Спосіб підпору повітря в аварійному люку і пристрій для його реалізації

Реферат: Винахід належить до галузі протипожежної техніки. Спосіб підпору повітря в аварійному люку полягає в ежектуванні гарячих димових газів з верхньої частини аварійного енергетичного відсіку (ЕВ) в корпус струминного водогазового ежектора, обробці їх на високорозвиненій поверхні тепломасообміну робочої рідини та подачі охолодженої, із збільшеним вологоутриманням, з малим відсотковим вмістом кисню інертної суміші в нижню частину приміщення з метою вирівнювання локальних статичних тисків. Забір димових газів з аварійного ЕВ здійснюють на рівні не вище 0,5 м від зрізу аварійного люка, а виведення парогазоповітряної суміші – з-під люка до аварійного ЕВ під кутом 15-20° від поверхні палуби в аварійне ЕВ. Пристрій для реалізації способу підпору повітря в районі аварійного люка на базу струминного водогазового ежектора, що містить корпус, який у верхній частині оснащений багатоструминною форсункою та каналом підведення продуктів горіння, а в нижній частині – розподільником з трубопроводом відведення відпрацьованої робочої рідини та колектором виведення інертної суміші. Пристрій складається з двох струминних водогазових ежекторів, корпуси яких розташовані так, щоб колектори підведення продуктів горіння розміщувалися безпосередньо під аварійним люком по зовнішній частині його периметра не вище 0,5 м від зрізу аварійного люка, а колектори виведення інертної суміші розташовувалися безпосередньо на рівні люка під кутом 15-20° від поверхні палуби. Група винаходів забезпечує можливість безпечної евакуації особового складу з аварійного ЕВ та зниження загазованості приміщень корабля під час пожежі при відкритих люках в аварійному ЕВ. UA 110777 C2 (12) UA 110777 C2 UA 110777 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до галузі протипожежної техніки. Він може бути використаний як засіб для безпечної евакуації особового складу при пожежі в енергетичних відсіках (ЕВ) та зниження інтенсивності поширення димових і токсичних газів за межі аварійного приміщення кораблів проекту 1124 (та їх модифікацій), а також кораблів других проектів, що мають аварійні люки з вертикальними трапами для виходу з ЕВ. При виникненні пожежі в ЕВ кораблів, первинними заходами є герметизація приміщення. Проте виконання цих заходів потребує значного часу. Крім того, в приміщенні може знаходитись особовий склад чергової зміни, якому при розвитку пожежі необхідно залишити аварійне приміщення. Врешті-решт, часто виникає необхідність ввести в приміщення, в якому розвивається пожежа, групу розвідки аварійної партії з метою огляду приміщення, евакуації потерпілих, виявлення вогнища пожежі і його локалізації. Кораблі відносно великої водотоннажності для вирішення таких завдань оснащені стаціонарними шахтами аварійних виходів з нижніх майданчиків ЕВ, які дозволяють захистити особовий склад, що евакуюється, принаймні від теплової дії. Складність реалізації цього конструктивного рішення на кораблях класу "корвет" (проект 1124 з модифікаціями) і аналогічним їм полягає в тому, що ЕВ таких кораблів захаращені обладнанням, передусім в нижній частині, не мають суцільних майданчиків. Як правило виходом з ЕВ такого корабля є люк в розташованій зверху палубі, до якого веде вертикальний трап, прикріплений безпосередньо до перегородки і не захищений конструктивними засобами. Слід зауважити, що при пожежі в найкоротший термін у верхній частині приміщення скупчується велика кількість диму і піднімається висока температура. Ці чинники є небезпечними для людей, що покидають ЕВ і можуть призвести як до отруєння чадними газами, так і до термічних опіків. Відоме технічне рішення для безпечної евакуації особового складу з ЕВ, що застосовується на деяких кораблях [1, 2]. Для цього передбачається застосування системи зрошування вахт і сходів, що за своїм складом є трубопроводом із зрошувачами, який підключений до водяної протипожежної системи. Принцип дії системи оснований на подачі води крупнодисперсного розпилу (0,6-1,2 мм) в районі аварійних трапів. Основним недоліком вибраного аналога є те, що цей спосіб при охолодженні конструкцій сходу та незначному охолодженні газоповітряного середовища не виключає поширення димових газів через відкритий люк за межі аварійного ЕВ по інших приміщеннях корабля. Відоме технічне рішення [3], що є засобом зниження інтенсивності поширення диму і токсичних газів за межі аварійного приміщення, і має у своєму складі два паралельні П-подібні колектори, які розміщені паралельно аварійному люку, один внутрішній по периметру аварійного люка та другий зовнішній - на відстані від внутрішнього на 0,1-0,15 м. Колектори підключені до водяної протипожежної системи та оснащені відцентрово-струминними розпилювачами з нахилом до площини колекторів на кут 30°. Між колекторами на поворотних штангах, що можуть обертатися навколо своєї подовжньої осі, закріплені штори, які зрошуються при подачі робочої рідини. Недоліком технічного рішення вибраного прототипу [3] є те, що простір в районі аварійних люків в ЕВ кораблів класу "корвет" (проект 1124 з модифікаціями) і кораблів меншої водотоннажності затіснений різним обладнанням, у тому числі і електрообладнанням, а використання систем з відкритим зрошуванням може привести до виходу їх з ладу. Відомий спосіб підпору повітря в аварійних приміщеннях при пожежі [4], що полягає в ежектуванні гарячих димових газів з верхньої частини аварійного ЕВ в корпус струминного водогазового ежектора, обробці їх на високорозвиненій поверхні тепломасообміну робочої рідини і подачі охолодженої, із збільшеним вологоутриманням та малим відсотковим вмістом кисню інертної суміші в нижню частину приміщення з метою вирівнювання локальних статичних тисків і, як наслідок, зниження інтенсивності газообміну через відкритий отвір. Відоме технічне рішення [5], що містить порожнистий корпус, який у верхній частині оснащений багатоструминною форсункою та каналом підведення продуктів горіння, а в нижній частині розподільником з системою відведення відпрацьованої робочої рідини та колектором виведення інертної суміші. Недоліками відомого способу та пристрою (прототипів) є: а) спосіб вирівнювання локальних статичних тисків малоефективний для отворів, розташованих в горизонтальних перекриттях (палубах) кораблів і не виключає вихід високотемпературних димових газів через відкритий люк в приміщення, що розташовані над аварійним; б) пристрій не призначався для створення підпору повітря в аварійному люку і недостатньо ефективно здатний формувати підпірний потік. 1 UA 110777 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 В основу винаходу поставлена задача створення зони підвищеного тиску на рівні аварійного люку способом підпору повітря для використання в ЕВ кораблів проекту 1124 (і їх модифікацій) в районі аварійних люків з вертикальними трапами та пристроєм для його реалізації шляхом використання системи безіскрових побудників витрати на базі струминних водогазових ежекторів, що оснащені колекторами забору димових газів з аварійного відсіку та колекторами виведення парогазоповітряної суміші назад в аварійний відсік, та забезпечити зниження інтенсивності виходу димових газів через відкритий аварійний люк за рахунок створення підпору повітря, що утворюється потоком парогазоповітряної суміші, який надходить з відповідного колектора виведення парогазоповітряної суміші, спрямованого в аварійний ЕВ. Суть способу підпору повітря в аварійних люках зводитися до того, що робочу рідину під необхідним тиском подають на багатоструминні форсунки струминних водогазових ежекторів. В процесі руху в корпусах струминних водогазових ежекторів робоча рідина, розбиваючись на краплі, створює високорозвинену поверхню тепломасообміну і забезпечує ежектування газової фази через корпуси ежекторів. Колектор забору димових газів з аварійного відсіку розташовують не вище ніж на 0,5 м від аварійного люка. Через різницю перепадів тисків між аварійним ЕВ та суміжним приміщенням, що розташоване над аварійним ЕВ, та між аварійним ЕВ і щілинами колектора забору димових газів частина високотемпературної парогазоповітряної суміші буде втягнена в корпуси струминних водогазових ежекторів. Тепломасообмінні процеси на краплях та струменях робочої рідини призведуть до охолодження димових газів, збільшення їх вологоутримання, очищення від твердих аерозолів (сажі). Через колектор виведення парогазоповітряної суміші, який розташовують безпосередньо під аварійним люком, потік інертної суміші направляють під кутом 15-20° від поверхні палуби (у якій розташований люк) в аварійне приміщення. В результаті це приведе до формування надлишкового тиску в районі аварійного люка та значного зниження газообміну між аварійним ЕВ і приміщенням, розташованим над ним, а отже, до зниження загазованості приміщень корабля під час пожежі в аварійному ЕВ. Пристрій для реалізації способу підпору повітря в аварійному люку складається з двох струминних водогазових ежекторів. Кожен струминний водогазовий ежектор (фіг. 1) складається з: корпусу 3, який виконують у вигляді порожнистої труби круглого, квадратного або прямокутного перерізу. У верхній частині на одній осі з корпусом 3 розташовують багатоструминну форсунку 4 і підключають її до трубопроводу робочої рідини 5 (корабельної протипожежної системи). До зрізу верхньої частини корпусу 3 пристиковують напрямний патрубок вхідної частини 8, що стикований з вхідним колектором 9. У нижній частині корпусу 3 розміщують розподільник 1 з трубопроводом 10 відведення відпрацьованої робочої рідини. До розподільника 1 пристиковують напрямний патрубок 2, стикований з вихідним колектором 6. Вихідний колектор 6 оснащують патрубками, нахиленими на 15-20° від палуби. На фіг. 1 цифрою 7 позначені стрілки напряму руху газової фази в корпусі струминного водогазового ежектора. Пристрій для реалізації способу підпору повітря в аварійному люку розташовують так, щоб вихідні колектори обох ежекторів розміщувались безпосередньо під аварійним люком по зовнішній частині його периметра (фіг. 2). Робота пристрою для реалізації способу підпору повітря в аварійному люку здійснюється таким чином (фіг. 2). При виникненні пожежі в ЕВ 11 включають подачу з пожежної магістралі 5 на багатоструминні форсунки 4 струминних водогазових ежекторів 12. Димові гази з аварійного ЕВ 11 ежектуються у вхідні колектори 9 систем струминних водогазових ежекторів 12. Цим досягається розподіл газового потоку з аварійного ЕВ на два слабкіших: один прямує до аварійного люка 13, а другий - в пристрій для реалізації способу підпору повітря в аварійному люку. Після тепломасообмінної обробки на струменях та краплях робочої рідини отримана інертна суміш виводиться з вихідного колектора 6 в зустрічному напрямку до тієї частини газового потоку, що рухається до аварійного люка, створюючи в районі люка зону з надлишковим тиском парогазоповітряного середовища. Ця зона буде перешкоджати виходу високотемпературних димових газів в суміжне приміщення, але не буде перешкоджати руху особового складу через аварійний люк. Як робочу рідину використовують дистильовану, прісну, морську воду або воду з поверхнево-активними речовинами. Таким чином: 1. Спосіб підпору повітря в аварійному люку та пристрій для його реалізації сприяє збільшенню рівня безпеки особового складу кораблів класу "корвет" (проект 1124 з модифікаціями) і кораблів меншої водотоннажності при проведенні заходів щодо боротьби з пожежею шляхом створення підпору повітря на зрізі аварійного люка та підтримці невисокої 2 UA 110777 C2 5 10 15 20 температури в районі аварійного виходу, що дозволить провести розвідку вогнища, евакуацію особового складу і дії з пожежогасіння без необхідності герметизації люка до аварійного ЕВ. 2. У пристрої для реалізації способу підпору повітря в аварійному люку як робоча рідини може застосовуватися морська або прісна вода з штатної протипожежної системи, дистильована вода, розчини з поверхнево активними речовинами. 3. Пристрій для реалізації способу підпору повітря в аварійному люку невибагливий в експлуатації і не має обмежень під час використання. Джерела інформації: 1. Проект 1135. Спецификация. Ч. IV. Судовые системы. Інв. 32156, 1969. - С. 10-13. аналог. 2. Технічний проект. Корвет проект 58250. Специфікація Ч. 7. Енергетична установка. Інв. 2449-нц. С. 44. - аналог. 3. Патент UA, 165. Куріпко О.В., Зацарінна Т.Г., Глушкова О.В., Померанцев Є.Е., Сісін О.О. (Україна) - №20041109537; Заявл. 22.11.04; Опубл. 30.10.08. - аналог. 4. Курипко О.В. Способ естественной герметизации аварійного помещения при пожаре // Тр. Междунар. конфер. "Прикладные проблемы механіки жидкости и газа". - Севастополь: СевГТУ, 1998. - С. 80-82. - прототип. 5. Патент 24943 А України, МКІ А 62 С2/00. Спосіб гасіння розлитих по поверхні пальних матеріалів і пристрій для його реалізації. Куріпко О.В., Крастельов М.М. (Україна) - № 97062590; Заявл. 03.06.97; Опубл. 06.10.98. 4 с. - прототип. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 35 40 1. Спосіб підпору повітря в аварійному люку, що полягає в ежектуванні гарячих димових газів з верхньої частини аварійного енергетичного відсіку (ЕВ) в корпус струминного водогазового ежектора, обробці їх на високорозвиненій поверхні тепломасообміну робочої рідини та подачі охолодженої, із збільшеним вологоутриманням, з малим відсотковим вмістом кисню інертної суміші в нижню частину приміщення з метою вирівнювання локальних статичних тисків, який відрізняється тим, що забір димових газів з аварійного ЕВ здійснюють на рівні не вище 0,5 м від зрізу аварійного люка, а виведення парогазоповітряної суміші - з-під люка до аварійного ЕВ під кутом 15-20° від поверхні палуби в аварійне ЕВ. 2. Пристрій для реалізації способу підпору повітря в районі аварійного люка на базу струминного водогазового ежектора, що містить корпус, оснащений у верхній частині багатоструминною форсункою та каналом підведення продуктів горіння, а в нижній частині розподільником з трубопроводом відведення відпрацьованої робочої рідини та колектором виведення інертної суміші, який відрізняється тим, що складається з двох струминних водогазових ежекторів, корпуси яких розташовані так, щоб колектори підведення продуктів горіння розміщувалися безпосередньо під аварійним люком по зовнішній частині його периметра не вище 0,5 м від зрізу аварійного люка, а колектори виведення інертної суміші розташовувалися безпосередньо на рівні люка під кутом 15-20° від поверхні палуби. 3 UA 110777 C2 4 UA 110777 C2 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5