Підвісний виконавчий пристрій імпульсного гасіння

Изобретение относится к технике пожаротушения и может быть использовано как исполнительный элемент стационарных систем для тушения пожаров на открытых участках, например, технологических установок, а также различных помещений -цехов, складов. В качестве исполнительных устройств стационарных систем тушения в настоящее время применяются пневматические и гидравлические установки. Эти установки состоят из мощных насосных станций или емкостей с огнетушащим порошком или батарей баллонов со сжатым газом трубопроводов и спринилерных или дренчерных головок, распыляющих огнетуша щий состав. Эти системы технически сложны, весьма дороги, инерционны и требуют весьма больших расходов огнетуша щи х составов до сотен килограмм на один квадратный метр защищаемой площади (Веселов А.И., Ме шман Л.М. Автоматическая пожаровзрывозащита предприятий химической и нефтехимической промышленности. - М.: Химия, 1975). Частично устраняет эти недостатки пневматическая стационарная, импульсная, пожаротуша щая система DOMIN ATOR, разработанная германской фирмой УРЕХ-3000 (УРЕХ GmbH, Hansestrassel D-27419 Sittensen Germany). Эта система создает облако ультра дисперсной распыленной воды, которое обеспечивает высокоэффективное тушение при расходах от 0,2 до 0,5кг воды на один квадратный метр горящей поверхности. Один распылитель защищает площадь до 200м 2. Однако весьма высока - 20000 - 40000 долларов - стоимость и техническая сложность распылителя и обслуживающей системы емкость с огнетуша щим составом, баллон со сжатым до 3000птм воздухом, пневматической магистрали давлением в 25атм, быстродействующе го пневматического клапана, открывающегося за 5 миллисекунд. В основу изобретения положена задача создания подвесного исполнительного устройства с такой конструкцией корпуса, размещением в этом корпусе огнетуша щего состава, распылительного заряда и экранирующей взрывную волну забойкой из тяжелого, сыпучего материала, а также весовым соотношением огнетуша щего состава, распылительного заряда и забойки, которые позволили бы создать мощный мультивихревой газопорошковый поток со значительным по площади равномерным фронтом, обладающим высокой кинетической энергией со сложной конфигурацией. Для достижения поставленной цели устройство имеет комбинированный корпус, состоящий из верхнего и нижнего оснований изготовленных из тр уб, а также решетчатого каркаса, изготовленного из прутьев или труб, при этом изнутри и снаружи решетчатый каркас покрыт слоем твердого, но хрупкого и малопрочного материала, например картона, дно корпуса закрыто крупноячеистой сеткой, огнетуша щий состав заключен в одну или несколько эластичных, герметичных оболочек, а распылительный заряд заключен в герметичный патрон из неметаллического материала с дном из эластичной пленки, дно патрона непосредственно контактирует с эластичной емкостью, содержащей огнетуша щий состав, а корпус патрона окружен забойкой - крупнозернистым тяжелым материалом или жидкостью в многослойном контейнере, сочетающем твердые и эластичные стенки, а также твердые прокладки. Патрон выполняется из картона, пластмассы или другого неметаллического материала в виде коробочки различных форм: квадратной, круглой, прямоугольной, овальной; при этом верхняя крышка и боковые стенки коробочки выполнены как сплошная, прочная деталь из неметаллического материала, а дно коробочки выполнено из одного из нескольких слоев высокоэластичной пленки. С целью предохранения от повреждений дно патрона может быть выполнено в виде твердой неметаллической крышки с насечками для разрыва крышки, например, по радиусам от центра. Корпус устройства может иметь форму конуса, усеченного конуса, пирамиды, усеченной пирамиды, капли, усеченной капли, полушария обратной полусферы, цилиндра, шара. В качестве огнетуша щего состава могут быть использованы вода, вода загущенная, вода с пенообразователем, огнетуша щие порошки, сыпучие материалы - песок, грунт. Для создания мощного, равномерного газопорошкового потока весовые соотношения огнетуша щего состава и забойки составляют от 1 : 1 до 1 : 0,1, а весовые соотношения огнетушащего состава и распылительного заряда от 100 : 2 до 1000 : 1. Распылительный заряд может иметь форму ровного переменной толщины или вогнутого диска, полушария, полусферы, конуса, усеченного конуса. С целью более эффективного использования энергии взрыва для распыления огнетушащи х составов распылительный заряд составлен из двух или более зарядов, инициируемых одновременно или по определенной последовательной или параллельной схеме. Распылительный заряд может быть составлен из детонирующего шн ура или удлиненного заряда из пластичного взрывчатого вещества; гранулированного или сыпучего взрывчатого вещества в шн уровой оболочке. Взрывчатые вещества , особенно сыпучие, в патроне могут со стороны дна прессовываться слоем упругого пористого материала. С целью повышения метательного эффекта заряд инициируется более, чем одним детонатором или воспламенителем. На чертеже (фиг.) изображено устройство и пример его размещения в защищаемом помещении, иллюстрирующие данное изобретение. Решетчатый корпус состоит из нижнего кольца 1, соединенного стойками 2 с верхним кольцом 3. Нижнее отверстие закрыто крупноячеистой сеткой 4, закрепленной на кольцо 1 и стойках 2. В корпусе размещена емкость 5 из полиэтиленовой пленки, содержащая огнетушащий состав. Распылительный заряд 6 из черного пороха или низкоимпульсного взрывчатого вещества размещен в герметичной емкости - патроне 7 из неметаллического материала с дном из эластичной полиэтиленовой пленки 8. Емкость 7 крепится к верхнему кольцу 3 специальными стойками 9. Заряд инициируется детонирующим шнуром 10, к которому через специальную муфтудержатель 11 присоединен провод с детонатором 12. Над зарядом находится забойка из крупнодисперсного тяжелого песка в эластичной емкости 13. С целью повышения дальности эффективного действия газопорошкового потока в корпуса размещается дополнительный спиралеобразный, удлиненный заряд, изготавливаемый из детонирующего шн ура, шнурового заряда или пластита. Для сокращения времени сгорания порохового заряда и повышения мощности волны газообразных продуктов сгорания заряд из пороха или порошкообразного взрывчатого материала со стороны дна подпрессовывается слоем пористого упругого материала. Для повышения равномерности и плотности фронта огнетушаще го потока, что в свою очередь позволяет повысить площадь эффективного тушения, корпус может быть литым и иметь колоколообразную форму. Конструкция работает следующим образом. Решетчатый корпус, состоящий из сочетания круглых тр уб (1, 3) и прутьев (2), оказывает малое сопротивление при контакте со взрывными волнами и поэтому весьма устойчива к воздействию взрывных волн. Такие решетчатые конструкции при отсутствии непосредственного контакта труб и прутьев с зарядом взрывчатого вещества и при воздействии сильных взрывных волн не разрушаются и не образуют поражающих осколков. Конструкция работает следующим образом. Из труб 1, 3 и прутьев 2 собирается решетчатый корпус. Затем в корпусе помещается емкость с огнетуша щим составом 5. Затем на специальных крючках 9 (фиксаторах), находящихся на тр убе 1 или прутьях 2, закрепляется крупноячеистая сетка 10. После этого корпус переворачивается и основание 1 становится на специальную круглую стойку 10, не препятствующую провисанию сетки 5. Затем в корпусе размещается заряд 6 в патроне 7 с выходящим детонирующим шнуром 10 и закрепляется на стойках 9. После этого через верхнее отверстие в корпус засыпается забойка из крупнозернистого песка или закладываются пакеты с жидкостью. Затем устройство подвешивают за держатель 14 на позицию. Позиция для подвесного устройства выбирается согласно следующей методике. Определяется по справочным или экспериментальным данным удельный расход огнетушащего состава необходимый для тушения горючих материалов, расположенных на защищаемой площади, Задаемся коэффициентом запаса вероятности тушения в зависимости от степени защиты, требуемой заказчиком или принятым на данном предприятии. Площадь, защищаемая данным устройством, определяется по следующей формуле Высота подвешивания данного устройства определяется по формуле при угле раствора устройства други х угла х раствора При Заключительной операцией является присоединение электродетонатора 12 к детонирующему шн ур у 10 через муфту 11. Затем провода электродетонатора 12 включаются в инициирующую сеть. Инициирующая сеть подключается к сигнально-исполнительной системе датчиков и устройства электропитания, которое должно выдавать на инициирующую сеть ток напряжением на менее 6 вольт. При подаче электроимпульса в инициирующую се ть электровоспламенитель (детонатор) срабатывает. Форма и конструкция патрона - сочетание прочного коробообразного герметичного корпуса и герметично соединенного с ним эластичного дна обеспечивает направленную взрывную волну с выровненным фронтом, имеющим сниженную скорость. Форма заряда, размещение в нем воспламенителя идетонатора - одного из нескольких в одном заряде также способствует созданию направленной взрывной волны с фронтом требуемой конфигурации - полусфера. В патроне порох подпрессовывается с помощью слоя поролона, располагаемого со стороны дна патрона. Взрывная волна, состоящая из газообразных продуктов детонации или сгорания, проходит сквозь эластичные и пористые оболочки, уменьшает скорость фронта, снижается и растягивается в глубину перепад давления, вследствие многократных межфазных переходов фронта взрывной волны сквозь границы разделения газовой фазы и твердой скелетной структуры пористых материалов, что снижает бризантное разрушительное и повышает метательное воздействие. Разрушив эластичн ую оболочку, волна входит в контакт с огнетуша щим составом, создавая мощный, газодисперсный, огнетуша щий лоток, который разрывая эластичную оболочку, разделенную на ячейки крупноячеистой сеткой и проходя сквозь эту сетку, выравнивает и уплотняет свой фронт. Решетчатая форма корпуса, а также внутренний и внешний слои картона способствуют отражению взрывной волны и образующегося газопорошкового потока и формированию конусообразного газопорошкового потока. Комплекс вышеприведенных мер способствует образованию мощного, конусообразного газопорошкового потока с заданным углом раствора и скоростным, уплотненным фронтом. Такой поток позволяет обеспечить равномерное мощное воздействие на горящую площадь, сопровождающуюся проникающим напылением огнетушащего состава в обугленную горящую поверхность. Конусообразный лоток эффективен для тушения различных классов горящих материалов, при различной степени развития пожара от возгораний до развитого интенсивного горения. Предлагаемое устройство обеспечивает эффективное тушение значительных площадей на открытом пространстве. Значительно более эффективно тушение при срабатывании устройств в замкнутом помещении, тем более при срабатывании нескольких устройств, расположенных на расстоянии Эти обстоятельства способствуют увеличению суммарной площади тушения от 30 до 80% в зависимости от защищаемой площади, конфигурации помещения и углов раствора конусообразного газопорошкового потока. В подтверждение приводимых помещений проводились экспериментальные исследования, результаты которых приведены в таблице. Вес огнетуша щего состава составлял в большинстве экспериментов 50кг, высота подвески 5м. Таким образом, данное изобретение позволяет создать эффективные исполнительные, мощные, полностью автономные автоматизированные системы пожаротушения, предотвращения взрывов пылей, газов, паров; локализации токсичных и радиоактивных выбросов, а также создания эвакуационных проходов. Данное изобретение наиболее целесообразно использовать для тушения возгораний, быстроразвивающихся пожаров, а также крупномасштабных пожаров легковоспламеняющихся и взрывоопасных материалов в складах, цехах, ангарах, а также пожаров различного оборудования и технологических установок на открытом пространстве и в различных помещениях.