RU24640U1

RU24640U1 - POWDER FIRE EXTINGUISHING PULSE MODULE

Info

Publication number: RU24640U1
Application number: RU2001129028/20U
Authority: RU
Inventors: А.Д. Сергиенко; В.Б. Голубчиков; А.В. Устюгов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "НОРД"
Priority date: 2001-11-01
Filing date: 2001-11-01
Publication date: 2002-08-20

Description

Полезная модель относится к области создания техники д °, - и предназначена для подачи огнетушащего порошка в очаг горения импульсным способом.The utility model relates to the field of creation of the technique d °, - and is intended for supplying the extinguishing powder to the burning area using a pulsed method.

Модуль порошкового пожаротушения (МПП) - устройство, которое совмещает функции хранения и подачи огнетушаш;его порошка (ОП) при воздействии исполнительного импульса на пусковой элемент, а импульсный способ характеризуется временем действия МПП (временем от момента начала до момента окончания выхода ОП из МПП), которое должно быть не более 1 сек. 1.Powder fire extinguishing module (MPP) is a device that combines the functions of storing and supplying fire extinguishers; its powder (OP) when an actuating pulse acts on the starting element, and the pulsed method is characterized by the time of MPP action (time from the moment of beginning to the moment the OP leaves the MPP) , which should be no more than 1 second. 1.

В настоящее время промышленностью выпускается целый ряд МПП импульсного типа 2-4. Они имеют различную форму, конструктивные особенности, массу ОП. Но имеют общее: состоят из корпуса, который может иметь цилиндрическую форму, состоять из двух полусфер, содержат ОП, источник рабочего газа, электровоспламенитель (электрический активатор). Еще более сближает эти МПП, то что в качестве источника рабочего газа используются газогенераторы - пусковой элемент. Срабатывание, выше указанных МПП, осуществляется следующим образом. При подаче импульса тока на электровоспламенитель ОТ автоматической системы обнаружения пожара задействуется газогенератор. Происходит его разложение с интенсивным газовьщелением, что приводит к нарастанию давления, разрушению (вскрытию) нижней части корпуса и выбросу ОП в зону горения. Такой способ выброса ОП с использованием газогенераторов приводит к тому, что быстродействие МПП измеряется секундами (быстродействие - время с момента подачи исполнительного импульса на пусковой элемент до момента выхода ОП из МПП). Чем меньше это время, тем меньще время с момента обнаружения пожара, до момента его тушения, значит тем эффективнее МПП. Так же эффективность МПП возрастает от сокращения времени действия. Эта зависимость описывается уравнением 5.Currently, the industry produces a number of MPP pulsed type 2-4. They have a different shape, design features, mass OP. But they have in common: they consist of a body, which can have a cylindrical shape, consist of two hemispheres, contain an OP, a source of working gas, an electric igniter (electric activator). It brings these MPPs even closer, because gas generators are used as a source of working gas - a starting element. The operation above the above MPP is as follows. When a current pulse is applied to an electric igniter from an automatic fire detection system, a gas generator is activated. It decomposes with intense gas gassing, which leads to an increase in pressure, destruction (opening) of the lower part of the body and the release of OP into the combustion zone. This method of emitting OP using gas generators leads to the fact that the speed of the MPP is measured in seconds (speed is the time from the moment the actuating pulse is applied to the starting element until the OP leaves the MPP). The shorter this time, the shorter the time from the moment a fire is detected, until the fire is extinguished, which means the more efficient the MPP. Also, the effectiveness of MPP increases from reducing the time of action. This dependence is described by equation 5.

1Ш1Ш1««рр 1Sh1Sh1 "" rr

G - удельное количество средства тушения (ОП), необходимое для прекращения горения, G is the specific amount of extinguishing agent (OP) required to stop burning,

I - интенсивность подачи средства тушения, кг/м с; кг/м с. t - время подачи средств тушения (время действия ), с.I - the intensity of the extinguishing agent, kg / m s; kg / m s t - time of supply of extinguishing agents (time of action), sec.

Чем меньше G , тем эффективнее средство тушения, т.е. тем меньше t, тем эффективнее средство тушения. Для перечисленных МГШ быстродействие 2 сек, а время действия 0.5 сек. При вскрытии мембраны, сопла МПП ОП либо выдавливаются газами через сопло (Веер, Импульс), либо находятся практически в свободном падении (Буран), т.е. имеют малую кинетическую энергию. Что подтверждается временем действия МПП. Очевидно, что по этой причине ограничена их применимость по высоте размещения над возможным очагом горения. В технической документации на МПП эта высота ограничена 3.0 ± 0.5 м. При малой кинетической энергии ОП, он может быть просто вынесен из очага горения конвективными потоками и не подавить пламенное горение. По этой же причине невозможно применять данные МПП для подачи ОП вдоль очага горения - тушение по поверхности., подачи порошка непосредственно на поверхность горения.The smaller G, the more effective the extinguishing agent, i.e. the smaller t, the more effective the extinguishing agent. For the listed MGS, the response time is 2 seconds, and the action time is 0.5 seconds. When the membrane is opened, the MPP OP nozzles are either squeezed out by gases through the nozzle (Veer, Impulse), or are practically in free fall (Buran), i.e. have low kinetic energy. As evidenced by the duration of the MPP. Obviously, for this reason, their applicability is limited by the height of placement above a possible burning center. In the technical documentation for the MPP, this height is limited to 3.0 ± 0.5 m. With a low kinetic energy of OP, it can simply be removed from the burning area by convective flows and not suppress flame burning. For the same reason, it is impossible to use MPP data for supplying OP along the combustion site — quenching along the surface., Supplying powder directly to the combustion surface.

Целью разработки настоящей полезной модели является разработка МПП свободного от перечисленных недостатков, т.е. МПП, позволяющего размещать его в любой точке защищаемого помещения, направлять на очаг горения как вертикально, горизонтально, так и под углом, из которого ОП выбрасывается с большой кинетической энергией, а значит с малым временем действия, с уменьшенным быстродействием.The purpose of the development of this utility model is the development of MPP free of the above disadvantages, i.e. MPP, which allows you to place it at any point in the protected space, direct it to the burning area both vertically, horizontally, and at an angle from which the OP is ejected with high kinetic energy, which means with a short duration of time, with reduced speed.

Задача решается созданием МПП с поршневой системой вытеснения ОП - 5 из корпуса - 1. В качестве корпуса использован цилиндр, имеющий резьбу по своим концам, в качестве источника газа используется пиротехнический элемент - порох - 7. Это может быть обычный ружейный порох - черный, бездымный. Пороховой заряд помещается в камеру сгорания, выточенную непосредственно в порщне -6. Объем камеры выбирается изThe problem is solved by creating a MPP with a piston system for displacing the OP - 5 from the body - 1. As a body, a cylinder is used, having a thread at its ends, a pyrotechnic element - gunpowder - 7 is used as a gas source. It can be ordinary gunpowder - black, smokeless . The powder charge is placed in the combustion chamber, machined directly in the piston -6. The volume of the camera is selected from

расчета того чтобы в ней поместился пороховой зарад, масса которого зависит от массы выбрасываемого ОП. То есть, пусковым элементом является поршень с камерой сгорания и размещенном в ней пороховым зарядом. Активатором горения является мостик накаливания - 8, изготовленный из нихромовой проволоки. Диаметр проволоки выбран из расчета обеспечения минимального быстродействия МПП - 0.05 - 0.1 мм. При таком диаметре проволоки время срабатывания порохового заряда при пусковом токе 0.4 - 1 ампер, т.е. приведение в действие пускового устройства находится в пределах 0.05 - 0.1 сек. При уменьшении диаметра проволоки, количество тепла, вьщеляемое мостиком до его сгорания не хватает для воспламенения порохового заряда. Активатор крепится с помощью элементов крепления - 9, на задней крыщке - 2 МПП и находится после сборки в непосредственном контакте с пороховым зарядом. Причем конструкция разработана таким образом, чтобы задняя крышка за счет имеющегося на ней конуса частично входила в камеру сгорания поршня, создавая максимальную степень уплотнения между собой и поршнем. Что достигается с помощью ее вворачивания ключем в корпус до поршня. То есть при сборке камера сгорания имеет полную герметичность - замкнутый объем.calculating that it fit a powder zarad, the mass of which depends on the mass of the emitted OP. That is, the trigger element is a piston with a combustion chamber and a powder charge placed therein. The activator of combustion is an incandescent bridge - 8, made of nichrome wire. The wire diameter is selected from the calculation of ensuring the minimum speed of the MPP - 0.05 - 0.1 mm. With such a wire diameter, the response time of the powder charge at a starting current of 0.4 - 1 amperes, i.e. actuation of the starting device is in the range 0.05 - 0.1 sec. When reducing the diameter of the wire, the amount of heat consumed by the bridge before its combustion is not enough to ignite the powder charge. The activator is attached using fasteners - 9, on the back cover - 2 MPP and after assembly is in direct contact with the powder charge. Moreover, the design is designed in such a way that the back cover, due to the cone on it, partially enters the piston combustion chamber, creating a maximum degree of sealing between itself and the piston. What is achieved by screwing it with a wrench into the housing to the piston. That is, during assembly, the combustion chamber has complete tightness - a closed volume.

В нижней части МПП находится мембрана - 4 из алюминиевой фольги, которая крепится к корпусу накидной гайкой - 3. Для крепления МПП в защищаемом объеме имеется кронштейн - 10, позволяющий располагать МПП под различньми углами.In the lower part of the MPP there is a membrane - 4 made of aluminum foil, which is attached to the body with a union nut - 3. For fastening the MPP in the protected volume there is a bracket - 10, which allows the MPP to be placed at different angles.

На прилагаемом чертеже изображен общий вид заявляемого устройства.The attached drawing shows a General view of the inventive device.

Сборка МПП происходит следующим образом. Мембрана, равная наружному диаметру цилиндра корпуса. укладывается в накидную гайку. Гайка соединяется с корпусом с помощью метрической резьбы. Затягивается гайка до упора. Засыпается ОП, массой предусмотренной технической документацией на данный МПП. ОП на вибростенде уплотняется. Сверху помещается порщень, в который засыпается пороховой заряд. С помощью ключа завинчивается крыщка до упора в порщень с определенным моментом затяжки. Через элементы крепления к активатору подсоединяются провода от системыThe assembly of the MPP is as follows. Membrane equal to the outer diameter of the cylinder body. fits into the union nut. The nut is connected to the housing using a metric thread. Tighten the nut all the way. It is filled up with OP, the mass provided for by the technical documentation for this MPP. OP on the vibrating stand is condensed. A piston is placed on top, into which a powder charge is poured. Using a wrench, the cap is screwed fully into the piston with a certain tightening torque. Through the fastening elements, wires from the system are connected to the activator

обнаружения пожара. МПП готов к работе.fire detection. WFP is ready to go.

Схема работы МПП. От системы обнаружения пожара (при возникновении очага горения ) на активатор горения поступает электрический сигнал. Воспламеняется порох.The scheme of the MPP. An electrical signal is received from the fire detection system (if a burning source occurs) to the combustion activator. The powder ignites.

С учетом замкнутого объема горение имеет взрывной характер. Поршень мгновенно начинает перемещаться, создавая давление в объеме модуля. Происходит разрыв мембраны. Порошок выбрасывается в очаг горения. Так как поршень движется со скоросп ю снаряда ( 600 - 800 м/сек.) в стволе орудия, то время его движения в корпусе определяется сотыми долями секунды. Поэтому и время действия МПП определяется этими же временами. Соответственно кинетическая энергия выбрасываемого ОП имеет значительно большую кинетическую энергию, чем у рассматриваемых аналогов.Given the confined volume, combustion is explosive. The piston instantly begins to move, creating pressure in the module volume. The membrane ruptures. The powder is ejected into the burning area. Since the piston moves with a high velocity projectile (600 - 800 m / s) in the gun barrel, the time of its movement in the body is determined in hundredths of a second. Therefore, the duration of the MPP is determined by these same times. Accordingly, the kinetic energy of the emitted OP has a significantly higher kinetic energy than that of the considered analogues.

Для того чтобы избежать вылета поршня из корпуса МПП (а это, как отмечалось выше, снаряд летящий со скоростью сотни метров в секунду), предложено делать накидную гайку с ёвн.г. меньше внутреннего диаметра корпуса dBH.Kop. в 1.1 раза. При выборе внутреннего диаметра накидной гайки установлено, что меняя этот диаметр можно формировать облако и дальность выброса огнетушащего порошка.In order to avoid the piston flying out of the MPP body (and this, as noted above, a projectile flying at a speed of hundreds of meters per second), it is proposed to make a flare nut with eun.g. smaller internal diameter of the case dBH.Kop. 1.1 times. When choosing the inner diameter of the union nut, it was found that by changing this diameter it is possible to form a cloud and the range of ejection of the extinguishing powder.

Экспериментально установлено, что при соотношении ёвн.кор. / ёвн.г. 1.1 дальность распространения ОП максимальная, облако достигает 7-8 метров с тушением очага горения на этом расстоянии. Облако имеет конусную форму с вершиной у МПП.It has been experimentally established that with the ratio / yevn. 1.1 maximum distribution range of the OP, the cloud reaches 7-8 meters with the extinguishing of the burning center at this distance. The cloud has a conical shape with a peak at the MPP.

Дальнейшее увеличение этого соотношения приводит к искажению формы облака распространения ОП и она приобретает прямоугольную форму с максимальной концентрацией ОП у МПП, что происходит за счет турбулезации потоков. При этом Максимальное расстояние, при котором происходило тушение, достигало 2 метров. Установлено, что максимальное соотношение dBH.KOp./ ёвн.г. должно быть не более 3,0, так как дальнейшее увеличение его приводит к возникновению избыточного сопротивления для выхода ОП и, соответственно, движения поршня, что может привести к вырыванию задней крышки по резьбе. То есть, выбранное соотношение должно находитьсяA further increase in this ratio leads to a distortion of the shape of the OP distribution cloud and it acquires a rectangular shape with a maximum concentration of OP in the MPP, which occurs due to turbulence of flows. At the same time, the maximum distance at which the fire was extinguished reached 2 meters. It was found that the maximum ratio dBH.KOp./evn.g. should be no more than 3.0, since a further increase in it leads to the appearance of excess resistance for the OP output and, accordingly, the movement of the piston, which can lead to tearing of the back cover along the thread. That is, the selected ratio should be

/ 2.f e ./ / 2.f e ./

в пределах ёвн.кор./ dBH.r.« 1.1-3.0.within the limits of international correspondence / dBH.r. «1.1-3.0.

Таким образом разработана полезная модель со следующими основными характеристиками: Быстродействие - 0.05-0.1 с. Время действия - 0.1 с. Дальность выброса ОП до 8 м.Thus, a useful model was developed with the following basic characteristics: Speed - 0.05-0.1 s. The duration is 0.1 s. OD emission range up to 8 m.

Данная конструкция, с помощью специального регулируемого кронштейна, позволяет подавать ОП в очаг горения под любым углом. Диаметр и высота корпуса модуля, при их соотношении hKop/dKOp 3- 5, выбирается таким образом, чтобы в него помещалась требуемая, в соответствии с технической документацией, масса ОП, уплотненная на вибростенде. Высота поршня h подбиралась тгисим образом, чтобы при срабатывании порохового заряда его не развернуло внутри корпуса (h«l/4 ёвн.кор.).This design, with the help of a special adjustable bracket, allows you to feed OP into the burning center at any angle. The diameter and height of the module case, with their ratio hKop / dKOp 3-5, is selected so that it contains the required mass of OP sealed on the vibrating stand, in accordance with the technical documentation. The height of the piston h was chosen in such a way that, when the powder charge was triggered, it would not be deployed inside the housing (h «l / 4 hex. Cor.).

МПП с массой ОП равной 0.2; 0.5; 1.0 кг. прощли всесторонние испытания по определению эксплуатационных характеристик, в том числе и огневые испытания по тушению очагов горения. Данная полезная модель позволяет тушить очаги горения на открытых площадках с дальностью по горизонтали от очага горения до МПП до 8 м., в замкнутых объемах по площади до Зм , а по объему до 6 м на открытых площадках с вертикальным расположением МПП на высоте 3м. очаги горения площадью 3м , в подкапотном пространстве автомобиля со степенью негерметичности 50%. Все полученные значения определялись соотношением ёвн.кор./ ёвн.г. и массой ОП.MPP with OD mass equal to 0.2; 0.5; 1.0 kg forgave comprehensive tests to determine operational characteristics, including fire tests to extinguish foci of combustion. This utility model makes it possible to extinguish burning areas in open areas with a horizontal distance from the burning area to the MPP up to 8 m, in closed volumes in the area up to 3 m, and in volume up to 6 m in open areas with a vertical location of the MPP at a height of 3 m. 3m burning sites in the engine compartment of a vehicle with a leak rate of 50%. All the obtained values were determined by the ratio ev.core./ev.g. and a mass of OP.

В настоящее время готовится документация для представления данной полезной модели для сертификации в органах пожарной безопасности.Currently, documentation is being prepared to present this utility model for certification in fire safety authorities.

f/ / р А.Д. Сергиенкоf / r A.D. Sergienko

Л / --5UGii29dZ L / --5UGii29dZ

уё.Б. Голубчиков oo. B. Golubchikov

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИUSED SOURCES

1.НПБ 67-98. Установки порошкового пожаротушения автоматические модули. Общие технические требования. Методы испытаний. - М.:ГУ ГПС МВД РФ. -1968.1.NPB 67-98. Powder fire extinguishing plants automatic modules. General technical requirements. Test methods. - M.: GU State Fire Service of the Ministry of Internal Affairs of the Russian Federation. -1968.

2.ТУ ЭЛ.634233.001.000-99.- Модуль порошкового пожаротушения «Веер-1 - Бийск, ЗАО ПО «Элла. - 2000.2.TU EL.634233.001.000-99.- Powder fire extinguishing module “Veer-1 - Biysk, CJSC PO“ Ella. - 2000.

3.ТУ 4854-001-51089728-99. Модули порошкового пожаротушения «Импульс-6, «Импульс-6-1.- М.: ООО «СПБ - Средства пожарной безопасности. - 2000.3.TU 4854-001-51089728-99. Modules of powder fire extinguishing "Impulse-6," Impulse-6-1.- M .: LLC "SPB - Fire safety equipment. - 2000.

4.ТУ 4854-004-40302231-97. Модули порошкового пожаротушения семейства «Буран М.: ООО «Эпотос. - 2000.4.TU 4854-004-40302231-97. Modules of powder fire extinguishing of the Buran M family: Epotos. - 2000.

5.Пожаро - взрывобезопасность вешеств и материалов и средств их тушения. Справочник в 2 кн. под редакцией А.Н.Баратова и А.Я.Корольченко. Кн.1 - М.: Химия, 1990. - 496 с.5. Fire - explosion safety of materials and materials and means of extinguishing them. Reference book in 2 books. edited by A.N.Baratov and A.Ya. Korolchenko. Book 1 - M .: Chemistry, 1990 .-- 496 p.

Claims

A powder fire extinguishing module, consisting of a cylindrical body designed to store fire extinguishing powder, a lid with an activator located on it, supplying a heat pulse to the powder charge, a membrane, an arm, characterized in that it has a piston with a combustion chamber in which the powder charge and cap a nut having a ratio of dvn. / dv.g. = 1.1-3.0, which serves to press the membrane against the body, trap the piston and form a cloud of fire extinguishing powder.