Установка для подання пожежогасильної речовини у зону пожежі

Реферат: UA 77727 U UA 77727 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Відомо ряд технічних рішень, які використовуються для створення повітряно-механічної піни та подання її на дальню відстань. На даний час цими технічними рішеннями є пінні лафетні стволи, що призначені для подачі піни середньої кратності. Наприклад, відомий ствол комбінованої подачі піни низької та середньої кратності для гасіння пожеж (патент UA № 89274), що містить корпус, ручку для утримання ствола, пакет сіток для отримання піни середньої кратності, відцентровий розпилювач, приймальний патрубок зі з'єднувальною муфтовою головкою, насадку для отримання піни низької кратності, причому діаметр підтримуючого ствола є більшим діаметра ствола для отримання піни середньої кратності, містить чотири насадки для отримання піни низької кратності, які розміщені по контуру, що збільшує площу взаємодії струменів низької та середньої кратності, в корпусі на виході по периметру встановлені заспокоювачі та розгалуження. В даному пристрої для забезпечення дальності польоту повітряно-механічної піни використовують ряд технічних нововведень: для підтягнення потоку повітряно-механічної піни використовують насадку сплюснутої форми. Струмінь піни низької кратності утворюється завдяки роботі лафетного ствола. При цьому сильний струмінь малої площини і низької кратності забезпечує збільшення дальності польоту піни середньої кратності. Але забезпечення потрібної дальності польоту піни низької кратності спричиняє великі витрати піноутворювача. Для забезпечення дальності польоту піни середньої кратності необхідно під'єднувати ще один робочий рукав від автомобіля, тому для роботи пристрою потрібно два пожежних автомобілі. Відома установка для гасіння пожежі АГВТ, де основною рушійною силою потоку газокрапельної суміші є відпрацьовані гази авіаційної турбіни. Установка АГВТ ефективна тим, що завдяки подачі газоструменевого потоку за допомогою роботи авіаційної турбіни, забезпечується підхід до осередку пожеж нафтових, газових фонтанів та ряду інших пожеж, де необхідно використовувати газоструминний вид гасіння. До недоліків цієї установки належить те, що для подання газокрапельної суміші потрібна автомобільна платформа, яка використовується для маневрування та доставки технічного обладнання до місця виникнення пожежі, в надзвичайних ситуаціях. Дана турбіна працює тільки внаслідок згоряння авіаційного палива, причому для забезпечення її роботи потрібна дуже велика кількість авіаційного палива. Для створення газо-водяного струменя і забезпечення роботи такої установки потрібний додатковий насосний автомобіль або насосна станція, великі витрати води, великий штат обслуговуючого персоналу (не менше шести чоловік). Це все робить установку АГВТ високозатратною та складною у використанні. Крім того, за допомогою такої установки забезпечується утворення газо-водяної суміші, але неможливе утворення повітряно-механічної піни, використання якої є більш ефективним у багатьох випадках. Найбільш близькою до запропонованого рішення є установка для подання пожежогасильної речовини у зону пожежі (патент RU №2233681), який містить пожежні стволи, під'єднані до корпусу, у якому розміщений механізм для утворення вихрового потоку робочого тіла. Механізм утворення вихрового потоку виконаний у вигляді турбіни для обертання та переміщення контейнерів із пожежогасильної речовиною за допомогою вихрового потоку газу або рідини. До недоліків такої установки належить складність у користуванні та низька економічність. Виготовлення та обслуговування контейнерів із пожежогасильною речовиною потребує великих енерговитрат та наявності складного обладнання. При гасінні нафтових пожеж, газових фонтанів потрібна велика кількість таких контейнерів, підвіз яких у великих кількостях пов'язаний із великими витратами пального. Для точного попадання контейнерів у осередок пожежі необхідне спеціальне програмне забезпечення. Наприклад, якщо частота пострілів контейнерів буде низькою, то час локалізації та ліквідації нафтових, газових та складних пожеж з вмістом легкозаймистих речовин суттєво збільшиться, у цьому випадку використання такої установки стане неефективним. В основу запропонованого рішення поставлено задачу підвищити потужність та збільшити дальність подачі потоку пожежогасильної речовини при мінімальних енерговитратах за рахунок надання пожежогасильній речовині вихрового тороїдального руху. Поставлена задача вирішується тим, що вустановці для подання пожежогасильної речовини у зону пожежі, яка містить пожежні стволи, під'єднані до корпусу, у якому розміщений механізм для утворення вихрового потоку пожежогасильної речовини, згідно з запропонованим рішенням, механізм утворення вихрового потоку виконаний у вигляді робочого колеса лопаткового компресора, яке розташоване у корпусі із вихідним соплом для вихрового потоку та закругленим дном, вал робочого колеса з'єднаний із приводом обертового руху, пожежні стволи під'єднані до корпусу з можливістю подання на лопаті робочого колеса компресора піноутворювача під тиском. 1 UA 77727 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Привід обертового руху робочого колеса компресора може бути виконаний у вигляді водяної турбіни, вал якої з'єднаний із валом робочого колеса. Пожежні стволи можуть бути виконані у вигляді генераторів повітряно-механічної піни або у вигляді лафетних стволів. При цьому пожежні стволи можуть бути під'єднані до корпусу компресора на відстані, не меншій від 2/3 висоти вала робочого колеса компресора. Крім того, установка оснащена вузлом регулювання тиску вихрового потоку повітря, виконаним у вигляді каналу для стравлювання повітря, під'єднаним до внутрішньої порожнини корпусу зі сторони дна. Використання запропонованого рішення призводить до утворення тороїдального вихрового потоку пожежогасильної суміші, що у свою чергу забезпечує високу дальність подачі вогнегасильної речовини в епіцентр горіння та збільшення потужності потоку. Піна, що попадає в епіцентр горіння, перекриває доступ повітря і тим самим ліквідує та локалізує пожежу. Особливостями тороїдального руху є те, що у центрі утворюється розрідження робочого тіла, внаслідок чого вогонь, попавши у воронку вихрового тороїдального потоку, постійно буде рухатися до середини тороїдального потоку. Продукти горіння та температура повертатимуться назад в осередок пожежі, тобто окрім піни, що надходить до осередку пожежі, туди буде надходити і вуглекислий газ та продукти горіння, що буде погіршувати реакцію горіння. На фіг. 1 схематично показано запропоновану конструкцію установки для подання пожежогасильної речовини у зону пожежі. На фіг. 2 показано рух робочої речовини утвореного вихрового тороїдального потоку між лопатями робочого колеса компресора. На фіг. 3 показано під'єднання пожежних стволів до корпусу компресора. Запропонована установка для подання пожежогасильної речовини у зону пожежі містить механізм утворення вихрового потоку робочої речовини, який складається із робочого колеса 1 лопаткового компресора з робочим валом 2 та лопатями 3. Робоче колесо 1 розташоване у корпусі 4 з конічним соплом 5 та округленим дном 6. Вал 2 робочого колеса 1 з'єднаний з приводом обертового руху. На фіг. 1 показано, що як привод обертового руху використовується водяна турбіна 7, вал 8 якої з'єднаний із валом 2 робочого колеса 1. До корпусу 4 рівномірно під'єднані пожежні стволи 9. Як видно із фіг. 3, пожежні стволи 9 розташовані в одній горизонтальній площині по периметру поперечного перерізу корпусу 4 на однакових відстанях один від одного. При цьому пожежні стволи 9 можуть бути під'єднані до корпусу компресора на відстані, не меншій від 2/3 висоти вала 2 робочого колеса 1 компресора, що забезпечує найкращі умови для утворення тороїдального вихрового потоку. Можна використовувати будьякі відомі у сучасній промисловості пожежні стволи, наприклад генератори повітряно-механічної піни або лафетні стволи. Установка оснащена вузлом регулювання тиску вихрового потоку повітря, виконаним у вигляді каналу 10 для стравлювання повітря, під'єднаним до внутрішньої порожнини корпусу зі сторони дна 6. 11 - насосний вузол для подачі розчину піноутворювача; 12, 13 - канали подачі піноутворювача: 14 - колектор; 15 - вузол подачі води на водяну турбіну 7; 16 - вхідний патрубок кожуха водяної турбіни 7; 17 - вихідний патрубок кожуха водяної турбіни 7. Запропонована установка працює наступним чином. При роботі вузла подачі води 15 через вхідний патрубок 16 вода подається на водяну турбіну 7, приводячи у рух її лопаті, та виводиться із кожуха турбіни 7 через вихідний патрубок 17. Одночасно через зв'язані між собою робочі вали 2 і 8 приводиться у обертовий рух робоче колесо 1 лопаткового компресора. Для приведення у рух робочого колеса 1 може використовуватися і інший привід: наприклад двигун внутрішнього згоряння, високообертовий електродвигун та інш. При обертанні лопатей 3 робочого колеса 1 через конічне сопло 5 засмоктується повітря, потоки якого попадають на лопаті 3, переміщаються між лопатями, заломлюються, утворюючи тороїдальний вихор. Заломлення потоків повітря відбувається при зіштовхуванні останніх із скругленим дном 6, після чого потоки повітря міняють напрямок і рухаються вздовж стінок корпусу 4 у напрямку сопла 5. Шляхом стравлювання повітря через канал 10 можна регулювати тиск повітря у тороїдальному вихровому потоці, створюючи необхідний перепад зовнішнього і внутрішнього тисків. Від насосного вузла 11 через канал 13 та колектор 14 піноутворювач попадає у канали 12, розташовані у міжстінному просторі корпусу 4. У каналах 12 починається утворення піни, основне піноутворення відбувається у пожежних стволах 9. Повітряно-механічна піна із стволів 9 попадає у корпус 4, підхоплюється тороїдальним вихровим потоком повітря та змішується з ним. Таким чином утворюється тороїдальний вихровий потік пожежогасильної речовини, де речовина із пожежних стволів у вигляді піни, змішана із повітрям, набуває високої швидкості та потужності і через сопло 5 надходить до осередку пожежі. Дальність подачі та потужність такого пожежогасильного потоку набагато вище, ніж у відомих аналогів такого ж призначення. 2 UA 77727 U Всі складові та комплектуючі запропонованого пристрою виготовляються у сучасній промисловості. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 20 1. Установка для подання пожежогасильної речовини у зону пожежі, яка містить пожежні стволи, під'єднані до корпусу, у якому розміщений механізм для утворення вихрового потоку пожежогасильної речовини, яка відрізняється тим, що механізм утворення вихрового потоку виконаний у вигляді робочого колеса лопаткового компресора, яке розташоване у корпусі, корпус виконаний із соплом для вихрового потоку та закругленим дном, вал робочого колеса з'єднаний із приводом обертового руху, пожежні стволи під'єднані до корпусу з можливістю подання на лопаті робочого колеса компресора піноутворювача під тиском. 2. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що привід обертового руху робочого колеса компресора виконаний у вигляді водяної турбіни, вал якої з'єднаний із валом робочого колеса. 3. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що пожежні стволи виконані у вигляді генераторів повітряно-механічної піни. 4. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що пожежні стволи виконані у вигляді лафетних стволів. 5. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що пожежні стволи під'єднані до корпусу компресора на відстані, не меншій від 2/3 висоти вала робочого колеса компресора. 6. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що вона оснащена вузлом регулювання тиску вихрового потоку повітря, виконаним у вигляді каналу для стравлювання повітря, під'єднаним до внутрішньої порожнини корпусу зі сторони дна. 3 UA 77727 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4