Способ объемного тушения пожара и устройство для его осуществления

( к+1) еление огнету мое со скорост ской для газов скорость Ч р АдкР, а А ияи распред производи ше критиче 7 акР, ГДЕ формуле ч соотношен ью истечения в ай фазы аэрозоля ссчитывается по определяется изаРкр/К+ К - 1 ых соотношения ветственно пока постоянная и те ния твердого зар в прив КЯ,Т. абаты, газ и родуктов тель адператуда; ва гоо - давление подачи; ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССРй 1155273, кл, А 62 С 35/18, 1983.(54) СПОСОБ ОБЪЕМНОГО ТУШЕНИЯ ПОЖАРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Использование: в противопожарнойтехнике, Сущность изобретения: в качестве Изобретение относится к пожаротушению, в частности используется для ликвидации загораний в закрытых помещениях.Цель изобретения - повышение эффективности и надежности. пожаротушения за счет изменения условий создания и распределения огнетушащего аэрозоля,Именно исполнение задней крышки устройства в аиде сопла Лаваля при отношении площади критического сечения сопла к площади свободного прохода камеры сгорания не превышающем 0,6, а также образование огнетушащего аэрозоля путем сжигания твердого пиротехнического заряда, и подача огнетушащего аэрозоля в защищаемое помещение давлением, образовавшихся при горении газов, превышающем давление в защищаемом объеме согласно нера- венству огнетушащего состава используется аэрозоль, получающийся в результате термохимического превращения гетерогенных композиций, протекающего в реакционной камере. Подача аэрозоля в защищаемое помещение осуществляется за счет кинетической энергии сверхзвуковой струи. Конструкция устройства обеспечивает отсутствие внутреннего давления до момента приведения в действие и подачу аэрозоля в защищаемое помещение со сверхзвуковой скоростью. 2 с.п.ф-лы, 1 ил,4 табл.Рн - давление в защищаемом объеме; Ь, ю- эмпирические константыв зависимости линейной скорости О горения твердого заряда от давления: О - Ь Ро3 - площадь поверхности горения заряда;Ркр - площадь критического сечения сопла Лаваля для выхода аэрозоля;Г - площадь выходного сечения сопла Лаваля;ЧА = -- приведенная скорость потока;акррость потока.Критической называется скорость потока, равная местной скорости звука, она позволяетсоздать аэрозоль высокой огнетушащей способности в результате окислительно-восстановительных реакций, и повысить эффективность пожаротушения, так как при превышении давления подачи по сравнению с давылением в защиаемом2 к/к -1овьеме в 1/( )раз никакие возмущения газовой среды в защищаемой объеме, возникшие вследствие пожара или в силу других причин, сопровождающих развитие аварийной ситуации, не могут проникнуть внутрь устройства для образования и подачи арозоля и таким образом повлиять на процесс его образования и истечения.Создание скорости истечения выше критической, позволяет улучшить условия распределения аэрозоля, так как если начальная скорость превышает скорость звука, то падение скорости вдоль оси струи становится менее резким, причем с ростом приведенной скорости, показывающей превышение скорости потока над скорось тю звука, указанное отличие проявляется все более заметно,Распределение аэрозоля улучшается, во-первых, эа счет повышения дальнобойности струи,во-вторых, увеличение кинетической энергии струи способствует лучшему перемешиванию эа счет взаимодействия струи с ограничивающим помещение поверхностями.В процессе пожаротушения аэрозолем, образованным путем сжигания твердого пиротехнического заряда, активную роль играют образовавшиеся при сжигании ивзвешенные в газе твердые частицы. Однако время их активности ограничено. В случае сверхзвуковой струи выравнивание концентраций твердых частиц по объему происходит быстрее, что способствует со 50 55 Устройство работает следующим образом, При обнаружении очага пожара в замкнутом помещении срабатывает воспламенитель 4, поджигая твердый пиротехнический заряд 2. В результате окислительно-восстановительных реакций, протекающих при горении пиротехнического состава, образуется огнетушащий аэрозоль и инертные газы, а внутри камеры сгорания развивается высокое давление, Под воздействием высохранению огнетушащей способности частиц.П р и м е р. В аэрозольной камере объемом 80 м формировался очаг пожара. На5 верхней крышке аэрозольной камеры кре. пилось устройство массой 5 кг, обеспечивающее реализацию предлагаемого способаобъемного тушения пожара. При достижении максимальной интенсивности очага по"0 жара, что контролировалось измерениемтемпературного режима и свечения плазменной зоны очага пожара, устройствовключалось, и огнетушащий аэрозоль поступал и распределелялся внутри камеры,15 обеспечивая эффективное и полное тушение очага пожара в течение 2 с, Измерениеконцентрации аэрозоля и ее распределениевнутри камеры производилось с помощьюряда пробоотборников, расположенных в20 различных точках аэрозольной камеры. Измерение концентрации проводилось в течение одинакового интервала времени Ь т = 2с для всех пробоотборников, и показалопримерное равенство( Ь = 10 оь) концентрации во всех точках. Пожаротушение происходило при концентрациии аэрозоля неболее 60 г(м;В той же камере проводились сравнительные оценки эффективности различныхспособов объемного пожаротушения (углекислый газ, хладон) с предлагаемым способом.Данные таблицы получены в условиях,когда очаг пожара вносится в аэрозольнуюкамеру, в которой с помощью указанныхспособов создана среда, не поддерживающая горение.Как следует из таблицы эффективностьпредлагаемого способа значительно превы 40 шает эффективность известных способомпо всем параметрам,Устройство схематично изображено начертеже, Устройство представляет из себяметаллическую конструкцию, выдерживаю 45 щую высокое давление и температуру и состоит из камеры 1 сгорания, твердого 2пиротехнического заряда, передней крышки 3, воспламенителя 4 и задней 5 крышки ссоплом 6 Лаваля.кого давления осуществляется выход аэрозоля и инертных газов через заднюю бкрышку, выполненную в виде сопла Лаваля7, со скоростью истечения выше критиче- .ской для газовой фазы огнетушащего аэрозоля. Выходя из устройства, огнетушащийаэрозоль распространяется в замкнутом помещении, осуществляя пожаротушение засчет подавления химических процессов(ингибирования) в плазменной зоне очага пожара. Высокая скорость и давлениеобеспечивает быстродействие устройства,равномерное и быстрое распределение огнетушащего аэрозоля в защищаемом помещении, надежность и эффективность 15пожаротушения,Согласно предлагаемому изобретениюзадняя крышка устройства выполнена в виде сопла Лаваля, а отношение площади критического сечения сопла к площади свободного 20прохода камеры сгорания не превышает 0,6.Изготовление задней крышки устройства в виде сопла Лаваля позволяетполучитьскорость газового потока выше критической, а отношение площади критического 25сечения сопла к площади свободного прохода камеры сгорания не превышающее 0,6улучшить условия распространения аэрозоля при сохранении огнетушащей способности взвешенных в газе частиц, т,к, в этом 30 случае исключается потеря активности частиц внутри устройства вследствие взаимодействия со стенками и коагуляции.. Таким образом, предлагаемый способ и устройство для его реализации позволяю 1 повысить эффективность и надежность пожаротушения в замкнутом помещении. снизить расход огнетушащего аэрозоля и метаалоемкость систем пожаротушения.Формул а и зоб рете н и я 1. Способ объемного тушения пожара, включающий подачу и распределение огнетушащего аэрозоля в защищаемом помещении, о т л и ч а ю.щ и й с я тем, что огнетушащий аэрозоль производят путем сжигания пиротехнического заряда и подают в помещение до давления, превышающего давление в защищаемом помещении, а распределение аэрозоля в помещении производят со скоростью выше критической для газовой фазы огнетушащего аэрозоля.2.Устройство для обьемного тушения пожара. содержащее камеру сгорания с твердым зарядом и крышками, воспламени- тельный узел и заднюю крышку, о т л и ч а ющ е е с я тем, что задняя крышка выполнена в виде сопла Лаваля, а отношение площади критического сечения к площади свободного прохода камеры сгорания не превышает О,б.1834669 оставитель В,быковехред М,Моргентал орректор Н,Ревская Ре т Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина Заказ 2693 Тираж Подписное ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5