RU2761806C1

RU2761806C1 - Fire extinguishing module gas generator and kitchen equipment fire extinguishing system

Info

Publication number: RU2761806C1
Application number: RU2021116087A
Authority: RU
Inventors: Сергей Николаевич Баев; Владимир Юрьевич Ванышев; Сергей Павлович Морозов; Никита Сергеевич Сигачев; Сергей Геннадьевич Филатов; Елена Павловна Чащина
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Системы Пожаротушения"
Priority date: 2021-06-03
Filing date: 2021-06-03
Publication date: 2021-12-13

Abstract

FIELD: fire extinguishing.SUBSTANCE: inventions group relates to fire extinguishing means, in particular to devices that create pressure inside a tank, a module with a fire extinguishing agent, and to fire extinguishing systems for kitchen equipment. A gas generator of a fire extinguishing module is proposed, including a housing with a cover in which an electroactivator is installed; inside the housing there are a checker gas-generating charge, a combustion chamber and an elastic element contacting at one end with the end surface of the charge, and the housing is equipped with a combustion products outlet with inlet and outlet openings; the combustion products discharge unit additionally contains a combustible insert and a locking element connected to each other, configured to interact with the outlet openings; the elastic element at its other end interacts with the unit for exhausting combustion products.EFFECT: preventing clogging by elements of the destructible membrane of the outlet openings of the gas generator, as well as pipelines for the distribution of fire extinguishing agent of the fire extinguishing system of kitchen equipment.4 cl, 3 dwg

Description

Группа изобретений относится к средствам пожаротушения, в частности к устройствам, создающим давление внутри резервуара (модуля) с огнетушащим веществом, преимущественно тонкораспыленной водой, которое может быть использовано как в автономных модулях, так и в модулях, входящих в состав автоматических систем и установок пожаротушения. Группа изобретений относится также к системам пожаротушения кухонного оборудования.The group of inventions relates to fire extinguishing means, in particular to devices that create pressure inside a tank (module) with a fire extinguishing agent, mainly water mist, which can be used both in autonomous modules and in modules that are part of automatic systems and fire extinguishing installations. The group of inventions also relates to fire extinguishing systems for kitchen equipment.

Из уровня техники известен патент RU 167825, опубл. 10.01.2017, в котором описан газогенератор для модуля пожаротушения, содержащий корпус в виде стакана с крышкой и глухим днищем, электроактиватор, установленный в крышке, внутри корпуса вдоль его оси размещен многошашечный газогенерирующий заряд, в верхней части корпуса выполнены отверстия для выпуска продуктов сгорания газогенерирующего заряда. Отверстия выполнены на одном уровне и на равном расстоянии друг от друга. Отверстия закрыты разрушаемой накладкой из алюминиевой фольги и расположены выше уровня жидкости внутри модуля. Недостаток известного газогенератора - ненадежная герметизация выпускных отверстий газогенератора.From the prior art patent RU 167825, publ. 01/10/2017, which describes a gas generator for a fire extinguishing module, containing a body in the form of a glass with a lid and a blank bottom, an electroactivator installed in the cover, a multi-chamber gas-generating charge is placed inside the body along its axis, openings are made in the upper part of the body for the exhaust of gas-generating combustion products. charge. The holes are made at the same level and at an equal distance from each other. The holes are covered with a destructible aluminum foil strip and are located above the liquid level inside the module. The disadvantage of the known gas generator is the unreliable sealing of the outlet openings of the gas generator.

Известен также патент ЕР 1488829, опубл. 22.12.2004, в котором раскрыт газогенератор модуля пожаротушения, содержащий тарельчатый клапан, установленный внутри чашеобразного держателя, закрепленного на горловине газогенератора, при этом шток клапана нагружен пружиной, смещающей головку клапана в закрытое положение. При воспламенении, когда газы поступают в горловину, они оказывают давление на верхнюю поверхность головки тарельчатого клапана, преодолевают силу смещения пружины и перемещают тарельчатый клапан вниз, в полностью открытое положение при сжатии пружины. Примерный диапазон давления срабатывания составляет около 0,7 МПа, при котором клапан начинает открываться, до примерно 3,4 МПа, при котором остается полностью открытым. В боковой стенке чашеобразного держателя имеется ряд радиальных отверстий для потока газа, расположенных за головкой тарельчатого клапана, когда последний находится в закрытом положении.Also known patent EP 1488829, publ. 12/22/2004, which discloses a gas generator of a fire extinguishing module containing a poppet valve installed inside a bowl-shaped holder fixed to the neck of the gas generator, while the valve stem is loaded with a spring biasing the valve head to the closed position. On ignition, when gases enter the throat, they apply pressure to the top surface of the poppet head, overcome the bias force of the spring, and move the poppet down to the fully open position when the spring is compressed. The approximate response pressure range is about 0.7 MPa, at which the valve begins to open, to about 3.4 MPa, at which it remains fully open. The side wall of the poppet has a series of radial gas flow holes located behind the poppet head when the poppet is in the closed position.

Клапан известного газогенератора переходит в полностью открытое положение при сжатии пружины под давлением газообразных продуктов. Очевидно, что при снижении давления в корпусе газогенератора клапан будет возвращаться в закрытое положение и частично перекрывать выходные отверстия, обеспечивая тем самым неполное и неравномерное истечение продуктов сгорания заряда из газогенератора.The valve of the known gas generator is moved to the fully open position when the spring is compressed under the pressure of the gaseous products. Obviously, when the pressure in the gas generator casing decreases, the valve will return to the closed position and partially block the outlet openings, thereby providing incomplete and uneven discharge of the combustion products from the gas generator.

Наиболее близким аналогом предлагаемого газогенератора является газогенератор модуля пожаротушения (патент RU 182438, опубл. 16.08.2018), включающий корпус в виде стакана с крышкой, в которой смонтирован электроактиватор, внутри корпуса по его оси размещен шашечный газогенерирующий заряд с осевым каналом, а для обеспечения выпуска продуктов сгорания выполнены радиальные отверстия на одном уровне и на равном расстоянии друг от друга. В корпусе дополнительно установлены газопроницаемая перегородка и разрывная мембрана, обеспечивающие формирование камеры со свободным объемом, при этом газопроницаемая перегородка контактирует с торцевой поверхностью заряда со стороны днища стакана. В днище стакана размещен узел выпуска с отверстиями для выхода продуктов сгорания, выполненными в части узла, выступающем за днище, а разрывная мембрана жестко связана с узлом выпуска через уплотнительную прокладку и прижимное кольцо. При этом в крышке газогенератора установлена компенсирующая пружина. К недостаткам аналога относится возможность закупоривания выходных отверстий газогенератора элементами разрушаемой мембраны.The closest analogue of the proposed gas generator is the gas generator of the fire extinguishing module (patent RU 182438, publ. 08/16/2018), including a body in the form of a glass with a lid, in which an electroactivator is mounted, a checker gas-generating charge with an axial channel is placed inside the body along its axis, and to ensure for exhaust of combustion products, radial holes are made at the same level and at equal distance from each other. A gas-permeable baffle and a bursting membrane are additionally installed in the body, providing the formation of a chamber with a free volume, while the gas-permeable baffle contacts the end surface of the charge from the side of the cup bottom. In the bottom of the glass there is an outlet unit with openings for the outlet of combustion products made in the part of the unit protruding beyond the bottom, and the bursting disc is rigidly connected to the outlet unit through a gasket and a pressure ring. In this case, a compensating spring is installed in the cover of the gas generator. The disadvantages of the analogue include the possibility of blocking the outlet openings of the gas generator with elements of the destructible membrane.

Наиболее близким аналогом предлагаемой системы пожаротушения кухонного оборудования является решение, раскрытое в патенте на изобретение US 10478651, опубл. 19.11.2019. В указанном источнике представлена система пожаротушения, предназначенная, в том числе, для тушения кухонного оборудования, содержащая: картридж со сжатым газом; резервуар с огнетушащим агентом, соединенный с картриджем; распределительный трубопровод с распылительными насадкам; устройства пуска. При срабатывании устройств пуска картридж выпускает сжатый газ, вызывая вытеснение огнетушащего агента из резервуара через распределительный трубопровод к насадкам. К недостаткам известного решения можно отнести наличие в системе картриджа (сосуда, работающего под давлением) со сжатым газом, предназначенным для вытеснения огнетушащего агента из резервуара в трубопровод. Известно, что сосуды, работающие под давлением, требуют особых мер предосторожности при их хранении и использовании, а обслуживание таких сосудов должно осуществляться квалифицированным персоналом, что усложняет эксплуатацию системы.The closest analogue of the proposed fire extinguishing system for kitchen equipment is the solution disclosed in the patent for invention US 10478651, publ. 11/19/2019. In the specified source, a fire extinguishing system is presented, designed, inter alia, for extinguishing kitchen equipment, containing: a cartridge with compressed gas; a reservoir with a fire extinguishing agent connected to the cartridge; distribution pipeline with spray nozzles; starter devices. When the triggering devices are triggered, the cartridge releases compressed gas, causing the extinguishing agent to be displaced from the reservoir through the distribution line to the nozzles. The disadvantages of the known solution include the presence in the system of a cartridge (pressure vessel) with compressed gas, designed to displace the extinguishing agent from the reservoir into the pipeline. It is known that pressure vessels require special precautions during storage and use, and such vessels must be serviced by qualified personnel, which complicates the operation of the system.

Задача, на решение которой направлена группа изобретений, заключается в исключении недостатков прототипов и в создании надежного газогенератора и системы пожаротушения кухонного оборудования, использующей такой газогенератор.The problem to be solved by the group of inventions is to eliminate the shortcomings of prototypes and to create a reliable gas generator and a fire extinguishing system for kitchen equipment using such a gas generator.

Технический результат заключается в предотвращении закупоривания элементами разрушаемой мембраны выходных отверстий газогенератора, а также трубопроводов распределения огнетушащего вещества системы пожаротушения кухонного оборудования.The technical result consists in preventing clogging by elements of the destructible membrane of the outlet openings of the gas generator, as well as pipelines for the distribution of the fire extinguishing agent of the fire extinguishing system of kitchen equipment.

Для решения задачи и обеспечения технического результата предложен газогенератор модуля пожаротушения, включающий корпус с крышкой, в которой установлен электроактиватор, внутри корпуса расположены шашечный газогенерирующий заряд, камера сгорания и упругий элемент, контактирующий одним концом с торцевой поверхностью заряда. Причем корпус снабжен узлом выпуска продуктов сгорания с входными и выходными отверстиями. Узел выпуска продуктов сгорания дополнительно содержит связанные между собой сгораемую вставку и запорный элемент, выполненный с возможностью взаимодействия с выходными отверстиями. Упругий элемент другим своим концом взаимодействует с узлом выпуска продуктов сгорания.To solve the problem and ensure the technical result, a gas generator of a fire extinguishing module is proposed, including a housing with a cover, in which an electroactivator is installed, inside the housing there are a checker gas-generating charge, a combustion chamber and an elastic element contacting at one end with the end surface of the charge. Moreover, the body is equipped with a combustion products outlet with inlet and outlet openings. The flue gas discharge unit additionally contains a combustible insert and a closure element connected to each other, adapted to interact with the outlet openings. The elastic element at its other end interacts with the unit for exhausting combustion products.

Сгораемая вставка и запорный элемент могут быть связаны посредством стержневого элемента, в частности винта.The combustible insert and the closure element can be connected by means of a rod element, in particular a screw.

Запорный элемент может иметь в сечении ступенчатую форму и может быть снабжен силиконовым кольцом.The closure element can have a stepped shape in cross-section and can be provided with a silicone ring.

Предложена также система пожаротушения кухонного оборудования, содержащая модуль пожаротушения с огнетушащим веществом, трубопроводы распределения огнетушащего вещества с распылительными насадками и устройства пуска. При этом модуль пожаротушения с огнетушащим веществом содержит вышеуказанный газогенератор.A fire extinguishing system for kitchen equipment is also proposed, containing a fire extinguishing module with a fire extinguishing agent, pipelines for distributing a fire extinguishing agent with spray nozzles and a starting device. In this case, the module of fire extinguishing with a fire extinguishing agent contains the above-mentioned gas generator.

Предлагаемая группа изобретений иллюстрируется чертежами.The proposed group of inventions is illustrated by drawings.

На фиг. 1 представлен общий вид газогенератора модуля пожаротушения (выходные отверстия узла выпуска закрыты).FIG. 1 shows a general view of the gas generator of the fire extinguishing module (the outlet openings of the exhaust unit are closed).

На фиг. 2 изображен общий вид газогенератора модуля пожаротушения (выходные отверстия узла выпуска открыты).FIG. 2 shows a general view of the gas generator of the fire extinguishing module (the outlet openings of the exhaust unit are open).

На фиг. 3 представлена система пожаротушения кухонного оборудования.FIG. 3 shows a kitchen equipment fire extinguishing system.

Газогенератор модуля пожаротушения содержит корпус 1 с крышкой 2, в которой смонтирован электроактиватор 3, внутри корпуса расположены шашечный газогенерирующий заряд 4, в частности заряд с осевым каналом, камеру сгорания 5, сформированную между торцом заряда и узлом 7 выпуска продуктов сгорания за счет использования упругого элемента 8, контактирующего одним концом с торцевой поверхностью заряда 4, а другим концом - с узлом 7 выпуска продуктов сгорания. Узел 7 выпуска продуктов сгорания выполнен в виде полого цилиндра с открытым и закрытым торцами. В закрытом торце указанного цилиндра выполнены входные отверстия 9 и установлена сгораемая вставка 6, а в его боковой стенке выполнены выходные отверстия 10. Открытый торец узла 7 выпуска продуктов сгорания может быть завальцован для предотвращения возможности попадания запорного элемента 11, в случае его отрыва, внутрь модуля пожаротушения. Упругий элемент 8 выполняет несколько функций: обеспечивает плотную установку газогенерирующего заряда 4 внутри корпуса 1 газогенератора и участвует в формировании свободного объема в корпусе в виде камеры сгорания 5. Сгораемая вставка 6 и запорный элемент 11, взаимодействующий с выходными отверстиями 10, связаны между собой посредством удлиненного элемента, например, стержневого элемента 12, в частности, винта, болта или анкерного складного пружинного болта, а также жгута или тросика и т.п. Выходные отверстия 10 могут быть выполнены на одном уровне и на равном расстоянии друг от друга. В качестве упругого элемента 8 может быть использована пружина сжатия, пружина изгиба и др. Запорный элемент 11 может быть выполнен в сечении ступенчатой формы и снабжен силиконовым кольцом 13 для дополнительной герметизации.The gas generator of the fire extinguishing module contains a housing 1 with a cover 2, in which an electroactivator 3 is mounted, inside the housing there are a checker gas-generating charge 4, in particular a charge with an axial channel, a combustion chamber 5 formed between the end of the charge and the unit 7 for exhausting combustion products due to the use of an elastic element 8, contacting at one end with the end surface of the charge 4, and at the other end with the unit 7 for exhausting combustion products. The unit 7 for the release of combustion products is made in the form of a hollow cylinder with open and closed ends. In the closed end of the specified cylinder, inlet holes 9 are made and a combustible insert 6 is installed, and outlet holes 10 are made in its side wall. The open end of the unit 7 for exhausting combustion products can be seamed to prevent the closure element 11 from getting inside the module if it breaks off. fire extinguishing. The elastic element 8 performs several functions: it provides a tight installation of the gas-generating charge 4 inside the housing 1 of the gas generator and participates in the formation of a free volume in the housing in the form of a combustion chamber 5. The combustible insert 6 and the closure element 11 interacting with the outlet openings 10 are interconnected by means of an elongated an element, for example a rod element 12, in particular a screw, bolt or an anchor folding spring bolt, as well as a harness or cable and the like. The outlet openings 10 can be made at the same level and at an equal distance from each other. A compression spring, a bending spring, etc. can be used as an elastic element 8. The locking element 11 can be made in a stepped section and equipped with a silicone ring 13 for additional sealing.

Сгораемая вставка 6 изготавливается любого сгораемого материала, например, из аэрозолеобразующего состава СЭПТ-В.The combustible insert 6 is made of any combustible material, for example, from the aerosol-forming composition SEPT-V.

Предлагаемый газогенератор может быть установлен в модуль пожаротушения с огнетушащим веществом, в частности, огнетушащей жидкостью (водой или водными растворами солей).The proposed gas generator can be installed in a fire extinguishing module with a fire extinguishing agent, in particular, a fire extinguishing liquid (water or aqueous solutions of salts).

Система пожаротушения кухонного оборудования содержит модуль пожаротушения 14 с огнетушащим веществом и газогенератором, конструкция которого описана выше, трубопроводы 15 распределения огнетушащего вещества с распылительными насадками 16 и устройства пуска 17, 18. Количество и исполнение распылительных насадок 16 зависит от характеристик и количества защищаемых объектов кухонного оборудования, и включает, в частности, насадки, для защиты воздуховода вытяжного зонта, насадки для защиты объема вытяжного зонта, насадки, направленные на варочную панель и т.п. В качестве устройств пуска могут применяться любые известные пусковые устройства, например, пусковое устройство электромеханическое тепловое автономное (ПУЭТА) и/или пусковое устройство электрическое ручное автономное (ПУЭРА).The fire extinguishing system of kitchen equipment contains a fire extinguishing module 14 with a fire extinguishing agent and a gas generator, the design of which is described above, pipelines 15 for distributing the fire extinguishing agent with spray nozzles 16 and a trigger device 17, 18. The number and design of spray nozzles 16 depends on the characteristics and number of protected objects of the kitchen equipment , and includes, in particular, attachments for protecting the duct of the exhaust hood, attachments for protecting the volume of the exhaust hood, attachments aimed at the hob, and the like. As starting devices, any known starting devices can be used, for example, an electromechanical thermal autonomous starting device (PUETA) and / or an electric manual autonomous starting device (PUERA).

Устройство пуска ПУЭТА предназначено для запуска модулей пожаротушения и подачи огнетушащего вещества в зону возникновения пожара от теплового воздействия на чувствительные элементы (плавкие вставки). ПУЭТА содержит тросовую систему с плавкими вставками, которые разрушаются под действием температуры, а также установленное в корпусе устройство сигнально-пусковое, которое срабатывает при разрушении тросового механизма и выдает пусковой сигнал на электроактиватор газогенератора модуля пожаротушения. Пусковое устройство электрическое ручное автономное ПУЭРА предназначено для принудительного запуска модуля пожаротушения. Данное устройство используется в случае, если обнаружение возгорания произошло раньше, чем сработали чувствительные элементы трубопроводы пуска. ПУЭРА представляет собой металлический корпус с расположенным в нем устройством сигнально-пусковым и пусковым кольцом снаружи. При выдергивании кольца с чекой устройства сигнально-пускового оно срабатывает и выдает пусковой сигнал на электроактиватор газогенератора модуля пожаротушения.The PUETA launcher is designed to start fire extinguishing modules and supply a fire extinguishing agent to the fire outbreak zone from thermal effects on sensitive elements (fusible links). PUETA contains a cable system with fusible links, which are destroyed under the influence of temperature, as well as a signal-starting device installed in the case, which is triggered when the cable mechanism is destroyed and gives a start signal to the electric activator of the gas generator of the fire extinguishing module. The starting device electric manual autonomous PUERA is intended for the forced start of the fire extinguishing module. This device is used in the event that the detection of a fire occurred before the sensitive elements of the starting pipelines were triggered. PUERA is a metal case with a signal-triggering and triggering ring located inside it. When pulling out the ring with the check of the signal-trigger device, it is triggered and gives a trigger signal to the electric activator of the gas generator of the fire extinguishing module.

Полностью собранный (подготовленный к работе) газогенератор, монтируется внутри модуля пожаротушения 14, например, заполненного огнетушащей жидкостью. Газогенератор за счет герметичности конструкции работоспособен при его размещении в модуле 14 как над уровнем огнетушащей жидкости, так в погруженном в жидкость состоянии. В исходном положении выходные отверстия 10 узла 7 выпуска продуктов сгорания закрыты запорным элементом 11.A fully assembled (prepared for operation) gas generator is mounted inside a fire extinguishing module 14, for example, filled with an extinguishing liquid. Due to the tightness of the structure, the gas generator is operable when it is placed in module 14 both above the level of the fire-extinguishing liquid and in a state immersed in the liquid. In the initial position, the outlet openings 10 of the combustion products outlet 7 are closed with a shut-off element 11.

При подаче импульса тока от любого из устройств пуска на электроактиватор 3, установленный в крышке 2, происходит воспламенение и горение шашечного заряда 4 при этом происходит интенсивное выделение газообразных продуктов сгорания. В частном случае воспламенение заряда может быть осуществлено с использованием промежуточной шашки, устанавливаемой между электроактиватором 3 и шашечным зарядом 4. Под воздействием температуры горения заряда 4 сгорает вставка 6, при этом конец стержневого элемента 12, связанный ранее со сгораемой вставкой 6 высвобождается, под воздействием давления продуктов сгорания запорный элемент 11 вместе со стержневым элементов 12 смещается в сторону открытого торца узла 7 выпуска продуктов сгорания, за счет чего открываются выходные отверстия 10, через которые поток газообразных продуктов сгорания попадает непосредственно во внутренний объем модуля пожаротушения, что и обеспечивает его срабатывание. Огнетушащее вещество из модуля пожаротушения 14 поступает в трубопроводы 15 распределения огнетушащего вещества и через распылительные насадки 16 поступает в зоны тушения кухонного оборудования.When a current pulse from any of the starting devices is applied to the electroactivator 3 installed in the cover 2, the checker charge 4 ignites and burns, while there is an intense release of gaseous combustion products. In a particular case, the ignition of the charge can be carried out using an intermediate checker installed between the electroactivator 3 and the charge 4. of combustion products, the shut-off element 11, together with the rod elements 12, is displaced towards the open end of the combustion products discharge unit 7, due to which the outlet openings 10 are opened, through which the flow of gaseous combustion products enters directly into the internal volume of the fire extinguishing module, which ensures its operation. The extinguishing agent from the fire extinguishing module 14 enters the pipelines 15 for the distribution of the extinguishing agent and through the spray nozzles 16 enters the extinguishing zones of the kitchen equipment.

Конструктивное исполнение предлагаемой группы изобретений позволяет не использовать разрывную мембрану для герметизации газогенератора и, соответственно, предотвратить закупоривание элементами разрушаемой мембраны выходных отверстий газогенератора и трубопроводов распределения огнетушащего вещества системы пожаротушения кухонного оборудования, обеспечивает полное и равномерное истечение продуктов сгорания заряда из газогенератора, что в свою очередь позволяет обеспечить эффективное распыление огнетушащего вещества и повысить эффективность пожаротушения в целом.The design of the proposed group of inventions makes it possible not to use the bursting disc for sealing the gas generator and, accordingly, to prevent clogging of the gas generator outlet openings and the fire extinguishing agent distribution pipelines of the kitchen equipment fire extinguishing system by the elements of the destructible membrane, ensures the complete and uniform outflow of the charge combustion products from the gas generator, which in turn allows to ensure effective spraying of the extinguishing agent and increase the efficiency of fire extinguishing in general.

Claims

1. Gas generator of the fire extinguishing module, including a housing with a cover in which an electroactivator is installed, inside the housing there are a checker gas-generating charge, a combustion chamber and an elastic element contacting at one end with the end surface of the charge, and the housing is equipped with a combustion products outlet with inlet and outlet openings, characterized in that the combustion products outlet unit additionally comprises a combustible insert and a locking element connected to each other, adapted to interact with the outlet openings, and the elastic element with its other end interacts with the combustion products exhaust unit.

2. A gas generator according to claim 1, characterized in that the combustible insert and the closure element are connected by means of a rod element, in particular a screw.

3. A gas generator according to claim 1, characterized in that the shut-off element has a stepped shape in cross-section and is provided with a silicone ring.

4. A fire extinguishing system for kitchen equipment containing a fire extinguishing module with a fire extinguishing agent, pipelines for distributing a fire extinguishing agent with spray nozzles and a launch device, characterized in that the fire extinguishing module with a fire extinguishing agent contains a gas generator according to claim 1.