Протипожежне загородження

Реферат: Протипожежне загородження містить встановлені навколо пожежонебезпечного устаткування екранні панелі, складені з ділянок теплопідведення теплопередавальних елементів випаровувально-конденсаційного типу, ділянки конденсації яких введено у кінцевий поглинач теплоти зовні загородження. Екранні панелі покриті зовні шаром вогнезахисного матеріалу товщиною не менше 5 мм. UA 88861 U (54) ПРОТИПОЖЕЖНЕ ЗАГОРОДЖЕННЯ UA 88861 U UA 88861 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі будівництва, а саме до вогнестійких будівельних конструкцій, і може бути використана при спорудженні промислових та енергетичних об'єктів. Відома теплообмінна перепона проти загоряння (див. патент РФ № 2376048, МПК А62С 2/06, Е04В 1/94, опубл. 2009 p.) містить заповнену водою металеву ємність, що нагрівається до 100 °С під дією полум'я з утворенням пари та виходом його зовні. В ємності встановлено змійовик, по якому прокачується вода з водогону чи водного джерела, що призначений для охолодження води в металевій ємності для зменшення пароутворення та збільшення часу роботи теплообмінної перепони в порівнянні з металевою ємністю без засобу теплообміну із зовнішнім середовищем. Це технічне рішення дозволяє дещо збільшити час функціонування перепони в порівнянні з ємністю без змійовика, але при цьому система стає активною, тобто потребує для своєї роботи живлення для роботи насосів прокачування води в змійовику, системи управління (автоматичної або ручної), тобто система суттєво ускладнюється, а її надійність знижується. Час функціонування даного пристрою є обмеженим у зв'язку з тим, що втрати води на її випаровування не поповнюються під час пожежі. Як найбільш близького аналога вибрано протипожежне загородження (див. книгу О.Н.Герщуні, О.П.Ніщик, Є.М.Письменний. Випаровувально-конденсаційні системи теплопередачі для ядерних енергетичних технологій.-Київ: Альтерпрес, 2007, рис. 5.19, 5.20, с. 221-223), що містить встановлені навколо пожежонебезпечного устаткування екранні панелі, складені з ділянок теплопідведення теплопередавальних елементів випаровувальноконденсаційного типу, ділянки конденсації яких введено у кінцевий поглинач теплоти зовні загородження. Це технічне рішення дозволяє збільшити час функціонування протипожежного загородження за рахунок відсутності втрат проміжного теплоносія, який знаходиться всередині герметичних корпусів та в режимі випаровування-конденсації переносить підведений до ділянок теплопідведення тепло передавальних елементів тепловий потік зовні загородження до кінцевого поглинача теплоти, наприклад до води водогону чи водного джерела або до атмосферного повітря. Це протипожежне загородження є пасивною системою, що без живлення та систем управління забезпечує виконання задачі локалізації вогнища загоряння. В той же час ефективність роботи даного протипожежного загородження відносно невисока внаслідок швидкого настання кризи теплообміну при безпосередньому прогріванні металевих корпусів теплопередавальних елементів за рахунок променистого та конвективного теплообміну при пожежі, що не дозволяє реалізувати потенційні можливості цього пристрою та знижує його надійність. Малий час до настання кризи теплообміну не дозволяє забезпечити резерв часу, необхідний для розгортання активних засобів гасіння пожежі. В основу корисної моделі поставлено задачу створення протипожежного загородження, в якому нова конструкція ділянок теплопідведення теплопередавальних елементів випаровувально-конденсаційного типу дозволила б забезпечити високу ефективність роботи, надійність та тривалість функціонування при збереженні пасивності дії. Поставлена задача вирішується тим, що в протипожежному загородженні, що містить встановлені навколо пожежонебезпечного устаткування екранні панелі, складені з ділянок теплопідведення теплопередавальних елементів випаровувально-конденсаційного типу, ділянки конденсації яких введено у кінцевий поглинач теплоти зовні загородження, згідно з корисною моделлю, екранні панелі покриті зовні шаром вогнезахисного матеріалу товщиною не менше 5 мм, причому екранні панелі можуть бути виконані у вигляді ділянок теплопідведення теплопередавальних елементів випаровувально-конденсаційного типу прямокутної форми у поперечному перерізі, з'єднаних між собою зварюванням; у вигляді ділянок теплопідведення теплопередавальних елементів випаровувально-конденсаційного типу круглої форми у поперечному перерізі з плавниками на них, з'єднаних між собою зварюванням; у вигляді ділянок теплопідведення теплопередавальних елементів випаровувально-конденсаційного типу квадратної форми у поперечному перерізі, з'єднаних теплопередавальних елементів випаровувально-конденсаційного типу круглої форми у поперечному перерізі з металевим листом зварюванням; у вигляді ділянок теплопідведення, закріплених в трубних дошках, причому зі сторони, протилежній напряму поширення полум'я, встановлено газоущільнюючі вставки; у вигляді двох рядів, розміщених у шаховому порядку ділянок теплопідведення теплопередавальних елементів випаровувально-конденсаційного типу круглої форми у поперечному перерізі, закріплених в трубних дошках; у вигляді двох рядів розміщених у шаховому порядку ділянок теплопідведення теплопередаючих елементів випаровувальноконденсаційного типу круглої форми у поперечному перерізі, споряджених плавниками та закріплених в трубних дошках. Наслідком наявності покриття у вигляді тонкого шару вогнезахисного матеріалу зовні екранних панелей є те, що всередині корпусів теплопередавальних елементів випаровувально 1 UA 88861 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 конденсаційного типу в умовах пожежі встановлюється та тривало підтримується стаціонарний режим випаровування-конденсації теплоносія без настання кризи за рахунок утворення перепаду температури у вогнезахисному матеріалі покриття та часткового зменшення падаючого теплового потоку шляхом відбивання частини випромінювання цим матеріалом. Це дозволяє підвищити ефективність функціонування загородження за рахунок використання у його складі високоефективних теплопередавальних елементів випаровувально-конденсаційного типу, потенційні можливості яких більш повно розкриваються при наявності на їх поверхні термічного опору у вигляді тонкого шару вогнезахисного матеріалу (такий тонкий шар цього матеріалу не підвищує ефективність функціонування вогнезахисних перепон з традиційних матеріалів). Підвищення надійності загородження, як здатності виконувати необхідні функції в заданих режимах та умовах застосування, забезпечується наявністю на його поверхні шару вогнезахисного матеріалу та відмовою від джерел живлення та систем управління, надійності яких повинні були б враховуватися при визначення надійності загородження в цілому та зменшували б підсумкову надійність при їх наявності. Збільшення терміну дії загородження також обумовлено позитивним впливом шару вогнезахисного матеріалу на режим роботи теплопередавальних елементів. Віднесення даного протипожежного загородження до систем з пасивним принципом функціонування обумовлено відсутністю у його складі джерел живлення, систем управління та незалежністю від дій оператора. Технічна суть та принцип дії пропонованого протипожежного загородження пояснюється кресленням. На кресленні зображено: фіг. 1 - протипожежне загородження навколо пожежонебезпечного устаткування у розрізі, яке включає ділянки теплопідведення 1 теплопередавальних елементів випаровувально-конденсаційного типу 2, що утворюють екранні панелі 3 з вогнезахисним матеріалом 4 на них. Ділянки конденсації 5 цих елементів 2 введені в кінцевий поглинач теплоти 6, що являє собою водяний проточний теплообмінник у даному випадку. Протипожежне загородження встановлено навколо пожежонебезпечного устаткування, у даному випадку вузлів підшипників 7 та 8 електрогенератора 9, з'єднаного з турбіною 10; фіг. 2 - ділянки теплопідведення 1 прямокутної форми у поперечному перерізі теплопередавальних елементів випаровувально-конденсаційного типу 2, об'єднаних у екранну панель 3 шляхом утворення, наприклад, зварювальних швів 11 між ділянками теплопідведення 1 елементів 2, при цьому панель споряджена вогнезахисним матеріалом 4; фіг. 3 - ділянки теплопідведення 1 круглої форми у поперечному перерізі теплопередавальних елементів випаровувальноконденсаційного типу 2, об'єднаних у екранну панель 3 з вогнезахисним матеріалом 4 на ній, причому панель 3 утворена виконанням зварювальних швів 11 між плавниками 12, якими споряджені ділянки теплопідведення 1; фіг. 4 - ділянки теплопідведення 1 квадратної форми у поперечному перерізі теплопередавальних елементів випаровувально-конденсаціиного типу 2, об'єднаних у панель 3 з вогнезахисним матеріалом 4 на ній, причому панель утворена шляхом, наприклад, зварювання, з утворенням зварювальних швів 11 між ділянками теплопідведення 1 елементів 2 та металевим листом 13; фіг. 5 - ділянки теплопідведення 1 круглої форми у поперечному перерізі теплопередавальних елементів випаровувально-конденсаційного типу 2, об'єднаних у панель 3 з вогнезахисним матеріалом 4 на кожному з елементів 2 шляхом їх закріплення в трубних дошках 14, причому з однієї із сторін екрана встановлені газоущільнюючі вставки 15 у вигляді кутиків, направлених назустріч напряму поширення полум'я; фіг. 6 - два ряди розміщених у шаховому порядку ділянок теплопідведення 1 круглої форми у поперечному перерізі теплопередавальних елементів випаровувально-конденсаційного типу 2, об'єднаних у панель 3 з вогнезахисним матеріалом 4 на кожному з елементів 2 шляхом їх закріплення у трубних дошках 14; фіг. 7 - два ряди розміщених у шаховому порядку ділянок теплопідведення 1 круглої форми у поперечному перерізі теплопередавальних елементів випаровувальноконденсаційного типу 2, об'єднаних у панель 3 з вогнезахисним матеріалом 4 на кожному з елементів 2 шляхом їх закріплення у трубних дошках 14, причому елементи 2 споряджені плавниками 12. Протипожежне загородження працює наступним чином. У випадку виникнення пожежі (у даному випадку пожежа може виникнути при втраті герметичності підшипникових вузлів 7 і 8 з'єднаного з турбіною 10 електрогенератора 9, витікання водню та наступного його загоряння). Утворювані струмені полум'я та потужні теплові потоки високої густини на шляху свого розповсюдження надходять до протипожежного загородження у вигляді сукупності ділянок теплопідведення 1 теплопередавальних елементів випаровувально-конденсаційного типу 2. Наявність на елементах 2 тонкого шару вогнезахисного матеріалу 4 товщиною не менше 5 мм (наприклад, матеріалу ОПВ-1) дозволяє забезпечити стійкий стаціонарний режим їх роботи без настання обмежень функціонування та передачу сприйнятих теплових потоків до ділянок конденсації 5 і наступну передачу цих потоків до кінцевого поглинача теплоти 6. Таким чином за 2 UA 88861 U 5 10 15 допомогою протипожежного загородження, що є теплообмінною перепоною пасивного принципу дії, забезпечується локалізація вогнища загоряння та збереження працездатності несучих конструкцій машинної зали на початковому, найбільш небезпечному етапі пожежі. Ділянки теплопідведення 1 теплопередавальних елементів 2 можуть компонуватись у суцільні панелі 3, що утворюються при з'єднанні ділянок теплопідведення 1 прямокутної у поперечному перерізі (фіг. 2), квадратної (фіг. 4), круглої з плавниками 12 (фіг. 3) за допомогою зварювальних швів 11 (фіг. 2, 3, 4). Уникнення задимлення, що може мати місце при застосуванні суцільних панелей у протипожежному загородженні, досягається встановленням несуцільних панелей 3 з окремих ділянок теплопідведення 1 теплопередавальних елементів 2, закріплених у трубних дошках 14, причому такі панелі можуть складатися з одного ряду теплопередавальних елементів 2 з газоущільнюючими вставками у вигляді кутиків 15 (фіг. 5) чи двох рядів теплопередавальних елементів 2 (фіг. 6). В останньому випадку ділянки теплопідведення 1 можуть мати круглу (або іншу) у поперечному перерізі форму і встановлюватися у шаховому порядку (фіг. 6) та можуть бути споряджені плавниками 12 (фіг. 7). Перепоною променистому тепловому потокові при застосуванні несуцільних панелей можуть служити вставки 15 (фіг. 5) або другий ряд встановлених у шаховому порядку ділянок теплопідведення 1 теплопередавальних елементів 2 (фіг. 6, 7). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 35 40 45 1. Протипожежне загородження, що містить встановлені навколо пожежонебезпечного устаткування екранні панелі, складені з ділянок теплопідведення теплопередавальних елементів випаровувально-конденсаційного типу, ділянки конденсації яких введено у кінцевий поглинач теплоти зовні загородження, яке відрізняється тим, що екранні панелі покриті зовні шаром вогнезахисного матеріалу товщиною не менше 5 мм. 2. Протипожежне загородження за п. 1, яке відрізняється тим, що екранні панелі виконано у вигляді ділянок теплопідведення теплопередавальних елементів випаровувальноконденсаційного типу прямокутної форми у поперечному перерізі, з'єднаних між собою зварюванням. 3. Протипожежне загородження за п. 1, яке відрізняється тим, що екранні панелі виконано у вигляді ділянок теплопідведення теплопередавальних елементів випаровувальноконденсаційного типу круглої форми у поперечному перерізі з плавниками на них, з'єднаних між собою зварюванням. 4. Протипожежне загородження за п. 1, яке відрізняється тим, що екранні панелі виконано у вигляді ділянок теплопідведення теплопередаючих елементів випаровувально-конденсаційного типу квадратної форми у поперечному перерізі, з'єднаних з металевим листом зварюванням. 5. Протипожежне загородження за п. 1, яке відрізняється тим, що екранні панелі виконано у вигляді ділянок теплопідведення теплопередавальних елементів випаровувальноконденсаційного типу круглої форми у поперечному перерізі, закріплених в трубних дошках, причому зі сторони, протилежній напряму поширення полум'я, встановлено газоущільнюючі вставки. 6. Протипожежне загородження за п. 1, яке відрізняється тим, що екранні панелі виконано у вигляді двох рядів, розміщених у шаховому порядку ділянок теплопідведення теплопередавальних елементів випаровувально-конденсаційного типу круглої форми у поперечному перерізі, закріплених в трубних дошках. 7. Протипожежне загородження за п. 1, яке відрізняється тим, що екранні панелі виконано у вигляді двох рядів, розміщених у шаховому порядку ділянок теплопідведення теплопередаючих елементів випаровувально-конденсаційного типу круглої форми у поперечному перерізі, споряджених плавниками та закріплених в трубних дошках. 3 UA 88861 U 4 UA 88861 U 5 UA 88861 U Комп’ютерна верстка С. Чулій 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 6