Спосіб імпульсного гасіння полум’я і пристрій для його здійснення

Изобретение относится к технике импульсного пожаротушения и может быть использовано при разработке огнетушителей, передвижных и стационарных установок для тушения-ложа ров. Известны способ и устройство импульсного гашения пламени [1], Устройство содержит расходную емкость для огнетуша щей жидкости (эжекторную трубку для противопожарной жидкости), расходную емкость для газа-вытеснителг(контейнер для газообразного вещества-вытеснителя), соединенные между собой быстродействующим клапаном (быстродействующим запорным элементом), уравнительную камеру, клапан заполнения расходной емкости для огнетуша щей жидкости и клапан подачи газа-вытеснителя. Способ предусматривает смешивание жидкости с газообразным веществом-вытеснителем путем введения его взрывоподобным образом снизу жидкости. После заполнения расходной емкости для огнетушащей жидкости и расходной емкости для газа-вытеснителя, приводят в действие быстродействующий клапан. Газ вытесняет жидкость из расходной емкости и смесь выбрасывается на пламя. Ме ханизм вытеснения и распыления жидкости происходит следующим образом. Так как коэффициент трения жидкости о поверхность расходной емкости выше чем между ее слоями, то в расходной емкости ближе к ее оси жидкость и газ движутся с большей скоростью. Поэтому сжатый газ, охваченный жидкостью в области ближе к оси расходной емкости раньше достигает выходного ее конца. Здесь газ-вытеснитель мгновенно расширяет и распыляет ту часть жидкости, которая его охватывала. Однако к этому моменту уже значительная часть жидкости покинула выходной конец расходной емкости, ушла дальше от него и поэтому не подверглась полному распылению, что снижает эффективность тушения пламени. Приведенные экспериментальные исследования баллистики и распыления жидкости таким устройством путем скоростной киносъемки подтвердили описанный механизм распыления и показали, что устройство не обеспечивает распыление 15т20% порции жидкости, помещенной в расходной емкости. Кроме этого, конструкция устройства, при которой расходная емкость для газа-вытеснителя отделена от уравнительной камеры посредством обратного клапана, обладает относительно большим временем заполнения камеры для газа-вытеснителя, так как по мере увеличения давления в ней проходное сечение обратного клапана уменьшается пока полностью не перекроется. Таким образом, устройство в соответствии с прототипом не обеспечивает полного распыления жидкости и имеет повышенное время заполнения газом-вытеснителем контейнера, снижающее частоту выбрасывания смеси. Оба недостатка снижают эффективность тушения. В основу изобретения поставлена задача создания такого способа импульсного гашения пламени, в котором за счет обеспечения более полного и равномерного распыления всей выбрасываемой порции огнетушащей жидкости достигается повышение эффективности тушения пламени. В основу изобретения поставлена задача создания такого устройства импульсного гашения пламени, в котором за счет изменения конструкции механизма заполнения газом-вытеснителем его расходной емкости и изменения конструкции механизма введения газа-вытеснителя в расходную емкость для огнетушащей жидкости обеспечивается полное и равномерное распыление огнетуша щей жидкости и повышается частота выбросов огнетушащей смеси. Поставленная задача решается за счет того, что в способе импульсного гашения пламени, по которому огнетуша щую жидкость смешивают с газом-вытеснителем путем введения газавытеснителя в огнетуша щую жидкость снизу и смесь выбрасывают на пламя, одновременно с введением снизу газ-вытеснитель вводят вн утрь огнетушащей жидкости. Дополнительным отличием является то, что газ-вытеснитель вводят внутрь огнетушащей жидкости в количестве 0,1-0,5 от общего количества газа-вытеснителя. Поставленная задача решается за счет того, что в устройство для импульсного гашения пламени, содержащем расходную емкость для огнетушащей жидкости и расходную емкость для газа-вытеснителя, соединенные между собой быстродействующим клапаном, уравнительную камеру, клапан заполнения расходной емкости для огнетушащей жидкости и клапан подачи газавытеснителя, дополнительно введена, размещенная внутри расходной емкости для ргнетуша щей жидкости, смесительная трубка с пластинчатыми держателями, входной конец которой расположен с возможностью закрытия и открытия его быстродействующим клапаном одновременно с закрытием и открытием входного конца расходной емкости для огнетуша щей жидкости, выходной конец снабжен насадкой, причем клапан заполнения расходной емкости для огнетуша щей жидкости соединен с расходной емкостью для газа-вытеснителя пневматическим каналом, а расходная емкость для газа-вытеснителя и уравнительная камера подсоединены к клапану подачи газа-вытеснителя параллельно. Дополнительным отличием устройства является то что: - пластинчатые держатели смесительной трубки установлены под углом к оси смесительной трубки; - насадка смесительной трубки выполнена с отверстием и содержит обратный клапан; - насадка смесительной трубки изготовлена из эластичного материала и имеет разрезы; - длина смесительной трубки меньше длины расходной емкости для огнетуша щей жидкости; - уравнительная камера выполнена в быстродействующем клапане. Дополнительное введение газа-вытеснителя внутрь огнетушащей жидкости обеспечивает полное и равномерное распыление всего объема огнетуша щей жидкости. Полное и равномерное распыление огнетуша щей жидкости в устройстве обеспечивается введением внутрь расходной емкости для огнетушащей жидкости смесительной трубки и расположения ее относительно быстродействующе го клапана и расходной емкости для огнетуша щей жидкости таким образом, чтобы обеспечить одновременное закрытие или открытие быстродействующим клапаном входных концов смесительной трубки и расходной емкости для огнетуша щей жидкости. Сущность изобретения поясняется чертежами, где фиг. 1 представляет конструктивную схему продольного сечения заявляемого устройства; фиг. 2 - второй вариант конструкции насадки на смесительной трубке. Способ импульсного гашения пламени заключается в том, что газ-вытеснитель вводят в огнетуша щую жидкость одновременно снизу и внутрь и образовавшуюся мелкодисперсную смесь выбрасывают на пламя. Устройство импульсного гашения пламени содержит расходную емкость для огнетушащей жидкости 1, расходную емкость для газа-вытеснителя 2, быстродействующий клапан 3, уравнительную камеру 4, смесительную трубку 5 с насадкой 6, имеющей отверстия 7 и обратный клапан 8 и пластинчатыми держателями 9, клапан заполнения расходной емкости для огнетуша щей жидкости 10 с подпружиненным золотником 11 и обратным клапаном 12, пневматический канал 13, клапан подачи газа-вытеснителя 14 с подпружиненным поршнем 15, щелевую эластичную диафрагму 16, шланги 17 и 18 для подачи в устройство соответственно газа-вытеснителя и огнетуша щей жидкости. На фиг. 2 показан вариант насадки б из эластичного материала (например из резины), имеющей разрезы 19. Устройство действуе т следующим образом. По шлангу 17 подают газ-вытеснитель (воздух, азот, углекислый газ) давлением 2,6-3 МПа, а по шлангу 18 - огнетушащую жидкость (вода или смесь воды с добавками) давлением 0,8-1 МПа. Газ-вытеснитель поступает в уравнительную камеру 4 и под его давлением быстродействующий клапан 3 герметично закрывает входы в расходную емкость для огнетуша щей жидкости 1 и в смесительную тр убку 5. Газ-вытеснитель поступает также в расходную емкость для газа-вытеснителя 2. Одновременно под действием давления огнетуша щей жидкости обратный клапан 12 открывает доступ ее в расходную емкость 1. Давление газа-вытеснителя в расходной емкости 2 через пневматический клапан 13 воздействует на золотник 11 и перемещает его. В момент заполнения расходной емкости 1 огнетуша щей жидкостью давление газа-вытеснителя, действующее на золотник 11, достигает такого значения, при котором он перекрывает доступ огнетуша щей жидкости в расходную емкость 1. Устройство заправлено, Нажатием на поршень 15 сбрасывают давление газа-вытеснителя в уравнительной камере 4 до значения, равного атмосферному и одновременно перекрывают выход газа-вытеснителя из шланга 17 и расходной емкости 2. Под воздействием давления газа-вытеснителя в расходной емкости 2 на быстродействующий клапан 3 он открывает входные концы расходной емкости для огнетуша щей жидкости 1 и смесительной трубки 5. Газ-вытеснитель из расходной емкости 2 поступает в расходную емкость 1, заполненную огнетушащей жидкостью, и в смесительную трубку 5, заполненную воздухом. Газ вытесняет огнетуша щую жидкость из расходной емкости 1 и под ее давлением щелевая эластичная мембрана 16 раскрывается. Под давлением газавытеснителя, поступающего в смесительную трубку 5 обратный клапан 8 открывается, обеспечивая выход сжатого газа-вытеснителя в огнетушащую жидкость через отверстие 7 в насадке 6. В случае применения насадки из эластичного материала газ-вытеснитель посту пает в огнетуша щую жидкость через отверстия, образующиеся в насадке в местах разрезов 19 вследствие растяжения стенок насадки под действием давления газа-вытеснителя. Газ-вытеснитель, вышедший из смесительной трубки 5 смешивается с огнетушащей жидкостью (чему способствуе т расположение под углом к оси смесительной трубки пластинчатых держателей 9) и под действием также давления газа-вытеснителя, поступающего со стороны входного конца расходной емкости 1, движется к выходному концу расходной емкости 1. В момент выхода из расходной емкости 1 газ-вытеснитель, заключенный в жидкости, освобождается от ограничивавших его расширение стенок емкости 1, взрывоподобно расширяется, распыляя жидкость. Так на выход поступают и последующие слои смеси сжатого газа с огнетуша щей жидкостью, взрываясь и распыляясь. После отпускания поршня 15 заправка устройства повторяется. На основе этого изобретения можно создавать как стационарные установки для работы в режиме дежурства, так и мобильные передвижные средства пожаротушения. Огнетуша щая аппаратура на основе этого изобретения является безопасной, так как мелкодисперсная распыленная жидкость несмотря на большую скорость не может травмировать человека. Для заправки устройства можно применять воду и воздух, которые являются чистыми и доступными веществами. Для изготовления аппаратуры на основе изобретения требуются общепринятые в машиностроении конструкционные материалы и технологии. Опытные образцы указанного устройства изготовлены и прошли предварительные испытания, подтвердившие положительные результаты.