RU2508143C1

RU2508143C1 - Installation of mobile fire extinguishing

Info

Publication number: RU2508143C1
Application number: RU2012140192/12A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева; Мария Михайловна Стареева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева; Мария Михайловна Стареева
Priority date: 2012-09-20
Filing date: 2012-09-20
Publication date: 2014-02-27

Abstract

FIELD: fire prevention facilities.

SUBSTANCE: invention relates to portable fire extinguishing installations. At that the installation of mobile fire extinguishing consists of a portable means of fire extinguishing which is stored-pressure extinguisher filled with inflammable liquid, with a manual lock and release device and a liquid supply system with a foam generator, additionally comprises a gas (air) delivery system, which comprises a microswitch mounted on the lock and release device, so that when starting the fire extinguisher at the same time the compact compressor is switched on, powered by a portable battery unit. At that the foam generator comprises a dispenser, a foam nozzle and a two-phase flow divider, the dispenser is connected to the housing of the foam nozzle made in the form of a cylindrical shell, at that mounted coaxially and axially relative to the dispenser and on the foam nozzle housing, at a part located closer to the dispenser, at least three windows for ejecting air are made, and at the output a two-phase flow divider is secured, made in the form of a circular grid, and the dispenser housing is made with a channel for supplying the liquid and has a coaxial sleeve rigidly connected with the housing with a nozzle fixed at its lower part, at that made in the form of a two-step cylindrical sleeve, which upper cylindrical stage is connected by a threaded connection to the central core mounted with an annular gap towards the inner surface of the cylindrical sleeve and which consists of a cylindrical part with a swirler fixed coaxially at its lower part, made in the form of a cylinder with a central orifice. At that on the outer surface of which at least double-lead screw thread is made.

EFFECT: increased efficiency of fire extinguishing of different classes by using high-expansion air filled foam.

Description

Изобретение относится к переносным установкам пожаротушения, в частности к огнетушителям.The invention relates to portable fire extinguishing installations, in particular to fire extinguishers.

Наиболее близким по технической сущности объектом заявленного изобретения является установка, реализованная в огнетушителе, описанным в опубликованной международной заявке WO 94/06517 (опубликована 31.03.1994, МПК A62C 31/03; B05B 1/12), и содержащим емкость с огнетушащей жидкостью, систему вытеснения жидкости из емкости, включающую сифонную трубку, запорно-пусковое устройство, соединенное с выходом из сифонной трубки, ограничитель расхода жидкости, обеспечивающий регулирование площади поперечного сечения проточного канала в зависимости от давления жидкости в емкости, распылитель жидкости с центробежным завихрителем потока жидкости и выходным соплом, и трубопровод, соединяющий выход запорно-пускового устройства с распылителем жидкости.The object of the claimed invention closest in technical essence is an installation implemented in a fire extinguisher described in published international application WO 94/06517 (published on 03/31/1994, IPC A62C 31/03; B05B 1/12), and containing a container with a fire extinguishing liquid, the system fluid displacement from the tank, including a siphon tube, a locking and starting device connected to the outlet of the siphon tube, a liquid flow limiter, which provides regulation of the cross-sectional area of the flow channel depending on the pressure capacity in the tank, a liquid atomizer with a centrifugal fluid flow swirl and an outlet nozzle, and a pipeline connecting the output of the locking-starting device to the liquid atomizer.

Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая эффективность пожаротушения и неравномерность подачи жидкости и невысокая степень дисперсности огнетушащего потока.A disadvantage of the known device is the relatively low fire extinguishing efficiency and uneven fluid supply and a low degree of dispersion of the fire extinguishing stream.

Технический результат - повышение эффективности тушения пожаров различных классов за счет использования высокократной воздушно-механической пены.The technical result is an increase in the efficiency of extinguishing fires of various classes through the use of high-pressure air-mechanical foam.

Это достигается тем, что в установке мобильного пожаротушения, содержащей переносное средство пожаротушения, представляющее собой огнетушитель закачного типа, заполненный негорючей жидкостью, с запорно-пусковым устройством ручного типа и системой подачи жидкости с пеногенератором, дополнительно содержится система подачи газа (воздуха), которая включает в себя микровыключатель, установленный на запорно-пусковом устройством таким образом, что при пуске огнетушителя одновременно включается компактный компрессор, работающий от переносного аккумуляторного блока.This is achieved by the fact that in a mobile fire extinguishing installation containing a portable fire extinguishing means, which is an injection type fire extinguisher filled with non-combustible liquid, with a manual type locking and starting device and a fluid supply system with a foam generator, an additional gas (air) supply system is included, which includes includes a microswitch installed on the locking and starting device so that when starting the fire extinguisher, a compact compressor operating from the transfer is simultaneously turned on battery pack.

На фиг.1 приведена схема установки, на фиг.2 представлена схема пеногенератора.Figure 1 shows the installation diagram, figure 2 presents a diagram of the foam generator.

Установка для мобильного пожаротушения (фиг.1) содержит переносное средство пожаротушения 1, представляющее собой огнетушитель закачного типа, заполненный негорючей жидкостью, с запорно-пусковым устройством 2 ручного типа и системой 3 подачи жидкости (например в виде диффузора), систему подачи газа (воздуха), которая включает в себя микровыключатель 4, установленный на запорно-пусковом устройством 2 таким образом, что при пуске огнетушителя одновременно включается компактный компрессор 6, работающий от переносного аккумуляторного блока 5, например напряжением 12В.Installation for mobile fire extinguishing (figure 1) contains a portable fire extinguishing means 1, which is an injection type fire extinguisher filled with non-combustible liquid, with a manual-type locking and starting device 2 and a liquid supply system 3 (for example, in the form of a diffuser), a gas (air) supply system ), which includes a microswitch 4 mounted on the locking-starting device 2 so that when starting the fire extinguisher at the same time a compact compressor 6 is turned on, operating from a portable battery pack 5, For example 12V.

Компактный компрессор 6 по воздуховоду 7 подает сжатый воздух в пеногенератор 10 посредством кольцевого патрубка 9. Негорючая пенообразующая жидкость поступает через запорно-пусковое устройством 2 ручного типа, и систему 3 подачи жидкости и трубопровод 8.A compact compressor 6 through the duct 7 supplies compressed air to the foam generator 10 through an annular nozzle 9. Non-combustible foaming fluid enters through a manual trigger-type locking device 2, and a fluid supply system 3 and a pipe 8.

Пеногенератор (фиг.2) включает в себя распылитель, который соединен с корпусом 14 эжектирующей насадки, выполненным в виде диффузора, установленного осесимметрично относительно распылителя. На корпусе 14 эжектирующей насадки, в части, расположенной ближе к распылителю, выполнены, по крайней мере, три окна 13 для эжектирования воздуха, а на выходе закреплен рассекатель 15 двухфазного потока, выполненный в виде круга из сетки или-перфорированного материала.The foam generator (figure 2) includes a spray gun, which is connected to the housing 14 of the ejection nozzle, made in the form of a diffuser mounted axisymmetrically relative to the spray gun. At least three windows 13 for air ejection are made on the casing 14 of the ejection nozzle, in the part located closer to the atomizer, and a biphasic flow divider 15 made in the form of a circle from a mesh or perforated material is fixed at the outlet.

Распылитель содержит цилиндрический полый корпус 1 с каналом 3 для подвода жидкости и соосную, жестко связанную с корпусом втулку 2 с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки 4, верхняя цилиндрическая ступень 6 которой соединена посредством резьбового соединения с центральным сердечником, установленным с кольцевым зазором 9 относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки 4, и состоящим из цилиндрической части 7 с закрепленным соосно с ней в нижней части завихрителем 10, выполненным в виде цилиндра с центральным дроссельным отверстием 11, на внешней поверхности которого выполнена, по крайней мере, двух-заходная винтовая нарезка 12. Винтовая нарезка может быть выполнена и на внутренней поверхности центрального дроссельного отверстия 11, при этом возможны варианты как левой, так и правой винтовых поверхностей на цилиндре 10 и дроссельном отверстии 11.The sprayer comprises a cylindrical hollow body 1 with a channel 3 for supplying liquid and a coaxial sleeve 2 rigidly connected to the body with a nozzle fixed in its lower part, made in the form of a cylindrical two-stage sleeve 4, the upper cylindrical step 6 of which is connected by a threaded connection to the central core, installed with an annular gap 9 relative to the inner surface of the cylindrical sleeve 4, and consisting of a cylindrical part 7 with a swirl 10 fixed coaxially with it in the lower part, nested in the form of a cylinder with a central throttle bore 11, on the outer surface of which at least a two-way screw thread 12 is made. Screw threading can be performed on the inner surface of the central throttle hole 11, with options for both left and right screw surfaces on the cylinder 10 and the throttle bore 11.

Кольцевой зазор 9 соединен, по крайней мере, с тремя радиальными каналами 5, выполненными в двухступенчатой втулке 4, соединяющими его с кольцевой полостью 8, образованной внутренней поверхностью втулки 2 и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени 6, причем кольцевая полость 8 связана с каналом 3 корпуса 1 для подвода жидкости.The annular gap 9 is connected with at least three radial channels 5, made in a two-stage sleeve 4, connecting it with an annular cavity 8 formed by the inner surface of the sleeve 2 and the outer surface of the upper cylindrical stage 6, and the annular cavity 8 is connected with the channel 3 of the housing 1 for fluid supply.

Пеногенератор работает следующим образом.The foam generator operates as follows.

При возникновении пожара насосная установка (на чертеже не показано) подает раствор пенообразователя из бака-дозатора или пожарной машины во входной трубопровод пеногенератора, соединенного с полостью корпуса распылителя и затем поступает по двум направлениям: первое - в кольцевую полость 8 через радиальные каналы 5 в кольцевой зазор 9 между соплом и центральным сердечником.In the event of a fire, the pumping unit (not shown in the drawing) delivers the foaming agent solution from the metering tank or fire truck to the inlet pipe of the foam generator connected to the cavity of the spray gun body and then flows in two directions: the first into the annular cavity 8 through the radial channels 5 in the annular the gap 9 between the nozzle and the Central core.

Работа распылителя осуществляется следующим образом.The operation of the sprayer is as follows.

Жидкость под давлением подается в полость корпуса 1 и затем поступает по двум направлениям: первое - в кольцевую полость 8 через радиальные каналы 5 в кольцевой зазор 9 между соплом и центральным сердечником. При давлениях на входе более 0,2 МПа жидкость разгоняется на внешней цилиндрической поверхности сердечника с образованием пленки жидкости, которая не отрывается от его внешней поверхности. Разгон жидкости в нижней части этой 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 закрученных потоков, истекающих из завихрителя 10, происходит многократное дробление пленки с образованием мелкодисперсной фазы.Liquid under pressure is supplied into the cavity of the housing 1 and then flows in two directions: the first - into the annular cavity 8 through radial channels 5 into the annular gap 9 between the nozzle and the central core. At inlet pressures of more than 0.2 MPa, the liquid accelerates on the outer cylindrical surface of the core with the formation of a liquid film that does not come off from its outer surface. Acceleration of the liquid in the lower part of this surface is accompanied by a decrease in its static pressure and, as a result, vaporization and the release of soluble gases. This phenomenon further prepares the liquid for crushing into small drops. Upon reaching a liquid flow of counter-swirling flows flowing out of the swirler 10, multiple film crushing occurs with the formation of a finely dispersed phase.

Второе направление, по которому поступает жидкость - через канал 3 для подвода жидкости, затем в полость центрального сердечника, а затем в завихритель 10, расположенный в нижней части цилиндрической части 7 сердечника, из которого жидкость истекает вихревым закрученным потоком, при этом происходит многократное дробление капельных потоков жидкости, истекающих из завихрителя 10 и кольцевого зазора 9.The second direction in which the liquid enters is through the channel 3 for supplying liquid, then into the cavity of the central core, and then into the swirler 10 located in the lower part of the cylindrical part 7 of the core, from which the liquid flows out in a swirling swirl flow, with multiple droplets crushing fluid flows flowing out of the swirler 10 and the annular gap 9.

Наличие газовых включений в жидкости дополнительно возмущает ее поверхность, что приводит к волнообразованию и объемному дроблению жидкостной пленки. Потери механической энергии при внешнем разгоне (по внешней конической поверхности) уменьшаются по сравнению с таким же разгоном в закрытом канале.The presence of gas inclusions in a liquid additionally perturbs its surface, which leads to wave formation and volumetric crushing of the liquid film. The loss of mechanical energy during external acceleration (on the external conical surface) is reduced compared with the same acceleration in a closed channel.

При давлениях на входе более 0,2 МПа жидкость разгоняется на внешней цилиндрической поверхности сердечника с образованием пленки жидкости, которая не отрывается от его внешней поверхности. Разгон жидкости в нижней части этой 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 10, происходит многократное дробление пленки с образованием мелкодисперсной фазы.At inlet pressures of more than 0.2 MPa, the liquid accelerates on the outer cylindrical surface of the core with the formation of a liquid film that does not come off from its outer surface. Acceleration of the liquid in the lower part of this surface is accompanied by a decrease in its static pressure and, as a result, vaporization and the release 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 10, multiple crushing of the film occurs with the formation of a finely dispersed phase.

Второе направление, по которому поступает жидкость - через канал 3 для подвода жидкости в полость центрального сердечника, а затем в нижнюю часть цилиндрической части 7 сердечника, из которой часть жидкости истекает через радиальные отверстия 10, при этом происходит многократное дробление капельных потоков жидкости, истекающих из дроссельных отверстий. Наличие газовых включений в жидкости дополнительно возмущает ее поверхность, что приводит к волнообразованию и объемному дроблению жидкостной пленки. Потери механической энергии при внешнем разгоне (по внешней конической поверхности) уменьшаются по сравнению с таким же разгоном в закрытом канале.The second direction in which the liquid enters is through the channel 3 for supplying liquid to the cavity of the central core, and then to the lower part of the cylindrical part 7 of the core, from which part of the liquid flows through the radial holes 10, while there is a multiple crushing of droplet fluid flows flowing from throttle bores. The presence of gas inclusions in a liquid additionally perturbs its surface, which leads to wave formation and volumetric crushing of the liquid film. The loss of mechanical energy during external acceleration (on the external conical surface) is reduced compared with the same acceleration in a closed channel.

После распылителя 1 поток поступает на вход диффузора 14, через окна 13 которого происходит эжектирование воздуха для образования пены, которая направляется в рассекатель 15 двухфазного потока. В начале факела распыленная струя раствора пенообразователя имеет наибольшую скорость и за счет эжекции воздуха формируется пена с пузырьками как малого размера (2÷3 мм в поперечнике), так и 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.After the atomizer 1, the flow enters the inlet of the diffuser 14, through the windows 13 of which air is ejected to form a foam, which is sent to the divider 15 of the two-phase flow. At the beginning of the plume, the sprayed spray of the foaming agent solution has the highest speed and due to air ejection a foam is formed with bubbles of both small size (2–3 mm across) and larger bubbles (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.

Даже при граничных условиях работы пеногенератора, т.е. при низких давлениях раствора пенообразователя на входе пеногенератора (8 атм.) и низких температурах окружающей среды (-15°С) пена, под давлением создаваемым пеногенератором, подается в заданный объект, где образует растекающуюся по поверхности объекта, стойкую, не разрушаемую огнем пленку, которая прекращает доступ кислорода в зону горения и пожар прекращается.Even under the boundary conditions of the foam generator, i.e. at low pressures of the foaming agent solution at the inlet of the foam generator (8 atm.) and low ambient temperatures (-15 ° C), the foam, under the pressure created by the foam generator, is supplied to the specified object, where it forms a film spreading over the surface of the object, resistant to fire, which stops the access of oxygen to the combustion zone and the fire stops.

Огнегасящий эффект пены основан на изоляции поверхности горящей жидкости от кислорода воздуха и нагретых горючих паров, выделяющихся с поверхности этой жидкости. Пена не только резко сокращает процесс испарения, но и охлаждает поверхность горящей жидкости. Воздушно-механическая пена образуется при механическом смешении воздуха и поверхностно-активного вещества (пенообразователь ПО-1 или ПО-6). В воздушно-механической пене содержится около 90% (по объему) воздуха и 10% водного раствора пенообразователя. Для тушения пожаров эффективнее применять высокократную воздушно-механическую пену, в которой содержится около 99% (по объему) воздуха, 0,96% воды и около 0,04% пенообразователя. Кратность обычной воздушно-механической пены 8÷12, а высокократной - 100 и более. Стойкость воздушно-механической пены: от 20 до 40 мин.The extinguishing effect of the foam is based on the isolation of the surface of the burning liquid from oxygen in the air and heated combustible vapors released from the surface of this liquid. Foam not only dramatically reduces the evaporation process, but also cools the surface of the burning liquid. Air-mechanical foam is formed by mechanical mixing of air and a surfactant (foaming agent PO-1 or PO-6). The air-mechanical foam contains about 90% (by volume) of air and 10% of an aqueous solution of a foaming agent. To extinguish fires, it is more efficient to use high-pressure air-mechanical foam, which contains about 99% (by volume) of air, 0.96% of water and about 0.04% of a foaming agent. The multiplicity of the usual air-mechanical foam is 8 ÷ 12, and the multiplicity is 100 or more. Durability of air-mechanical foam: from 20 to 40 minutes

Пену следует применять при горении хлопкового волокна других плохо смачивающихся волокнистых материалов. Особенно эффективна пена при тушении пожаров легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), а также горючих жидкостей.Foam should be used when burning cotton fiber other poorly wettable fibrous materials. Foam is especially effective in extinguishing fires of flammable liquids (LVH), as well as combustible liquids.

Claims

A mobile fire extinguishing installation comprising a portable fire extinguishing means, which is an injection type fire extinguisher filled with non-combustible liquid, with a manual type locking and starting device and a fluid supply system with a foam generator, further comprises a gas (air) supply system, which includes a microswitch mounted on locking and starting device so that when starting the fire extinguisher at the same time a compact compressor that runs on a portable battery pack, characterized in that the foam generator contains a spray, a foam nozzle and a two-phase flow divider, and the spray is connected to a foam nozzle body made in the form of a cylindrical shell mounted coaxially and axisymmetrically with respect to the spray, and on the foam nozzle body, in a part located closer to the spray, at least three windows are made for air ejection, and a two-phase flow divider made in the form of a round mesh is fixed at the outlet, and the atomizer body is made with a channel for liquid water and has a coaxial sleeve rigidly connected to the body 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 a threaded connection to a central core installed with an annular gap relative to the inner surface of the cylindrical sleeve and consisting of the cylindrical part with the swirl fixed coaxially in its lower part, made in the form of a cylinder with a central throttle hole, on the outer surface which is made at least double-threaded screw thread.