Способ тушения пожара

фф ( СОК)З СОВЕ Тск 1 ХСОЦИАЛИСТичЕСКИХГЕСПУБЛИК 62 С 5/00 С 5) НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ О К АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛЬСТВ проектирование МХимия, 1977 ЖЛРЛк технике тушеповысить дальэффективность смесь д распрос та.Кром совым р 2(М - 1) Тз Сз+ и огнегасира его крипродуктагасителя втственно,иопродуктакг К; ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Иванов Е.Н. Расчет исистем пожарной защиты, -с. 158.(54) СПОСОБ ТУШЕНИЯ ПО(57) Изобретение относитсяния пожаров и позволяетность подачи огнегасителя Изобретение относится к технике тушения пожаров и может найти применение в стационарных и передвижных установках, особенно в случаях, когда требуется подача огнегасителя на большие расстояния, например, при тушении пожара в зданиях и сооружениях большой высоты, а также в случаях, когда требуется большое энергетическое воздействие на зону горения.Целью изобретечия является повышение дальности подачи огнегасителя и эффективности тушения пожара,Указанная цель достигается тем, что в способе, заключающемся в подаче в зону горения огнегасителя, перед подачей в зону горения огнегаситель распыляют, смешивают с криогенным продуктом, выдерживают в зоне смешения до полного фазового превращения огнегасителя из жидкого в твердое гранулированное состояние, а криогенного продукта из жидкого в парообразное состояние, и разгоняют полученную 5 О 1718981 А 1 тушения пожара, Перед подачей в зону горения огнегаситель распыляют и подают в ствол, в который подают также криопродукт, смешивают их до превращения огнегасителя из жидкого в твердое гранулированное состояние, а криогенного продукта - из жидкого в парообразное состояние. Полученную смесь разгоняют до скорости распространения звука в парах криоп родукта, при этом криопродукт подают в ствол с массовым расходом, приведенным в тексте . описания изобретения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. скорости, не меньшей скорости анения звука в парах криопродук того, криопродукт подают с масходом где Т 1 и Т 2 - температура подач теля в жидкой фазе и температу сталлизации соответственно, К; Тз - температура кипения кр при давлении в зоне смешения,С 1 и С 2 - теплоемкость огн жидкой и твердой фазе соотв кДж/кг К; Сз - теплоемкость паров кр при постоянном давлении, кДж/(й - 1)Тз Сз+х 1 1 йТг/Тз; 10 15 20 г 1 - теплота испарения криопродукта, кДж/кг;тг - теплота кристаллизации огнегасителя, кДж/кг;К - коэффициент, выбираемый в предещг - массовый расход огнегасителя, кг/с.Примером осуществления способа является устройство,На чертеже показано устройство, реализующее способ,Устройство содержит ствол 1, примыкающие к нему с одной стороны распылитель 2 огнегасителя и гибкий шланг 3 подачи криопродукта, а с противоположной стороны - соосный стволу насадок 4, а также коллектор 5 огнегасителя, охватывающий распылитель 2 огнегасителя, и примыкающий к коллектору 5 гибкий шланг 6 подачи огнегасителя, Насадок 4 может. быть выполнен сужающимся или в форме сопла Лаваля.Способ осуществляется следующим образом,Огнегаситель (воду) в жидкой фазе подают под давлением по шлангу 6 подачи огнегасителя в коллектор 5. Воду распыляют, пропуская через распылитель 2 в ствол 1. По шлангу 3 в ствол 1 подают криопродукт (жидкий азот). В стволе 1 распыленную воду смешивают с жидким азотом, Смешение обеспечивают подачей капель воды из распылителя 2 под углом 5-15 к направлению движения жидкого азота, Для полного фазового превращения огнегасителя и криопродукта их выдерживают в зоне смешения не менее 0,5 с при температуре ниже температуры кристаллизации огне- гасителя, но выше температуры кипения криопродукта при давлении в зоне смешения, Время пребывания обеспечивают режимными параметрами в зоне смешения; температурой, давлением, скоростью движения смеси, а также протяженностью эоны смешения. Гранулированное состояние твердого огнегасителя обеспечивают распылением жидкого огнегасителя.на капли и смешением их с криопродуктом,В насадке 4 разгоняют полученную смесь до скорости, не меньшей скорости распространения звука в парах криопродукта. Это обеспечивают давлением паров криопродукта перед насадком 4 выше критического отношения давлений (для аэота 1,9), а также снижением давления в насадке за счет его специального профиля.Подача криопродукта с расходом Т - Т 2) С 2 +(тг - М Тз)С 2 +тгщг позволяет обеспечить температурные условия для фазового превращения огнегасителя из жидкого в твердое гранулированное состояние и криопродукта из жидкого в парообразное состояние.Зависимость расхода криопродукта от расхода огнегасителя получена эмпириче-. ски на основании энергетического баланса по условию фазового превращения огнегасителя и криопродукта.В рассма; вбиваемом примере осуществления способа при давлении в зоне смеше ния 5 ата температура Тз кипения жидкого азота составит 94,15 К, предел изменения25 коэффициента й:1 й 2,9. При М = 1,7,расходе воды ег = 1 кг/с; температуре подачи воды Т 1-288,15 К; температуре кристаллизации воды Тг,15 К; теплоемкостиводы С 1= 4,18 кДж/кг К: теплоемкости льда30 С = 2,09 кДж/кг К; теплоемкости азота при. постоянном давлении Сз= 1,11 кДж/кг К;теплоте испарения жидкого азота т 1 =- 175,4 кДж/кг и теплоте кристаллизацииводы гг = 332,4 кДж/кг расход жидкого азота в 1= 2,54 кг/с,Температура в зоне смешения в этомслучае равна 160 К, т,е. на 66 К вышетемпературы кипения жидкого дзота придавлении 5 ата и на 113 К ниже температуры40 кристаллизации воды, Следовательно, в зоне смешения обеспечиваются условия дляиспарения жидкого азота и замерзания воды. За пределами указанного интервала, например, при й = 2,95 расход жидкого азота45 е 1= 1,01 кг/с, а температура в зоне смешения 277,7 К, т,е, на 4,55 К выше температурызамерзания воды, Следовательно, не обеспечивается условие по фазовому переходуохладителя из жидкого в твердое состояниеи способ не реализуется из-эа недостаточного расхода жидкого азота. При М 1, например при й 0,95, расход жидкого азотащ 1-4,46 кг/с, температура в зоне смешенияравна 89,4 К, т.е, на 4,7 К ниже температуры55 кипения в зоне смешения. В этом случаеспособ также не реализуется, так как из-заизбыточного расхода криопродукта не осуществляется фазовый переход криопродукта из жидкого в парообразное состояние.При й =- 1,7 и давлении подачи 5 ата (4 ати) скорость истечения смеси гранулированного льда и паров азота в случае, если применен сужающийся насадок 4 и она равна скорости распространения звука в парах азота, составляет 233 м/с, тогда как при известном способе скорость истечения воды равна 23,2 м/с, т.е. скорость смеси в 10 раз больше скорости воды, а максимальная идеальная дальность подачи (беэ учета сопротивления воздуха) в 100 раз превышает аналогичную дэльность подачи при известном способе.При давлении на выходе из насадка 1 ата (это обеспечивается при выполнении насадка в форме сопла Лаваля по известным зависимостям), скорость истечения смеси составит 345,3 м/с,. а дальность подачи в 221.5 раз превысит дальность подачи при известном способе. Максимальная идеальная дальность подачи в таком случае составит 12 км.При М = 1,7 гранулы льда имеют температуру 160 К и энергетическое воздействие, которое можно оценить как количество тепла, поглощаемое в зоне горения единицей массы огнегасителя при нагреве его от температуры подачи до температуры 473 К, т.е. ниже воспламенения обычных горючих веществ (например, дерева), составляет 3638 кДж/кг, тогда как при известном способе с подачей воды - 3006 кДж/кг. При й= 1,05 температура подачи огнегасителя 98,9 К; энергетическое воздействие 3766 кДж/кг, т,е. на 25,3 больше, чем при известном способеВоздействие на зону горения возрастает также и за счет поступления вместе с твердым огнегасителем паров криопродукта, которые вытесняют из зоны горения воздух.Формула изобретения 1. Способ тушения пожара. заключающийся в подаче в зону горения огнегасите ля, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения дальности подачи огнегасителя и эффективности тушения пожара, перед подачей в зону горения огнегаситель распы ляют, смешивают с криогенным продуктом,выдерживают в зоне смешения до полного фазового превращения огнегасителя из жидкого в твердое гранулированное состояние, а криогенного продукта - из жидкого в 10 парообразное состояние и разгоняют полученную смесь до скорости, не меньшей скорости распространения звука в парах криопродукта. 15 2.Способпоп 1,отличающийся тем, что подачу осуществляют с массовым расходомй - 1) Тз Сэ - 7 25 где Т 1 и Т 2 - температура подачи огнегасителя в жидкой фазе и температура его кристаллизации соответственно, К;Тз-температура кипения криопродупри давлении в зоне смешения, К;30 С 1 и С 2 - теплоемкость огнегасителя вжидкой и твердой фазе соответственно,кДж/кг К;Сз - теплоемкость паров криопродуктапри постоянном давлении, кДж/кг К;35 т 1 - теплота испарения криопродукта,кДж/кг;тг - теплота кристаллизации огнегасителя, кДж/кг;М - коэффициент, выбираемый в преде лах кта 1 й Т 2/Тз вг - массовый р д огнегасителя,1718981Составитель В.Чесноков Редактор М.Янкович Техред М.Моргентал Корректор М,Кучерявая аказ 719 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101