RU2640472C1

RU2640472C1 - Fire-extinguishing method with application of gas-liquid mixture

Info

Publication number: RU2640472C1
Application number: RU2017101121A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2017-01-13
Filing date: 2017-01-13
Publication date: 2018-01-09

Abstract

FIELD: fire safety.

SUBSTANCE: in the fire-extinguishing method using a gas-liquid mixture which is carried out by means of a vessel, in which the fire-extinguishing agent is stored and which is connected to a starting cylinder with the working gas, the vessel, in which the fire-extinguishing agent is stored, is fixed by brackets to the engineering structure of the room and equipped with a gas phase discharge device, combined with a measuring feeler for the fire-extinguishing agent and a device for forming a gas-liquid mixture of vortex type, which is designed in the form of a conical mixing chamber with a tangential gas inlet in the upper part, then is connected by a flexible high-pressure hose for working gas, such as nitrogen or CO_2, to the vessel from the starting cylinder. The gas supply is carried out along a vortex element coaxial to the chamber and made in the form of a conical perforated helix with a perforation coefficient in the range of 50÷80%, and the supply of the gas-liquid mixture to the central pipeline is carried out from the lower part of the chamber connected to the fire-extinguishing agent discharge device, combined with a safety valve, while the vertical branch pipe of the chamber through a tee is connected to the fire-extinguishing agent filling device and a pressure indicator, and the formed gas-liquid mixture is directed through the central pipeline to the node point of the distribution network, and then through the distribution network to all sprayers. Each sprayer or assembly of sprayers are provided with an orientor in one or two planes, and each sprayer is made from a base in the form of a fitting with a channel and a divider attached to the holders, and the sprayer base is connected to at least two arch-shaped holders that hold the bushing with a divider, fixed on it and designed as a diffuser with a shoulder bent toward the base with lobes, located along the generatrix of the conical surface of the shoulder, and inside the divider a spray nozzle is additionally installed, which is designed as a cup, fastened by at least three radial, horizontal, flat lobes to the inner surface of the divider, with the cup axis coinciding with the axes of the through-channel of the fitting and bushing, and its inner cavity being directed towards the bushing.

EFFECT: increase in the response speed of the fire-extinguishing system.

2 dwg

Description

Изобретение относится к противопожарной технике.The invention relates to fire fighting equipment.

Известен способ пожаротушения (Рекомендации по проектированию автоматической системы подслойного пожаротушения в железобетонных резервуарах и стальных вертикальных резервуарах со стационарной и плавающей крышей на объектах АК «Транснефть», М., 1996 г., стр. 20, рис. 7; стр. 23, рис. 10), в котором тушение пожара осуществляют посредством сосуда, в котором хранят огнетушащее вещество и соединяют его с пусковым баллоном с рабочим газом.There is a known method of fire extinguishing (Recommendations for designing an automatic sub-layer fire extinguishing system in reinforced concrete tanks and steel vertical tanks with a fixed and floating roof at the facilities of Transneft, Moscow, 1996, p. 20, Fig. 7; p. 23, p. 23 .10), in which the fire is extinguished by means of a vessel in which the extinguishing agent is stored and connected to a starting gas cylinder.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ пожаротушения по патенту РФ №2394619, в котором хранят огнетушащее вещество и соединяют его с пусковым баллоном с рабочим газом, а затем распределяют по трубопроводам с оросителями (прототип).The closest in technical essence and the achieved result is the fire extinguishing method according to RF patent No. 2394619, in which a fire extinguishing substance is stored and connected to a starting cylinder with working gas, and then distributed through pipelines with sprinklers (prototype).

Недостатком известной системы является сравнительно невысокое быстродействие.A disadvantage of the known system is the relatively low speed.

Технический результат - повышение быстродействия системы пожаротушения.The technical result is an increase in the speed of the fire fighting system.

Это достигается тем, что в способе пожаротушения с применением газожидкостной смеси, который осуществляют посредством сосуда, в котором хранят огнетушащее вещество и соединяют его с пусковым баллоном с рабочим газом, сосуд, в котором хранится огнетушащее вещество, крепят кронштейнами к строительной конструкции помещения и оснащают его устройством сброса газовой фазы, совмещенным с мерным щупом для огнетушащего вещества и устройством формирования газожидкостной смеси вихревого типа, которое выполняют в виде конической камеры смешения с тангенциальным вводом газа в верхней части, затем подсоединяют посредством гибкого шланга высокого давления рабочего газа, например азота или СО₂, к сосуду из пускового баллона, при этом подвод газа осуществляют по вихревому элементу, соосному камере и выполненному в виде конической перфорированной спирали с коэффициентом перфорации, лежащим в диапазоне 50÷80%, а подачу газожидкостной смеси в центральный трубопровод осуществляют из нижней части камеры, соединенной с устройством слива огнетушащего вещества, совмещенным с предохранительным клапаном, при этом вертикальный патрубок камеры через тройник соединяют с устройством залива огнетушащего вещества и сигнализатором давления, а сформированную газожидкостную смесь по центральному трубопроводу направляют к узловой точке распределительной сети, а затем через распределительную сеть ко всем оросителям, причем каждый ороситель или блок оросителей снабжают устройством ориентации в одной или двух плоскостях, а каждый ороситель выполняют из основания в виде штуцера с каналом и рассекателя, закрепленного на держателях, при этом основание оросителя соединяют с, по крайней мере, двумя дугообразными держателями, которые удерживают втулку с закрепляемым на ней рассекателем, выполненным в виде диффузора с отогнутым в сторону основания пояском с расположенными по образующим конической поверхности пояска лепестками, а внутри рассекателя дополнительно устанавливают распылитель, выполненный в виде чашки, крепящейся посредством, по крайней мере, трех радиальных, горизонтально расположенных, плоских лепестков к внутренней поверхности рассекателя, при этом ось чашки совпадает с осями сквозного канала штуцера и втулки, а ее внутренняя полость направлена в сторону втулки.This is achieved by the fact that in a fire extinguishing method using a gas-liquid mixture, which is carried out by means of a vessel in which a fire extinguishing agent is stored and connected to a starting cylinder with a working gas, the vessel in which the fire extinguishing substance is stored is fixed with brackets to the building’s building structure and equipped with it a gas phase discharge device combined with a measuring probe for a fire extinguishing substance and a device for forming a gas-liquid mixture of a vortex type, which is performed in the form of a conical mixing chamber with a tangential gas inlet in the upper part, then connected via a flexible high-pressure hose to the working gas, for example nitrogen or CO ₂ , to the vessel from the starting cylinder, while the gas is supplied through a vortex element, a coaxial chamber and made in the form of a conical perforated spiral with a coefficient perforations lying in the range of 50 ÷ 80%, and the gas-liquid mixture is supplied to the central pipeline from the lower part of the chamber connected to the extinguishing agent discharge device, combined with protect a valve, while the vertical chamber pipe is connected through a tee to a fire extinguishing agent device and a pressure signaling device, and the formed gas-liquid mixture is sent through a central pipeline to the nodal point of the distribution network, and then through the distribution network to all sprinklers, each sprinkler or sprinkler unit is supplied orientation device in one or two planes, and each sprinkler is made from the base in the form of a fitting with a channel and a divider mounted on the holders, the base of the sprinkler is connected to at least two arcuate holders that hold the sleeve with a divider fixed to it, made in the form of a diffuser with a band bent towards the base with petals located along the conical surface of the band, and a spray gun is additionally installed inside the divider, made in the form of a cup, fastened by means of at least three radial, horizontally located, flat petals to the inner surface of the divider, while l cup coincides with the axes of the through channel of the fitting and the sleeve, and its internal cavity is directed towards the sleeve.

На фиг. 1 представлена схема устройства для реализации способа пожаротушения с применением газожидкостной смеси, на фиг. 2 представлен дренчерный ороситель.In FIG. 1 shows a diagram of a device for implementing a fire extinguishing method using a gas-liquid mixture, FIG. 2 shows a deluge sprinkler.

Устройство для реализации способа пожаротушения с применением газожидкостной смеси содержит сосуд 1, в котором хранится огнетушащее вещество. Он крепится кронштейнами 18 к строительной конструкции помещения и имеет устройство сброса газовой фазы 5, совмещенное с мерным щупом для огнетушащего вещества.A device for implementing a fire extinguishing method using a gas-liquid mixture contains a vessel 1 in which a fire extinguishing agent is stored. It is attached by brackets 18 to the building’s building structure and has a gas phase discharge device 5 combined with a measuring probe for extinguishing agent.

Сосуд 1 оснащен устройством 2 формирования газожидкостной смеси вихревого типа, которое выполнено в виде конической камеры смешения с тангенциальным вводом в верхней части, посредством гибкого шланга высокого давления 9, рабочего газа (например азота или СО₂), к сосуду 1 из пускового баллона 7, при этом подвод газа осуществляется по вихревому элементу 21, соосному камере 2 и выполненному в виде конической перфорированной спирали с коэффициентом перфорации, лежащим в диапазоне 50÷80%, а подача газожидкостной смеси в центральный трубопровод 11 осуществляется из нижней части камеры, соединенной с устройством слива огнетушащего вещества, совмещенным с предохранительным клапаном 4. Вертикальный патрубок 19 камеры 2 через тройник 20 соединен с устройством залива 3 огнетушащего вещества и сигнализатором давления 6.The vessel 1 is equipped with a device 2 for forming a gas-liquid mixture of a vortex type, which is made in the form of a conical mixing chamber with a tangential inlet in the upper part, by means of a flexible high-pressure hose 9, a working gas (for example nitrogen or CO ₂ ), to the vessel 1 from the launch cylinder 7, while the gas is supplied through the vortex element 21, the coaxial chamber 2 and made in the form of a conical perforated spiral with a perforation coefficient lying in the range of 50 ÷ 80%, and the gas-liquid mixture is supplied to the central pipeline 11 os It is installed from the bottom of the chamber connected to the fire extinguishing agent drain device, combined with the safety valve 4. The vertical pipe 19 of the chamber 2 is connected through the tee 20 to the fire extinguisher bay 3 and the pressure signaling device 6.

Рабочий газ для установок модульного исполнения хранится в пусковом баллоне 7, расположенном рядом с емкостью для огнетушащего вещества, который оснащен запорно-пусковым устройством 8 электрического или термомеханического пуска. Кронштейном 10 осуществляется крепление баллона к строительной конструкции. Для обеспечения подачи газожидкостной смеси оптимальной концентрации ко всем оросителям 14 каждый узел распределительной сети 17 должен включать устройство распределения газожидкостной смеси, при разделении потока на два направления используется стандартный тройник 12, а при разделении потока на три и более направлений используется устройство распределения специальной конструкции 13, например камерного типа. Каждый ороситель 14 или блок оросителей 15 снабжен устройством ориентации 16 в одной или двух плоскостях.The working gas for modular installations is stored in the launch cylinder 7, located next to the container for the extinguishing agent, which is equipped with a locking and starting device 8 of electric or thermomechanical starting. The bracket 10 is used to mount the cylinder to the building structure. To ensure the supply of a gas-liquid mixture of optimal concentration to all sprinklers 14, each node of the distribution network 17 must include a gas-liquid mixture distribution device, a standard tee 12 is used to divide the flow into two directions, and a special design distribution device 13 is used to divide the flow into three or more directions, for example chamber type. Each sprinkler 14 or block of sprinklers 15 is equipped with an orientation device 16 in one or two planes.

Способ пожаротушения с применением газожидкостной смеси осуществляют следующим образом.The fire extinguishing method using a gas-liquid mixture is as follows.

Сосуд 1, в котором хранится огнетушащее вещество, крепят кронштейнами 18 к строительной конструкции помещения и оснащают его устройством сброса газовой фазы 5, совмещенным с мерным щупом для огнетушащего вещества и устройством 2 формирования газожидкостной смеси вихревого типа, которое выполняют в виде конической камеры смешения с тангенциальным вводом газа в верхней части, затем подсоединяют посредством гибкого шланга высокого давления 9 рабочего газа, например азота или СО₂, к сосуду 1 из пускового баллона 7, при этом подвод газа осуществляют по вихревому элементу 21, соосному камере 2 и выполненному в виде конической перфорированной спирали с коэффициентом перфорации, лежащим в диапазоне 50÷80%, а подачу газожидкостной смеси в центральный трубопровод 11 осуществляют из нижней части камеры, соединенной с устройством слива огнетушащего вещества, совмещенным с предохранительным клапаном 4. Вертикальный патрубок 19 камеры 2 через тройник 20 соединяют с устройством залива 3 огнетушащего вещества и сигнализатором давления 6. Сформированную газожидкостную смесь по центральному трубопроводу 11 направляют к узловой точке распределительной сети, а затем через распределительную сеть 17 ко всем оросителям 14. Каждый ороситель 14 или блок оросителей 15 снабжают устройством ориентации 16 в одной или двух плоскостях.The vessel 1, in which the extinguishing agent is stored, is attached with brackets 18 to the building’s building structure and is equipped with a gas phase discharge device 5 combined with a measuring probe for the extinguishing agent and a device for forming a gas-liquid mixture of a vortex type, which is made in the form of a conical mixing chamber with a tangential a gas inlet in the upper part, then is connected by a flexible hose 9, the high pressure working gas, such as nitrogen or _CO2, to the container 1 of the starting cylinder 7, wherein the gas supply osuschest flow through a vortex element 21, a coaxial chamber 2 and made in the form of a conical perforated spiral with a perforation coefficient lying in the range of 50–80%, and the gas-liquid mixture is fed into the central pipe 11 from the lower part of the chamber connected to the extinguishing agent discharge device, combined with a safety valve 4. The vertical pipe 19 of the chamber 2 through a tee 20 is connected to the device 3 of the extinguishing agent and pressure switch 6. The formed gas-liquid mixture through the central pipe the line 11 is directed to the nodal point of the distribution network, and then through the distribution network 17 to all sprinklers 14. Each sprinkler 14 or block of sprinklers 15 is provided with an orientation device 16 in one or two planes.

В дежурном режиме в сосуде 1 для огнетушащего вещества избыточное давление отсутствует. При срабатывании ЗПУ на пусковом баллоне 7 рабочий газ поступает в устройство 2 формирования газожидкостной смеси и обеспечивает получение газожидкостной смеси требуемой концентрации за счет вихревого элемента 20, выполненного в виде конической перфорированной спирали с коэффициентом перфорации, лежащим в диапазоне 50÷80%.In standby mode in the vessel 1 for the extinguishing agent there is no excess pressure. When the ZPU is triggered on the launch cylinder 7, the working gas enters the device 2 for forming a gas-liquid mixture and provides a gas-liquid mixture of the required concentration due to the vortex element 20, made in the form of a conical perforated spiral with a perforation coefficient lying in the range of 50 ÷ 80%.

Особенностью данной системы является использование газожидкостной смеси, которая подается к оросителям установки по одному трубопроводу, что значительно упрощает схему установки, ее монтаж и эксплуатацию.A feature of this system is the use of a gas-liquid mixture, which is supplied to the sprinklers of the installation via one pipeline, which greatly simplifies the installation scheme, its installation and operation.

Эффективность диспергирования жидкости обеспечивается следующими особенностями и технологиями: истечение из оросителей предварительно полученной в специальном устройстве 2 газожидкостной смеси. Это позволяет при невысоких давлениях (0,3-1,0) МПа получить высокую скорость капель (до 200 м/с), что способствует их эффективному дроблению; создание особого вихревого режима течения газожидкостной смеси на входе в ороситель 14 с помощью конической камеры смешения с тангенциальным вводом.The efficiency of liquid dispersion is ensured by the following features and technologies: outflow from gas sprinklers of a gas-liquid mixture previously obtained in a special device 2. This allows at low pressures (0.3-1.0) MPa to obtain a high droplet velocity (up to 200 m / s), which contributes to their effective crushing; creating a special vortex flow regime of the gas-liquid mixture at the inlet to the sprinkler 14 using a conical mixing chamber with a tangential inlet.

Дренчерный ороситель (фиг. 2) состоит из основания 22 в виде штуцера с конической резьбой 23 и сквозным каналом 24. Основание 22 оросителя соединено с, по крайней мере, двумя дугообразными держателями 25, которые удерживают втулку 26 с закрепляемым на ней рассекателем 27, выполненным в виде диффузора с отогнутым в сторону основания 22 пояском 28 с расположенными по образующим конической поверхности пояска 28 лепестками. Внутри рассекателя 27 дополнительно установлен распылитель, выполненный в виде чашки 29, крепящейся посредством, по крайней мере, трех радиальных, горизонтально расположенных, плоских лепестков 30, к внутренней поверхности рассекателя 27. Ось чашки 29 совпадает с осями сквозного канала 24 основания и втулки 26, а ее внутренняя полость направлена в сторону втулки 26.The deluge sprinkler (Fig. 2) consists of a base 22 in the form of a fitting with a tapered thread 23 and a through channel 24. The base 22 of the sprinkler is connected to at least two arcuate holders 25 that hold the sleeve 26 with a divider 27 mounted on it, made in the form of a diffuser with a band 28 bent toward the base 22 with petals located along the generatrices of the conical surface of the band 28. Inside the divider 27, an atomizer is additionally installed, made in the form of a cup 29, fastened by means of at least three radial, horizontally arranged, flat petals 30, to the inner surface of the divider 27. The axis of the cup 29 coincides with the axes of the through channel 24 of the base and the sleeve 26, and its internal cavity is directed towards the sleeve 26.

Чашка 29 распылителя может быть выполнена в виде полусферы с внутренней полостью, эквидистантной и конгруентной внешней сферической поверхности чашки (на чертеже не показано). Чашка 29 распылителя может быть выполнена в виде усеченного конуса с внутренней полостью, направленной в сторону втулки 26 и выполненной в виде поверхности усеченного конуса, эквидистантной и конгруентной внешней поверхности чашки чашки (на чертеже не показано). На внутренней поверхности чашки 29 распылителя, выполненной в виде усеченного конуса и направленной в сторону втулки 26, выполнены винтовые канавки (на чертеже не показано).The cup 29 of the atomizer can be made in the form of a hemisphere with an internal cavity, an equidistant and congruent outer spherical surface of the cup (not shown). The nozzle cup 29 can be made in the form of a truncated cone with an internal cavity directed toward the sleeve 26 and made in the form of the surface of a truncated cone, an equidistant and congruent outer surface of the cup cup (not shown). On the inner surface of the nozzle cup 29, made in the form of a truncated cone and directed towards the sleeve 26, helical grooves are made (not shown in the drawing).

Дренчерный ороситель работает следующим образом.Drain irrigation works as follows.

Жидкость из магистрального трубопровода автоматической стационарной установки пожаротушения (на чертеже не показано), проходя через сквозной канал 24 основания и отверстие во втулке 26, попадает на рассекатель 27 с установленным внутри распылителем 29.The liquid from the main pipeline of an automatic stationary fire extinguishing installation (not shown in the drawing), passing through the through channel 24 of the base and the hole in the sleeve 26, enters the divider 27 with the spray gun 29 installed inside.

Потоки жидкости взаимодействуют с центральным потоком сквозного канала 24 и втулки 26 и, отражаясь от него, формируют отраженные потоки, причем центральный поток продолжает свое движение к распылителю, выполненному в виде чашки 29 с горизонтально расположенными плоскими лепестками 30, а отраженные потоки направляются в стороны мимо рассекателя и формируется равномерный мелкодисперсный распыленный поток жидкости.The fluid flows interact with the central flow of the through channel 24 and sleeve 26 and, being reflected from it, form reflected flows, and the central flow continues its movement to the atomizer, made in the form of a cup 29 with horizontally arranged flat petals 30, and the reflected flows are directed to the sides by a divider and a uniform finely dispersed atomized liquid flow is formed.

Возможен вариант, когда на радиальных, горизонтально расположенных, плоских лепестках 30, жестко соединяющих распылитель, выполненный в виде чашки 29, и внутреннюю поверхность рассекателя 27, закрепляют с зазором дополнительные распылительные элементы (на чертеже не показано), выполненные, например, в виде крыльчатки.It is possible that on the radial, horizontally located, flat petals 30, rigidly connecting the atomizer, made in the form of a cup 29, and the inner surface of the divider 27, additional spray elements (not shown) are made with a gap, made, for example, in the form of an impeller .

Claims

A fire extinguishing method using a gas-liquid mixture, which is carried out by means of a vessel in which a fire extinguishing agent is stored and connected to a starting gas cylinder with a working gas, a vessel in which a fire extinguishing substance is stored is attached by brackets to the building’s building structure and equipped with a gas phase discharge device combined with a measuring probe for extinguishing agent and a device for the formation of a gas-liquid mixture of a vortex type, which is performed in the form of a conical mixing chamber with a tangential input of ha behind in the upper part, then connected by means of a flexible hose of a high pressure of a working gas, for example nitrogen or СО ₂ , to a vessel from a starting cylinder, while the gas is supplied through a vortex element, a coaxial chamber and made in the form of a conical perforated spiral with a perforation coefficient lying in the range of 50 ÷ 80%, and the gas-liquid mixture is supplied to the central pipeline from the lower part of the chamber connected to the fire extinguishing agent drain device, combined with a safety valve, while the tical chamber pipe is connected through a tee to a fire extinguishing agent device and a pressure signaling device, and the formed gas-liquid mixture is directed through a central pipeline to a nodal point of the distribution network, and then through the distribution network to all sprinklers, each sprinkler or sprinkler block being provided with an orientation device in one or two planes, characterized in that each sprinkler is made from the base in the form of a fitting with a channel and a divider mounted on holders, at m the base of the sprinkler is connected to at least two arcuate holders that hold the sleeve with a divider fixed on it, made in the form of a diffuser with a belt bent towards the base with petals located along the conical surface of the belt, and a spray gun made in the form of an additional cups, fastened by at least three radial, horizontally arranged, flat petals to the inner surface of the divider, while the axis of the cup with flows into the axes of the through channel of the nozzle and the sleeve, and its internal cavity is directed towards the sleeve, and on the radial, horizontally located, flat petals that rigidly connect the atomizer made in the form of a cup and the inner surface of the divider, additional atomizing elements made with a gap are made , for example, in the form of an impeller.