RU2230584C1 - Fire extinguishing device - Google Patents

Abstract

FIELD: fire-fighting equipment, particularly portable or fixed fire-extinguishers and fire-extinguishing systems and systems for creating inert atmosphere into protected space.

SUBSTANCE: device has evaporative pipeline located on the reservoir outside and communicated by lower end thereof with lower reservoir part filled with liquid fire extinguishant. Upper end of evaporative pipeline communicates with upper reservoir part above liquid fire extinguishant level. Shutoff valve is arranged at inlet pipeline end. Pressure release valve is located in upper reservoir wall for communicating reservoir area above liquid fire extinguishant level with mixing chamber. Device has removable hose joined to nozzle.

EFFECT: extended operational capabilities and, as a result, extended safe storage life of library and archive stock, inhibited ageing of stored documents due to feeding cold nitrogen vapor into storage space and reduced oxygen content due to displacing air with nitrogen, prevention of ignition due to creating inert atmosphere in storage space, possibility of device usage as active fire extinguisher in another location.

1 dwg

Description

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к переносным, стационарным огнетушителям, системам, предназначенным для тушения очагов пожаров, а также для создания инертной среды в защищаемом объеме.The invention relates to fire fighting equipment, namely, portable, stationary fire extinguishers, systems designed to extinguish fires, as well as to create an inert environment in a protected volume.

Известно “Устройство для тушения пожара” [1], содержащее емкость для огнетушащего состава, находящегося под давлением, запорную головку с устройством для выброса огнегасящего состава, сифонную трубку, на конце которой коаксиально к ней с зазором относительно наружной поверхности неподвижно закреплен сетчатый стакан, один конец которого опирается о дно емкости, а длина стакана меньше длины сифонной трубки.It is known “Device for extinguishing a fire” [1], which contains a container for a fire extinguishing composition under pressure, a locking head with a device for ejecting a fire extinguishing composition, a siphon tube, on the end of which a mesh cup is fixedly fixed coaxially to it with a gap relative to the outer surface, one the end of which rests on the bottom of the container, and the length of the cup is less than the length of the siphon tube.

Недостатком устройства является то, что оно не может обеспечить создание в защищаемом замкнутом объеме инертной газовой среды, вследствие того, что непрерывно нарастающее давление паров довольно быстро способствует выбросу из устройства парожидкостной смеси, что в условиях хранения является недопустимым.The disadvantage of this device is that it cannot ensure the creation of an inert gas medium in the protected closed volume, due to the fact that the continuously increasing vapor pressure rather quickly contributes to the discharge of the vapor-liquid mixture from the device, which is unacceptable under storage conditions.

Наиболее близким к заявленному изобретению является “Огнетушитель” [2], содержащий резервуар с веществом группы пропеллентов и пусковую головку с сифонной трубкой, установленную на резервуаре, при этом сифонная трубка выполнена с закрытым нижним концом, который ниже нижнего уровня огнетушащей жидкости, а на боковой поверхности сифонной трубки имеются отверстия, расположенные ниже и выше нижнего уровня огнетушащей жидкости.Closest to the claimed invention is a “Fire extinguisher” [2], containing a tank with a substance of a group of propellants and a launch head with a siphon tube mounted on the tank, while the siphon tube is made with a closed lower end, which is lower than the lower level of the fire extinguishing liquid, and on the side The surface of the siphon tube has openings located below and above the lower level of the extinguishing fluid.

Недостатком этого огнетушителя является использование в качестве огнетушащей жидкости фреона, кроме того, данный огнетушитель не может в процессе эксплуатации создавать в защищаемом объеме инертную газовую среду.The disadvantage of this fire extinguisher is the use of freon as a fire extinguishing liquid, in addition, this fire extinguisher cannot create an inert gas atmosphere in a protected volume during operation.

Известны другие устройства создания нейтральной среды в защищаемом объеме, например, с использованием мембранного газогенератора, вырабатывающего газообразный азот чистотой 95-98%, однако в этом случае невозможно локальное тушение очага пожара вне защищаемого объема.Other devices for creating a neutral environment in a protected volume are known, for example, using a membrane gas generator generating gaseous nitrogen with a purity of 95-98%, however, in this case it is not possible to extinguish a fire locally outside the protected volume.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей огнетушителя, обеспечивающих в режиме его эксплуатации создание в защищаемом замкнутом объеме инертной газовой среды за счет поддержания в ней пониженных температур и содержания кислорода. Изобретение характеризуется всеми признаками формулы.The task of the invention is to expand the functionality of the fire extinguisher, providing in the mode of its operation the creation in a protected closed volume of an inert gas medium by maintaining in it low temperatures and oxygen content. The invention is characterized by all the features of the formula.

Поставленная задача достигается тем, что огнетушитель дополнительно снабжен трубопроводом-испарителем, который расположен вне резервуара и нижним концом сообщен с нижней частью резервуара, заполненной огнетушащей жидкостью, а верхним - с объемом его наджидкостного пространства, причем на начальном участке трубопровода-испарителя установлен запорный клапан, а в верхней стенке резервуара установлен клапан избыточного давления, сообщающий наджидкостное пространство резервуара с камерой смешения, при этом к соплу примкнут съемный рукав. Анализ аналогов и прототипа устройства тушения пожара показал, что заявляемое техническое решение является новым.The task is achieved in that the fire extinguisher is additionally equipped with a vaporizer pipe, which is located outside the tank and the lower end is in communication with the lower part of the tank filled with a fire extinguishing liquid, and the upper end with the volume of its super-fluid space, and a shut-off valve is installed at the initial section of the evaporator pipeline, and an overpressure valve is installed in the upper wall of the tank, which communicates the super-liquid space of the tank with the mixing chamber, while a removable arm is attached to the nozzle . Analysis of analogues and prototype fire extinguishing devices showed that the claimed technical solution is new.

На чертеже изображен продольный разрез огнетушителя.The drawing shows a longitudinal section of a fire extinguisher.

Огнетушитель содержит резервуар 1, частично заполненный огнегасящей жидкостью 2 (например, жидким азотом), находящейся под давлением паров азота (сжатого газа) в наджидкостном пространстве 3 резервуара 1, образуемых от испарения жидкого азота внутри резервуара, на котором установлена запорная головка 4 (пусковая головка), сопло 5, сифонную трубку 6, установленную внутри резервуара и сообщенную с камерой смешения 7 паров азота, подаваемых через клапан избыточного давления 8, установленный в отверстии верхней стенки резервуара, и жидкого азота, поступающего через сифонную трубку 6, при открытой запорной головке 4, а также трубопровод-испаритель 9, расположенный вне резервуара и сообщенный нижним концом с нижней частью резервуара, заполненной жидким азотом, а верхним - с объемом наджидкостного пространства 3 резервуара, причем на начальном участке трубопровода-испарителя установлен запорный клапан 10, а к соплу 5 примкнут съемный рукав 11, сообщенный с объектом 12 хранения материалов.The fire extinguisher contains a tank 1, partially filled with a fire extinguishing liquid 2 (for example, liquid nitrogen), which is under pressure of nitrogen vapor (compressed gas) in the super-liquid space 3 of the tank 1, formed from the evaporation of liquid nitrogen inside the tank on which the shut-off head 4 is installed (start-up head ), a nozzle 5, a siphon tube 6 installed inside the tank and in communication with the mixing chamber 7 nitrogen vapors supplied through an overpressure valve 8 installed in the hole of the upper wall of the tank, and liquid nitrogen, entering through the siphon tube 6, with the shut-off head 4 open, and also the evaporator pipe 9 located outside the tank and communicated with the lower end with the lower part of the tank filled with liquid nitrogen and the upper one with the volume of the super-liquid space 3 of the tank, and in the initial section of the pipeline -evaporator has a shut-off valve 10, and a removable sleeve 11 connected to the material storage object 12 is attached to the nozzle 5.

Огнетушитель работает в двух режимах - дежурном режиме и режиме пожаротушения.The fire extinguisher operates in two modes - standby mode and fire extinguishing mode.

В дежурном режиме огнетушитель работает следующим образом.In standby mode, the fire extinguisher operates as follows.

Огнетушитель присоединяется к объекту хранения материалов 12 с помощью съемного рукава 11. Создание давления паров азота в наджидкостном пространстве 3 осуществляется за счет испарения жидкого азота 2 от тепла, поступающего в резервуар 1 из окружающей среды. При достижении заданного давления паров азота, обеспечивающего срабатывание клапана 8 избыточного давления, пары азота поступают через клапан 8 в камеру смешения 7, откуда через сопло 5 и съемный рукав 11 малоинтенсивно нагнетаются в объект хранения материалов 12 (или в каждый отдельный шкаф, электрический щит и т.д.).A fire extinguisher is attached to the storage facility 12 using a removable sleeve 11. The pressure of nitrogen vapor in the super-fluid space 3 is created by evaporating liquid nitrogen 2 from the heat entering the tank 1 from the environment. When the specified nitrogen vapor pressure is reached, which ensures that the overpressure valve 8 is actuated, the nitrogen vapor flows through the valve 8 into the mixing chamber 7, from where it is pumped through the nozzle 5 and the removable sleeve 11 into the storage facility 12 (or into each individual cabinet, electrical panel and etc.).

В защищаемом объекте 12 хранения материалов пары азота постепенно вытесняют часть воздушной среды и, смешиваясь с оставшейся ее частью, снижают температуру газовой смеси и окружающих поверхностей, а также снижают содержание кислорода в газовой среде.In the protected object 12 of the storage of materials, nitrogen vapors gradually displace part of the air and, mixing with the remaining part, reduce the temperature of the gas mixture and surrounding surfaces, as well as reduce the oxygen content in the gas environment.

В режиме пожаротушения заявляемый огнетушитель работает следующим образом.In fire extinguishing mode, the inventive fire extinguisher operates as follows.

С огнетушителя снимается рукав 11 и открывается запорная головка 4, при этом открывается также запорный клапан 10, через который жидкий азот поступает из резервуара 1 в трубопровод-испаритель 9, где, благодаря большому притоку тепла из окружающей среды, жидкий азот быстро испаряется, создавая большое избыточное давление в объеме наджидкостного пространства 3, необходимое для выброса жидкого азота 2 в сифонную трубку 6 снизу и далее в камеру смешения 7, при этом одновременно в камеру смешения 7 через клапан избыточного давления 8 поступают пары азота. Образованная в камере смешения 7 в определенном процентном соотношении парожидкостная смесь через сопло 5 выбрасывается в очаг пожара, при этом образуется большая зона изоляции доступа кислорода к очагу пожара, что повышает эффективность тушения.The sleeve 11 is removed from the fire extinguisher and the shut-off head 4 opens, while the shut-off valve 10 also opens, through which liquid nitrogen enters from the tank 1 into the evaporator pipe 9, where, due to the large influx of heat from the environment, the liquid nitrogen quickly evaporates, creating a large the excess pressure in the volume of the super-fluid space 3 necessary for the discharge of liquid nitrogen 2 into the siphon tube 6 from below and further into the mixing chamber 7, while at the same time, pairs a zota. The vapor-liquid mixture formed in the mixing chamber 7 in a certain percentage ratio is discharged through the nozzle 5 into the fire, and a large isolation zone of oxygen access to the fire is formed, which increases the extinguishing efficiency.

Новизна решения заключается в том, что предлагаемым огнетушителем, кроме выполнения основного назначения по тушению пожара, впервые осуществляется режим его работы по обеспечению в защищаемом объеме инертной газовой среды путем малоинтенсивной подачи (иногда прерывистой) паров через клапан избыточного давления, установленный в верхней стенке резервуара и срабатывающий при меньшем давлении, чем необходимо для выброса жидкости из сифонной трубки, а обеспечение подачи паров азота в объект хранения при закрытой запорной головке полностью исключает возможность попадания в него жидкости. При этом пары азота, имеющие пониженную температуру (например, t=10° С) способствуют снижению температуры газовой среды и поверхностей в объекте хранения и снижают содержание кислорода в газовой смеси путем вытеснения из нее воздуха с одновременным перемешиванием с оставшейся его частью.The novelty of the solution lies in the fact that the proposed fire extinguisher, in addition to performing the main purpose of extinguishing a fire, for the first time implements its operation mode to provide an inert gas medium in a protected volume by means of low-intensity supply (sometimes intermittent) of vapor through an overpressure valve installed in the upper wall of the tank and triggered at a lower pressure than is necessary to eject fluid from the siphon tube, and ensuring the supply of nitrogen vapor to the storage object with the shut-off head closed is completely It excludes the possibility of liquid getting into it. In this case, nitrogen vapors having a low temperature (for example, t = 10 ° C) contribute to lowering the temperature of the gaseous medium and surfaces in the storage object and reduce the oxygen content in the gas mixture by displacing air from it while mixing it with the remaining part.

Создание избыточного давления для подачи в объект хранения материалов паров азота через клапан избыточного давления происходит за счет испарения жидкого азота непосредственно внутри резервуара, а создание давления для выброса из огнетушителя газожидкостной смеси в очаг пожара осуществляется за счет испарения жидкого азота как внутри резервуара, так и в дополнительно выполненном трубопроводе-испарителе при открытии запорного клапана.The creation of excess pressure for supplying nitrogen vapor to the object of storage of materials through the excess pressure valve occurs due to the evaporation of liquid nitrogen directly inside the tank, and the creation of pressure for the ejection of a gas-liquid mixture from the fire extinguisher into the fire is carried out by evaporation of liquid nitrogen both inside the tank and additionally performed evaporator pipe when the shut-off valve is opened.

Таким образом, заявляемое техническое решение характеризуется новой совокупностью существенных признаков, дающих дополнительный положительный результат по обеспечению безущербного хранения материалов и предотвращения возгорания со снижением эксплуатационных затрат при тушении пожара, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию патентоспособности "изобретательский уровень".Thus, the claimed technical solution is characterized by a new set of essential features that give an additional positive result in ensuring lossless storage of materials and preventing fire with reduced operating costs when fighting a fire, which allows us to conclude that the claimed invention meets the patentability condition of "inventive step".

Доказательством решения поставленной задачи является следующее:The proof of the solution of the problem is the following:

1. Заявленное техническое решение дает технико-экономический эффект, заключающийся в расширении функциональных возможностей в режиме эксплуатации огнетушителя, позволяющих увеличить срок безущербного хранения библиотечных и архивных фондов путем подавления жизнедеятельности биологических агентов и замедления процессов старения фактуры хранимых материалов за счет подачи в объект хранения паров азота с пониженными температурой и содержанием кислорода, возникающим вследствие частичного вытеснения ими воздушной среды.1. The claimed technical solution gives a technical and economic effect, which consists in expanding the functional capabilities in the operating mode of a fire extinguisher, which allows to increase the life of a lossless storage of library and archive funds by suppressing the life of biological agents and slowing down the aging process of the stored materials by supplying nitrogen vapor to the storage facility with reduced temperature and oxygen content resulting from their partial displacement of the air.

2. Одновременно газовая смесь с такими параметрами обеспечивает исключение возможности возгорания материалов, а при возникновении пожара в другом месте огнетушитель используется как средство интенсивного тушения пожара.2. At the same time, a gas mixture with such parameters eliminates the possibility of ignition of materials, and in the event of a fire in another place, a fire extinguisher is used as a means of extinguishing the fire intensely.

Предложенный огнетушитель прост в изготовлении, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности "промышленная применимость".The proposed fire extinguisher is simple to manufacture, which allows us to conclude that the invention meets the condition of patentability "industrial applicability".

ЛитератураLiterature

1. Авторское свидетельство СССР №1498514 “Устройство для тушения пожара”, автор В.В.Жуковский.1. USSR author's certificate No. 1498514 “Device for extinguishing a fire”, author V.V. Zhukovsky.

2. Патент №2135237 “Огнетушитель”, авторы В.С.Терпигорьев, О.П.Щербаков, В.М.Малинов, Российская Федерация.2. Patent No. 2135237 “Fire extinguisher”, authors V. S. Terpigoryev, O. P. Scherbakov, V. M. Malinov, Russian Federation.

Claims (1)

Огнетушитель, содержащий резервуар, частично заполненный огнегасящей жидкостью, находящейся под давлением сжатого газа, и пусковую головку с сифонной трубкой, установленную на резервуаре, отличающийся тем, что огнетушитель дополнительно снабжен трубопроводом-испарителем, который расположен вне резервуара и нижним концом сообщен с нижней частью резервуара, заполненной огнегасящей жидкостью, а верхним - с объемом его наджидкостного пространства, причем на начальном участке трубопровода-испарителя установлен запорный клапан, а в верхней стенке резервуара установлен клапан избыточного давления, сообщающий наджидкостное пространство резервуара с камерой смешения, при этом к соплу примкнут съемный рукав.A fire extinguisher comprising a tank partially filled with a fire extinguishing liquid under pressure of compressed gas and a trigger head with a siphon tube mounted on the tank, characterized in that the fire extinguisher is additionally equipped with an evaporator pipe, which is located outside the tank and has a lower end in communication with the bottom of the tank filled with fire extinguishing liquid, and the top one with the volume of its super-fluid space, moreover, a shut-off valve is installed in the initial section of the evaporator pipeline, and in the upper an excess pressure valve is installed on the tank wall, which communicates the super-liquid space of the tank with the mixing chamber, while a removable sleeve is attached to the nozzle.