RU2585705C1

RU2585705C1 - Gas-water fire extinguishing system

Info

Publication number: RU2585705C1
Application number: RU2015106873/12A
Authority: RU
Inventors: Татьяна Дмитриевна Ходакова
Original assignee: Татьяна Дмитриевна Ходакова
Priority date: 2015-03-02
Filing date: 2015-03-02
Publication date: 2016-06-10

Abstract

FIELD: fire safety.

SUBSTANCE: gas-water fire extinguishing system comprises network of main and distributing pipelines with installed sprinklers. Main and each of distributing pipelines consist of water and gas feeding pipelines. Gas is fed via pipeline from gas distribution station which includes compressed air cylinders and two reduction gears. One of reduction gears controls gas pressure in the main network, and the other is connected via pipeline with pneumatic tank cover to create water pressure in the main network, system start-up is ensured by automatic microprocessor-based station. Sprinkler comprises casing, which consists of two coaxial cylindrical sleeves of larger and smaller diameter. Casing is equipped with pressed auger inside which there is hole with screw thread connected with tube for supplying liquid under pressure. Formed bushing is placed inside the bushing of larger diameter through sealing gasket. Sealing gasket has throttling hole which serves as neck of Helmholtz resonator. In end part of the small diameter sleeve of the casing the diffuser is secured, at its end divider of the liquid flow is installed, it is made in form of the perforated ring coaxial with the diffuser.

EFFECT: higher efficiency of fire extinguishing due to introduction of sprinkler excluding turbulization of fire extinguishing mixture flow.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к противопожарной технике и может быть использовано в промышленных и гражданских объектах с повышенной пожарной опасностью для локализации очагов возгорания.The invention relates to fire fighting equipment and can be used in industrial and civilian facilities with increased fire hazard for the localization of fires.

Наиболее близким объектом к заявленному по технической сущности является газоводяная система пожаротушения, содержащая сеть магистральных и распределительных трубопроводов с установленными на них оросителями, магистральный и каждый их распределительных трубопроводов состоит из трубопроводов подачи воды и газа, при этом подача воды в магистральный трубопровод осуществляется из пневматического бака по трубопроводу, а подача газа - по трубопроводу со станции газораспределения, включающей в себя баллоны со сжатым газом и два редуктора, один из которых регулирует давление газа в магистральной сети, а другой соединен трубопроводом с крышкой пневматического бака для создания давления воды в магистральной сети, а для запуска системы предусмотрена автоматическая микропроцессорная станция, установленная в линии подачи газа между трубопроводом, соединяющим баллоны со сжатым газом, и перед редукторами, которая соединена линией связи с датчиками обнаружения пожара, установленными в помещении, по патенту РФ №2415689, В05В 1/20, (прототип).The closest object to the declared technical essence is a gas-water fire extinguishing system containing a network of main and distribution pipelines with sprinklers installed on them, the main and each of their distribution pipelines consists of water and gas supply pipelines, while water is supplied to the main pipeline from a pneumatic tank through the pipeline, and gas supply through the pipeline from the gas distribution station, which includes compressed gas cylinders and two gearboxes, one of which regulates the gas pressure in the main network, and the other is connected by a pipeline to the cover of the pneumatic tank to create water pressure in the main network, and an automatic microprocessor station is installed in the gas supply line between the pipeline connecting the compressed gas cylinders to start the system, and in front of the gearboxes, which is connected by a communication line with fire detection sensors installed in the room, according to the patent of the Russian Federation No. 2415689, B05B 1/20, (prototype).

Недостатком прототипа является невозможность создать оптимальную структуру потока.The disadvantage of the prototype is the inability to create the optimal flow structure.

Технический результат - повышение эффективности пожаротушения за счет введения оросителя, исключающего турбулизацию потока огнетушащей смеси.EFFECT: increased fire extinguishing efficiency due to the introduction of an irrigator, which excludes turbulization of the flow of the fire extinguishing mixture.

Это достигается тем, что в газоводяной системе пожаротушения, содержащей сеть магистральных и распределительных трубопроводов с установленными на них оросителями, магистральный и каждый из распределительных трубопроводов состоит из трубопроводов подачи воды и газа, при этом подача воды в магистральный трубопровод осуществляется из пневматического бака по трубопроводу, а подача газа - по трубопроводу со станции газораспределения, включающей в себя баллоны со сжатым газом и два редуктора, один из которых регулирует давление газа в магистральной сети, а другой соединен трубопроводом с крышкой пневматического бака для создания давления воды в магистральной сети, для запуска системы предусмотрена автоматическая микропроцессорная станция, установленная в линии подачи газа между трубопроводом, соединяющим баллоны со сжатым газом, и перед редукторами, которая соединена линией связи с датчиками обнаружения пожара, установленными в помещении, корпус оросителя содержит корпус, в который запрессован шнек, и элементы для подвода жидкости и воздуха, корпус состоит из двух соосных связанных между собой цилиндрических втулок: втулки большего диаметра и втулки меньшего диаметра, при этом внутри втулки меньшего диаметра, соосно ей, расположен шнек, жестко связанный с ее внутренней поверхностью, причем внешняя поверхность шнека представляет собой винтовую канавку, образующую с внутренней поверхностью втулки меньшего диаметра винтовую внешнюю полость, а внутри шнека выполнено отверстие с винтовой нарезкой, соединенное с трубкой для подвода жидкости под давлением, а во втулке большего диаметра, соосно ей, расположена фасонная втулка, внутренняя поверхность которой образована конической и цилиндрической поверхностями и которая жестко закреплена во втулке большего диаметра через герметизирующую прокладку, имеющую по крайней мере одно дроссельное отверстие и образующую с торцевой поверхностью шнека и внутренней поверхностью втулки меньшего диаметра цилиндрическую камеру, которая посредством канала соединена с источником сжатого воздуха, а в цилиндрической полости фасонной втулки расположен свободный конец трубки для подвода жидкости, размещенный в коаксиальном упругом кольце, которое с герметизирующей прокладкой образует коническую резонансную камеру, при этом дроссельное отверстие выполняет функцию горловины резонатора «Гельмгольца», направление винтовой нарезки отверстия, выполненного внутри шнека, противоположно направлению внешней винтовой канавки шнека, а к торцевой части втулки меньшего диаметра корпуса прикреплен диффузор, на срезе которого установлен рассекатель потока жидкости, выполненный в виде перфорированного кольца, соосного с диффузором.This is achieved by the fact that in a gas-water fire extinguishing system containing a network of main and distribution pipelines with sprinklers installed on them, the main and each of the distribution pipelines consists of water and gas supply pipelines, while the water is supplied to the main pipeline from a pneumatic tank through a pipeline, and gas supply - through a pipeline from a gas distribution station, which includes compressed gas cylinders and two reducers, one of which regulates the gas pressure in the mag of the trawl network, and the other is connected by a pipeline to the cover of the pneumatic tank to create water pressure in the main network, an automatic microprocessor station is installed to start the system, installed in the gas supply line between the pipeline connecting the cylinders to the compressed gas, and in front of the reducers, which is connected by fire detection sensors installed in the room, the sprinkler housing contains a housing in which the screw is pressed in, and elements for supplying liquid and air, the housing consists of two coaxial interconnected cylindrical bushings: bushings of a larger diameter and bushings of a smaller diameter, while inside the sleeve of a smaller diameter, a screw is located coaxially to it, rigidly connected to its inner surface, and the outer surface of the screw is a helical groove forming a smaller the diameter of the screw outer cavity, and inside the screw a hole with a screw thread is made, connected to a tube for supplying fluid under pressure, and in the sleeve of a larger diameter, coaxially located on a shaped sleeve, the inner surface of which is formed by conical and cylindrical surfaces and which is rigidly fixed in the sleeve of a larger diameter through a sealing gasket having at least one throttle hole and forming a cylindrical chamber with the end surface of the screw and the inner surface of the sleeve of the smaller diameter, which is connected via a channel with a source of compressed air, and in the cylindrical cavity of the shaped sleeve there is a free end of the tube for supplying fluid, in the coaxial elastic ring, which forms a conical resonance chamber with a sealing gasket, while the throttle hole serves as the neck of the Helmholtz resonator, the direction of screw cutting of the hole made inside the screw is opposite to the direction of the external screw groove of the screw and to the end of the sleeve of a smaller diameter a diffuser is attached to the housing, on the slice of which a liquid flow divider is installed, made in the form of a perforated ring coaxial with the diffuser.

На фиг. 1 изображена схема газоводяной системы пожаротушения, на фиг. 2 - схема оросителя, выполненного в виде дренчера.In FIG. 1 shows a diagram of a gas-water fire extinguishing system, FIG. 2 is a diagram of an irrigator made in the form of a deluge.

Газоводяная система пожаротушения (фиг. 1) предназначена для местного тушения и локализации очага пожара в помещении и состоит из сети магистральных 1 и распределительных 2 трубопроводов с установленными на них оросителями - дренчерными головками 5 (дренчер). Магистральный 1 и каждый их распределительных трубопроводов 2 состоит из двух трубопроводов: подачи воды 4 и газа 3, например азота. Подача воды в магистральный трубопровод 1 осуществляется из водонапорного бака 13 (пневматический бак) по трубопроводу 14, а подача газа - по трубопроводу 6 со станции газораспределения, включающей в себя баллоны 7 со сжатым газом и два редуктора 11, один из которых регулирует давление газа в магистральной сети 1, а другой соединен трубопроводом 12 с крышкой пневматического (водонапорного) бака 13 для создания давления воды в магистральной сети 1, в которую, кроме этого, диффундируют молекулы негорючего газа, например азота, увеличивая эффективность тушения пожара. Для запуска системы предусмотрена автоматическая микропроцессорная станция 10, установленная в линии подачи газа между трубопроводом, соединяющим баллоны 7 со сжатым газом, и перед редукторами 11, которая соединена линией связи 9 с датчиками 8 обнаружения пожара, установленными в помещении.The gas-water fire extinguishing system (Fig. 1) is designed for local extinguishing and localization of the fire source in the room and consists of a network of trunk 1 and distribution 2 pipelines with sprinklers installed on them - deluge heads 5 (deluge). The main 1 and each of their distribution pipelines 2 consists of two pipelines: water supply 4 and gas 3, for example nitrogen. Water is supplied to the main pipeline 1 from a water tank 13 (pneumatic tank) through a pipe 14, and gas is supplied through a pipe 6 from a gas distribution station, which includes cylinders 7 with compressed gas and two reducers 11, one of which regulates the gas pressure in the main network 1, and the other is connected by a pipe 12 to the cover of the pneumatic (water) tank 13 to create water pressure in the main network 1, into which, in addition, molecules of non-combustible gas, for example nitrogen, diffuse, increasing the efficiency s fire extinguishing. To start the system, an automatic microprocessor station 10 is installed, which is installed in the gas supply line between the pipeline connecting the cylinders 7 to the compressed gas and in front of the reducers 11, which is connected by a communication line 9 to the fire detection sensors 8 installed in the room.

Ороситель 5 для газоводяной системы пожаротушения (фиг. 2) состоит из корпуса, состоящего из двух соосных связанных между собой цилиндрических втулок: втулки 19 большего диаметра и втулки 18 меньшего диаметра. Внутри втулки 18 меньшего диаметра, соосно ей, расположен шнек 15, жестко связанный с ее внутренней поверхностью, например запрессованный в нее. Внешняя поверхность шнека 15 представляет собой винтовую канавку с правой (или левой) нарезкой. При этом между внутренней поверхностью втулки 18 меньшего диаметра и внешней поверхностью шнека 15 образована винтовая внешняя полость 17. Внутри шнека 15 выполнено отверстие 16 с левой (или правой) винтовой нарезкой, соединенное с трубкой 23 для подвода жидкости под давлением.Sprinkler 5 for a gas-water fire extinguishing system (Fig. 2) consists of a housing consisting of two coaxial cylindrical bushings connected to each other: a sleeve 19 of a larger diameter and a sleeve 18 of a smaller diameter. Inside the sleeve 18 of smaller diameter, coaxial to it, is a screw 15, rigidly connected to its inner surface, for example, pressed into it. The outer surface of the screw 15 is a helical groove with a right (or left) thread. Moreover, between the inner surface of the sleeve 18 of smaller diameter and the outer surface of the screw 15, an external screw cavity 17 is formed. Inside the screw 15, a hole 16 is made with a left (or right) screw thread connected to the pipe 23 for supplying liquid under pressure.

При этом направление винтовой нарезки отверстия 16, выполненного внутри шнека 15, может быть противоположно направлению внешней винтовой канавки шнека.In this case, the direction of screw cutting of the hole 16, made inside the screw 15, may be opposite to the direction of the external screw groove of the screw.

Во втулке 19 большего диаметра, соосно ей, расположена фасонная втулка 21, внутренняя поверхность которой образована конической и цилиндрической поверхностями и которая жестко закреплена во втулке 19 большего диаметра, например посредством резьбового соединения, через герметизирующую прокладку 20, имеющую по крайней мере одно дроссельное отверстие 28 и образующую с торцевой поверхностью шнека 15 и внутренней поверхностью втулки 18 меньшего диаметра цилиндрическую камеру 24, которая посредством канала 26 соединена с источником сжатого воздуха, например от компрессора (не показано).In the sleeve 19 of a larger diameter, coaxial to it, is a shaped sleeve 21, the inner surface of which is formed by conical and cylindrical surfaces and which is rigidly fixed in the sleeve 19 of a larger diameter, for example by means of a threaded connection, through a sealing gasket 20 having at least one throttle hole 28 and forming with the end surface of the screw 15 and the inner surface of the sleeve 18 of a smaller diameter a cylindrical chamber 24, which is connected through a channel 26 to a source of compressed air e.g. from a compressor (not shown).

В цилиндрической полости фасонной втулки 21 расположен свободный конец трубки 23 для подвода жидкости, размещенный в коаксиальном упругом кольце 22, которое с герметизирующей прокладкой 20 образует коническую резонансную камеру 27, при этом дроссельное отверстие 28 выполняет функцию горловины резонатора «Гельмгольца». В торцевой поверхности фасонной втулки 21 выполнены глухие отверстия 25 под ключ.In the cylindrical cavity of the shaped sleeve 21 there is a free end of the fluid supply pipe 23 located in a coaxial elastic ring 22, which with a sealing gasket 20 forms a conical resonance chamber 27, while the throttle hole 28 serves as the neck of the Helmholtz resonator. In the end surface of the shaped sleeve 21 made blind holes 25 turnkey.

К торцевой части втулки 18 меньшего диаметра корпуса прикреплен диффузор 29, на срезе которого установлен рассекатель 30 потока жидкости, выполненный в виде перфорированного кольца, соосного с диффузором 30.A diffuser 29 is attached to the end part of the sleeve 18 of a smaller diameter of the body, on the slice of which a liquid flow divider 30 is installed, made in the form of a perforated ring coaxial with the diffuser 30.

Ороситель 5 работает следующим образом.Sprinkler 5 works as follows.

Жидкость подается по цилиндрическому отверстию трубки 23 в отверстие 16 с винтовой нарезкой, образуя внутренний вращающийся поток жидкости, а подача сжатого воздуха осуществляется через канал в 26 цилиндрическую камеру 24, а из нее - в винтовую внешнюю полость 17, образуя внешний вращающийся поток воздуха.The liquid is supplied through a cylindrical hole of the tube 23 into the screwed hole 16, forming an internal rotating fluid flow, and compressed air is supplied through the channel into the cylindrical chamber 24, and from it into the screw external cavity 17, forming an external rotating air flow.

На выходе из дренчера встречаются два вращающихся потока, причем один поток, внутренний - жидкости, совершает вращение в сторону, противоположную внешнему потоку воздуха. При взаимодействии вращающихся потоков на выходе из форсунки происходит дополнительное дробление капель жидкости за счет их соударения в попутных или противоположно вращающихся потоках жидкости и воздуха (внешнего и внутреннего). При этом суммарный мелкодисперсный вращающийся поток на выходе может иметь направление вращения, которое определяется гидравлическим сопротивлением соответственно внешней или внутренней винтовых полостей, а может быть стационарным, в случае противоположного направления вращения потоков и равенства их приведенных массовых скоростей. При этом коническая резонансная камера 27 с горловиной 28 резонатора «Гельмгольца» усиливает эффект дробления капель жидкости за счет наложения акустических колебаний, резонансная частота которых определяется размерами резонансной камеры 27 и горловины 28 резонатора «Гельмгольца», а также давлением воздуха, поступающего в резонансную камеру 27.At the exit of the deluge, there are two rotating streams, with one stream, the internal one being liquid, which rotates in the direction opposite to the external air stream. In the interaction of rotating flows at the outlet of the nozzle, an additional crushing of liquid drops occurs due to their collision in the associated or opposite rotating flows of liquid and air (external and internal). In this case, the total finely divided rotating stream at the outlet can have a direction of rotation, which is determined by the hydraulic resistance of the external or internal screw cavities, respectively, and can be stationary, in the case of the opposite direction of rotation of the flows and the equality of their reduced mass velocities. In this case, the conical resonance chamber 27 with the neck 28 of the Helmholtz resonator enhances the effect of crushing liquid droplets due to the application of acoustic vibrations, the resonant frequency of which is determined by the dimensions of the resonance chamber 27 and the neck 28 of the Helmholtz resonator, as well as the pressure of the air entering the resonant chamber 27 .

Шнек 15 оросителя может быть выполнен из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира. При среднем давлении жидкости, подаваемой через цилиндрическое отверстие в трубке 23 под давлением 6…9 МПа, обеспечивается распыление от 400 до 1000 кг/ч жидкости.Sprinkler screw 15 can be made of solid materials: tungsten carbide, ruby, sapphire. At an average pressure of the liquid supplied through a cylindrical hole in the tube 23 under a pressure of 6 ... 9 MPa, atomization of 400 to 1000 kg / h of liquid is ensured.

Claims

Газоводяная система пожаротушения, содержащая сеть магистральных и распределительных трубопроводов с установленными на них оросителями, магистральный и каждый из распределительных трубопроводов состоит из трубопроводов подачи воды и газа, при этом подача воды в магистральный трубопровод осуществляется из пневматического бака по трубопроводу, а подача газа - по трубопроводу со станции газораспределения, включающей в себя баллоны со сжатым газом и два редуктора, один из которых регулирует давление газа в магистральной сети, а другой соединен трубопроводом с крышкой пневматического бака для создания давления воды в магистральной сети, для запуска системы предусмотрена автоматическая микропроцессорная станция, установленная в линии подачи газа между трубопроводом, соединяющим баллоны со сжатым газом, и перед редукторами, которая соединена линией связи с датчиками обнаружения пожара, установленными в помещении, отличающаяся тем, что ороситель содержит корпус, в который запрессован шнек, и элементы для подвода жидкости и воздуха, корпус состоит из двух соосных связанных между собой цилиндрических втулок: втулки большего диаметра и втулки меньшего диаметра, при этом внутри втулки меньшего диаметра, соосно ей, расположен шнек, жестко связанный с ее внутренней поверхностью, причем внешняя поверхность шнека представляет собой винтовую канавку, образующую с внутренней поверхностью втулки меньшего диаметра винтовую внешнюю полость, а внутри шнека выполнено отверстие с винтовой нарезкой, соединенное с трубкой для подвода жидкости под давлением, а во втулке большего диаметра, соосно ей, расположена фасонная втулка, внутренняя поверхность которой образована конической и цилиндрической поверхностями и которая жестко закреплена во втулке большего диаметра через герметизирующую прокладку, имеющую по крайней мере одно дроссельное отверстие и образующую с торцевой поверхностью шнека и внутренней поверхностью втулки меньшего диаметра цилиндрическую камеру, которая посредством канала соединена с источником сжатого воздуха, а в цилиндрической полости фасонной втулки расположен свободный конец трубки для подвода жидкости, размещенный в коаксиальном упругом кольце, которое с герметизирующей прокладкой образует коническую резонансную камеру, при этом дроссельное отверстие выполняет функцию горловины резонатора «Гельмгольца», направление винтовой нарезки отверстия, выполненного внутри шнека, противоположно направлению внешней винтовой канавки шнека, а к торцевой части втулки меньшего диаметра корпуса прикреплен диффузор, на срезе которого установлен рассекатель потока жидкости, выполненный в виде перфорированного кольца, соосного с диффузором. A gas-water fire extinguishing system containing a network of main and distribution pipelines with sprinklers installed on them, the main and each of the distribution pipelines consists of water and gas supply pipelines, while water is supplied to the main pipeline from a pneumatic tank through a pipeline, and gas is supplied through a pipeline from a gas distribution station, including compressed gas cylinders and two reducers, one of which regulates the gas pressure in the main network, and the other with it is a single pipeline with a pneumatic tank cap to create water pressure in the main network; an automatic microprocessor station is installed to start the system; it is installed in the gas supply line between the pipeline connecting the compressed gas cylinders and in front of the reducers, which is connected by a communication line with fire detection sensors installed in the room, characterized in that the sprinkler contains a housing in which the screw is pressed in, and elements for supplying liquid and air, the housing consists of two coaxial connected x between each other of cylindrical bushings: bushings of a larger diameter and bushings of a smaller diameter, while inside the bush of a smaller diameter, coaxial to it, there is a screw rigidly connected to its inner surface, the outer surface of the screw being a helical groove forming with the inner surface of the bush of a smaller diameter an external screw cavity, and a screw-threaded hole is made inside the auger, connected to a tube for supplying liquid under pressure, and in the larger bushing, coaxially located a sleeve, the inner surface of which is formed by conical and cylindrical surfaces and which is rigidly fixed in the sleeve of a larger diameter through a sealing gasket having at least one throttle hole and forming a cylindrical chamber with the end surface of the screw and the inner surface of the sleeve of a smaller diameter, which is connected via a channel to the source compressed air, and in the cylindrical cavity of the shaped sleeve there is a free end of the tube for supplying fluid, placed in a coak the elastic ring, which forms a conical resonance chamber with a sealing gasket, while the throttle hole serves as the neck of the Helmholtz resonator, the direction of the screw thread of the hole made inside the screw is opposite to the direction of the external screw groove of the screw, and attached to the end part of the sleeve with a smaller diameter of the housing a diffuser, at the cut of which a liquid flow divider is installed, made in the form of a perforated ring coaxial with the diffuser.