Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Вогнегасник, який виконано як герметичний корпус з розташованою у його порожнині вогнегасною речовиною - водою, яка після зміни агрегатного стану під дією джерела термічної енергії спрямовується у вигляді пари для термомеханічного оброблення зони пожежі, який відрізняється тим, що корпус вогнегасника виконано щонайменше з двох телескопічно розміщених стаканоподібних частин, герметично ізольованих одна від другої за допомогою змонтованого між ними ущільнювального пристрою, наприклад кільця з гуми, з можливістю відносного переміщення та фіксування замковим механізмом частин корпусу до розкриття виконаних на одній, наприклад на внутрішній, частині корпусу отворів для паровивільнення, а джерело термічної енергії змонтовано безпосередньо на корпусі, у порожнині якого між зовнішньою і внутрішньою частинами змонтований регулятор тиску пари, наприклад, у вигляді пружини розтягування.

2. Вогнегасник за п. 1, який відрізняється тим, що у порожнині корпусу додатково змонтовано нагрівальний пристрій, наприклад електронагрівач.

3. Вогнегасник за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що до корпусу пристосована оболонка переважно з еластичного матеріалу для закріплення вогнегасника відносно пристрою для транспортування метанням.

Текст

1. Вогнегасник, який виконано як герметичний корпус з розташованою у його порожнині вогнегасною речовиною - водою, яка після зміни агрегатного стану під дією джерела термічної енергії спрямовується у вигляді пари для термомеханічного оброблення зони пожежі, який відрізняється тим, що корпус вогнегасника виконано щонайменше з двох телескопічно розміщених стаканоподіб C2 2 (19) 1 3 рення надлишкового тиску у його порожнині і гасіння вогню досягається після руйнування корпусу, що утворюється під час примусової зміни агрегатного стану певної частини вогнегасячої речовини та її вибухового викиду на палаючий об'єкт у вигляді струменів пари для механічного збиття вогню, та вилучення досить значної його теплової енергії на подальше пароутворення. Недоліком цього вогнегасника є складність його використання та небезпечність пошкодження об'єкту під час гасіння пожежі, що обумовлено вибуховим руйнуванням вогнегасника під тиском пари у порожнині корпусу і, через це, одноразовим використанням вогнегасника. Це збільшує витрати при застосуванні вогнегасника та обмежує можливості його застосування в об'єктах, де руйнування не припустимі, наприклад, в будівлях, що захищаються від вогню. Також виникають обмеження можливостей керування його роботою для більш рівномірної ліквідації зони пожежі, які залежать від сприятливості умов розташування вогнегасника та досягнення у зоні пожежі досить великих енергетичних потоків для зміни агрегатного стану води. Це одночасно зі зміною агрегатного стану води і створенням надлишкового тиску (ефективного при значеннях більш ніж 0,2Мпа) призводить до значного ушкодження об'єкту, що палає. Внаслідок цього зменшується ефективність вогнегасника та збільшуються витрати на усунення шкідливих наслідків пожежі. Поставленим завданням запропонованого винаходу є підвищення ефективності застосування вогнегасника завдяки усуненню можливості його руйнування, зменшенню витрат на проведення пожежних робіт та збільшенням точності спрямування вогнегасячої речовини у вигляді пари. Для цього застосовується вогнегасник який виконано як герметичний корпус з розташованою у його порожнині вогнегасячою речовиною - водою, яка після зміни агрегатного стану під дією джерела термічної енергії спрямовується у вигляді пари для термомеханічної обробки зони пожежі. При цьому корпус вогнегасника виконано з декількох, не меньш як з двух, телескопічно розміщених стаканоподібних частин, герметично ізольованих одна від другої за допомогою змонтованого між ними ущільнювального пристрою (кільця з гуми), з можливістю відносного переміщення та фіксування замковим механізмом частин корпусу до розкриття виконаних на внутрішній частині корпусу отворів для паровивільнення. Джерело термічної енергії змонтовано безпосередньо на корпусі, у порожнині якого між зовнішньою і внутрішньою частинами змонтовано регулятор тиску пари у вигляді пружини розтягування. У порожнині корпусу додатково змонтовано нагрівальний пристрій (електронагрівач). До корпусу вогнегасника пристосована оболонка, переважно з еластичного матеріалу, для закріплення вогнегасника відносно пристрою для транспортування шляхом викидання. Перевагою запропонованого вогнегасника є значно більші можливості для використання його потужності, завдяки більшій безпечності його застосування як акумулятора енергії, більшій трива 87023 4 лості дії, керуванню вивільненням пари і її розподілу у зоні пожежі. Будова і принцип дії запропонованого вогнегасника пояснюється за допомогою Фіг.1 - 5, де на Фіг.1 зображено загальний вигляд вогнегасника, його перетин, на Фіг.2 - перетин вогнегасника у зоні отворів для паровивільнення, 3 - схема роботи вогнегасника, на Фіг.4 - приклад виконання вогнегасника для метання у зону пожежі, на Фіг.5 приклад виконання вогнегасника для метання у зону пожежі зі змонтованими стабілізаторами. Запропонований вогнегасник виконано як герметичний корпус з розташованою у його порожнині 1 вогнегасячою речовиною 2 - водою, яка після зміни агрегатного стану під дією джерела термічної енергії спрямовується у вигляді пари для термомеханічного оброблення зони пожежі. Кількість води визначають за умов достатності тиску і кількості пари для оброблення зони ефектної дії вогнегасника (радіусом до 10м). При цьому корпус вогнегасника виконано з декількох (не менше, як з двох) телескопічно розміщених стаканоподібних частин, герметично ізольованих одна від другої за допомогою змонтованого між ними ущільнювального пристрою 5 (кільця з гуми), з можливістю відносного переміщення частин корпусу до розкриття виконаних на внутрішній частині корпусу отворів 6 для паровивільнення (Фіг.1-3). Більша кількість частин корпусу, ніж дві, доцільна лише за умов компактності за спеціальним призначенням (але виправдовує себе, наприклад, для постійного розміщення у жилих приміщеннях, банках, архівах), бо ускладнює конструкцію, і збільшує вартість вогнегасника. Діаметр отворів, їх кількість (показано умовно на прикладі рис.2 як одностороннє і однорядне) та особливості розташування на корпусі вогнегасника визначаються у залежності від умов розташування вогнегасника та типу об'єкту, який захищається від вогню. Наприклад, для паперу з необхідністю всмоктування пари у матеріал більш ефективні менші значення отворів - 0,1...2мм (залежить від інструменту виконання отворів), для гасіння рідкого палива 1...4 мм (зі збільшенням зменшується тривалість обробки, що може обумовити повторне запалювання). Розташування отворів один відносно іншого доцільне на відстані 5...10 діаметрів (зменшення призводить до погіршення міцності, збільшення - до погіршення щільності струменя пари та механічної її дії)) та розмірів і товщини стінки вогнегасника (визначають розрахунками міцності). Кількість рядів (особливо при використанні плівки для герметизації отворів може бути збільшена, що стабілізує дію струменів пари, її тиск завдяки регулятору тиску). Наприклад, для гасіння пожежі у приміщенні об'ємом 120м3 достатньо вогнегасника з об'ємом води 0,001...0,004м3 (з вивільненням пари під тиском 0,2... 10Мпа до повного випарювання води), що залежить від точності спрямування струменів пари (вогнегасник при вилученні пари може змінювати своє положення під дією реактивної складової). Для покращення попередньої герметизації отвори можуть бути захищені від зовнішнього середовища плівкою (умовно не показана). Джерело термічної енергії 7 для пароутворення змонтовано безпосе 5 редньо на корпусі (рисі) з можливістю попереднього примусового запалювання джерела термічної енергії після отримання інформації про пожежу від датчика (датчик та підпалюючий пристрій умовно не показані). У якості джерела термічної енергії доцільно використовувати сухий спирт або термічну запальну суміш (оксиди металів, рідке паливо) для пароутворення. Це дозволить заздалегідь підготувати вогнегасник для спрацювання (до наближення вогню) та прискорити можливість його спрацьовування у зоні пожежі, або заздалегідь обробити (зволожити парою) місце пожежі і тим самим її уникнути. Для регулювання тиску пари перед вивільненням її з порожнини вогнегасника у порожнині корпусу між зовнішньою і внутрішньою частинами змонтовано регулятор тиску пари 8, наприклад у вигляді пружини розтягування, яка кріпиться між частинами стаканоподібних частин корпусу за допомогою планок 9 (закріплена у стаканоподібній частині 3 корпусу), 10 (закріплена у стаканоподібній частині 4 корпусу) і гвинта 11, що після розтягування пружини переміщенням гвинта при спрацюванні вогнегасника забепезпечує умови для створення необхідного тиску пари та її температури (необхідних по термічним характеристикам) у порожнині корпусу для подальшого силового придушення вогню вивільненням перегрітої пари з отворів у вигляді струменів (показано умовно, рис.3). Регулятор тиску пари може бути для спрощення конструкції і підвищення жорсткості і начального тиску для відносного переміщення частин корпусу виконано у вигляді стержню з легкоплавкого матеріалу (умовно не показано) для створення імпульсних умов розкриття отворів при досягненні у порожнині корпусу певної температури (наприклад, для олова - 231,9°С) та тиску (наприклад 0,45...4Мпа). Для запобігання витоку пари зпід головки гвинта застосовується герметизуюча прокладка 12 (наприклад, з термовитривалої гуми). Для фіксації переміщення стаканоподібних частин корпусу між їх зовнішніми частинами монтують замковий механізм типу розташованих на відстані переміщення частин корпусу гакоподібних стержневих елементів 13, 14 (рисі, 2, 3). Для збільшення швидкості, умов контролю зміни агрегатного стану води (пароутворення) у порожнині корпусу як джерело термічної енергії може бути додатково змонтовано нагрівальний пристрій електронагрівач 15 (показано умовно, Фіг.4). Для можливості транспортування вогнегасника метанням як снаряда (на далеку відстань, наприклад більш 50м) до його корпусу пристосована оболонка 16 (Фіг.4) переважно з еластичного матеріалу для закріплення вогнегасника відносно пристрою для транспортування (тертям або фіксаторами). При метанні вогнегасника на велику відстань може бути для підвищення точності та стабілізації польоту використано стабілізатор 17 (Фіг.5, показано умовно). Як пристрої для транспортування (умовно не показані) можуть використовуватись пневматична гармата або гідравлічне устаткування зі стволом, на якому або в якому розміщують вогнегасник за допомогою оболонки. Транспортування вогнегасника у зону пожежі на невелику від 87023 6 стань (до 25м, у залежності від ваги) може здійснюватись і метанням по типу гранати при закріплені в оболонці ручки (умовно не показаної), що більш економічно у зоні пожежі, ніж метанням гарматою. Робота і принцип використання запропонованого вогнегасника здійснюється у такій послідовності. Вогнегасяча речовина 2, вода, розмішується попередньо у однієї з стаканоподібних частин корпусу, пристосованої для цього частині 3 корпусу порожнині 1, заповненням через отвір (умовно не показаному) у другій стаканоподібній частині 4 корпусу у необхідній кількості (у залежності від розмірів об'єкту по розрахунку або після дослідів (з урахуванням, що теоретично 1л води створює при повному випарюванні до 800л пари), та кількості разового спрацювання. Вогнегасник складають, перевіряючи розміщення (співпадання) фіксаторів замкового механізму - гакоподібних стержневих елементів 11, 12 (Фіг.1), регулятора тиску 8 - пружини, одна частина якої попередньо закріплена на планці 9 - і гвинта 10, а також ущільнювального пристрою 5 - кільця з гуми (типу манжети). Закріплюють джерело термічної енергії 7 (сухий спирт або термічну запальну суміш) безпосередньо на корпусі (рисі) за допомогою кріпильних елементів (умовно не показані, наприклад клей чи посудина для розміщення палива) або в оболонці внутрішньої частини корпусу як нагрівальний пристрій електронагрівач 15 (Фіг.4) та перевіряють придатність для використання (відсутність пошкоджень, можливість пристосування у зоні пожежі з урахуванням особливостей розташування), при необхідності і наявність стабілізаторів 17 (Фіг.5). Для транспортування метанням (пневматична гармата або гідравлічне устаткування, або як гранати) до корпусу вогнегасника пристосовують оболонку 16 переважно з еластичного матеріалу для закріплення вогнегасника відносно пристрою для транспортування (тертям або фіксаторами на ручці гранати). Після цього вогнегасник може застосовуватись для гасіння пожежі. При виникненні безпеки пожежі спрацьовує джерело термічної енергії 7 (безпосереднім або дистанційним підпалом, Фіг.3) або після подачі електроживлення до електронагрівача 15. Над поверхнею води у внутрішньої частини корпусу вогнегасника збирається пара потрібних параметрів та об'єму (як показують досліди, добуток тиску відповідно на об'єм вільної від води порожнини вогнегасника дорівнює добутку тиску у зоні пожежі відповідно на об'єм простору, в якому діє вогнегасник - його активна зона, наприклад об'єм приміщення). Підвищення тиску у порожнині вогнегасника та температура зовнішнього середовища призводять до спрацьовування регулятора тиску 8 - розтягування пружини і вивільнення отворів 6. При цьому у зону пожежі спрямовуються струмені пари під тиском, значно перевершуючим тиск у зоні пожежі (не менш як у 10...20 разів). Більші значення покращують умови гасіння пожежі, але потребують збільшення маси вогнегасника (товщини його стінки). Тиск може у вогнегаснику, 7 його паровій частині, визначатись попередніми дослідами або з рівняння: p ×V pB = 0 0 , VB де відповідно, рВ і VB - тиск і об'єм пари у вогнегаснику, р0, Vo - тиск і об'єм у зоні пожежі. За попередніми дослідами співвідношення тиску пари і тиску у середовищі пожежі (простору) може бути у межах 0,2... 10Мпа, що залежить чинників пожежі (зовнішніх) та транспортних засобів для розміщення вогнегасника у зоні пожежі. Кінетична та теплова енергія пари, що вивільняється швидкісними струменями, витрачається на придушення полум'я, ізолюючи джерело пожежі від кисню повітря. Потужний струмень пари збиває полум'я, охолоджує середовище до температури перегрітої пари, яка інтенсивно поглинає теплову енергію у зоні пожежі при контактах з палаючим об'єктом (наприклад, меблею у помешканні або цінними паперами у банку та тощо). Це значно ефективніше (по термомеханічним характеристикам), ніж використання води або порошку як по інтенсивності тепловідводу та теплообміну, так і швидкості дії та, особливо, точності обробки поверхні, яка може бути оброблена вогнегасячою речовиною у вигляді пари (у 10...20 разів більшою) завдяки цільовому спрямуванню пари через систему отворів, що покращує умови придушення пожежі не лише у замкнутих помешканнях та приміщеннях, а також, що може мати особливе значення, на відкритих об'єктах, наприклад при лікві 87023 8 дації пожежі у цистернах з нафтою (терміналах). Завдяки обмежуванню переміщення стаканоподібних частин корпусу 3,4 і їх утриманню інтенсивність пароутворення не зменшується (при подальшій дії теплової енергії для пароутворення), що забезпечує надійність функціювання вогнегасника у процесі ліквідації аварії на більш тривалий термін, ніж у відомого пристрою. При зменшенні тиску у запланованих межах (10...30% начального) у порожнині вогнегасника знову спрацьовує регулятор тиску, стискуючу пару до витиснення її з корпусу через нижні отвори (перекриті плівкою) і перекриваючи в подальшому на певний термін (декілька секунд(до 3...4 с)) отвори для паровивільнення. Після цього нагріванням залишків води знову створюються потрібні термодинамічні параметри у порожнині вогнегасника, і цикл повторюється. Застосування запропонованого вогнегасника дозволить підвищити потужність придушення пожежі у складних умовах, у приміщеннях з цінним майном (типу банку, архівних), при ліквідації лісових пожеж (попереднім розташуванням на певній дистанції один від одного), пожежах енергоносіїв (нафти та палива), коли через відсутність великої кількості вогнегасячих речовин необхідно значно збільшити ефективність протидії розповсюдженню полум'я. Це стає можливим завдяки збільшенню точності та тривалості і циулічності оброблення палаючої зони, значно ефективнішим використанням пари та її кількості. 9 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 87023 Підписне 10 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Fire-extinguisher

Автори англійською

Savchenko Mykola Fedorovych

Назва патенту російською

Огнетушитель

Автори російською

Савченко Николай Федорович

МПК / Мітки

МПК: A62C 3/04

Мітки: вогнегасник

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/5-87023-vognegasnik.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Вогнегасник</a>

Подібні патенти