optimal range of values - 0.5 ÷ 0.8.