RU2472552C1

RU2472552C1 - Plant for fire fighting with water mist

Info

Publication number: RU2472552C1
Application number: RU2011142392/12A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева
Priority date: 2011-10-20
Filing date: 2011-10-20
Publication date: 2013-01-20

Abstract

FIELD: fire-prevention facilities.

SUBSTANCE: invention relates to a plant for fire fighting with water mist. The plant for fire fighting with water mist comprises the container with fire extinguishing liquid, the container with the working gas, the lock-start gear, the supply pipeline, the siphon tube, the unit for forming a gas-liquid mixture. The unit for forming a gas-liquid mixture is made in the form of an adapter to the gas chamber. In the adapter the gas chamber, the inlet chamber, the mixing chamber, and the outlet chamber are located. The mixing chamber is coupled with the outlet chamber; the mixing chamber is coupled with the gas chamber through the first oblique opening. The unit for forming a gas-liquid mixture is hermetically fastened in the throat of the container with fire extinguishing liquid. The gas chamber is connected through the gas hose to the container with working gas. The output chamber is connected to the input end of the supply pipeline. The sprinkler head comprises a hollow housing with a nozzle and a central core. The housing is made with a channel for the liquid supply and comprises a sleeve rigidly connected to it. In the lower part of the sleeve a nozzle in the form of a cylindrical two-stage sleeve is made. The upper stage is connected to the central core with the thread. The core consists of a cylindrical part and a hollow cone which is mounted with the annular gap relative to the inner surface of the cylindrical sleeve. The annular cavity is connected to the channel of the housing for liquid supply. In the lower part of the cone the spraying equipment is attached, which is made in the form of a front circular plate. On the side surface of the cone the rows of orifices are made.

EFFECT: reducing the consumption of the initial fire extinguishers.

3 dwg

Description

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к конструкции установки пожаротушения тонкораспыленной водой, которая может быть использована для защиты замкнутых помещений и пожароопасных.The invention relates to fire fighting equipment, and in particular to the design of a fire extinguishing installation with finely divided water, which can be used to protect enclosed spaces and fire hazardous areas.

Наиболее близким техническим решением по достигаемому результату является установка для тушения пожара по авт. свид. СССР №607575, А62С 35/58, прототип. Установка для тушения пожара содержит емкость с огнетушащей жидкостью, запорно-пусковое устройство, соединенное с сигнализатором, питающий трубопровод, соединенный с оросителями, установленными в защищаемом помещении, емкость с рабочим газом, сифонную трубку, входной конец которой опущен в емкость с огнетушащей жидкостью, и узел формирования газожидкостной смеси, выполненный в виде переходника с газовой камерой.The closest technical solution for the achieved result is a fire extinguishing installation according to ed. testimonial. USSR No. 607575, A62C 35/58, prototype. The fire extinguishing installation comprises a container with a fire extinguishing liquid, a shut-off and starting device connected to an alarm device, a supply pipe connected to sprinklers installed in a protected room, a container with working gas, a siphon tube, the inlet end of which is lowered into a container with a fire extinguishing liquid, and a unit for forming a gas-liquid mixture, made in the form of an adapter with a gas chamber.

Недостатком устройства-прототипа является большой расход исходных огнетушащих веществ и недостаточная эффективность установки при тушении пожара, особенно в помещении сложной планировки.The disadvantage of the prototype device is the high consumption of the original extinguishing substances and the lack of installation efficiency when fighting a fire, especially in a complex layout.

Технически достижимый результат - повышение эффективности пожаротушения при сокращении расхода исходных огнетушащих веществ и времени, необходимого для ликвидации пожара.A technically achievable result is an increase in the efficiency of fire fighting while reducing the consumption of the original extinguishing agents and the time required to eliminate the fire.

Это достигается тем, что в установке для тушения пожара тонкораспыленной водой, содержащей емкость с огнетушащей жидкостью, емкость с рабочим газом, запорно-пусковое устройство, питающий трубопровод, соединенный с оросителями, установленными в защищаемом помещении, сифонную трубку, входной конец которой опущен в емкость с огнетушащей жидкостью, и узел формирования газожидкостной смеси, выполненный в виде переходника с газовой камерой, а в переходнике расположены имеющие цилиндрическую форму газовая камера, входная камера, камера смешивания и выходная камера, оси которых расположены в одной плоскости, при этом оси газовой камеры, входной камеры и камеры смешивания параллельны друг другу, камера смешивания сообщена с выходной камерой, камера смешивания посредством первого наклонного отверстия сообщена с газовой камерой, которая посредством второго наклонного отверстия сообщена с входной камерой, узел формирования газожидкостной смеси герметично закреплен в горловине емкости с огнетушащей жидкостью, к камере смешивания со стороны емкости с огнетушащей жидкостью прикреплен выходной конец сифонной трубки, газовая камера герметично соединена посредством газового шланга с емкостью с рабочим газом, выходная камера герметично соединена с входным концом питающего трубопровода, каждый из оросителей содержит полый корпус с соплом и центральным сердечником, при этом корпус выполнен с каналом для подвода жидкости и содержит соосную, жестко связанную с ним втулку с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с центральным сердечником, состоящим из цилиндрической части, и соосным с ней полым конусом, установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки, а кольцевой зазор соединен, по крайней мере, с тремя радиальными каналами, выполненными в двухступенчатой втулке, соединяющими его с кольцевой полостью, образованной внутренней поверхностью втулки и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени, причем кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости, а к конусу, в его нижней части, жестко прикреплен с помощью винта распылитель, который выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора между соплом и полым конусом, при этом на боковой поверхности конуса выполнено, по крайней мере, два ряда цилиндрических дроссельных отверстий, с осями, лежащими в плоскостях, перпендикулярных оси конуса, а в каждом ряду выполнено, по крайней мере, три отверстия, причем оси дроссельных отверстий одного ряда смещены относительно осей дроссельных отверстий другого ряда на угол, лежащий в диапазоне 15°÷60°.This is achieved by the fact that in an installation for extinguishing a fire with finely sprayed water containing a container with a fire extinguishing liquid, a container with working gas, a shut-off and starting device, a supply pipe connected to sprinklers installed in a protected room, a siphon tube, the inlet end of which is lowered into the tank with a fire extinguishing liquid, and a gas-liquid mixture forming unit made in the form of an adapter with a gas chamber, and in the adapter there are a cylindrical gas chamber, an inlet chamber, a mixing chamber the chamber and the outlet chamber, the axes of which are located in the same plane, while the axes of the gas chamber, the inlet chamber and the mixing chamber are parallel to each other, the mixing chamber is in communication with the output chamber, the mixing chamber is in communication with the gas chamber through the first inclined opening, which is provided through the second inclined opening communicated with the inlet chamber, the gas-liquid mixture forming unit is hermetically fixed in the neck of the container with the fire extinguishing liquid, to the mixing chamber from the side of the container with the fire extinguishing liquid, the outlet end of the siphon tube is replicated, the gas chamber is hermetically connected by means of a gas hose to a container with working gas, the outlet chamber is hermetically connected to the inlet end of the supply pipe, each of the sprinklers contains a hollow body with a nozzle and a central core, while the body is made with a channel for supplying liquid and contains a coaxial sleeve rigidly connected to it with a nozzle fixed in its lower part, made in the form of a cylindrical two-stage sleeve, the upper cylindrical step of which is connected on by means of a threaded connection with a central core consisting of a cylindrical part and a hollow cone coaxial with it, installed with an annular gap relative to the inner surface of the cylindrical sleeve, and the annular gap is connected to at least three radial channels made in a two-stage sleeve connecting it with an annular cavity formed by the inner surface of the sleeve and the outer surface of the upper cylindrical stage, and the annular cavity is connected with the channel of the housing for supply liquid, and to the cone, in its lower part, the atomizer is rigidly fixed with a screw, which is made in the form of an end round plate, the edges of which are bent towards the annular gap between the nozzle and the hollow cone, at least at least on the side surface of the cone , two rows of cylindrical throttle holes, with axes lying in planes perpendicular to the axis of the cone, and at least three holes are made in each row, and the axes of the throttle holes of one row are offset relative to the axes of the throttle holes of the other row at an angle lying in the range of 15 ° ÷ 60 °.

На фиг.1 изображена схема установки для тушения пожара тонкораспыленной водой;Figure 1 shows a diagram of an installation for extinguishing a fire with finely sprayed water;

на фиг.2 - схема подключения узла формирования газожидкостной смеси; на фиг.3-схема оросителя.figure 2 - connection diagram of the node forming a gas-liquid mixture; Fig.3 is a diagram of the sprinkler.

Установка для тушения пожара тонкораспыленной водой (фиг.1 и 2) содержит емкость 1 с огнетушащей жидкостью, которая представляет собой чистую воду или воду с добавками, емкость 2 с рабочим газом, снабженную газовым шлангом 3 и запорно-пусковым устройством 4 электрического, термомеханического или иного типа, которое соединено с сигнализатором 5, установленным в защищаемом помещении, узел 6 формирования газожидкостной смеси, питающий трубопровод 7, соединенный с оросителями 8, установленными в защищаемом помещении. Перед оросителями 8 установлены стабилизаторы 9 пробкового режима (см. фиг.1). Емкость 1 представляет собой сосуд с горловиной 19. Для пополнения емкости водой она снабжена соединителем 10 для подключения к трубопроводу 11 водопроводной системы. Перед оросителями установлены стабилизаторы пробкового режима течения газожидкостной смеси; огнетушащая жидкость представляет собой чистую воду или воду с добавками; а рабочий газ - диоксид углерода, воздух или азот; емкость с огнетушащей жидкостью снабжена соединителем для подключения к трубопроводу водопроводной системы.The apparatus for extinguishing a fire with finely sprayed water (FIGS. 1 and 2) contains a container 1 with a fire extinguishing liquid, which is pure water or water with additives, a container 2 with a working gas, equipped with a gas hose 3 and a locking and starting device 4 of electric, thermomechanical or of a different type, which is connected to the signaling device 5 installed in the protected room, the gas-liquid mixture forming unit 6, the supply pipe 7 connected to the sprinklers 8 installed in the protected room. Before sprinklers 8 installed stabilizers 9 plug mode (see figure 1). The tank 1 is a vessel with a neck 19. To replenish the tank with water, it is equipped with a connector 10 for connecting to the pipe 11 of the water system. In front of the sprinklers, stabilizers of the plug mode of the gas-liquid mixture flow were installed; extinguishing liquid is pure water or water with additives; and the working gas is carbon dioxide, air or nitrogen; the tank with fire extinguishing liquid is equipped with a connector for connecting to the pipeline of the water supply system.

Узел 6 формирования газожидкостной смеси (фиг.2) выполнен в виде переходника, в котором расположены газовая камера 5, входная камера 12, камера 14 смешивания и выходная камера 13. Камеры 12-14 имеют цилиндрическую форму. Камера 14 смешивания размещена, в частности, над входной камерой 12 и сообщена с выходной камерой 13 и посредством первого наклонного отверстия 16 сообщена с газовой камерой 15, которая посредством второго наклонного отверстия 17 сообщена с входной камерой 12. Оси всех камер расположены в одной плоскости. При этом оси газовой камеры 15, входной камеры 12 и камеры 14 смешивания параллельны друг другу. Ось выходной камеры 13 перпендикулярна оси камеры 14 смешивания. Узел 6 формирования газожидкостной смеси герметично закреплен в горловине 19 емкости 1 с огнетушащей жидкостью. К камере 14 смешивания со стороны емкости 1 с огнетушащей жидкостью прикреплен выходной конец сифонной трубки 18, входной конец которой опущен в сосуд 1 с огнетушащей жидкостью. Газовая камера 15 герметично соединена посредством газового шланга 3 с емкостью 2 с рабочим газом, например диоксидом углерода, воздухом или азотом. Выходная камера 13 герметично соединена с входным концом питающего трубопровода 7. При этом герметичные соединения, как правило, выполнены в виде герметичных резьбовых соединений.The node 6 for forming a gas-liquid mixture (Fig. 2) is made in the form of an adapter, in which there is a gas chamber 5, an inlet chamber 12, a mixing chamber 14 and an outlet chamber 13. The chambers 12-14 have a cylindrical shape. The mixing chamber 14 is located, in particular, above the inlet chamber 12 and is in communication with the outlet chamber 13 and is in communication with the gas chamber 15 through the first inclined opening 16, which is in communication with the inlet chamber 12 through the second inclined opening 17. The axes of the gas chamber 15, the inlet chamber 12 and the mixing chamber 14 are parallel to each other. The axis of the outlet chamber 13 is perpendicular to the axis of the mixing chamber 14. The node 6 forming a gas-liquid mixture is hermetically fixed in the neck 19 of the tank 1 with a fire extinguishing liquid. The outlet end of the siphon tube 18, the inlet end of which is lowered into the vessel 1 with the extinguishing liquid, is attached to the mixing chamber 14 from the side of the tank 1 with the fire extinguishing liquid. The gas chamber 15 is hermetically connected by means of a gas hose 3 with a container 2 to a working gas, for example carbon dioxide, air or nitrogen. The outlet chamber 13 is hermetically connected to the inlet end of the supply pipe 7. In this case, the sealed connections, as a rule, are made in the form of sealed threaded connections.

Каждый из оросителей 8 (фиг.3) содержит цилиндрический полый корпус 20 с каналом 22 для подвода жидкости и соосную, жестко связанную с корпусом втулку 21 с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки 23, верхняя цилиндрическая ступень 25 которой соединена посредством резьбового соединения с центральным сердечником, состоящим из цилиндрической части 26 и соосным с ней коническим раструбом 27, установленным с кольцевым зазором 28 относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки 23. Кольцевой зазор 28 соединен, по крайней мере, с тремя радиальными каналами 24, выполненными в двухступенчатой втулке 23, соединяющими его с кольцевой полостью 33, образованной внутренней поверхностью втулки 21 и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени 25, причем кольцевая полость 33 связана с каналом 22 корпуса 20 для подвода жидкости. К коническому раструбу 27, в его нижней части, жестко прикреплена розетка в виде торцевой круглой пластины 11, по крайней мере, с семью радиальными лепестками 31, которые отогнуты в сторону кольцевого зазора 28 между соплом и раструбом. На боковой поверхности раструба выполнено, по крайней мере, два ряда цилиндрических дроссельных отверстий 29 с осями, лежащими в плоскостях, перпендикулярных оси раструба 27, а в каждом ряду выполнено, по крайней мере, три отверстия 29. В торцевой круглой пластине 30 выполнено, по крайней мере, три конических дроссельных отверстия 32 с углом при вершине конуса, лежащим в диапазоне от 45° до 90°.Each of the sprinklers 8 (Fig. 3) contains a cylindrical hollow body 20 with a channel 22 for supplying liquid and a coaxial sleeve 21 rigidly connected to the body with a nozzle fixed in its lower part, made in the form of a cylindrical two-stage sleeve 23, the upper cylindrical stage 25 of which connected by means of a threaded connection to a central core consisting of a cylindrical part 26 and a conical bell 27 coaxial with it, mounted with an annular gap 28 relative to the inner surface of the cylindrical sleeve 23. Ring the gap 28 is connected to at least three radial channels 24, made in a two-stage sleeve 23, connecting it with an annular cavity 33 formed by the inner surface of the sleeve 21 and the outer surface of the upper cylindrical stage 25, and the annular cavity 33 is connected with the channel 22 of the housing 20 for fluid supply. A conical socket 27, in its lower part, is rigidly attached to a socket in the form of an end circular plate 11 with at least seven radial petals 31 that are bent towards the annular gap 28 between the nozzle and the socket. At least two rows of cylindrical throttle holes 29 are made on the side surface of the bell with axes lying in planes perpendicular to the axis of the bell 27, and at least three holes 29 are made in each row. In the end circular plate 30, at least three conical throttle holes 32 with an angle at the apex of the cone lying in the range from 45 ° to 90 °.

Установка для тушения пожара тонкораспыленной водой работает следующим образом.Installation for extinguishing a fire with finely divided water works as follows.

При подготовке к работе установки оснащают охраняемое помещение необходимым количеством оросителей 8, устанавливают сигнализатор 5, выполненный в виде датчика, реагирующего на повышение температуры в помещении, появление дыма и пр. В месте выхода из помещения питающего трубопровода 7 устанавливают емкость 1 и подключают ее через соединитель 10 к трубопроводу 11 водопроводной сети. Там же устанавливают емкость 2 с рабочим газом. Подключают запорно-пусковое устройство 4 к цепи сигнализатора 5 и соединяют с емкостью 2 шланг 3. Затем соединяют составные части установки посредством узла 6 формирования газожидкостной смеси. Для этого ввинчивают в камеру 14 смешивания сифонную трубку 18, вводят ее в емкость 1, после чего ввинчивают узел 6 формирования газожидкостной смеси в горловину 19 сосуда 1. Затем присоединяют выходной конец газового шланга 3 к газовой камере 15 узла 6, а входной конец питающего трубопровода 7 - к выходной камере 13. Через соединитель 10 заполняют емкость 1 водой. Установка готова к работе.In preparation for operation, the installations equip the protected room with the necessary number of sprinklers 8, install an alarm 5, made in the form of a sensor that responds to a rise in temperature in the room, the appearance of smoke, etc. At the exit from the premises of the supply pipe 7, capacity 1 is installed and connected via a connector 10 to the pipeline 11 of the water supply network. A container 2 with working gas is also installed there. Connect the locking-starting device 4 to the circuit of the signaling device 5 and connect the hose 3 to the tank 2. Then, the components of the installation are connected via the gas-liquid mixture forming unit 6. For this, a siphon tube 18 is screwed into the mixing chamber 14, introduced into the container 1, after which the gas-liquid mixture forming unit 6 is screwed into the neck 19 of the vessel 1. Then the outlet end of the gas hose 3 is connected to the gas chamber 15 of the unit 6, and the inlet end of the supply pipe 7 - to the output chamber 13. Through the connector 10 fill the tank 1 with water. The installation is ready to go.

При возникновении в охраняемом помещении пожара сигнализатор 5 срабатывает и приводит в действие запорно-пусковое устройство 4, открывающее доступ рабочему газу в газовую камеру 15 узла 6 формирования газожидкостной смеси. Под напором струи газа, формируемой наклонным отверстием 17, начинается вытеснение воды из емкости 1, и она через сифонную трубку 18 поступает в камеру 14 смешивания. Под воздействием другой газовой струи, формируемой наклонным отверстием 16, в камере 14 смешивания происходит многократное дробление капель исходного водяного потока, и образующаяся газожидкостная смесь воды с углекислым газом через питающий трубопровод 7 подается к оросителям 8, разбрызгивается в помещении, быстро заполняя его объем, изолирует и охлаждает источник огня, и горение прекращается.When a fire occurs in the guarded room, the alarm 5 is activated and the locking and starting device 4 is activated, which allows access to the working gas in the gas chamber 15 of the gas-liquid mixture forming unit 6. Under the pressure of the gas jet formed by the inclined hole 17, water is displaced from the tank 1, and it enters the mixing chamber 14 through the siphon tube 18. Under the influence of another gas stream formed by the inclined hole 16, the droplets of the initial water stream are repeatedly crushed in the mixing chamber 14, and the resulting gas-liquid mixture of water with carbon dioxide is supplied to the sprinklers 8 through the supply pipe 7, is sprayed in the room, quickly filling its volume, isolates and cools the source of fire, and burning ceases.

Работа оросителя 8 осуществляется следующим образом.The work of the sprinkler 8 is as follows.

Жидкость под давлением подается в полость корпуса 20 и затем поступает по двум направлениям: первое - в кольцевую полость 33 через радиальные каналы 24 в кольцевой зазор 28 между соплом и центральным сердечником. При давлениях на входе более 0,2 МПа жидкость разгоняется на внешней конусной поверхности раструба 27 с образованием пленки жидкости, которая не отрывается от внешней поверхности раструба 27. Разгон жидкости на конической поверхности сопровождается понижением в ней статического давления и в результате этого парообразованием и выделением растворимых газов. Это явление дополнительно подготавливает жидкость к дроблению на мелкие капли. При достижении жидкостного потока встречных потоков, истекающих из цилиндрических дроссельных отверстий 29, происходит многократное дробление пленки с образованием мелкодисперсной фазы.Liquid under pressure is supplied into the cavity of the housing 20 and then flows in two directions: the first into the annular cavity 33 through the radial channels 24 into the annular gap 28 between the nozzle and the central core. At inlet pressures of more than 0.2 MPa, the liquid accelerates on the outer conical surface of the socket 27 with the formation of a liquid film that does not come off the outer surface of the socket 27. Acceleration of the liquid on the conical surface is accompanied by a decrease in the static pressure in it and, as a result, vaporization and the formation of soluble gases. This phenomenon further prepares the liquid for crushing into small drops. Upon reaching a liquid flow of oncoming flows flowing out of the cylindrical throttle holes 29, multiple crushing of the film occurs with the formation of a finely dispersed phase.

Второе направление, по которому поступает жидкость, - через канал 22 для подвода жидкости в полость центрального сердечника, а затем в конический раструб 27, из которого часть жидкости истекает через радиальные отверстия 29, а часть через конические дроссельные отверстия 32. При этом происходит многократное дробление капельных потоков жидкости, истекающих из дроссельных отверстий.The second direction in which the fluid enters is through the channel 22 for supplying fluid to the cavity of the central core, and then to the conical socket 27, from which part of the fluid flows through the radial holes 29, and part through the conical throttle holes 32. In this case, multiple crushing occurs drip fluid flows flowing from the throttle holes.

Claims

A device for extinguishing a fire with finely sprayed water, containing a container with a fire extinguishing liquid, a container with working gas, a shut-off and starting device, a supply pipe connected to sprinklers installed in a protected room, a siphon tube, the inlet end of which is lowered into a container with a fire extinguishing liquid, and a unit the formation of a gas-liquid mixture, made in the form of an adapter with a gas chamber, and in the adapter are a cylindrical gas chamber, an inlet chamber, a mixing chamber and an outlet chamber, and which are located in the same plane, while the axes of the gas chamber, the inlet chamber and the mixing chamber are parallel to each other, the mixing chamber is in communication with the output chamber, the mixing chamber through the first inclined opening communicates with the gas chamber, which is connected through the second inclined opening to the inlet chamber, the gas-liquid mixture formation unit is hermetically fixed in the neck of the tank with the fire extinguishing liquid, the outlet end of the sip is attached to the mixing chamber on the side of the tank with the fire extinguishing liquid pipe, the gas chamber is hermetically connected by means of a gas hose to a container with working gas, the outlet chamber is hermetically connected to the inlet end of the supply pipe, characterized in that each of the sprinklers contains a hollow body with a nozzle and a central core, while the body is made with a channel for supply fluid and contains a coaxial sleeve rigidly connected with it, with a nozzle fixed in its lower part, made in the form of a cylindrical two-stage sleeve, the upper cylindrical step of which is connected by by means of a threaded connection with a central core consisting of a cylindrical part and a hollow cone coaxial with it, installed with an annular gap relative to the inner surface of the cylindrical sleeve, and the annular gap is connected with at least three radial channels made in a two-stage sleeve connecting it with an annular cavity formed by the inner surface of the sleeve and the outer surface of the upper cylindrical stage, and the annular cavity is connected with the channel of the housing for supplying liquid bone, and to the cone, in its lower part, the atomizer is rigidly fixed with a screw, which is made in the form of an end round plate, the edges of which are bent towards the annular gap between the nozzle and the hollow cone, at least at least on the side surface of the cone , two rows of cylindrical throttle holes, with axes lying in planes perpendicular to the axis of the cone, and at least three holes are made in each row, and the axes of the throttle holes of one row are offset relative to the axes of the throttle holes ogo row at an angle lying in the range of 15 ÷ 60 °.