RU2450839C1

RU2450839C1 - Plant to supply fire-quenching fluid

Info

Publication number: RU2450839C1
Application number: RU2011119935/12A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов (RU); Олег Савельевич Кочетов; Леонид Андреевич Муравей (RU); Леонид Андреевич Муравей; Алексей Александрович Веряскин (RU); Алексей Александрович Веряскин; Серафим Алексеевич Новичков (RU); Серафим Алексеевич Новичков; Олег Юрьевич Бабушкин (RU); Олег Юрьевич Бабушкин; Мария Олеговна Стареева (RU); Мария Олеговна Стареева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2011-05-19
Filing date: 2011-05-19
Publication date: 2012-05-20

Abstract

FIELD: fire safety.

SUBSTANCE: invention relates to automatic fire-fighting plants. A plant for supply of a fire-quenching fluid comprises a body with supply and drencher chambers, separated with a seat, a cover with a booster chamber in it, the main slide, a control slide connected to a drive. The supply chamber is installed inside the drencher one and is additionally connected with the booster chamber by a calibrated opening. The control slide is installed separately from the main slide in the booster chamber cover as capable of closing unloading openings. At the outlet of the drencher chambers there are vortex foam generators fixed, each comprising a vessel, distributing and guiding devices. The body is made in the form of a cylindrical shell with circular stiffening ribs at the edges. At one side there is a foaming solution distributor attached to the body by means of spikes installed along generatrices of a truncated conical surface, which is axisymmetric and axial to a cylindrical shell. The foaming solution distributor has a shape of toroid surface connected with an inlet pipeline. Perpendicularly to the inlet pipeline there is an additional pipeline installed with plugs at both ends. Branches are connected to inner cavities of the pipelines: shortened, medium and long, ending with spray nozzles. Each spray nozzle comprises a body and a nozzle with a cylindrical hole, a diffusor and a gasket.

EFFECT: higher efficiency and reliability of operation.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к автоматическим пожарным установкам, применяемым для тушения пожаров в пожароопасных производственных помещениях.The invention relates to fire fighting equipment, namely to automatic fire installations used to extinguish fires in fire hazardous industrial premises.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является устройство по патенту РФ №2016598 для подачи огнегасящей жидкости к противопожарной установке, содержащее корпус с дренчерной и связанными между собой питающей и побудительной камерами, запорный клапан с мембраной, установленный на штоке и разделяющий питающую и дренчерную камеры между собой, тарельчатый клапан и кинематически связанный с ним сбросный клапан, соединяющий побудительную камеру с атмосферой, причем шток запорного клапана имеет сквозной канал и снабжен жестко соединенной с ним и установленной соосно головкой с полостью, сообщающий канал штока с побудительной камерой, а в полости головки размещен тарельчатый клапан.The closest in technical essence and the achieved effect to the invention is a device according to RF patent No.2016598 for supplying extinguishing fluid to a fire fighting installation, comprising a housing with a deluge and interconnected supply and induction chambers, a shut-off valve with a membrane mounted on the stem and separating the supply and the deluge of the chamber, the poppet valve and the kinematically associated relief valve connecting the induction chamber to the atmosphere, and the shutoff valve stem has a through the channel and is equipped with a rigidly connected to it and coaxially mounted head with a cavity, a communicating rod channel with a stimulating chamber, and a poppet valve is placed in the head cavity.

Недостатками этого технического решения являются сложность конструкции и низкая надежность устройства, а также отсутствие пеногенератора, наличие которого диктуется высокой степенью пожароопасности производственных помещений.The disadvantages of this technical solution are the design complexity and low reliability of the device, as well as the absence of a foam generator, the presence of which is dictated by a high degree of fire hazard in industrial premises.

Технически достижимый результат - повышение эффективности и надежности работы установки за счет применения пеногенераторов, а также упрощение конструкции.A technically achievable result is an increase in the efficiency and reliability of the installation due to the use of foam generators, as well as simplification of the design.

Это достигается тем, что в установке для подачи огнегасительной жидкости, содержащей корпус с питающей и дренчерной камерами, разделенными седлом, крышку с побудительной камерой в ней, основной золотник, состоящий из мембраны, защемленной между корпусом и крышкой, тарелки и втулки с отверстием, управляющий золотник, связанный с приводом, питающая камера размещена внутри дренчерной, выход из питающей камеры выполнен в форме седла, питающая и побудительная камеры дополнительно связаны между собой калиброванным отверстием, выполненным во втулке основного золотника, управляющий золотник установлен отдельно от основного золотника в крышке побудительной камеры с возможностью перекрытия разгрузочных отверстий, площадь сечения которых больше площади сечения калиброванного отверстия во втулке основного золотника, а на выходе дренчерных камер закреплены пеногенераторы вихревого типа, каждый из которых содержит корпус, распределительное и направляющее устройства, при этом корпус выполнен в виде цилиндрической обечайки с круговыми ребрами жесткости по краям, продавленными на обечайке в виде окружностей полусферического профиля, и установлен на двух опорных горизонтальных планках с крепежными отверстиями, причем с одной стороны к корпусу присоединен распределитель пенораствора посредством, по крайней мере трех, спиц, расположенных по образующим усеченной конической поверхности.This is achieved by the fact that in the installation for supplying extinguishing fluid containing a housing with a supply and deluge chambers separated by a saddle, a cover with a motive chamber in it, a main spool consisting of a membrane pinched between the housing and the cover, plates and bushings with an opening, controlling the spool associated with the drive, the feed chamber is located inside the deluge, the outlet of the feed chamber is made in the form of a saddle, the feed and induction chambers are additionally interconnected by a calibrated hole made in the main spool, the control spool is installed separately from the main spool in the cover of the induction chamber with the possibility of blocking the discharge openings, the cross-sectional area of which is larger than the cross-sectional area of the calibrated hole in the main spool bushing, and vortex-type foam generators are fixed at the outlet of the deluge chambers, each of which contains a housing, distribution and guiding devices, while the housing is made in the form of a cylindrical shell with circular stiffeners along the edges, pressed a shell in the form of circles of the hemispherical profile, and is mounted on two horizontal support rails with mounting holes, wherein on the one hand to the body of foam solution dispenser is connected via at least three spokes arranged along the generatrices of the frustoconical surface.

На фиг.1 приведена схема установки для подачи огнегасительной жидкости, на фиг.2 - общий вид пеногенератора вихревого типа, на фиг.3 - схема распылительного сопла.Figure 1 shows the installation diagram for the supply of extinguishing fluid, figure 2 is a General view of the vortex type foam generator, figure 3 is a diagram of the spray nozzle.

Установка для подачи огнегасительной жидкости (фиг.1) состоит из корпуса 1 с питающей 2 и дренчерной 3 камерами, с закрепленными на них пеногенераторами 17, а также побудительной камеры 4, расположенной в полости крышки 7 над запорным клапаном-мембраной 5 со сквозным калиброванным отверстием 6. В крышке 7 размещен сбросный клапан 8, соединенный штоком 9 с приводом 10. К крышке 7 присоединен трубопровод 11 с тепловым замком 12. Трубопровод 11 соединен через вентиль 13 с напорным (питающим) трубопроводом 14, который через вентиль 15 соединен с питающей камерой 2. В корпусе 1 дренчерной камеры 3 под клапаном-мембраной 5 выполнены опорные ребра решетки 16.Installation for supplying a fire extinguishing fluid (Fig. 1) consists of a housing 1 with a supply 2 and a deluge 3 cameras, with foam generators 17 mounted on them, as well as a stimulation chamber 4 located in the lid cavity 7 above the shut-off valve-membrane 5 with a through calibrated hole 6. In the cover 7 there is a relief valve 8 connected by a rod 9 to the actuator 10. A pipe 11 with a thermal lock 12 is connected to the cover 7. The pipe 11 is connected through a valve 13 to a pressure (supply) pipe 14, which is connected through a valve 15 to the supply chamber 2. In the first housing 1 deluge valve chamber 3 under the membrane-5 are supporting ribs 16 of the lattice.

Каждый из пеногенераторов 17 (фиг.2) состоит из корпуса 18, выполненного в виде цилиндрической обечайки с круговыми ребрами жесткости по краям (на чертеже не показано), продавленными на обечайке в виде окружностей полусферического профиля. Корпус установлен на двух опорных горизонтальных планках 19 с крепежными отверстиями (на чертеже не показано). С одной стороны к корпусу 18 присоединен распределитель 20 пенораствора посредством, по крайней мере трех, спиц 21, расположенных по образующим усеченной конической поверхности, осесимметричной и соосной цилиндрической обечайке, при этом одним, большим, основанием конической поверхности является основание цилиндрической обечайки корпуса 18, а другим, меньшим, - распределитель 20 пенораствора, который имеет форму соосной цилиндрической обечайке корпуса 18 тороидальной поверхности, соединенной с вертикально расположенным по отношению к горизонтальным планкам 19 входным трубопроводом 22 с фланцем на одном конце и заглушкой на другом (на чертеже не показано). При этом входной трубопровод 22 делит тороидальную поверхность на две симметричные части 24 и 25. Перпендикулярно входному трубопроводу 22 и соосно горизонтальной оси тороидальной поверхности распределителя 20 расположен дополнительный трубопровод 6 с заглушками на обоих концах (на чертеже не показано), вписываемый во внутренний контур тороидальной поверхности распределителя 20, причем диаметры внутренних полостей тороидальной поверхности и входного 22 и дополнительного 23 трубопроводов равны между собой, а сами полости соединены между собой. Причем к внутренним полостям 24 и 25 тороидальной поверхности, входного 22 и дополнительного 23 трубопроводов подсоединены со стороны цилиндрической обечайки корпуса 18 и параллельно ее оси отводы: укороченные 28, средние 27 и длинные 26, заканчивающиеся распылительными соплами 29, ориентированными к направляющему устройству 33.Each of the foam generators 17 (Fig. 2) consists of a housing 18 made in the form of a cylindrical shell with circular stiffeners along the edges (not shown in the drawing), pressed on the shell in the form of hemispherical profile circles. The housing is mounted on two horizontal supporting strips 19 with mounting holes (not shown in the drawing). On one side, a foam dispenser 20 is connected to the housing 18 through at least three spokes 21 located along the generatrices of the truncated conical surface, an axisymmetric and coaxial cylindrical shell, the base of the cylindrical shell of the housing 18 being one large base of the conical surface, and another smaller one is a foam dispenser 20, which has the form of a coaxial cylindrical shell of a housing 18 of a toroidal surface connected to a vertically arranged relative to the horizontal ontals 19 inlet pipe 22 with a flange at one end and a plug at the other (not shown). In this case, the inlet pipe 22 divides the toroidal surface into two symmetrical parts 24 and 25. An additional pipe 6 with plugs at both ends (not shown) that fits into the inner contour of the toroidal surface is perpendicular to the inlet pipe 22 and coaxially with the horizontal axis of the toroidal surface of the distributor 20 the distributor 20, and the diameters of the internal cavities of the toroidal surface and the inlet 22 and additional 23 pipelines are equal to each other, and the cavities themselves are interconnected th. Moreover, bends are connected to the internal cavities 24 and 25 of the toroidal surface, input 22 and additional 23 pipelines from the side of the cylindrical shell of the housing 18 and parallel to its axis: shortened 28, medium 27 and long 26, ending with spray nozzles 29 oriented to the guiding device 33.

Направляющее устройство 33 состоит из внутренней 32 и внешней 30 генерирующих сеток, которые выполнены в виде соосных усеченных конических поверхностей, имеющих одно общее основание в виде первого жесткого кольца круглого профиля, соединенного посредством, по крайней мере трех, спиц 31, расположенных по образующим внешней 30 усеченной конической поверхности, с одним из оснований цилиндрической обечайки корпуса 18. Внутренняя 32 генерирующая сетка имеет второе жесткое кольцо круглого профиля, соединенное с первым жестким кольцом посредством, по крайней мере трех, спиц (на чертеже не показано), расположенных по образующим внутренней 32 усеченной конической поверхности, и расположенное перед основанием цилиндрической обечайки корпуса 18 со стороны, противоположной распределителю 20.The guiding device 33 consists of an inner 32 and an outer 30 generating grids, which are made in the form of coaxial truncated conical surfaces having one common base in the form of a first rigid ring of a circular profile connected by at least three spokes 31 located along the generatrices of the outer 30 a truncated conical surface, with one of the bases of the cylindrical shell of the housing 18. The inner 32 generating grid has a second rigid ring of circular profile connected to the first rigid ring by, of at least three spokes (not shown) arranged along the generatrices of the frustoconical inner surface 32, and arranged in front of the base of the cylindrical shell body 18 on the side opposite the distributor 20.

Каждое из распылительных сопел 29 (фиг.3) состоит из корпуса 34, внутри которого расположен шнек 40, запрессованный в корпус 34. Внешняя поверхность шнека 40 представляет собой, по крайней мере, однозаходную винтовую канавку 41 с правой (или левой) нарезкой.Each of the spray nozzles 29 (Fig. 3) consists of a housing 34, inside of which there is a screw 40, pressed into the housing 34. The outer surface of the screw 40 is at least a single-thread helical groove 41 with a right (or left) thread.

Подача раствора (жидкости) осуществляется через штуцер 25, закрепленный в верхней части корпуса 34 через герметизирующую прокладку 38. Внутри штуцера 35 выполнено цилиндрическое отверстие 36, переходящее в диффузор 37, который соединен с конической камерой 39, выполненной в корпусе 34, в которую запрессован шнек 40.The supply of the solution (liquid) is carried out through the fitting 25, fixed in the upper part of the housing 34 through the sealing gasket 38. Inside the fitting 35, a cylindrical hole 36 is made, passing into the diffuser 37, which is connected to a conical chamber 39 made in the housing 34 into which the screw is pressed 40.

Установка для подачи огнегасительной жидкости работает следующим образом.Installation for supplying extinguishing fluid works as follows.

В состоянии ожидания сбросный клапан 8 перекрывает отверстия в крышке 7, соединяющие побудительную камеру 4 с атмосферой. Тепловой замок 12 закрыт, давление над запорным клапаном-мембраной 5 поддерживается через сквозное калиброванное отверстие 6, соединяющее питающую камеру 2 с побудительной камерой 4. Вентиль 13 при этом закрыт, а вентиль 15 открыт.Запорный клапан-мембрана 5 перекрывает питающую камеру и отделяет ее от дренчерной камеры 3. При получении сигнала от датчика побудительной системы срабатывает привод 10 сбросного клапана 8, и открываются отверстия в крышке 7, через которые жидкость из побудительной камеры 4 выбрасывается в атмосферу.In the standby state, the relief valve 8 overlaps the openings in the cover 7 connecting the induction chamber 4 to the atmosphere. The thermal lock 12 is closed, the pressure above the shut-off valve-membrane 5 is maintained through a through calibrated hole 6 connecting the supply chamber 2 to the induction chamber 4. The valve 13 is closed and the valve 15 is open. The shut-off valve-membrane 5 closes the supply chamber and separates it from the deluge chamber 3. Upon receipt of a signal from the sensor of the inducement system, the actuator 10 of the relief valve 8 is actuated and openings in the cover 7 open, through which liquid from the induction chamber 4 is discharged into the atmosphere.

При этом клапан-мембрана 5 за счет разности давлений в питающей камере 2 и побудительной камере 4 приподнимается, и полости питающей и дренчерной 3 камер сообщаются между собой. Огнегасительная жидкость направляется в дренчерную камеру и далее к огнегасительной установке.In this case, the valve-membrane 5 due to the pressure difference in the supply chamber 2 and the induction chamber 4 rises, and the cavities of the supply and deluge 3 chambers communicate with each other. Extinguishing fluid is directed into the deluge chamber and then to the extinguishing installation.

Для приведения устройства в состояние ожидания закрываются сбросный клапан 8, тепловой замок 12 и вентиль 15. Открывается вентиль 13 до достижения необходимого давления в побудительной камере 4, и открывается вентиль 15. Запорный клапан-мембрана 5 прижимается к седлу питающей камеры 2 за счет разности площадей, на которые действует давление жидкости в побудительной 4 и питающей 2 камерах. Поддержание равного давления в этих камерах 4 и 2 осуществляется через сквозное калиброванное отверстие 6 в клапане-мембране 5. Закрывается вентиль 13, и запорно-пусковое устройство приведено в состояние ожидания.To bring the device into a standby state, the relief valve 8, the thermal lock 12 and the valve 15 are closed. The valve 13 is opened until the required pressure in the induction chamber 4 is reached, and the valve 15 is opened. The shut-off valve-membrane 5 is pressed against the seat of the supply chamber 2 due to the difference in area , which are affected by fluid pressure in the stimulating 4 and supply 2 chambers. Maintaining equal pressure in these chambers 4 and 2 is carried out through a calibrated through hole 6 in the valve-membrane 5. The valve 13 is closed, and the locking-starting device is put into a standby state.

Пеногенератор устанавливается непосредственно над зоной возможного возгорания, длина создаваемой струи в горизонтальном или вертикальном положении генератора не превышает 1,8 м. Пеногенератор работает следующим образом.The foam generator is installed directly above the zone of possible ignition, the length of the created jet in the horizontal or vertical position of the generator does not exceed 1.8 m. The foam generator works as follows.

При возникновении пожара насосная установка подает раствор пенообразователя во входной трубопровод 22 пеногенератора, откуда он через распределитель 20 пенораствора под давлением подается на отводы 26, 27, 28, сопла 29 которых формируют распыленные струи. Струи с коротких отводов 28 попадают на внешнюю генерирующую сетку 30, а с длинных 26 и средних 27 отводов - на внутреннюю сетку 32.In the event of a fire, the pumping unit delivers the foaming agent solution to the inlet pipe 22 of the foam generator, from where it is supplied under pressure foam distributor 20 to the outlets 26, 27, 28, whose nozzles 29 form atomized jets. The jets from the short taps 28 fall on the external generating grid 30, and from the long 26 and middle 27 taps - on the internal grid 32.

Каждое из распылительных сопел 29 работает следующим образом.Each of the spray nozzles 29 operates as follows.

Жидкость подается по цилиндрическому отверстию 36 в диффузор 37, а из него в коническую камеру 39, из которой под давлением поступает в винтовую внешнюю полость шнека 40. Вращающийся поток жидкости во внешней винтовой полости шнека образует вихревое движение, при этом происходит дополнительное дробление капель жидкости за счет турбулизации потока на выходе, и мелкодисперсный вращающийся поток выходит из форсунки с широким вращающимся факелом распыляющейся жидкости (раствора). Шнек 40 форсунки может быть выполнен из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира.The fluid is supplied through a cylindrical hole 36 to the diffuser 37, and from it to the conical chamber 39, from which it flows under pressure into the screw external cavity of the screw 40. The rotating fluid flow in the external screw cavity of the screw forms a vortex movement, with additional crushing of the liquid droplets beyond due to turbulization of the outlet stream, and a finely divided rotating stream exits the nozzle with a wide rotating torch of the atomized liquid (solution). The nozzle screw 40 can be made of solid materials: tungsten carbide, ruby, sapphire.

В начале факела распыленная струя раствора пенообразователя имеет наибольшую скорость и при попадании на сетку формируется пена с пузырьками малого размера (2-3 мм в поперечнике), с удалением от сопла скорость струи падает и далее на сетке формируется пена с более крупными пузырьками (4-12 мм в поперечнике). Таким образом пеногенератор вырабатывает полидисперсную (разноразмерную по пузырькам) пену, которая обладает свойством быстрого растекания по поверхности.At the beginning of the torch, the sprayed spray of the foaming agent solution has the highest speed and, when it gets on the mesh, foam with small bubbles (2-3 mm across) is formed, with the distance from the nozzle, the speed of the jet decreases and then foam with larger bubbles forms on the mesh (4- 12 mm across). Thus, the foam generator produces polydisperse (differently sized for bubbles) foam, which has the property of rapid spreading over the surface.

Испытания показали, что даже в условиях интенсивного задымления пена образуется в заданных объемах и имеет хорошую устойчивость к распаданию.Tests have shown that even in conditions of intense smoke, foam is formed in predetermined volumes and has good resistance to decay.

В качестве пенообразователя в таких системах пожаротушения применяется фторсинтетический пенообразователь типа "Мультипена". Работает также на 6% водном растворе фторсодержащего пенообразователя "Подслойный" в условиях задымления помещения.As a foaming agent in such fire extinguishing systems, a fluorosynthetic foaming agent of the "Multipena" type is used. It also works on a 6% aqueous solution of fluoride-containing foaming agent "Sublayer" under conditions of smoke in the room.

Пеногенератор предназначен для автоматических систем пожаротушения закрытых технологических помещений (подача пены на место возгорания), где возможно образование паро- и газовоздушных смесей, например в насосных залах насосных нефтеперекачивающих станций, камерах регулирования давления и т.п.The foam generator is designed for automatic fire extinguishing systems of closed technological rooms (supplying foam to the ignition site), where vapor and gas mixtures can form, for example, in pump rooms of pumping stations, pressure control chambers, etc.

Пеногенератор работает эффективно при следующих оптимальных параметрах технических характеристик:The foam generator works efficiently with the following optimal technical parameters:

Рабочее давление раствора пенообразователя, МПаThe working pressure of the foaming agent, MPa 0,9±0,10.9 ± 0.1 Расход по раствору пенообразователя, л/с, не менееFoaming agent solution consumption, l / s, not less 3,53,5 Производительность по пене, м³/с, не менееProductivity on foam, m ³ / s, not less 1,41.4 Кратность пены, не менееMultiplicity of foam, not less 400400

Claims

Installation for supplying extinguishing fluid, comprising a housing with a supply and deluge chambers separated by a saddle, a cover with a motive chamber in it, a main spool consisting of a membrane pinched between the body and the cover, plates and bushings with an opening, a control spool connected to the drive, characterized in that the feed chamber is located inside the deluge, the outlet from the feed chamber is made in the form of a saddle, the feed and induction chambers are additionally interconnected by a calibrated hole made in the sleeve e of the main spool, the control spool is installed separately from the main spool in the cover of the induction chamber with the possibility of overlapping discharge openings, the cross-sectional area of which is larger than the cross-sectional area of the calibrated hole in the main spool bushing, and vortex-type foam generators are fixed at the outlet of the deluge chambers, each of which contains a housing, distribution and guiding devices, while the housing is made in the form of a cylindrical shell with circular stiffeners along the edges, extruded by a beechike in the form of hemispherical circumference profiles, and is mounted on two horizontal support strips with mounting holes, and on one side a foam dispenser is attached to the housing through at least three spokes located along the generatrices of the truncated conical surface, an axisymmetric and coaxial cylindrical shell, with this one, large, base of the conical surface is the base of the cylindrical shell of the housing, and the other, smaller, is the foam dispenser, which has the form , coaxial to the cylindrical shell of the body, a toroidal surface connected to the inlet pipe vertically positioned relative to the horizontal bars with a flange at one end and a plug at the other, while the inlet pipe divides the toroidal surface into two symmetrical parts, and perpendicular to the inlet pipe and coaxially to the horizontal axis the toroidal surface of the distributor is an additional pipeline with plugs at both ends, fit into the inner circuit of the toroidal surface distributor, and the diameters of the internal cavities of the toroidal surface and the inlet and additional pipelines are equal to each other, and the cavities are interconnected, and to the internal cavities of the toroidal surface, the inlet and additional pipelines, are connected from the side of the cylindrical shell of the casing and taps parallel to its axis: shortened medium and long, ending with spray nozzles oriented to a guiding device, which consists of internal and external generating grids, which are made in the form of coaxial truncated conical surfaces having one common base in the form of a first rigid ring of circular profile, connected by at least three spokes located along the generators of the external truncated conical surface, with one of the bases of the cylindrical shell of the housing, and the internal generating the net has a second rigid ring of circular profile connected to the first rigid ring by at least three spokes located along the generatrices of the inner truncated conic surface, and located in front of the base of the cylindrical shell of the housing from the side opposite to the distributor, wherein each of the spray nozzles contains a housing with a screw and a fitting with a cylindrical hole, a diffuser and a gasket, and the screw is pressed into the housing with the formation of a conical chamber, the outer surface of the screw is at least a one-way helical groove with right or left thread.