RU2460560C1

RU2460560C1 - Installation for fire extinguishing

Info

Publication number: RU2460560C1
Application number: RU2011140770/12A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов (RU); Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева (RU); Мария Олеговна Стареева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева
Priority date: 2011-10-10
Filing date: 2011-10-10
Publication date: 2012-09-10

Abstract

FIELD: fire-fighting means.

SUBSTANCE: invention relates to fire extinguishing systems. Installation of fire fighting comprises an automatic feeder of the extinguishing agent, connected pipeline distribution system and control modules of state and start-up. The network contains sprinklers with a controlled start-up and the fire-fighting receiving-controlling and managing targeted device. The sprinkler has a contact group and an electrical heating element. The modules are connected to the contact group and electrical heating element of the corresponding sprinkler. The module is connected to the fire-fighting receiving-controlling and managing targeted device. The sprinkler comprises a sprayer and a housing with a disk spring, a check valve, thermo-breakable sensor element with a power source, and a normally closed contact group linked by the outlets with to the thermo-breakable element. The contact group is made as a shut-off valve and a conical cup. The surface of the conical cup has a shape identical to the conical sample of the shut-off valve. At the upper part of the sprinkler body a sleeve is located with the rigidly fixed sprinkler. The sprinkler contains of the bottom cup rigidly attached to the sleeve, and the upper cup-splitter. The lower cup is connected to the upper cup-splitter by three inclined spokes. Inside the sprinkler a divider is additionally installed in the form of a body of revolution, attached by means of three horizontal flat petals, to the sloping spokes.

EFFECT: increased reliability of fire-fighting.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к системам пожаротушения.The invention relates to fire extinguishing systems.

Наиболее близким техническим решением является спринклерная система и способ тушения пожара распыленной водой (Н.Ф.Бубырь, Р.П.Воробьев, Ю.В.Быстров и др. «Эксплуатация установок пожарной автоматики». М.: Стройиздат, с.123-136 - прототип). При возникновении пожара повышается температура в зоне установки одного или нескольких спринклерных оросителей, их термочувствительные элементы разрушаются и вода через вскрывшиеся оросители поступает в очаг пожара.The closest technical solution is the sprinkler system and the method of extinguishing a fire with sprayed water (N.F. Bubyr, R.P. Vorobyov, Yu.V. Bystrov and others. “Operation of fire automatics installations.” M .: Stroyizdat, p.123- 136 - prototype). When a fire occurs, the temperature in the installation zone of one or more sprinkler sprinklers rises, their heat-sensitive elements are destroyed and water through the opened sprinklers enters the fire.

Однако, поскольку для срабатывания оросителя необходимо, чтобы температура в зоне его размещения достигла порогового уровня, а это происходит при значительной теплопроизводительности очага, часто возникает ситуация, когда размер очага оказывается большим, чем зона орошения вскрывшимися спринклерами. При дальнейшем развитии пожара эта разница только увеличивается, что может привести к неконтролируемому развитию пожара и катастрофическим последствиям.However, since for the irrigator to operate, it is necessary that the temperature in the zone of its placement reaches a threshold level, and this occurs with significant heat output of the outbreak, a situation often arises when the outbreak size is larger than the irrigation zone by the opened sprinklers. With the further development of the fire, this difference only increases, which can lead to uncontrolled development of the fire and catastrophic consequences.

Недостатком этого способа является отсутствие контроля за процессом вскрытия оросителей. Тем самым при отказе того или иного оросителя надежность системы существенно снижается и возможность неконтролируемого развития пожара возрастает.The disadvantage of this method is the lack of control over the process of opening the irrigators. Thus, with the failure of a particular sprinkler, the reliability of the system decreases significantly and the possibility of uncontrolled development of a fire increases.

Технически достижимый результат - повышение надежности тушения пожара.A technically achievable result is an increase in the reliability of fire fighting.

Это достигается тем, что в установке для тушения пожара, содержащей подключенную к автоматическому питателю огнетушащего вещества трубопроводную распределительную сеть с установленными на ней спринклерными оросителями с управляемым пуском и адресный прибор приемно-контрольный и управления пожарный, при этом каждый спринклерный ороситель оснащен последовательно соединенными контактной группой и электронагревательным элементом, расположенным на термочувствительном элементе оросителя, а установка снабжена модулями контроля состояния и пуска, к которым подключены контактная группа и электронагревательный элемент соответствующего оросителя, при этом каждый модуль соединен с адресным прибором приемно-контрольным и управления пожарным, а спринклерный ороситель содержит распылитель и корпус, в котором размещен прижатый через уплотняющую дисковую пружину запорный клапан, терморазрушающийся чувствительный элемент, соединенный с термонагревательным элементом, с выводами для связи с управляющим источником питания, снабжен нормально замкнутой контактной группой, связанной с выводами термонагревательного элемента, а контактная группа выполнена в виде запорного клапана и конусной чашки, расположенной между запорным клапаном и терморазрушающимся чувствительным элементом, причем поверхность конусной чашки имеет форму, идентичную форме конусной выборки запорного клапана, в верхней части корпуса спринклерного оросителя расположена гильза, на которой жестко закреплен распылитель, состоящий из нижней чашки, жестко связанной с гильзой и с верхней чашкой-рассекателем, на конической поверхности которой выполнены прорези, при этом нижняя чашка посредством, по крайней мере, трех наклонных спиц соединена с верхней чашкой-рассекателем, а внутри распылителя дополнительно установлен рассекатель, выполненный в виде тела вращения, например шара, крепящегося посредством, по крайней мере, трех радиальных горизонтально расположенных плоских лепестков к наклонным спицам, причем ось тела вращения совпадает с осями гильзы и запорного клапана.This is achieved by the fact that in a fire extinguishing installation containing a pipeline distribution network connected to an automatic extinguishing agent feeder with sprinkler sprinklers with controlled start-up installed on it and an alarm control and fire control device, each sprinkler sprinkler is equipped with a contact group connected in series and an electric heating element located on the heat-sensitive element of the sprinkler, and the installation is equipped with control modules consisting start-up and start-up, to which the contact group and the electric heating element of the corresponding sprinkler are connected, each module is connected to the receiving and control and fire control device, and the sprinkler sprinkler contains a spray gun and a housing in which a shut-off valve, thermally decomposed, pressed through a sealing disc spring, is placed a sensitive element connected to a thermal element with terminals for communication with a control power source, equipped with a normally closed contact group, associated with the terminals of the thermo-heating element, and the contact group is made in the form of a shut-off valve and a cone cup located between the shut-off valve and a thermally decomposing sensitive element, the surface of the cone cup having a shape identical to the shape of the cone sample of the shut-off valve, a sleeve is located in the upper part of the sprinkler sprinkler body, on which the atomizer is rigidly fixed, consisting of a lower cup rigidly connected to the sleeve and to the upper dissecting cup, on the conical surface of which slots are made, while the lower cup is connected via at least three inclined spokes to the upper cup-divider, and inside the atomizer there is an additional mounted divider made in the form of a body of revolution, for example, a ball fastened by at least three radially horizontally arranged flat petals to inclined spokes, and the axis of the body of rotation coincides with the axes of the liner and shut-off valve.

На фиг.1 представлен общий вид установки для тушения пожара, на фиг.2 - общий вид спринклерного оросителя, на фиг.3-контактная группа в увеличенном масштабе.Figure 1 presents a General view of the installation for extinguishing a fire, Figure 2 is a General view of the sprinkler sprinkler, figure 3-contact group on an enlarged scale.

Установка для тушения пожара (фиг.1) содержит распределительную трубопроводную сеть 1, на которой установлены спринклерные оросители 2 с управляемым пуском и размыкающимися контактами, подключенную к питателю ОТВ 3 (например, к водяному насосу), а также комплект модулей контроля и пуска 4 (МКП), включенных в сигнальную линию 5, подключенную к адресному прибору приемно-контролыюму и управления пожарному (ППКиУП) 6. Функциями МКП являются: регистрация тока, протекающего через электронагревательные элементы каждого оросителя 2, расположенные на их термочувствительных элементах, и, таким образом, определение их исправности и готовности к пуску, а также выдача соответствующего сигнала на адресный ППКиУП 6 в случае, если ток через электронагревательные элементы каждого оросителя не протекает, т.е. ороситель неисправен (разомкнут механический контакт или неисправен электронагревательный элемент) или его термочувствительный элемент разрушен в результате достижения порогового значения температуры в зоне его размещения; формирование (по команде с ППКиУП) пускового тока через электронагревательный элемент для принудительного разрушения термочувствительного элемента соответствующего оросителя.The fire extinguishing installation (Fig. 1) contains a distribution pipe network 1 on which sprinkler sprinklers 2 with a controlled start and opening contacts are installed, connected to an OTV 3 feeder (for example, to a water pump), as well as a set of control and start-up modules 4 ( MCP) included in the signal line 5 connected to the fire alarm and control device (PPCiUP) 6. The functions of the MCP are: registration of the current flowing through the electric heating elements of each sprinkler 2 located on x thermosensitive elements, and thus their definition and serviceability of readiness for launch, as well as issuing an appropriate signal to the address PPKiUP 6 if the current through electric heating elements each sprinkler does not flow, i.e., the sprinkler is faulty (a mechanical contact is open or the electric heating element is faulty) or its thermosensitive element is destroyed as a result of reaching a threshold temperature in the zone of its placement; the formation (on command with PPKiUP) of the starting current through the electric heating element for the forced destruction of the heat-sensitive element of the corresponding sprinkler.

Спринклерный ороситель с управляемым пуском (фиг.2 и 3) содержит корпус 7, в котором расположен запорный клапан 8, уплотняющую дисковую пружину 9, прижимающую запорный клапан 8, термонагревательный элемент 10 с выводами 11 для соединения с источником питания (на чертеже не показано). Термонагревательный элемент 10 охватывает терморазрушающийся чувствительный элемент 12, который в нижней части прижимает через конусную чашку 13 запорный клапан 8 и пружину 9 к корпусу 7. Контактная группа 14 образована запорным клапаном 8 и конусной чашкой 13 и является нормально замкнутой контактной группой, связанной с выводами термонагревательного элемента 10. Посадочная поверхность конусной чашки 13 имеет форму, идентичную форме конусной выборк запорного клапана 8. Контактные запорный клапан 8 и конусная чашка 13 крепятся к оросителю за счет усилия затяжки терморазрушающегося элемента 12 в верхней части винтом 23 через прокладку 24, расположенными в гильзе 17, жестко соединяющей, по крайней мере, три арки 16 с, по крайней мере, тремя стойками 15, жестко связанными с корпусом 7. Это обеспечивает сохранность конструкции в процессе эксплуатации в дежурном режиме работы. Контактная группа, помимо указанного выполнения, может быть выполнена при помощи других конструктивных элементов, например контактных шайб, дисковых контактов, ножевых контактов, которые должны обеспечить выполнение функций замыкания/размыкания электрической цепи управления и контроля. В верхней части корпуса расположена гильза 17, на которой жестко закреплен распылитель, состоящий из нижней чашки 18, жестко связанной с гильзой 17, и посредством, по крайней мере, трех наклонных спиц 18 с верхней чашкой-рассекателем 20, на конической поверхности которой выполнены прорези.A controlled-start sprinkler sprinkler (FIGS. 2 and 3) comprises a housing 7 in which a shut-off valve 8 is located, a sealing disc spring 9, presses a shut-off valve 8, a heating element 10 with leads 11 for connecting to a power source (not shown in the drawing) . The heating element 10 encompasses a thermally degradable sensing element 12, which in the lower part presses the shut-off valve 8 and the spring 9 through the conical cup 13 to the housing 7. The contact group 14 is formed by the shut-off valve 8 and the conical cup 13 and is a normally closed contact group associated with the terminals of the heating element 10. The seating surface of the cone cup 13 has a shape identical to the shape of the cone samples of the shut-off valve 8. The contact shut-off valve 8 and the cone cup 13 are attached to the sprinkler due to the tightening force of the thermally decomposing element 12 in the upper part with a screw 23 through a gasket 24 located in the sleeve 17, rigidly connecting at least three arches 16 with at least three posts 15, rigidly connected to the housing 7. This ensures the safety of the structure in the process of operation in standby mode. The contact group, in addition to the specified execution, can be performed using other structural elements, such as contact washers, disk contacts, knife contacts, which should provide the functions of closing / opening of the electrical control and control circuits. In the upper part of the casing there is a sleeve 17 on which the atomizer is rigidly fixed, consisting of a lower cup 18, rigidly connected to the sleeve 17, and by means of at least three inclined spokes 18 with the upper cup-divider 20, on the conical surface of which cuts are made .

Внутри распылителя дополнительно установлен рассекатель, выполненный в виде тела вращения 22, например шара, крепящегося посредством, по крайней мере, трех радиальных горизонтально расположенных плоских лепестков 21 к наклонным спицам 19. Ось тела вращения 22 совпадает с осями гильзы 17 и запорного клапана 8.Inside the sprayer, a divider is additionally installed, made in the form of a body of revolution 22, for example, a ball fastened by means of at least three radially horizontally located flat petals 21 to the inclined spokes 19. The axis of the body of revolution 22 coincides with the axes of the sleeve 17 and the shut-off valve 8.

Установка для тушения пожара работает следующим образом.Installation for extinguishing a fire works as follows.

На этапе проведения пуско-наладочных работ в программу адресного ППКиУП закладывают информацию об адресах управляемых спринклерных оросителей 2, подлежащих вскрытию при срабатывании какого-либо из оросителей. Количество вскрываемых оросителей и, соответственно, величину орошаемой ими площади выбирают исходя из учета факторов, влияющих на ожидаемый размер очага к моменту его обнаружения и скорость развития пожара (высоты помещения, характера пожарной нагрузки и др.). МКП 4 регистрирует ток, протекающий через пусковые устройства каждого оросителя 2 (как правило, не превышающий 1/10 пускового тока), и таким образом определяет их исправность и готовность к пуску. В том случае если через МКП 4 ток не протекает, ППКиУП воспринимает этот сигнал как сигнал «Пожар», который свидетельствует о возможном разрушении термочувствительного элемента оросителя в результате теплового воздействия от очага возгорания.At the stage of commissioning, the addressable control and monitoring program 2 addresses are put into the program of the addressable control and monitoring system 2, which must be opened when any of the irrigators is triggered. The number of irrigated sprinklers and, accordingly, the size of the area irrigated by them is chosen based on factors that affect the expected size of the outbreak by the time it is detected and the rate of fire development (room height, nature of fire load, etc.). MCP 4 registers the current flowing through the starting devices of each sprinkler 2 (as a rule, not exceeding 1/10 of the starting current), and thus determines their serviceability and readiness for starting. In the event that no current flows through MCP 4, PPKiUP perceives this signal as a “Fire” signal, which indicates the possible destruction of the heat-sensitive sprinkler element as a result of heat exposure from the source of ignition.

Основным принципом работы установки в целом является принудительное включение оросителей в непосредственной близости от первого сработавшего.The basic principle of the installation as a whole is the forced inclusion of irrigators in the immediate vicinity of the first one that worked.

Допустим, для наглядности, что в защищаемом помещении размещено, например, шестнадцать оросителей с управляемым пуском (порядковые номера указаны на фиг.1 рядом с каждым оросителем через дефис от 2-1 до 2-16).Suppose, for clarity, that there are, for example, sixteen sprinklers with a controlled start (for example, serial numbers are shown in figure 1 next to each sprinkler with a hyphen from 2-1 to 2-16).

Допустим, что зона возникновения пожара находится в непосредственной близости от оросителя 2-8. Именно он будет первым оросителем, который сработает непосредственно от теплового воздействия очага пожара. В этом случае ППКиУП 6 принимает от соответствующего МКП 4 сигнал о срабатывании оросителя 2-8 и формирует команду на пуск оросителей 2-3, 2-4, 2-7, 2-11 и 2-12 (на фиг.1 обведены прерывистой линией), после чего ОТВ из автоматического питателя ОТВ 3 по распределительной трубопроводной сети 1 поступает в очаг пожара. В том случае если все эти оросители сработали корректно, соответствующий МКП 4 получает информацию об их вскрытии, передает информацию на ППКиУП 6, и на этом действие управления заканчивается.Assume that the fire zone is in close proximity to the sprinkler 2-8. That he will be the first sprinkler, which will work directly from the thermal effects of the fire. In this case, PPKiUP 6 receives from the corresponding MCP 4 a signal about the activation of the sprinkler 2-8 and generates a command to start the sprinklers 2-3, 2-4, 2-7, 2-11 and 2-12 (in figure 1 they are circled by a dashed line ), after which the OTV from the automatic OTV 3 feeder through the distribution pipeline network 1 enters the fire source. In the event that all of these sprinklers worked correctly, the corresponding MCP 4 receives information about their opening, transmits the information to PPKiUP 6, and this control action ends.

В том случае если один или несколько из этих оросителей не вскрылись, то ППКиУП 6, получив информацию об этом, формирует команду на пуск дополнительного числа оросителей 2 (также через соответствующие МКП). Например, если не сработал ороситель 2-12, то дополнительному запуску подлежат оросители 2-15 и 2-16, ближайшие к оросителю 2-12, ограничивая возможность распространения пожара в данном направлении. Если не сработал ороситель 2-7, дополнительно включаются оросители 2-2, 2-6 и 2-10 и т.д.In the event that one or more of these sprinklers has not been opened, then PPKiUP 6, having received information about this, forms a command to launch an additional number of sprinklers 2 (also through the corresponding MCP). For example, if sprinkler 2-12 did not work, then sprinklers 2-15 and 2-16, closest to sprinkler 2-12, should be additionally launched, limiting the possibility of fire spreading in this direction. If sprinkler 2-7 did not work, sprinklers 2-2, 2-6 and 2-10, etc., are additionally included.

Спринклерный ороситель с управляемым пуском работает следующим образом.Sprinkler sprinkler with controlled launch works as follows.

В дежурном режиме по электрической цепи оросителя протекает ток, недостаточный для разогрева нагревательного элемента 10, обеспечивающего терморазрушение чувствительного элемента 12, для открытия выходного отверстия оросителя. Этот ток используется для контроля целостности цепи управления и, соответственно, индикации состояния оросителя (открыт/закрыт).In standby mode, the current flowing through the electric circuit of the sprinkler is insufficient to heat the heating element 10, which provides thermal destruction of the sensing element 12, to open the outlet of the sprinkler. This current is used to control the integrity of the control circuit and, accordingly, to indicate the state of the sprinkler (open / closed).

При возникновении пожара и последующем тепловом воздействии на ороситель происходит разрушение чувствительного элемента 12. Так как чувствительный элемент 12 является устройством, фиксирующим запорный клапан 8 оросителя, то под воздействием давления воды/воздуха в спринклерной системе и усилия уплотняющей дисковой пружины 9 происходит выталкивание запорного клапана 8 вместе с конусной чашкой 13, что приводит к открытию выходного отверстия оросителя и одновременно размыканию контактной группы 14 управляющей цепи, в результате обеспечена возможность контроля срабатывания оросителя.In the event of a fire and subsequent thermal exposure of the sprinkler, the sensing element 12 is destroyed. Since the sensing element 12 is a device that fixes the sprinkler shut-off valve 8, the shut-off valve 8 is ejected by the pressure of the water / air in the sprinkler system and the force of the sealing disc spring 9. together with the conical cup 13, which leads to the opening of the outlet of the sprinkler and at the same time the opening of the contact group 14 of the control circuit, as a result is provided POSSIBILITY control sprinkler activation.

Дополнительно к вышеуказанному варианту возможен принудительный способ вскрытия оросителя до момента разрушения чувствительного элемента 11 от воздействия пожара. В случае более раннего обнаружения возгорания (средствами автоматической пожарной сигнализации, визуально и т.д.) возможно осуществление вскрытия оросителя путем подачи через управляющую цепь тока, существенно превышающего ток в дежурном режиме, способного разогреть нагревательный элемент 10 до значений, позволяющих разрушить чувствительный элемент 12, открыть выходное отверстие оросителя для подачи огнетушащего вещества и проконтролировать срабатывание оросителя при размыкании контактной группы 14. При этом жидкость из магистрального трубопровода автоматической стационарной установки пожаротушения (на чертеже не показано), проходя через сквозной канал корпуса 7, попадает на гильзу 17 с установленным на ней распылителем.In addition to the above option, a forced method of opening the sprinkler to the moment of destruction of the sensing element 11 from a fire is possible. In case of earlier detection of fire (by means of an automatic fire alarm system, visually, etc.), it is possible to open the sprinkler by supplying through the control circuit a current significantly exceeding the current in standby mode, capable of heating the heating element 10 to values that allow the sensitive element 12 to be destroyed , open the outlet of the sprinkler to supply the extinguishing agent and check the operation of the sprinkler when the contact group 14 is opened. In this case, the liquid from the main about the pipeline automatic stationary fire extinguishing installation (not shown), passing through the through channel of the housing 7, falls on the sleeve 17 with a spray gun installed on it.

Потоки жидкости взаимодействуют с центральным потоком сквозного канала и гильзы 17, и, отражаясь от него, формируют отраженные потоки, причем центральный поток продолжает свое движение к распылителю, выполненному в виде тела вращения 22, с горизонтально расположенными плоскими лепестками 21, а отраженные потоки направляются в стороны мимо рассекателя. Формирование равномерного мелкодисперсного распыленного потока жидкости обусловлено тем, что происходит перераспределение струй жидкости при взаимодействии наружной части центрального потока воды и внутренней его части, что приводит к взаимодействию с отраженными от центрального потока потоками.The fluid flows interact with the central flow of the through channel and the sleeve 17, and, being reflected from it, form reflected flows, and the central flow continues its movement towards the atomizer, made in the form of a body of revolution 22, with horizontally arranged flat petals 21, and the reflected flows are directed to side past the divider. The formation of a uniform finely dispersed atomized liquid stream is due to the fact that there is a redistribution of liquid jets during the interaction of the outer part of the central water stream and its inner part, which leads to interaction with the streams reflected from the central stream.

Таким образом обеспечена возможность, во-первых, дистанционно управлять состоянием оросителя; во-вторых, постоянно контролировать состояние оросителя, а также контролировать готовность оросителя к работе и заменять оросители, которые были вскрыты, например, после случайного механического воздействия, что, в свою очередь, позволит уменьшить ущерб от пролитого на защищаемую поверхность огнетушащего вещества. Кроме того, возможность управляемого пуска дополнительного количества оросителей позволит, при необходимости, расширить зону орошения и оказать соответствующее влияние на развитие пожара.Thus, it is possible, firstly, to remotely control the state of the sprinkler; secondly, to constantly monitor the condition of the sprinkler, as well as to monitor the readiness of the sprinkler to work and to replace the sprinklers that were opened, for example, after an accidental mechanical impact, which, in turn, will reduce the damage from the extinguishing agent spilled onto the protected surface. In addition, the possibility of a controlled launch of an additional number of irrigators will allow, if necessary, to expand the irrigation zone and have a corresponding impact on the development of the fire.

Claims

A fire extinguishing installation comprising a pipeline distribution network connected to an automatic extinguishing agent feeder with sprinkler sprinklers with a controlled start installed on it and an addressable control and fire control device, each sprinkler sprinkler is equipped with a contact group and an electric heating element connected in series heat-sensitive element of the sprinkler, and the installation is equipped with modules for monitoring the status and start-up, to which the contact group and the electric heating element of the respective sprinkler are provided, each module is connected to the receiving and control and fire control addressing device, and the sprinkler sprinkler contains a spray gun and a housing in which a shut-off valve pressed through the sealing spring spring is located, a thermally decomposing sensitive element connected to the thermal heating sprinkler an element with terminals for communication with a control power source, equipped with a normally-closed contact group associated with the terminals of the termon a heating element, and the contact group is made in the form of a shut-off valve and a conical cup located between the shut-off valve and a thermally degradable sensing element, the surface of the conical cup having a shape identical to the shape of the conical sampling of the shut-off valve, characterized in that a sleeve is located in the upper part of the sprinkler sprinkler body on which the atomizer is rigidly fixed, consisting of a lower cup rigidly connected to the sleeve and an upper dissecting cup, on the conical surface of which Slots are filled, while the lower cup is connected via at least three inclined spokes to the upper cup-divider, and inside the atomizer there is an additional mounted divider made in the form of a body of revolution, for example, a ball fastened by at least three radial horizontally located, flat petals, to the inclined spokes, and the axis of the body of rotation coincides with the axes of the sleeve and shut-off valve.