Спосіб теплового захисту об’єктів

Спосіб теплового захисту об'єктів, який полягає утому, що спрямоване на об'єкт захисту тепло вогнища пожежі відбирають охолоджуючою рідиною, який відрізняється тим, що об'єкт оточують порожнистими металічними екранами з неїзотермічним оребренням на їх внутрішніх поверхнях, заповнюють порожнини екранів водою або іншою охолоджуючою рідиною, яка характеризується великою прихованою теплотою пароутворення, обдувають елементи конструкції об'єкту парою, що утворюється усередині екранів Винахід стосується машин, кораблів, поїздів, які призначені для гасіння пожеж, а також стосується інших рухомих і нерухомих об'єктів, що потребують захисту від інтенсивного теплового випромінювання, або ж безпосередньо від вогню, струменів гарячих газів і рідин, наприклад, наметів для рятування пожежників в умовах оточення їх лісовими пожежами, рухомих і нерухомих цистерн з пожежонебезпечними речовинами, складів з вибухівкою і такого іншого Винахід може бути використано також при розробці газоводів і лотків, в які спрямовують факели реактивних двигунів при випробуваннях останніх, і при розробці систем охолодження металургійних печей і агрегатів лідком цього є великі витрати води для теплового захисту протипожежної машини Крім того, рівномірність потоків води, що стікають по поверхні протипожежної машини, може бути легко порушена вогнем і падаючими на машину предметами, наслідком чого буде перегрівання машини Таким чином, відомий спосіб не може забезпечити ефективний надійний тепловий захист протипожежної машини Із числа відомих способів теплового захисту протипожежних машин найбільш близьким до пропонуємого за технічною суттю є спосіб, описаний у вищеназваній книжці "Пожарные автомобили" /прототип/ Сутність винаходу Задача винаходу - створення способу теплового захисту об'єктів, який характеризується здатністю надійно захищати об'єкт від потоків тепла ЩІЛЬНІСТЮ до 500Вт/см2, прямого попадання на об'єкт струменів гарячих газів і рідин, при цьому витрачати мало охолоджуючої рідини на одиницю забраного нею тепла Вказана задача вирішується способом теплового захисту, згідно чому об'єкт оточують повністю або частково порожнистими металічними екранами з неїзотермічним оребренням на їх внутрішніх поверхнях, наносять теплоізоляційне покриття на ЗОВНІШНІ поверхні екранів, заповнюють порожнини екранів водою або іншою рідиною, що характеризується великою теплотою пароутворення, підтримують заданий рівень рідини в екранах шляхом Рівень техніки Відомо спосіб теплового захисту протипожежної машини, який полягає утому, що спрямовують струмені води на ЗОВНІШНІ поверхні машини - спосіб описано в книжці "Пожарные автомобили" під загальною редакцією д т н , проф М Д Безбородько, вид "Машиностроение" , Ленінград, 1982, 168 стор Аналогічний спосіб захисту протипожежної машини використано розробниками а с СРСР № 980734 МКВ А 62 С 27/30 "Лесопожарный агрегат" Відомий спосіб теплового захисту протипожежних машин характеризується істотними вадами Струмені води, які спрямовують на стінки протипожежної машини, після одноразового удару об стінку вільно стікають додолу і остаточно втрачаються, забравши з собою малу частку тепла Нас О 00 ^00 44848 поповнення порожніх екранів рідиною, обдувають елементи конструкції об'єкту парою, що утворюється із рідини у середині екранів ВІДОМОСТІ, ЩО підтверджують можливість здійснення винаходу Спосіб теплового захисту об'єктів здійснюють у два етапи Перший етап є підготовний і полягає у тому, що оточують об'єкт теплового захисту порожнистими металічними екранами з неїзотермічним оребренням на внутрішніх поверхнях екранів і заповнюють порожнини екранів водою або іншою рідиною, яка має велику приховану теплоту пароутворення Другий етап здійснюється під час впливу на об'єкт інтенсивних теплових потоків і полягає у тому, що підтримують заданий рівень рідини в порожнинах екранів шляхом подачі до екранів рідини, обдувають елементи конструкції об'єкту парою, яка утворюється із рідини усередині екранів Оскільки неїзотермічна ребриста теплопередаюча стінка із металу здатна розсіювати непроточну воду теплові потоки ЩІЛЬНІСТЮ більше 500Вт/см2 і теплота пароутворення рідини набагато перевищує и теплоємкість, то пропонуємий спосіб забезпечує надійний захист об'єкту від теплового впливу пожежі і більш ефективне використання охолоджуючої рідини Підтвердження можливості здійснення винаходу є також такі знання В патенті Франції №2539487 МКП F 22 В, 1983, "Електричний паровій котел" стверджується, що неїзотермічна ребриста теплопередаюча стінка із нержавіючої сталі може передавати в вільно киплячу воду /кипіння у великому об'ємі/ теплові навантаження ЩІЛЬНІСТЮ більше 500Вт/см2 Теплові потоки ЩІЛЬНІСТЮ не менше 500Вт/см2 передаються неїзотермічними ребристими теплопередаючими стінками воді в кристалізаторах, що описані в книжці С О Тіктіна "Вапотронная техника", видавництво "Техніка", Київ, 1975, с 121 123 Для пояснення особливостей способу додаються креслення будов для здійснення пропонуємого способу На фіг 1 зображено вигляд протипожежної машини, оснащеної системою теплового захисту, на фіг 2 зображено вигляд протипожежної машини по стрілці А фіг 1 на фіг 3 зображено вузол 1 фіг 2 на фіг 4 зображено вузол II фіг 2, на фіг 5 зображено вигляд по стрілці В фіг 4, на фіг 6 зображено переріз С-С фіг 5, на фіг 7 зображена пневмопдравлічна схема системи теплового захисту протипожежної машини, на фіг 8 зображено загальний вигляд намету з використанням екранів теплового захисту, на фіг 9 зображено нафтосховище з використанням екранів теплового захисту, на фіг 10 зображено вид D фіг 9 з двома типами екранів 10-а і 10-6 теплового захисту, на фіг 11 зображено вузол III фіг 10-а, на фіг 12 зображено вузол IV фіг 10-6, на фіг 13 зображено переріз ЕЕ фіг 10-а, на фіг 14 зображено переріз Ж-Ж фіг 10-6 Протипожежна машина має гусеничне шасі 1 з кабіною 2, оснащеною засобами керування і життєзабезпечення, з баком 3, наповнюваним водою 4, з лафетним брансбойтом 5, з каркасом надбудови 6, що включає нижню опору 7 у вигляді по рожнистого кільця, верхню балку 8, бокові силові стойки 9, а також має систему теплового захисту Система теплового захисту містить у собі металеві порожнисті екрани 10 з неїзотермічним оребренням 11 на їх внутрішніх поверхнях, з вузлами 12 для жорсткого кріплення 10 до опори 7 унизу і ракоподібним фітінгом 13 для кріплення екранів 10 до 8 наверху нежорстко з допомогою пружного вузла 14 з патрубками 15 для відведення генерованої парі, з покриттям 16 на поверхнях екранів 10, а також містить магістраль 17 для подачі води з електронасосним агрегатом 18, з електричними датчиками рівня води 19 і 20, що вмонтовані в вертикальну трубу 21, яка розташована в центрі шасі 1 і сполучена з водяним трактом системи теплового захисту, містить блок автоматики і керування 22, зв'язаний з електронасосним агрегатом 18 і датчиками рівня води 19 і 20, еластичний термостійкий фартух 23 для захисту ходової частини шасі 1 Пропонуємий спосіб теплового захисту здійснюють таким чином Прикріплюють порожнисті екрани 10 до каркасу надбудови 6 з допомогою вузлів 12 і 14 Наносять теплоізоляційне покриття 16 на ЗОВНІШНІ поверхні екранів 10, наприклад, покриття на основі термопінливих графітів марки СГК-1 л~аке покриття при досягненні температури 100 110°С утворює піну і збільшує товщину від З мм до 20 мм, одночасово твердіє, покращуючи свої теплозахисні властивості і заповнюючи технологічні щілини/ ПІСЛЯ ЦЬОГО заповнюють екрани 10 водою шляхом подачі води 4 із бака 3 по магістралі 17 з допомогою електронасос ного агрегату 18 до спрацювання верхнього датчика рівня води 19 Прикріплюють захисний фартух 23 В такому стані система теплового захисту готова до експлуатації в умовах пожежі Під час гасіння пожежі система теплового захисту діє у автономному режимі Для цього натискують кнопку "Пуск" на пульті блоку автоматики 1 керування 22 і останній забезпечує вмикання електронасосного агрегату 18 по сигналу нижнього датчика рівня води 20 і вимикання агрегату 18 по сигналу верхнього датчика рівня води 19 Утворювані пожежею теплові потоки частково затримуються теплоізоляційним покриттям 16 Доля тепла, яка проникає в ЗОВНІШНІ СТІНКИ екранів 10, витрачається на нагрівання води, що заповнює екрани, до температури кипіння і на подальше перетворення води в пару Екрани 10 мають неїзотермічне оребрення 11, яке здатне передавати киплячій воді теплові потоки щильністью більше 500Вт/см2, що перевищує величину можливих теплових потоків від будь-якої пожежі Утворювана усередині екранів 10 водяна пара відводиться через патрубки 15 і спрямовується на елементи конструкції протипожежної машини В кінцевому результаті досягається надійний тепловий захист протипожежної машини, а також мінімізація витрат води для здійснення такого захисту Зазначені особливості пропонуємого способу і системи для його здійснення забезпечують можливості для проникнення протипожежної машини до епіцентру пожежі і для довготривалого перебування там, тобто, для значного розширення тактичних можливостей по виконанню різноманітних задач боро тьби з пожежами Вимикають систему теплового захисту натисканням кнопки "Стоп" на пульті блоку автоматики 1 керування 22 На фіг 8 зображено загальний вигляд намету для рятування пожежників в умовах оточення їх лісовими пожежами Намет 24 містить теплові порожнисті екрани 10 і магістраль подачі води 17, які аналогічні використовуваним в протипожежній машині, що зображена на фіг 1 На фіг 9 зображено нафтосховище 25, на фіг 10 показано вид фіг 9, на якому зображено два типа теплових порожнистих екранів Один з них на виді D "а" виконано у вигляді порожнистої плити 10, а другий на виді D "б" виконано у вигляді секції Й 21 3 і 15 10 10 44848 26, зібраної із груб 27 Обидва типа екранів мають неїзотермічне оребрення 11, при цьому екрани кріпляться до несучого каркасу 28, як це зображено на фіг 11, 12, 13 і 14 Екрани системи теплового захисту нафтосховища оснащені датчиками температури, а також датчиками верхнього і нижнього рівня рідини на кожному ярусі екранів Заповнення екранів рідиною відбувається у разі спрацювання датчиків температури За сигналами датчиків температури блок автоматики і керування посилає команди на вмикання насосів /наприклад, забираючих воду із артезіанських свердловин/ до спрацювання ВІДПОВІДНИХ датчиків рівня рідини 15 їй Фіг. 4 Фіг. 1 4 10 10 У 16 11 10 / C-C ФІГ. 6 J 44848 11 ФІГ. 11 24 10 IT 17 Фіг. 8 Фіг. 12 Фіг. 9 Фіг. 13 26 йб 36 26 Фіг. 10 Фіг. 14 44848 10 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90