RU2075315C1 - Volume fire extinguishing apparatus - Google Patents
Volume fire extinguishing apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2075315C1 RU2075315C1 RU95108361A RU95108361A RU2075315C1 RU 2075315 C1 RU2075315 C1 RU 2075315C1 RU 95108361 A RU95108361 A RU 95108361A RU 95108361 A RU95108361 A RU 95108361A RU 2075315 C1 RU2075315 C1 RU 2075315C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- charge
- fire extinguishing
- cooling cylinder
- aerosol
- casing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fire-Extinguishing Compositions (AREA)
- Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области пожаротушения, а именно к устройствам, действие которых основано на использовании в качестве ингибитора горения аэрозоли, образовавшейся при горении пиротехнической смеси и выделяющейся в защищаемый объем. The invention relates to the field of fire extinguishing, and in particular to devices whose action is based on the use of aerosols as a combustion inhibitor generated during the combustion of a pyrotechnic mixture and released into a protected volume.
Известно устройство для объемного тушения пожаров, содержащее пиротехнический заряд и узел его воспламенения, помещенные в корпус, снабженный соплом для выхода газообразных продуктов горении в защищаемый объем, описанное в изобретении по международной заявке PCT/RU/00071 от 07.04.92 с приоритетом заявки SU N 4925423 от 08.04.91 "Способ получения огнетушащей смеси и устройство для его осуществления", А 62 С 5/02, A 62 D 1/00, номер международной публикации WO 92/17244 от 15.10.92. Пиротехническая композиция (глицерино-азидный полимер с высокоазотсодержащим компонентом или нитрат щелочных металлов с горючим связующим) при горении образует аэрозоль с высокой огнетушащей способностью смеси высокодисперсных твердых частиц ингибиторов горения и нейтральных газов, транспортирующих их в зону пожара. A device for volumetric fire extinguishing, containing a pyrotechnic charge and its ignition unit, is placed in a housing equipped with a nozzle for the exit of gaseous products of combustion into a protected volume, described in the invention according to international application PCT / RU / 00071 of 04/07/92 with priority application SU N 4925423 dated 04/08/91 "A method for producing a fire extinguishing mixture and a device for its implementation", A 62
Недостатком известного устройства является высокая температура продуктов горения пиротехнического состава из-за преобладающего содержания в образующемся аэрозоле нейтральной среды азота, который к тому же вредно воздействует на живые организмы, что ограничивает область применения для защиты объемов, необходимых для дыхания. A disadvantage of the known device is the high temperature of the combustion products of the pyrotechnic composition due to the predominant content of a neutral nitrogen atmosphere in the resulting aerosol, which also affects living organisms, which limits the scope for protecting the volumes needed for respiration.
Более совершенным является устройство по изобретению, описанному в заявке на патент РФ N 5026917 от 11.02.92 "Способ тушения пожара и устройство для его осуществления", A 62 C 3/00, по которой принято положительное решение от 23.08.92. В известном устройстве для объемного тушения пожаров в термозащищенном корпусе, закрытом крышкой с соплами и узлом воспламенения, размещена пиротехническая шашка, в состав которой включены соли и гидроокиси щелочных металлов, соединения металлов щелочно-земельной и переходных групп, обладающих лучшими ингибирующими свойствами. More perfect is the device according to the invention described in the patent application of the Russian Federation N 5026917 of 02/11/92 "Method of extinguishing a fire and a device for its implementation", A 62
Продукты горения пиротехнической шашки выделяются в виде аэрозольной смеси, включающей в себя как газообразные соединения, так и ультрадисперсные частицы эффективные ингибиторы горения. Образующаяся газо-аэрозольная смесь экологически безопасна. The combustion products of the pyrotechnic checkers are emitted in the form of an aerosol mixture, which includes both gaseous compounds and ultrafine particles effective combustion inhibitors. The resulting gas-aerosol mixture is environmentally friendly.
Дополнительно, с целью активного перемешивания продуктов горения с окружающим воздухом, над корпусом с переменным инжекционным зазором осесимметрично установлен охлаждающий цилиндр, который монтируется в заданном положении на корпусе посредством бандажа, скрепляемого болтовым соединением. Additionally, in order to actively mix the combustion products with the surrounding air, a cooling cylinder is mounted axisymmetrically above the casing with a variable injection gap, which is mounted in a predetermined position on the casing by means of a band fastened by a bolted connection.
Согласно указанному изобретению промышленно выпускаются огнетушители со следующими техническими характеристиками:
масса пиротехнической шашки 3,0 кг
удельная теплота сгорания 3700-3800 кДж/кг
диаметр корпуса 165 мм
габаритная длина 485 мм
время работы 90 120 с
максимальный защищаемый объем 60 м3
Практически отработка конструкции устройства позволила оптимизировать (по сокращению длины высокотемпературного факела) величину инжекционного зазора для различных составов шашки:
для низкоэнергетических составов 1.3 5 мм;
для составов 4.5, использующих энергетические добавки 35 мм;
для аналогичных, но с высокой температурой горения (≈ 2170oC) составов 7.8 50 мм.According to the specified invention, fire extinguishers with the following technical characteristics are commercially available:
weight of pyrotechnic checkers 3.0 kg
specific heat of combustion 3700-3800 kJ / kg
case diameter 165 mm
overall length 485 mm
operating time 90 120 s
maximum protected volume 60 m 3
Practically testing the design of the device made it possible to optimize (by reducing the length of the high-temperature flame) the size of the injection gap for various compositions of the checker:
for low-energy compositions 1.3 5 mm;
for formulations 4.5 using 35 mm energy additives;
for similar, but with a high combustion temperature (≈ 2170 o C) compositions of 7.8 50 mm
При этом в охлаждающем цилиндре за счет активного перемешивания с инжектируемым воздухом из защищаемого помещения температура аэрозольной смеси снижена до 120.160oC, что заметно ниже температуры воспламенения органических соединений.Moreover, in the cooling cylinder due to active mixing with the injected air from the protected room, the temperature of the aerosol mixture is reduced to 120.160 o C, which is noticeably lower than the ignition temperature of organic compounds.
Недостатком известной конструкции является невысокая функциональная надежность, которая определяется следующим. A disadvantage of the known design is the low functional reliability, which is determined by the following.
Во-первых, из-за крепления бандажа на корпусе посредством силового замыкания усилием трения скольжения не гарантирована сохранность заданного взаиморасположения охлаждающего цилиндра и корпуса (т.е. величины инжекционного) при эксплуатации в условиях тряски, вибрации и т.п. транспортных возмущений, например, в салонах и моторных отсеках автомобилей, авиалайнеров, железнодорожных вагонов, бронетехники, плавсредств и т.д. Firstly, due to the fastening of the bandage on the casing by means of a force closure by the sliding friction force, the preservation of the predetermined relative position of the cooling cylinder and the casing (i.e., the injection size) during operation under conditions of shaking, vibration, etc. transport disturbances, for example, in the salons and engine compartments of cars, airliners, railway cars, armored vehicles, boats, etc.
Снаряженный шашкой корпус, как показали полигонные испытания, может перемещаться относительно закрепленного на опоре бандажа, изменяя расчетный для данного вида пиротехнической шашки инжекционный зазор и, как следствие, снижается эффективность пожаротушения. The case equipped with a checker, as shown by field tests, can move relative to the bandage fixed to the support, changing the injection clearance calculated for this type of pyrotechnic checker and, as a result, the fire fighting efficiency is reduced.
Во-вторых, при сборке огнетушителя установка в каждом из заданных положений охлаждающего цилиндра осуществляется оператором, что субъективно и не гарантирует точности и надежности фиксации крепления. Secondly, when assembling a fire extinguisher, the installation in each of the given positions of the cooling cylinder is carried out by the operator, which is subjective and does not guarantee the accuracy and reliability of fixing the mount.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение функциональной надежности устройства. The problem to which the invention is directed, is to increase the functional reliability of the device.
Требуемый технический результат достигается тем, что в известном устройстве для объемного тушения пожаров, содержащем генерирующую аэрозольный ингибитор горения, пиротехническую шашку, помещенную в термозащитном корпусе, в крышке которого установлены узел воспламенения и равнораспределенные по периферии выходные сопла, над которыми осесимметрично смонтирован охлаждающий цилиндр, закрепленный на корпусе посредством бандажа, согласно изобретение, на корпусе выполнены кольцевые канавки с шагом, кратным ширине бандажа, имеющего в поперечном сечении форму скобы. The required technical result is achieved by the fact that in the known device for volumetric fire extinguishing, containing an aerosol generating flame retardant, a pyrotechnic checker placed in a heat-shielding case, in the cover of which there is an ignition unit and output nozzles equally distributed along the periphery, over which a cooling cylinder is mounted axially symmetrically mounted on the body by means of a bandage, according to the invention, annular grooves are made on the body with a step that is a multiple of the width of the band having in the pope river section shaped staples.
Выполнение кольцевых канавок под скобу бандажа на корпусе используется в качестве базирующих опор для бандажа, фиксирующих заданное положение охлаждающего цилиндра, ребер жесткости на внутренней поверхности корпуса, увеличивающих его конструктивную прочность. The implementation of the annular grooves under the brace of the brace on the body is used as the base supports for the brace, fixing the preset position of the cooling cylinder, stiffeners on the inner surface of the body, increasing its structural strength.
Отличительные признаки позволяют гарантированно точно устанавливать охлаждающий цилиндр в заранее заданное положение относительно корпуса размещением бандажа в необходимых для этого кольцевых канавках, чем обеспечивается требуемый инжекционный зазор, соответствующий режиму эффективного функционирования комплектуемой пиротехнической шашки. Distinctive features make it possible to accurately set the cooling cylinder in a predetermined position relative to the housing by placing the bandage in the annular grooves necessary for this, which ensures the required injection gap corresponding to the mode of effective functioning of the completed pyrotechnic checker.
Кроме того, за счет геометрического замыкания [-образной формы бандажа в кольцевых канавках корпуса надежно фиксируется положение охлаждающего цилиндра на все время эксплуатации неизменным в условиях динамических нагрузок. In addition, due to the geometrical closure of the [-shaped bandage in the annular grooves of the housing, the position of the cooling cylinder is reliably fixed for the entire period of operation unchanged under dynamic loads.
Повышение жесткости корпуса позволило получить дополнительный технический результат: за счет использования технологии прямого прессования термоизолирующей прослойки из питьевой соды получить на 30% увеличение ее массы. В результате повысилась абляционное действие термоизолирующей прослойки корпуса и увеличился объем продуктов термораспада соды, уносимых потоком горячих газов, чем повышается ингибирующий эффект и, как следствие, снижается протяженность высокотемпературного факела продуктов горения пиротехнической шашки. Increasing the stiffness of the casing made it possible to obtain an additional technical result: through the use of direct compression technology of a thermally insulating layer of drinking soda, to obtain a 30% increase in its mass. As a result, the ablative effect of the thermally insulating layer of the body increased and the volume of thermal decomposition products of soda carried away by the flow of hot gases increased, which increases the inhibitory effect and, as a result, decreases the length of the high-temperature flame of the pyrotechnic checkers combustion products.
НА фиг.1 изображен общий вид устройства; на фиг. 2 узел I на фиг.1, узел бандажа с максимальным инжекционным зазором; на фиг.3 то же, среднее положение; на фиг.4 то же, с минимальным инжекционным зазором. Figure 1 shows a General view of the device; in FIG. 2 node I in figure 1, the node of the bandage with a maximum injection gap; figure 3 the same middle position; figure 4 is the same, with a minimum injection gap.
В корпусе 1 помещена пиротехническая шашка 2 одного из рекомендованных в таблице составов, которые не чувствительны к удару, трению, детонации. Для технической реализации изобретения возможно использовать практически любые пиротехнические составы, продукты горения которых содержат ультрадисперсные конденсированные частицы. In the
Между шашкой 2 и корпусом 1 запрессован слой 3 гидрокарбоната натрия массой 1,2 кг относительно дешевого и допустимого материала для абляционной термозащиты корпуса 1. Корпус 1 закрыт крышкой 4 с центральным резьбовым отверстием под узел 5 воспламенения шашки 2 и равнораспределенными по периферии соплами 6 диаметром 12 мм в количестве 8 штук. A layer of
Над соплами 6 посредством бандажа 7 смонтирован охлаждающий цилиндр 8 аксиально корпусу 1 с необходимым инжекционным зазором A. Так как давление в корпусе 1 из соображений безопасности ограничено 2 атм, то объем инжектируемого в цилиндр 8 воздуха невозможно регулировать скоростью потока аэрозоля. Above the
Изменяя инжекционный зазор A, добиваются наиболее благоприятной дисперсности воздушно-аэрозольной смеси за счет термодиффузии и резкого снижения ее температуры при вынужденном конвективном теплообмене потому, что устройство работает в режиме струйного насоса. By changing the injection gap A, they achieve the most favorable dispersion of the air-aerosol mixture due to thermal diffusion and a sharp decrease in its temperature during forced convective heat transfer because the device operates in the jet pump mode.
На корпусе 1 выполнено шесть кольцевых канавок 9.14 с шагом 15 мм, равным половине ширины [-образного в сечении бандажа 7. On the
Установкой бандажа 7 в канавках 9 и 11 (фиг.1 и 2) обеспечивается инжекционный зазор A 50 мм для составов 1.3 шашки 2. Бандаж 7 посредством резьбовой крепежной пары 15 жестко фиксируется в канавках, образуя замковое соединение, обеспечив силовое и геометрическое замыкание отбортовки профиля бандажа 7 в канавках корпуса 1. The installation of the
Установкой бандажа 7 в канавках 10 и 12 (фиг.3) обеспечивается инжекционный зазор A величиной 35 мм для составов 4 и 5 шашки 2. The installation of the
Установкой бандажа 7 в канавках 12 и 14 (фиг.4) обеспечивается инжекционный зазор A величиной 5 мм для составов 6.8 шашки 2. The installation of the
В рабочем положении устройство монтируется посредством прилагаемого кронштейна 16 в горизонтальном положении или цилиндром 8 вниз. In the operating position, the device is mounted by means of the attached bracket 16 in a horizontal position or by a
Воспламенитель 5 завинчивается в центральное резьбовое отверстие крышки 4 после монтажа. Сопла 6 закрыты заглушками 17 весь срок службы до использования в работе. The
Работает устройство следующим образом. Тепловой импульс от узла 5 воспламенения, запускаемого дистанционно от системы пожарной сигнализации или автономно (термохимический, термомеханический запуск), срабатывая от превышения порога допустимой температуры воздуха защищаемого помещения, поджигает шашку 2, при горении которой образуется аэрозольная смесь. В состав аэрозоля входят в качестве ингибиторов горения как газообразные соединения химических реакций, так и ультрадисперсные конденсированные частицы, имеющие большую поверхностную энергию. The device operates as follows. The heat pulse from the
При повышении давления внутри корпуса 1 заглушки 17 из сопел 6 вышибаются потоком аэрозоля, который поступает в цилиндр 8, где смешивается с инжектируемым через зазор A воздухом. Оптимизированная величина зазора A обеспечивает интенсивную подачу аэрозоля воздушным потоком в защищаемый объем, предотвращая рост и агломерацию частиц, что повышает эффективность пожаротушения за счет высоких ингибирующих свойств аэрозоля. With increasing pressure inside the
Горячие газы в корпусе 1, обтекая слой 3, эндотермически разлагают гидрокарбонат натрия с образованием CO2 и H2O, которые уносятся аэрозолем, охлаждая и разбавляя его. Продукты разложения термозащитного слоя 3 является дополнительным ингибитором горения. Температура корпуса 1 за время горения шашки 2 в течение 90.120 с не поднимается выше 80oC. Температура огнетушащей воздушно-газовой смеси на расстоянии 1 м от цилиндра 8 составляет 120.160oC, что безопасно с точки зрения возникновения вторичных очагов загорания.The hot gases in the
При введении в зону горения воздушно-аэрозольной смеси происходит обрыв цепного механизма образования активных радикалов за счет их рекомбинации, а также за счет удержания их на поверхности аэрозоля, каждая частица которого выполняет роль конденсатора энергии в результате пожар подавляется. Высокая дисперсность активных частиц, их кинетическая природа обусловливают высокую огнетушащую способность образующегося в устройстве аэрозоля. When an air-aerosol mixture is introduced into the combustion zone, the chain mechanism of the formation of active radicals breaks off due to their recombination, as well as due to their retention on the aerosol surface, each particle of which acts as an energy condenser as a result of the fire being suppressed. High dispersion of active particles, their kinetic nature determine the high fire extinguishing ability of the aerosol formed in the device.
Установка охлаждающего цилиндра 8 в заданное положение производится просто и точно, крепление бандажа 7 в кольцевых канавках корпуса 1 надежное, обеспечивает жесткое фиксирование требуемой величины инжекционного зазора A, что является гарантией выполнения технологического режима функционирования генератора аэрозоля при выбранном типе пиротехнической шашки 2. The installation of the
Устройство просто в обслуживании, надежно в эксплуатации, предотвращается взрывы паро- и газовоздушных смесей в объеме после тушения. The device is easy to maintain, reliable in operation, and explosions of vapor and gas mixtures in the volume after extinguishing are prevented.
Время тушения пожара, согласно проведенным комплексным лабораторным испытаниям, практически всегда меньше времени сгорания шашки 2. The fire extinguishing time, according to the comprehensive laboratory tests, is almost always less than the time of burning the
Сравнительно с прототипом снижены температура корпуса 1 и протяженность высокотемпературной зоны факела горячих газов, выбрасываемых огнетушителем в защищаемое помещение. Compared with the prototype, the temperature of the
Устройство предназначено для объемного тушения очагов пожаров твердых и жидких горючих веществ, а также электрооборудования, в том числе находящегося под напряжением, т.к. аэрозоль является диэлектриком, химически нейтрален и не токсичен. The device is designed for volumetric fire extinguishing of fires of solid and liquid combustible substances, as well as electrical equipment, including under voltage, as aerosol is a dielectric, chemically neutral and non-toxic.
Устройство работоспособно при температуре окружающей среды от 60 до +55oC и относительной влажности до 100%
Аэрозольная смесь не оказывает вредного воздействия на одежду и тело человека, не вызывает порчи имущества, снижения концентрации кислорода в воздухе при этом не происходит. Аэрозольные частицы легко удаляются протиркой, пылесосом или смываются водой.The device is operable at ambient temperatures from 60 to +55 o C and relative humidity up to 100%
The aerosol mixture does not have a harmful effect on clothes and the human body, does not cause damage to property, and there is no decrease in the concentration of oxygen in the air. Aerosol particles are easily removed by wiping, vacuuming or rinsing with water.
В таблице приведены пиротехнические составы, которые были испытаны в предлагаемой конструкции аэрозольного огнетушителя в лабораторных условиях и на полигоне натурных испытаний ВНИИГПО МВД РФ, протокол N 76 от 09.03.94. Огнетушители по заявляемому изобретению, генерирующие аэрозоль, рекомендованы для использования по защите складских и подсобных помещений, цехов, гаражей, архивов и хранилищ, салонов и двигательных отсеков транспортных средств. The table shows the pyrotechnic compositions that were tested in the proposed design of an aerosol fire extinguisher under laboratory conditions and at the field testing ground of VNIIGPO Ministry of Internal Affairs of the Russian Federation, protocol N 76 dated 09.03.94. Aerosol generating fire extinguishers according to the claimed invention are recommended for use in protecting storage and utility rooms, workshops, garages, archives and storage, salons and engine compartments of vehicles.
На конструкцию генератора системы объемного аэрозольного тушения пожаров Ростест выдал сроком до 24.03.96 сертификат соответствия N ГОСТ РRИ М0 01.4.0138, которому полностью соответствует предложенная конструкция. For the design of the generator for the volumetric aerosol fire extinguishing system, Rostest issued a certificate of conformity N GOST RRI М0 01.4.0138, up to 03.24.96, to which the proposed design fully corresponds.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95108361A RU2075315C1 (en) | 1995-05-23 | 1995-05-23 | Volume fire extinguishing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95108361A RU2075315C1 (en) | 1995-05-23 | 1995-05-23 | Volume fire extinguishing apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2075315C1 true RU2075315C1 (en) | 1997-03-20 |
| RU95108361A RU95108361A (en) | 1997-03-20 |
Family
ID=20168039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95108361A RU2075315C1 (en) | 1995-05-23 | 1995-05-23 | Volume fire extinguishing apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2075315C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2118191C1 (en) * | 1997-06-27 | 1998-08-27 | Открытое акционерное общество "ЭТАЛОН" | Three-dimensional fire extinguishing apparatus |
| RU2582006C2 (en) * | 2011-08-16 | 2016-04-20 | Си'ань Джей энд Ар Фаер Файтинг Иквипмент Ко., Лтд. | Inner cylinder of aerosol fire extinguishing device of explosive charge type |
-
1995
- 1995-05-23 RU RU95108361A patent/RU2075315C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 2008045, кл. A 62 C 3/00, 1994. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2118191C1 (en) * | 1997-06-27 | 1998-08-27 | Открытое акционерное общество "ЭТАЛОН" | Three-dimensional fire extinguishing apparatus |
| RU2582006C2 (en) * | 2011-08-16 | 2016-04-20 | Си'ань Джей энд Ар Фаер Файтинг Иквипмент Ко., Лтд. | Inner cylinder of aerosol fire extinguishing device of explosive charge type |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU95108361A (en) | 1997-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2118551C1 (en) | Fire-extinguishing method (versions), apparatus (versions) and fire-extinguishing system | |
| RU2008045C1 (en) | Method of fire-fighting and device for its accomplishment | |
| ES2206698T3 (en) | FIRE EXTINGUISHING PROCEDURE AND FIRE FIGHTING SYSTEM. | |
| JP3766685B2 (en) | Fire extinguishing method and system | |
| US5865257A (en) | Method and apparatus for extinguishing fires in enclosed spaces | |
| KR101562715B1 (en) | New method for extinguishing fire | |
| CN201070502Y (en) | Bidirectional horizontal spray type airosol fire-extinguishing equipment | |
| JPH09500296A (en) | Equipment and methods for extinguishing fires | |
| CN108543250B (en) | Intelligent multidirectional-spraying spherical fire extinguishing device | |
| CN106563229A (en) | Combined fire extinguishing bomb | |
| Fallis et al. | Advanced propellant/additive development for fire suppressing gas generators | |
| Spring et al. | Alkali metal salt aerosols as fire extinguishants | |
| RU2075315C1 (en) | Volume fire extinguishing apparatus | |
| RU2164808C2 (en) | Device for space aerosol fire extinguishing | |
| RU2193429C2 (en) | Ecologically clean short-flame and flameless aerosol-forming compositions for fire extinguishing | |
| RU2083244C1 (en) | Device for volume extinguishing of fire | |
| RU2591000C1 (en) | Propellant fire-extinguishing device | |
| RU2142834C1 (en) | Method of volume fire extinguishing and device for its embodiment | |
| RU2118191C1 (en) | Three-dimensional fire extinguishing apparatus | |
| RU2118903C1 (en) | Three-dimensional fire-extinguishing apparatus | |
| RU2101057C1 (en) | Device for volume fire extinguishing | |
| RU2179047C2 (en) | Volumetric fire-extinguishing apparatus | |
| RU2064305C1 (en) | Device for fire fighting | |
| RU66207U1 (en) | AEROSOL GENERATOR | |
| Hamins et al. | An analysis of the Wright Patterson full-scale engine nacelle fire suppression experiments |