RU34383U1 - Генератор огнетушащего аэрозоля - Google Patents

Abstract

1. Генератор огнетушащего аэрозоля, содержащий корпус, составленный из двух встречно скрепленных емкостей тарельчатой формы с зазором между их отбортовками, образующими выходное сопло, где помещена пенопластовая прокладка, генерирующие газоаэрозольную смесь пиротехнические заряды, закрепленные в обеих емкостях корпуса через теплозащитную прослойку из строительного гипса, и узел инициирования воспламенения зарядов, отличающийся тем, что узел инициирования выполнен в виде залитого клеящим воспламенительным составом резистора, установленного осесимметрично между пиротехническими шашками, смонтированными заподлицо с торцами теплозащитных прослоек, заполняющих отбортовки емкостей корпуса, при этом клеящий воспламенительный состав выполнен, преимущественно, из смеси эпоксидной смолы и калиевой селитры в массовом соотношении как 2:3.2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что пенопластовая прокладка по торцу покрыта силиконовым герметиком.3. Генератор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что соотношение габаритного диаметра корпуса к диаметру пиротехнических зарядов установлено в диапазоне от 1,7 до 2,5.

Description

ГЕНЕРАТОР ОГНЕТУШАЩЕГО АЭРОЗОЛЯ.

Полезная модель относится к. противопожарной технике, а более конкретно, к устройствам для тушения пожаров посредством генерируемых при сгорании пиротехнического состава шашки газоаэрозольных ингибиторов горения, организованно направляемых в защищаемый объем на транспортных средствах, водных судах, складских и производственных помещениях.

Уровень техники данной области характеризует описанный в патенте RU 2205671, А 62С 3/02, 2002г. генератор огнетушащего аэрозоля, который содержит аксиально помещенные в корпусе через прослойку строительного гипса пиротехническую шашку, блок охлаждения из гранул абляционного материала и перфорированный ресивер, перекрытый алюминиевой мембраной, которая по контуру зафиксирована крышкой с выходными отверстиями, а также узел инициирования воспламенения, связанный с устройством дистанционного управления запуском через закрытый коммутатор.

Этот генератор огнетушащего аэрозоля имеет высокую функциональную надежность при длительном хранении в условиях повышенной влажности (при эксплуатации на речных и морских судах). Установка алюминиевой мембраны под крышкой с выходными отверстиями, выше перфораций ресивера обеспечивает герметичность внутреннего объема и предотвращает доступ атмосферной влаги к пиротехнической шашке.

Эксплуатационные возможности при централизованном запуске системы генераторов с рубки управления судна расширяются за счет закрытого коммутатора, связанного с воспламенителем узла инициирования, что предотвращает несанкционированное срабатывание, обеспечивая совместное функционирование нескольких генераторов от общего импульса при одновременном, последовательном или автономном их запуске.

А 62С 3/00

К недостаткам описанного генератора следует отнести громоздкость конструкции, которая определяется осеыой компоновкой структурных элементов,и сложность узла инициирования, включающего центральную огнепередаточную трубку и связанный через коммутатор с устройством дистанционного управления воспламенитель, а также невысокую тушащую способность из-за больших потерь генерируемого аэрозоля, оседающего на гранулах абляционного охладителя.

Отмеченные недостатки устранены в метательном огнетушащем устройстве, компактном и производительном по патенту RU 2164809, А62С 19/00, 200111., которое содержит корпус, составленный из двух встречно скрепленных емкостей тарельчатой формы с зазором между их отбортовками, образующими щелевое сопло, и пиротехнические заряды, генерирующие газоаэрозольную смесь, закрепленные в обеих емкостях корпуса через теплозащитную прослойку из строительного гипса так, что свободный торец заряда расположен ниже отбортонки для формирования ресивера, а также узел инициирования воспламенения, смонтированный на корпусе под рукояткой, соосно щелевому соплу, где размещена уплотняющая пенопластовая прослойка.

Выполнение корпуса из двух встречно скрепленных емкостей тарельчатой формы позволило исключить крышку с выходными отверстиями, функции которых выполняет регулируемым зазор между отбортовками емкостей, адаптируемый к разным пиротехническим составам шашки в качестве щелевого выходного сопла для генерируемого аэрозоля .

Узел инициирования воспламенения запускается вручную перед метанием устройства в очаг пожара. При этом заряд шашки горит с двух торцевых поверхностей в каждой части корпуса, что заметно повышает динамику подачи генерируемой огнетушащей смеси в защищаемый объем.

нетушащее устройство выбрано в качестве наиболее близкого аналога предложенному.

Продолжением достоинств ручного метательного устройства являются присущий недостаток, из-за вынужденного размещения узла инициирования снаружи корпуса, что определяет относительно большое, с учетом задержки для метания, время запуска при одностороннем через щель непрямом воспламенении зарядов, которые расположены ниже уровня отбортовок корпуса и оси воспламенительного факела.

Наличие ресивера, необходимого для организации динамичного истечения тушащей смеси, снижает массу заряда и уменьшает защищаемый объем.

Термическая незащищенность отбортовки корпуса (щелевого сопла) ограничивает время работы и объем генерируемого аэрозоля, так. как корпус быстро прогорает что нарушает функционирование по пожаротушению и при этом может служить источником вторичного возгорания .

Кроме того, известный генератор является условно герметичным, так как пористый материал пенопластовой прокладки в щелевом сопле является газо- и влагопроникаемым, что ограничивает область эксплуатации устройства:

-на речных и морских судах в условиях повышенной влажности, которая проникает к пиротехническому заряду, затрудняя его воспламенение и может послужить причиной отказа, что снижает функциональную надежность генератора;

-в производственных помещениях с горючей взвесью в воздухе пыли и летучих, которые, заполнив со временем ресивер, являются взрывоопасными при подаче воспламеняющего импульса. его использования и увеличение эффективности пожаротушения.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном генераторе огнетушащего аэрозоля, содержащем корпус, составленный из двух встречно скрепленных емкостей тарельчатой формы с зазором между их отбортовками, образующими выходное сопло, где помещена пенопластовая прокладка, генерирующие газоаэрозольную смесь пиротехнические заряды, закрепленные в обеих емкостях корпуса через теплозащитную прослойку из строительного гипса, и узел инициирования воспламенения зарядов, согласно предложению авторов, узел инициирования выполнен в виде залитого клеящим восаламенительным составом резистора, установленного осесимметрично между пиротехническими шашками, смонтированными заподлицо с торцами теплозащитных прослоек, заполняющих отбортовки емкостей корпуса, при этом клеящий воспламенительный состав выполнен, преимущественно, из смеси эпоксидной смолы и калиевой селитры в массовом соотношении 2:3, а пенопластовая прокладка по торцу покрыта силиконовым герметикой, причем соотношение габаритного диаметра корпуса к диаметру пиротехнических зарядов установлено в диапазоне от 1,7 до 2,5.

Отличительные признаки обеспечили повышение эффективности пожаротушения путем увеличения удельного объема генерируемого тушащего аэрозоля при максимальном снижении температуры газоаэрозольной смеси на выходе устройства, функциональная надежность которого повысилась за счет взрывобезопасности и гидроизоляции щелевого дискового сопла и объема генератора в целом.

Выполнение узла инициирования в виде резистора, залитого клеящим воспламенительным составом, позволило разместить его непосредственно между пиротехническими зарядами в центре шашки, минимизировав зазор, что, во-первых, сокращает время гарантированного запуска генератора а во-вторых, сделало возможным его герметизи4. ровать.

Воспламенение обеих частей ааряда происходит из центра динамично и без помех, практически мгновенно и одновременно.

Заполнение отбортовок емкостей корпуса строительным гипсом сформировало дисковое сопло, площадь которого на выходе заметно превышает площадь критического сечения на его входе, что обеспечивает расширение тушащего потока при увеличении скорости истечения, то есть дисковое сопло выполняет функции ресивера между зарядами но прототипу, поэтому стало возможным смонтировать заряды шашки заподлицо с отбортовками корпуса.

При этом увеличилась масса шашки и объем генерируемого аэрозоля для противопожарной защиты большего помещения.

Дополнительный эффект от футеровки отбортовок корпуса строительным гипсом заключается в том, что автоматически на всем протяжении дискового сопла тушащая газоаэрозольная смесь активно охлаждается контактно выпариваемой водой, а отбортовки практически не нагреваются.

Крепление резистора узла инициирования к заряду шашки клеящим составом, который при запуске создает усиливающий воснламенительный импульс, технологически и конструктивно просто.

Выполнение клеящего восиламенительного состава из смеси эпоксидной смолы (горючего) и калиевой селитры (окислителя) и массовое их соотношение определено но функциональному назначению из условий технологичности и безопасности и рассчитано по математической модели планирования эксперимента.

Покрытая но торцу герметизирующим составом пенопластовая прокладка в дисковом сопле надежно изолирует пиротехнический заряд от воздействия атмосферной влаги и предотвращает проникновение в зазор горючей взвеси из защищаемого помещения. Силиконовый герметик является гидрофобным электроизоляционным клеем, выпускаемым

5. промышленно.

Протяженность выходного дискового футерованного сопла для формировании требуемого газодинамического истечения тушащей смеси выбрана из условий оптимизации соотношения габаритного диаметра корпуса (по торцу отбортовок) и диаметра пиротехнических зарядов шашки в диапазоне от 1,7 до 2,5 экспериментально.

При соотношении меньше 1,7 охлаждение тушащей смеси неудовлетворительно, надает скорость потока и уменьшается подсос охлаждающего воздуха на выходе устройства, снижается эффективность пожаротушения.

При соотношении 2,5 снижается масса шашки и возрастает гидродинамическое сопротивление дискового сопла, что увеличивает давление внутри генератора выше расчетного.

Следовательно, каждый признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, неприсущей признакам в разобщенности, то есть решена поставленная техническая задача не суммой эффектов, а за счет эффекта суммы признаков.

Согласно проведенному сопоставительному анализу предложенноlo технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого полезная модель явным образом не следует для специалиста по противопожарной технике, показал, что она не известна, а с учетом возможности промышленного серийного изготорления этого генератора огнетушащего аэрозоля, можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображен предложенный генератор в качестве иллюстрации совокупности существенных признаков, не ограничивая объема притязаний формулы. Генератор огнетушащего аэрозоля конструктивно состоит из двух частей, каждая из которых содержит корпус 1 тарельчатой формы, где

6.

через прослойку 2 строительного гипса закреплен заподлицо пиротехнический заряд 3, генерирующий при горении газоконденсатную смесь - огнетушащий аэрозоль, содержащий ингибиторы горения в виде газообразных соединений и ультрадисперсных конденсированных частиц. Части корпуса 1 встречно между собой жестко связаны болтами 4 с регулируемым зазором 5, заполненным прокладкой 6 из легко сгорающего пенопласта, которая служит демпфером вибраций и циклических транспортных нагрузок эксплуатации.

Строительный гипс прослойки 2 каждой части корпуса заполняет отбортовку 7, в сборе образуя дисковое сопло с теплозащитной футеровкой, в зазоре 5 которого расположена прокладка 6, покрытая по торцу слоем 8 силиконового 1ерметика, изолирующего объем генератора .

В зазоре 5 осесимметрично зарядам 3 по центру пиротехнической шашки установлен узел инициирования, включающий резистор 9 с сопротивлением 5-15 Ом, который прикреплен к торцу одного из зарядов 3 посредством клеящего воспламенительного состава 10, полимеризующегося после заливки, обеспечивая жесткое соединение.

Состав 10 выполнен из смеси эпоксидной смолы (с отвердителем) и калиевой селитры в массовом соотношении как 2:3, что увеличивает тепловой импульс при воспламенении пиротехнических зарядов 3.

Резистор 9 проводами 11 связан с клеммами 12 подачи запускающего импульса силой тока 1-2А и длительностью 0,5-1,0 с.

Корпус 1 снабжен опорными пластинами 13 для монтажа в охраняемом помещении стандартным крепежом.

Функционирует генератор следующим образом. При срабатывании системы противопожарной автоматики от превышения порога допустимой температуры воздуха в защищаемом помещении запускающий импульс подается на маломощный резистор 9, который перегорает, выделяя

тепло. При этом воспламеняется состав 10, тепловой импульс которого иождигает пиротехнические заряды 3, а пенопластовая прокладка 6 сгорает практически мгновенно, освобождая зазор 5 и выходное дисковое сопло.

Оба заряда 3 стабильно и равномерно горят со свободных торцов, генерируя газоаэрозольную смесь, которая динамично истекает через дисковое сопло 5 отбортовок 7 в охраняемый объем. При этом связанная вода строительного гипса прослоек 2 выпаривается и активно смешивается с горячими продуктами горения зарядов 3, разбавляя и охлаждая их.

Эффективность охлаждения тушащего потока иллюстрируется тем, что на расстоянии 100мм от генератора температура в потоке составляет 100 iрадусов С, что кратно ниже, чем в генераторе но прототипу .

Выполнение огнетушащего генератора герметичным в течение 10 лет хранения сообщает новое качество - взрывобезонасность, потому что в конструкции предотвращено заполнение рабочего зазора технологическими взвесями из охраняемого помещения (муки, древесной ныли), горючими летучими (спирт, ацетон) и т.н., которые от теплового импульса запуска детонируют, разрушая конструкцию генератора.

Следовательно, предложенное устройство может более широко использоваться для охраны производственных помещений и складов, а также на судах в условиях повышенной влажности, на всех видах транспорта, так как устойчиво к циклическим нагрузкам и вибрациям. Компактный генератор с высокой удельной тушащей способностью пригоден для подкапотной установки в автомобиле.

ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ.

1. Генератор огнетушшцего a-эроэоля, содержащей корпус, составленный из двух встречно скрепленных емкостей тарельчатой формы с зазором между их отбортовками, образующими выходное сопло, где помещена пенопластовая прокладка, генерирующие газоаэрозольную смесь пиротехнические заряды, закрепленные в обеих емкостях корпуса через теплозащитную прослойку из строительного гипса, и узел инициирования воспламеним зарядов,ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ тем, что узел инициирования выполнен в виде залитого клеящим воспламенительным составом резистора, установленного осесимметрично между пиротехническими шашками, смонтированными заподлицо с торцами теплозащитных прослоек, заполняющих отбортовки емкостей корпуса, при этом клеящий воспламенительный состав выполнен, преимущественно, из смеси эпоксидной смолы и калиевой селитры в массовом соотношении как 2:3.

2.Генератор no n.i, ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ тем, что пенопластовая прокладка по торцу покрыта силиконовым герметикой.

3.Генератор по п.п. 1 и 2, ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ тем, что соотношение габаритного диаметра корпуса к диаметру пиротехнических зарядов установлено в диапазоне от 1,7 до 2,5.

Claims (3)

1. Генератор огнетушащего аэрозоля, содержащий корпус, составленный из двух встречно скрепленных емкостей тарельчатой формы с зазором между их отбортовками, образующими выходное сопло, где помещена пенопластовая прокладка, генерирующие газоаэрозольную смесь пиротехнические заряды, закрепленные в обеих емкостях корпуса через теплозащитную прослойку из строительного гипса, и узел инициирования воспламенения зарядов, отличающийся тем, что узел инициирования выполнен в виде залитого клеящим воспламенительным составом резистора, установленного осесимметрично между пиротехническими шашками, смонтированными заподлицо с торцами теплозащитных прослоек, заполняющих отбортовки емкостей корпуса, при этом клеящий воспламенительный состав выполнен, преимущественно, из смеси эпоксидной смолы и калиевой селитры в массовом соотношении как 2:3.

2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что пенопластовая прокладка по торцу покрыта силиконовым герметиком.

3. Генератор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что соотношение габаритного диаметра корпуса к диаметру пиротехнических зарядов установлено в диапазоне от 1,7 до 2,5.