Патент на изобретение №2182024
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ОСЛАБЛЕНИЯ ПОТОКА ЭНЕРГИИ В ВИДЕ СВЕТА, ТЕПЛА И КОНВЕКТИВНЫХ ГАЗОВЫХ ПОТОКОВ И УСТРОЙСТВО К ЛАФЕТНОМУ СТВОЛУ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ЗАЩИТНОГО ЭКРАНА ОТ ПОТОКА ЭНЕРГИИ В ВИДЕ СВЕТА, ТЕПЛА И КОНВЕКТИВНЫХ ГАЗОВЫХ ПОТОКОВ
(57) Реферат: Изобретение относится к противопожарной технике и может быть использовано для защиты оборудования и людей при тушении пожаров, разделения объема зданий наземных и подземных сооружений и аппаратов на противопожарные отсеки, защиты от обрушения потолочных перекрытий и локализации распространения фронта горения при крупных пожарах, влекущих экологические бедствия. Задача: разработка способа с повышенной эффективностью и устройства к лафетному стволу для создания защитного экрана от тепловой радиации с повышенной степенью надежности, безопасного и удобного в эксплуатации и позволяющего осуществить защиту от тепловой и световой радиации и конвективных газовых потоков. Способ включает создание завесы из охлаждающей жидкости, которую распыляют в пространстве между плоскостями. При образовании больше чем одной завесы используют комбинированную подачу охлаждающей жидкости. Устройство включает узел распыления и сетки, размещенные с зазором по обеим сторонам каркаса. В отверстиях труб каркаса установлены форсунки. 2 с. и 19 з.п. ф-лы, 6 ил. Изобретение относится к противопожарной технике и может быть использовано для защиты оборудования и людей при тушении пожаров, разделения объема зданий наземных и подземных сооружений и аппаратов на противопожарные отсеки, защиты от обрушения потолочных перекрытий и локализации распространения фронта горения при крупных пожарах, влекущих экологические бедствия. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ создания противопожарной завесы, включающий формирование и установку вертикальной защиты. Защитную завесу формируют путем установки металлических сеток в виде двух параллельных плоскостей и подачи в межсеточное пространство охлаждающего агента. В качестве охлаждающего агента используют воду, или воду с поверхностно-активным веществом, или воздушно-механическую или химическую пену [1]. Недостатком известного способа является то, что создание только одной полосы защиты, в которую подают только один из видов охлаждающей жидкости, не обеспечивает абсолютную безопасность и эффективность данного способа. Известно приспособление к пожарному стволу для создания защитного экрана от тепловой радиации [2], содержащее насадок с узлом распыления, расположенным на корпусе. Узел распыления выполнен в виде V-образного рассекателя струи и двух взаимно параллельных направляющих пластин, снабжен механизмом регулирования угла между плоскостями V-образного рассекателя струи и соединен насадком. Вода, подаваемая под давлением через конус ствола и насадок, попадая в узел распыления, изменяет направление движения, растекается по плоскости пластин, формируется в две тонкие пленки, разделенные воздушной прослойкой. Недостатком этого приспособления является то, что для сохранения устойчивого участка пленок необходим определенный скоростной напор воды, а он практически часто меняется, что затрудняет его регулирование. Положение пожарного ствола не изменяется, что также является нежелательным фактором. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является приспособление к пожарному стволу для создания защитного экрана от тепловой радиации, содержащее насадок и узел распыления, соединенный с корпусом ствола, узел распыления размещен на опоре и выполнен в виде каркаса из сообщающихся между собой труб, расположенных в вертикальных и горизонтальных плоскостях, причем на боковой поверхности труб выполнены отверстия, а в центральной части каркаса – проем для обеспечения возможности перемещения пожарного ствола по вертикали. При этом по обеим сторонам каркаса с зазором закреплены металлические сетки, а нижняя часть снабжена роликами для перемещения каркаса по опоре. Кроме того, опора снабжена дугообразной направляющей для перемещения роликов [3]. Недостатком этого приспособления является то, что вода из отверстий боковых поверхностей труб, из которых выполнен каркас защитного приспособления, вытекает в виде тонких струй при всех существующих напорах воды в лафетных стволах, что не приводит к образованию сплошного водного экрана. Разбрызгивание же воды здесь происходит только в местах соударения струй с металлическими конструкциями каркаса и в местах соударения с ограждающей сеткой. Недостатком данного приспособления является также то, что повороты защитного экрана в горизонтальной плоскости можно осуществить, только взявшись обеими руками за ручки, прикрепленные к каркасу. При этом оставшийся свободным лафетный ствол под действием реактивной силы, истекающей из ствола струи воды начинает двигаться произвольным образом внутри проема каркаса в вертикальной плоскости, что может привести к нежелательным последствиям. Задачей изобретения является разработка способа ослабления потока энергии в виде света, тепла и конвективных газовых потоков с повышенной эффективностью и разработка устройства к лафетному стволу для создания защитного экрана от тепловой радиации с повышенной степенью надежности, безопасного и удобного в эксплуатации и позволяющего осуществить защиту от тепловой и световой радиации и конвективных газовых потоков. Поставленная задача решается тем, что в способе ослабления потока энергии в виде света, тепла и конвективных газовых потоков, включающем создание завесы из охлаждающей жидкости путем подачи последней в пространство, образованное, по крайней мере, двумя поверхностями, подачу охлаждающей жидкости осуществляют путем регулируемого разбрызгивания или распыления этой жидкости для создания в пространстве между поверхностями парокапельновоздушной среды и пленок из охлаждающей жидкости на поверхностях. При образовании дополнительных завес, по крайней мере, одну из завес создают путем распыления жидкости. Поставленная задача решается также и тем, что в устройстве к лафетному стволу для создания защитного экрана, включающем узел распыления, размещенный на опоре и выполненный в виде каркаса из сообщающихся между собой труб с отверстиями, в центральной части которого выполнен проем для обеспечения возможности перемещения лафетного ствола по вертикали, а по обеим сторонам которого с зазором закреплены сетки, а нижняя часть которого снабжена роликами для его перемещения по опоре, в отверстиях труб каркаса установлены форсунки для образования в пространстве между сетками парокапельновоздушной среды и водных пленок на этих сетках. Сетки каркаса выполнены плетеными, и/или перфорированными, и/или штампованными. Сетки каркаса выполнены из материалов, полученных методом порошковой металлургии. Сетки выполнены из пластмассы. Сетки выполнены из меди. Сетки выполнены из латуни. Сетки выполнены из железа (стали). Сетки выполнены из материала, покрытого металлической пленкой. Сетки выполнены из оцинкованного железа. Сетки выполнены из проволоки диаметром 0,1-3,0 мм. Сетки выполнены с размером ячеек от 0,3х0,3 до 3,0х3,0 мм. Зазор между каркасом и сеткой равен 1-200 мм. Диаметр проволоки, материал проволоки, размер ячейки внешней сетки, а также сама сетка (плетеная или перфорированная) идентичны соответствующим характеристикам внутренней сетки. Диаметр проволоки, материал проволоки, размер ячейки внешней сетки, а также сама сетка (плетеная или перфорированная), отличная от соответствующих характеристик внутренней сетки, например: размеры ячейки и диаметр проволоки внешней сетки могут превышать размер ячейки и диаметр проволоки внутренней сетки. Каркас размещен с передней и боковых сторон от лафетного ствола, включая, при необходимости, пол и потолок. Опора с лафетным стволом размещена на платформе, которая снабжена колесами. Устройство снабжено приводом, размещенным на платформе. Привод выполнен механическим, или гидравлическим, или в виде двигателя внутреннего сгорания, или электрического. Сущность изобретения заключается в том, что разбрызгиваемая струя жидкости состоит из потока отдельно летящих капель, для получения которых применяются специальные распылители – форсунки [4]. Распыленная струя жидкости характеризуется дисперсностью, размером капель, их распределением по сечению струи, углом конусности струи, дальнобойностью, величиной напора перед форсункой и расходом жидкости. В практике наибольшее распространение получили центробежный, пневматический и механический способы распыления. С повышением напора перед форсункой средний диаметр капли уменьшается. Пожарные насосы создают напор в 1,2 МПа и на практике средний диаметр капель на распыливающих стволах составляет около 400-500 мкм. На установках высокого давления перепад давления на форсунках может достигать 15 МПа, при этом диаметр капель составляет около 5-10 мкм. Разбрызгиваемые с помощью форсунок капли жидкости, поглощая тепловую радиацию, начинают испаряться как при подлете к плоскостям, так и при соприкосновении с ними, что усиливается при учете того, что капли жидкости, обладающие большой кинетической энергией, успевают многократно отражаться в пространстве от поверхностей. Подбор вида поверхностей и их материала, например, выполнение поверхностей в виде сеток, выбор их характеристик, размера ячейки, диаметра и материала проволоки и т.п., производятся таким образом, что, по крайней мере, на внутренней поверхности, расположенной со стороны оператора, из-за сил поверхностного натяжения должна образовываться пленка из используемой жидкости, консистенция которой поддерживается динамическим равновесием между процессом испарения при поглощении пленки тепловой энергией и процессом постоянной подпитки самой пленки соударяющимися с ней каплями разбрызгиваемой жидкости. Таким образом, можно говорить, что, в основном, в межповерхностном пространстве образовывается сплошная парокапельновоздушная среда. Инфракрасное, световое излучение и конвективные газовые потоки от пожара будут частично отражаться от поверхностей, в частности от сеток, от созданной пленки, от парокапельновоздушной среды, частично поглощаться создающейся парокапельновоздушной средой и уноситься в направлении, перпендикулярном движению тепловой радиации от пожара. Очевидно, что осуществляемый подобный симбиоз процессов отражения и поглощения падающего энергетического потока обладает уникальной особенностью: эффективность теплозащитных свойств настоящего устройства возрастает с возрастанием значения падающего энергетического потока. Распыление жидкости с помощью установок высокого давления в мелкодисперсное состояние с диаметром капель, сравнимым с длинами волн теплового излучения пожара (около 1,5-7 мкм), также будет способствовать увеличению эффективности теплозащитных свойств подобных устройств. В этом случае по законам геометрической оптики оптимальная мелкодисперсность капель жидкости в несколько раз усиливает процессы рассеяния теплового излучения [5]. Необходимость регулирования количества охлаждающего агента М, подаваемого в пространство между двумя ограждающими поверхностями, в качестве которых можно использовать металлоткань, стеклоткань или другие материалы, обусловлено сильным разбросом значений тепловых потоков W, существующих при реальных пожарах – от 0 до 200-250 кВт/м2. В то же время, уже при значениях W= 3-4 кВт/м2 требуется специальная защита для личного состава. Пусть тепловой поток w0 перпендикулярно падает на плоскость экрана, при этом W0= W1+ W2+ W3, где W1 – часть потока тепла, отраженного от экрана; W2 – часть потока тепла, прошедшего через экран; W3 – часть потока тепла, поглощаемого охлаждающим агентом экрана. Очевидно, что при изменения М наиболее сильно меняется W3. Рассмотрим гипотетический случай, когда весь падающий на экран тепловой поток W0 поглощается охлаждающим агентом, в качестве которого взята, в частности, вода. Пусть 100 г воды разбрызгивается в межсеточном пространстве экрана площадью 1 м2. Оценим величину W0, полагая, что процесс нагревания до 100oС и парообразования проходит в течение 1 с. В этом случае Q0= QH+ QП, где Q0 – общее количество тепла, Дж; QH = CM(t2-t1) – тепло, требуемое на нагревание М=100 г воды, с удельной теплоемкостью С=4,2 кДж/кг ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 1. Предварительный патент Республики Узбекистан 5191, МПК A 62 C 2/02, 1998 г. 2. Авторское свидетельство СССР 1666129, МПК A 62 C 31/00, 1997 г. 3. Предварительный патент Республики Узбекистан 4665, МПК A 62 C 31/00, 1997 г. 4. Пажи Д.Г., Галустов В.С. Основы техники распыливания жидкостей. М.: Химия, 1984, 256 с. 5. Морозюк Ю. В. – “Обеспечение безопасности пожарных машин от воздействия теплового облучения пожаров лесоскладов капельной водяной защитой” – дисс. на соискание звания к.т.н., ВИПТШ МВД РФ, М.: 1994, 243 с. 6. Ройтман М. Я. Противопожарное нормирование в строительстве. М.: Стройиздат, 1985, с.590. 7. Александров Е. Е. , Стенчиков Г.Л. Численное моделирование климатического эффекта аэрозольного загрязнения атмосферы. Докл. АН СССР, 1985, т. 282, 6, с.1324-1326. Формула изобретения
![]() ![]() РИСУНКИ
QB4A Регистрация лицензионного договора на использование изобретения
Лицензиар(ы): Усманов Миржалил Хамитович (UZ)
Вид лицензии*: НИЛ
Лицензиат(ы): Общество с ограниченной ответственностью “ГАЗКОМПЛЕКТИНВЕСТ”
Договор № РД0039327 зарегистрирован 08.08.2008
Извещение опубликовано: 20.09.2008 БИ: 26/2008
* ИЛ – исключительная лицензия НИЛ – неисключительная лицензия
QB4A Регистрация лицензионного договора на использование изобретения
Лицензиар(ы): Усманов Миржалил Хамитович (UZ)
Вид лицензии*: НИЛ
Лицензиат(ы): Общество с ограниченной ответственностью “СпецПожТех”
Договор № РД0039802 зарегистрирован 19.08.2008
Извещение опубликовано: 7.09.2008 БИ: 27/2008
* ИЛ – исключительная лицензия НИЛ – неисключительная лицензия
QB4A Регистрация лицензионного договора на использование изобретения
Лицензиар(ы): Усманов Миржалил Хамитович (UZ)
Вид лицензии*: НИЛ
Лицензиат(ы): Общество с ограниченной ответственностью “МИНИМАКС”
Договор № РД0043218 зарегистрирован 12.11.2008
Извещение опубликовано: 20.12.2008 БИ: 35/2008
* ИЛ – исключительная лицензия НИЛ – неисключительная лицензия
QB4A Регистрация лицензионного договора на использование изобретения
Лицензиар(ы): Усманов Миржалил Хамитович (UZ)
Вид лицензии*: НИЛ
Лицензиат(ы): Общество с ограниченной ответственностью “Газкомплектинвест”
Договор № РД0047125 зарегистрирован 19.02.2009
Извещение опубликовано: 7.03.2009 БИ: 09/2009
* ИЛ – исключительная лицензия НИЛ – неисключительная лицензия
|
||||||||||||||||||||||||||