RU2471525C1

RU2471525C1 - System of water-based fire suppression

Info

Publication number: RU2471525C1
Application number: RU2011140771/12A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева
Priority date: 2011-10-10
Filing date: 2011-10-10
Publication date: 2013-01-10

Abstract

FIELD: fire-prevention facilities.

SUBSTANCE: invention relates to the field of fire-fighting equipment, namely, the fire-fighting means, particularly to automated plants of water (foam)-based fire suppression. The system of water-based fire suppression comprises pipeline distribution network, divided into zones, the receiving-control device and the fire control device. The network is equipped with sprinklers with the controlled start. The receiving-control device and the fire control device are connected to the fire loop, which comprises fire alarm units and a signal line. The signal line comprises devices of start initiation, which are electrically connected to the controlled sprinklers. The system is additionally equipped with targeted devices of remote start. The first and second signal lines are combined. The zones are formed so that each successive one overlaps by half the previous one. At the upper part of the sprinkler housing with a controlled start a sleeve is located on which the sprayer is rigidly fixed. The sprayer consists of a lower cup which is rigidly connected to the sleeve. In the upper cup-divider, on the conical surface the slots are made. The lower cup is connected by slanting spokes with an upper cup-divider. Inside the sprayer a divider is additionally installed which is designed in the form of a body of revolution. The divider is attached via radial, horizontal, flat lobes to slanting spokes.

EFFECT: increase in reliability of water-based fire suppression system.

6 dwg

Description

Изобретение относится к области противопожарной техники, а именно к средствам для тушения пожара, в частности к автоматическим установкам водяного (пенного) пожаротушения.The invention relates to the field of fire fighting equipment, and in particular to means for extinguishing a fire, in particular, to automatic water (foam) fire extinguishing installations.

Наиболее близкой по технической сущности является система, содержащая водопитатель и распределительную трубопроводную сеть с установленными на ней спринклерными оросителями [«Проектирование водяных и пенных автоматических установок пожаротушения», Л.М.Мешман и др., под общей редакцией Н.П.Копылова. - М.: ВНИИПО МЧС РФ, 2002, с.199 - прототип]. При возникновении пожара повышается температура в зоне установки одного или нескольких спринклерных оросителей, их термочувствительные элементы разрушаются, и вода из распределительной сети поступает в очаг пожара. Однако поскольку для срабатывания оросителя необходимо, чтобы температура в зоне его размещения достигла порогового уровня, а это происходит при значительной теплопроизводительности очага, часто возникает ситуация, когда размер очага оказывается большим, чем зона орошения вскрывшимися спринклерами. При дальнейшем развитии пожара эта разница только увеличивается, что может привести к неконтролируемому развитию пожара и катастрофическим последствиям.The closest in technical essence is a system containing a water supply and distribution piping network with sprinkler sprinklers installed on it [“Design of water and foam automatic fire extinguishing installations”, L. M. Meshman and others, under the general editorship of N. P. Kopylov. - M .: VNIIPO EMERCOM of the Russian Federation, 2002, p.199 - prototype]. When a fire occurs, the temperature in the installation area of one or more sprinkler sprinklers rises, their heat-sensitive elements are destroyed, and water from the distribution network enters the fire. However, since it is necessary for the sprinkler to operate, the temperature in the zone of its placement reaches a threshold level, and this occurs with significant heat output of the outbreak, a situation often arises when the outbreak size is larger than the irrigation zone by the opened sprinklers. With the further development of the fire, this difference only increases, which can lead to uncontrolled development of the fire and catastrophic consequences.

Недостатком этой системы является то, что при срабатывании пожарных извещателей принудительно вскрываются спринклерные оросители, ближайшие к ним, однако при наличии воздушных потоков в защищаемом помещении первыми могут сработать пожарные извещатели, установленные вне зоны пожара, и, следовательно, при пожаре будут вскрыты оросители, которые будут орошать зону, свободную от горения. Кроме того, такая разбивка распределительной сети на секции может привести к тому, что при возникновении пожара на их крайних участках большая часть огнетушащего вещества (воды) в процессе тушения также не будет попадать в очаг пожара. Таким образом, пожар может распространиться за пределы зоны орошения.The disadvantage of this system is that when fire detectors are triggered, the sprinkler sprinklers closest to them are forcibly opened, however, if there are air flows in the protected room, fire detectors installed outside the fire zone may be the first to fire, and therefore, fire sprinklers that open will irrigate a combustion free zone. In addition, such a breakdown of the distribution network into sections can lead to the fact that in the event of a fire at their extreme sections, most of the extinguishing agent (water) during the fire will also not get into the fire. Thus, a fire can spread outside the irrigation zone.

Технически достижимый результат - повышение надежности системы водяного пожаротушения за счет оптимизации положения центра пожаротушения относительно очага пожара.A technically achievable result is an increase in the reliability of the water extinguishing system by optimizing the position of the fire extinguishing center relative to the fire source.

Это достигается тем, что в системе водяного пожаротушения, содержащей трубопроводную распределительную сеть, оснащенную спринклерными оросителями с управляемым пуском, прибор приемно-контрольный и управления пожарный, к которому подключен шлейф пожарной сигнализации с включенными в него пожарными извещателями и сигнальная линия, в которую включены устройства инициации пуска, электрически связанные с управляемыми спринклерными оросителями, а упомянутая трубопроводная распределительная сеть разбита на зоны, при этом система снабжена дополнительно адресными устройствами дистанционного пуска, соответствующими каждой выделенной зоне, которые включены в другую сигнальную линию, подключенную к прибору приемно-контрольному и управления пожарному, при этом первая и вторая сигнальные линии объединены, а зоны сформированы таким образом, что каждая последующая наполовину перекрывает предыдущую, причем вокруг каждой из зон, кроме крайних, выделяют еще четыре зоны, каждая из которых на четверть или половину перекрывает первую, отличающаяся тем, что в верхней части корпуса спринклерного оросителя с управляемым пуском расположена гильза, на которой жестко закреплен распылитель, состоящий из нижней чашки, жестко связанной с гильзой, и с верхней чашкой-рассекателем, на конической поверхности которой выполнены прорези, при этом нижняя чашка посредством, по крайней мере, трех наклонных спиц соединена с верхней чашкой-рассекателем, а внутри распылителя дополнительно установлен рассекатель, выполненный в виде тела вращения, например шара, крепящегося посредством, по крайней мере, трех радиальных, горизонтально расположенных, плоских лепестков, к наклонным спицам, причем ось тела вращения совпадает с осями гильзы и запорного клапана.This is achieved by the fact that in a water fire extinguishing system containing a pipeline distribution network equipped with sprinkler sprinklers with a controlled start-up, a fire alarm and control device is connected to which a fire alarm loop with fire detectors included and a signal line that includes devices start-up initiations, electrically connected to controlled sprinkler sprinklers, and the mentioned distribution pipe network is divided into zones, while the system is equipped with additionally, with addressable remote start devices corresponding to each allocated zone, which are included in another signal line connected to the control panel and the fireman, the first and second signal lines are combined, and the zones are formed in such a way that each subsequent half overlaps the previous one, moreover, around each of the zones, except the extreme, four more zones are distinguished, each of which overlaps the first by a quarter or half, characterized in that in the upper part of the housing with with a controlled start-up sprinkler sprinkler there is a sleeve on which the atomizer is rigidly fixed, consisting of a lower cup rigidly connected to the sleeve and with an upper divider cup, on the conical surface of which cuts are made, while the lower cup is at least three inclined the spokes are connected to the upper cup-divider, and inside the atomizer an additional divider is installed, made in the form of a body of revolution, for example a ball, mounted by means of at least three radial, horizontally arranged flat, flat petals, to the inclined spokes, and the axis of the body of rotation coincides with the axes of the sleeve and shut-off valve.

На фиг.1 представлена схема системы водяного пожаротушения; на фиг.2-4 - варианты схем организации зон пожаротушения; на фиг.5 - общий вид спринклерного оросителя, на фиг.6 - контактная группа в увеличенном масштабе.Figure 1 presents a diagram of a water fire extinguishing system; figure 2-4 - options for the organization of fire extinguishing zones; figure 5 is a General view of the sprinkler sprinkler, figure 6 is a contact group on an enlarged scale.

Система водяного пожаротушения (фиг.1) состоит из распределительной сети 1 с установленными на ней оросителями 2 с управляемым пуском, прибора приемно-контрольного и управления пожарного 3, к которому подключен шлейф пожарной сигнализации 4 с включенными в него извещателями пожарными 5.1-5.М и сигнальная линия 6, в которую включены устройства инициации пуска 7.1-7.N, а также адресные устройства дистанционного пуска 8.1-8.N, причем вся трубопроводная распределительная сеть 1 разделена на зоны 9.1-9.N (Фиг.2-4, причем на схемах зоны указаны пунктиром) таким образом, что каждая последующая зона перекрывает часть предыдущей. Каждой из этих зон поставлено в соответствие адресное устройство дистанционного пуска 8.1-8.N, т.е. зоне 1 соответствует устройство 8.1, зоне 2 - устройство 8.2, зоне 3 - устройство 8.3 и т.д.The water fire extinguishing system (Fig. 1) consists of a distribution network 1 with sprinklers 2 installed on it with a controlled start, a control and fire control device 3, to which a fire alarm cable 4 is connected with fire detectors 5.1-5.M included and a signal line 6, which includes starting initiation devices 7.1-7.N, as well as addressable remote starting devices 8.1-8.N, and the entire pipeline distribution network 1 is divided into zones 9.1-9.N (Figure 2-4, moreover, on the diagrams of the zone are indicated by a dotted line) as so that each subsequent zone overlaps part of the previous one. Each of these zones is assigned an address device for remote start 8.1-8.N, i.e. Zone 1 corresponds to device 8.1, zone 2 - device 8.2, zone 3 - device 8.3, etc.

Таким образом, зоны пожаротушения сформированы таким образом, что при возникновении возгорания при инициации соответствующего устройства дистанционного пуска принудительно вскрываются оросители той зоны, которая будет в большей степени соответствовать площади горения, или центр этой зоны будет наиболее приближен к очагу горения. При этом автоматический пуск системы водяного пожаротушения по заранее заданному адресу обеспечивается пожарными извещателями 5.1-5.М (в нашем случае M=N+1), при этом пара извещателей 5.1 и 5.2 попадают в зону 9.1, пара извещателей 5.2 и 5.3 - в зону 9.2, пара извещателей 5.3. и 5.4 - в зону 9.3 и т.д. Каждой из описанных выше пар извещателей поставлены в соответствие устройства инициации пуска 7.1-7.N, обеспечивающие принудительное вскрытие управляемых оросителей и, соответственно, выпуск огнетушащего вещества в соответствующую защищаемую зону 9.1-9.N. Ручной пуск системы пожаротушения обеспечивают устройства дистанционного пуска 8.1-8.N.Thus, the fire extinguishing zones are formed in such a way that when a fire occurs during the initiation of the corresponding remote start device, the sprinklers of the zone that will more closely correspond to the burning area are forcibly opened, or the center of this zone will be closest to the burning center. In this case, automatic start of the water fire extinguishing system at a predetermined address is provided by fire detectors 5.1-5.M (in our case, M = N + 1), while a pair of detectors 5.1 and 5.2 fall into zone 9.1, a pair of detectors 5.2 and 5.3 into the zone 9.2, a pair of detectors 5.3. and 5.4 - to zone 9.3, etc. Each of the pairs of detectors described above is assigned a launch initiation device 7.1-7.N, which provides for the forced opening of controlled sprinklers and, accordingly, the release of extinguishing agent into the corresponding protected zone 9.1-9.N. Manual start fire extinguishing systems provide remote start devices 8.1-8.N.

Спринклерный ороситель с управляемым пуском содержит (фиг.5-6) корпус 11, в котором расположен запорный клапан 12, уплотняющую дисковую пружину 13, прижимающую запорный клапан 12, термонагревательный элемент 14 с выводами 15 для соединения с источником питания (на чертеже не показано). Термонагревательный элемент 14 охватывает терморазрушающийся чувствительный элемент 16, который в нижней части прижимает через конусную чашку 17 запорный клапан 12 и пружину 13 к корпусу 11. Контактная группа 18 образована запорным клапаном 12 и конусной чашкой 17 и является нормально-замкнутой контактной группой, связанной с выводами термонагревательного элемента 14. Посадочная поверхность конусной чашки 17 имеет форму, идентичную форме конусной выборки запорного клапана 12. Контактные запорный клапан 12 и конусная чашка 17 крепятся к оросителю за счет усилия затяжки терморазрушающегося элемента 16 в верхней части винтом 27 через прокладку 28, расположенными в гильзе 21, жестко соединяющей, по крайней мере, три арки 20 с, по крайней мере, тремя стойками 19, жестко связанными с корпусом 11. В верхней части корпуса расположена гильза 21, на которой жестко закреплен распылитель, состоящий из нижней чашки 22, жестко связанной с гильзой 21, и посредством, по крайней мере, трех наклонных спиц 23 с верхней чашкой-рассекателем 24, на конической поверхности которой выполнены прорези.A controlled-start sprinkler sprinkler comprises (Figs. 5-6) a housing 11 in which a shut-off valve 12 is located, a sealing disc spring 13, which presses a shut-off valve 12, a heating element 14 with terminals 15 for connecting to a power source (not shown in the drawing) . The heating element 14 covers a thermally degradable sensing element 16, which in the lower part presses the shut-off valve 12 and spring 13 through the conical cup 17 to the housing 11. The contact group 18 is formed by the shut-off valve 12 and the conical cup 17 and is a normally closed contact group associated with the terminals the heating element 14. The seating surface of the cone cup 17 has a shape identical to the shape of the cone of the shut-off valve 12. The contact shut-off valve 12 and the cone cup 17 are attached to the sprinkler due to the tightening force of the thermally decomposing element 16 in the upper part with a screw 27 through a gasket 28 located in the sleeve 21, rigidly connecting at least three arches 20 with at least three posts 19, rigidly connected to the housing 11. In the upper part of the housing a sleeve 21 is located on which the sprayer is rigidly fixed, consisting of a lower cup 22, rigidly connected to the sleeve 21, and by means of at least three inclined spokes 23 with an upper cup-divider 24, on the conical surface of which slots are made.

Внутри распылителя дополнительно установлен рассекатель, выполненный в виде тела вращения 26, например шара, крепящегося посредством, по крайней мере, трех радиальных, горизонтально расположенных, плоских лепестков 25 к наклонным спицам 23. Ось тела вращения 26 совпадает с осями гильзы 21 и запорного клапана 12.Inside the sprayer, a divider is additionally installed, made in the form of a body of revolution 26, for example, a ball fastened by means of at least three radial, horizontally arranged, flat lobes 25 to the inclined spokes 23. The axis of the body of revolution 26 coincides with the axes of the sleeve 21 and the shut-off valve 12 .

Система водяного пожаротушения работает следующим образом.The fire extinguishing system operates as follows.

При отсутствии людей в защищаемом помещении система работает в автоматическом режиме. При срабатывании двух дымовых пожарных извещателей, например 5.2 и 5.3, размещенных в одной защищаемой зоне 9.2, ППКиУП 3 принимает сигнал об их срабатывании и переходит в режим «Пожар». Далее через устройство инициации пуска 7.2 ППКиУП 3 выдает сигнал на вскрытие соответствующей группы управляемых оросителей 2, размещенных в зоне 9.2, через которые огнетушащее вещество равномерно распределяется по защищаемой зоне.In the absence of people in the protected room, the system operates in automatic mode. When two smoke detectors are triggered, for example 5.2 and 5.3, located in the same protected zone 9.2, PPKiUP 3 receives a signal about their operation and switches to the "Fire" mode. Further, through the start initiation device 7.2, PPKiUP 3 gives a signal to open the corresponding group of controlled sprinklers 2 located in zone 9.2, through which the extinguishing agent is evenly distributed over the protected zone.

При наличии людей в защищаемом помещении пожар может быть зафиксирован визуально до момента срабатывания системы пожарной сигнализации. При этом для запуска системы пожаротушения вручную инициируется одно из адресных устройств дистанционного пуска (например, путем нажатия кнопки), ближайшее к очагу пожара и соответствующее защищаемой зоне. Для примера, при наличии возгорания в зоне 9.2 должно быть инициировано устройство дистанционного пуска 8.2. ППКиУП 3 принимает сигнал от этого устройства и формирует команду на вскрытие соответствующих оросителей 2 путем выдачи команды на устройство инициации пуска 7.2.If there are people in the protected room, the fire can be detected visually until the fire alarm system is triggered. At the same time, to start the fire extinguishing system, one of the addressable remote start devices is initiated manually (for example, by pressing a button) closest to the fire source and corresponding to the protected zone. For example, if there is a fire in zone 9.2, the remote start device 8.2 should be initiated. PPKiUP 3 receives a signal from this device and generates a command to open the corresponding sprinklers 2 by issuing a command to the device initiating the launch 7.2.

Спринклерный ороситель с управляемым пуском работает следующим образом.Sprinkler sprinkler with controlled launch works as follows.

В дежурном режиме по электрической цепи оросителя протекает ток, недостаточный для разогрева нагревательного элемента 14, обеспечивающего терморазрушение чувствительного элемента 16, для открытия выходного отверстия оросителя. Этот ток используется для контроля целостности цепи управления и, соответственно, индикации состояния оросителя (открыт/закрыт).In standby mode, the current flowing through the electric circuit of the sprinkler is insufficient to heat the heating element 14, which provides thermal destruction of the sensing element 16, to open the outlet of the sprinkler. This current is used to control the integrity of the control circuit and, accordingly, to indicate the state of the sprinkler (open / closed).

При возникновении пожара и последующем тепловом воздействии на ороситель происходит разрушение чувствительного элемента 16. Так как чувствительный элемент 16 является устройством, фиксирующим запорный клапан 12 оросителя, то под воздействием давления воды/воздуха в спринклерной системе и усилия уплотняющей дисковой пружины 13 происходит выталкивание запорного клапана 12 вместе с конусной чашкой 17, что приводит к открытию выходного отверстия оросителя и одновременно размыканию контактной группы 8 управляющей цепи, в результате обеспечена возможность контроля срабатывания оросителя.In the event of a fire and subsequent thermal exposure of the sprinkler, the sensing element 16 is destroyed. Since the sensing element 16 is a device that fixes the sprinkler shut-off valve 12, the shut-off valve 12 is ejected by the pressure of the water / air in the sprinkler system and the force of the sealing disc spring 13. together with the conical cup 17, which leads to the opening of the outlet of the sprinkler and at the same time the opening of the contact group 8 of the control circuit, as a result is provided the ability to control the operation of the sprinkler.

Потоки жидкости взаимодействуют с центральным потоком сквозного канала и гильзы 21, и, отражаясь от него, формируют отраженные потоки, причем центральный поток продолжает свое движение к распылителю, выполненному в виде тела вращения 26, с горизонтально расположенными плоскими лепестками 25, а отраженные потоки направляются в стороны мимо рассекателя. Формирование равномерного мелкодисперсного распыленного потока жидкости обусловлено тем, что происходит перераспределение струй жидкости при взаимодействии наружной части центрального потока воды и внутренней его части, что приводит к взаимодействию с отраженными от центрального потока потоками.The fluid flows interact with the central flow of the through channel and the sleeve 21, and, being reflected from it, form reflected flows, and the central flow continues its movement towards the atomizer, made in the form of a body of revolution 26, with horizontally located flat lobes 25, and the reflected flows are directed to side past the divider. The formation of a uniform finely dispersed atomized liquid stream is due to the fact that there is a redistribution of liquid jets during the interaction of the outer part of the central water stream and its inner part, which leads to interaction with the streams reflected from the central stream.

Таким образом, обеспечена возможность формирования оптимальной площади орошения, в результате значительно повышена надежность установки пожаротушения.Thus, it is possible to form an optimal irrigation area, as a result, the reliability of the fire extinguishing installation is significantly increased.

Claims

A water fire extinguishing system comprising a pipeline distribution network equipped with sprinkler sprinklers with a controlled start-up, a fire alarm and control device, to which a fire alarm loop is connected with fire detectors included, and a signal line that includes start-up devices electrically connected to controlled sprinkler sprinklers, and the aforementioned pipeline distribution network is divided into zones, while the system is equipped with additional address remote start devices corresponding to each selected zone, which are included in another signal line connected to the control panel of the fireman, the first and second signal lines are combined, and the zones are formed in such a way that each subsequent half overlaps the previous one, and around each of the zones, except the extreme, distinguish four more zones, each of which quarter or half overlaps the first, characterized in that in the upper part of the body of the sprinkler sprinkler with by controlled start-up there is a sleeve on which the atomizer is rigidly fixed, consisting of a lower cup rigidly connected to the sleeve and with an upper divider cup, on the conical surface of which slots are made, the lower cup being connected to at least three inclined spokes with the upper cup-divider, and inside the sprayer an additional divider is installed, made in the form of a body of revolution, for example a ball, mounted by means of at least three radial, horizontally located, flat moldings tkov to oblique spokes, wherein the body of rotation axis coincides with the axes of the sleeve and the shut-off valve.