способ создания противопожарной завесы и экранирующее устройство

Формула изобретения

1. Способ создания противопожарной завесы, включающий установку экрана и подачу вдоль него защитной завесы в виде пленочного потока из насадка, смонтированного над экраном, отличающийся тем, что защитную завесу подают с любой стороны экрана с удельным расходом охлаждающего агента от 3 до 4 л/мин на погонный метр последнего.

2. Экранирующее устройство, содержащее экран, выполненный в виде каркаса, на который натянуто полотно, и средство подачи на экран охлаждающего агента, отличающееся тем, что полотно выполнено из гигроскопичного материала, например из марли.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области противопожарной техники и предназначено для создания экранирующих устройств с целью отражения и поглощения лучистой энергии, возникающей при пожаре.

Известны способы создания противопожарных завес с помощью экранов (М.Я.Ройтман, Противопожарное нормирование в строительстве. М., Стройиздат, 1985, с.253-257), заключающиеся в установке в защищаемом объеме стационарных или передвижных экранов. Применяются экраны без теплового сопротивления, отражающие только лучистую энергию, и теплоотводящие экраны, которые главным образом поглощают тепло сами или охлаждают нагретые поверхности водяной завесой.

Известен способ создания противопожарной полупрозрачной цепной (сетчатой) завесы из проволоки, охлаждаемой водой. Защитное действие сетчатых завес из металлической проволоки заключается в том, что сетка локализует конвективные потоки, а следовательно, и передачу тепла конвекцией (М.Я.Ройтман, Противопожарное нормирование в строительстве, М., Стройиздат, с.260).

Для создания водяных завес рекомендовано применение спринклерных или дренчерных головок, предназначенных для раздробления струи. Причем указанные головки располагают на расстоянии 2,5 м из расчета подачи 0,5 л/с на 1 кв. метр орошаемой плоскости. Применение аэродисперсных завес предусмотрено только после дополнительной конструктивной проработки и экстремальной проверки. При этом работа указанных устройств зависит в большей степени от качества подаваемой на создание завесы воды (то же, с.261).

Однако исходя из того, что суммарный расход воды, требуемый на создание завесы, достигает больших значений, применение указанного способа в составе других установок автоматического пожаротушения может создать проблему бесперебойной подачи воды при действующей водопроводной системе на объекте (Е.Н.Иванов, Противопожарная защита открытых установок. М., Химия, 1986, с.83-95).

Известна противодымная противопожарная система, в которой предусмотрено создание при пожаре невоспламеняемой шторы, отсекающей определенную часть помещения от места возникновения пожара. Одновременно штора поливается с двух сторон струями воды, выбрасываемыми из пожарных гидрантов (заявка Японии №670991, кл. А 62 с 2/06 от 15.03.1994).

Однако использование пожарных гидрантов приводит к значительным расходам воды, используемой на охлаждение шторы, и не позволяет образовать для охлаждения наиболее эффективный сплошной пленочный поток.

Известен способ создания противопожарной завесы, включающий установку сетчатого экрана и подачу на него защитной охлаждающей завесы со стороны, обратной направлению теплового потока (заявка Великобритании №2266051, кл. А 62 С 2/00, опубл. 20.10.1993).

Однако в рассматриваемом случае защитная охлаждающая завеса подается на сетчатый экран в виде капельного потока, что приводит к динамическому взаимодействию последнего с сетчатым покрытием. В результате чего возникают разрывы образующегося пленочного потока и неравномерное заполнение ячеек сетчатого покрытия. Кроме этого основной принцип создания этой противопожарной завесы основан на формировании паровой завесы, а не на отражении инфракрасного излучения искривленной поверхностью пленки, получающейся, как было сказано ранее, в результате заполнения охлаждающим агентом ячеек сетчатого покрытия.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип заявляемого способа и устройства, является способ создания противопожарной завесы, включающий установку экрана и подачу вдоль него защитной завесы в виде пленочного потока из насадка, смонтированного над экраном (заявка Российской Федерации №99114862, кл. А 62 С 2/08, опубл. 27.09.2000, Бюл. №27).

Данное изобретение повышает эффективность работы экранирующего устройства при малых расходах охлаждающего агента.

Для этого в способе создания противопожарной завесы, включающем установку экрана и подачу вдоль него защитной завесы в виде пленочного потока из насадка, смонтированного над экраном, защитную завесу подают с любой стороны экрана с удельным расходом охлаждающего агента от 3 до 4 л/мин на погонный метр последнего, а в экранирующем устройстве, содержащем экран, выполненный в виде каркаса, на который натянуто полотно, и средство подачи на экран охлаждающего агента, полотно выполнено из гигроскопичного материала, например из марли.

Преимущество заявляемого изобретения заключается в применении волновых течений тонких слоев вязкой жидкости, которые возникают при подаче охлаждающего агента с любой стороны экрана с удельным расходом от 3 до 4 л/мин на погонный метр последнего (для воды - 25&; Re&; 75).

При этом граница волнообразования (Re_w) определяется формулой П.Л.Капицы (П.Л. Капица, Волновые течения тонких слоев вязкой жидкости. ЭКЭТФ. Журнал экспериментальной и теоретической физики, т.19, вып.1, с.3-28, 1948):

где Fi - число Капицы,

причем Fi= ³/gy^{4 3},

где - коэффициент поверхностного натяжения жидкости;

- кинематическая вязкость жидкости:

- плотность жидкости;

g - ускорение силы тяжести.

Изготовление полотна из гигроскопичного материала, например из марли, позволяет получить сплошной пленочный поток без разрывов при малых расходах охлаждающего агента, а создание поверхностных волн приводит к дополнительному искривлению поверхности пленочного потока и соответственно к более интенсивному отражению инфракрасного излучения. Причем, как показали проведенные испытания, температура пленочного потока на входе из экрана не поднималась выше 60° С.

В случае изготовления полотна из практически не гигроскопичного материала, например в виде металлической сетки (заявка Российской Федерации №99114862, кл. А 62 С 2/08, опубл. 27.09.2000. Бюл. №27), приводит к образованию разрывов пленочного потока при указанных выше расходах охлаждающего агента, а образование поверхностных волн в этом случае не наблюдается.

На чертеже изображен общий вид экранирующего устройства, реализующего заявляемый способ.

Устройство 1 состоит из экранирующего устройства 2, выполненного в виде каркаса, на который натянуто полотно, выполненное из гигроскопичного материала, например из марли. Над экранирующим устройством смонтирован насадок 3, установленный на трубопроводе 4. Причем насадок 3 смонтирован на трубопроводе 4 с помощью гибкого подсоединения таким образом, что в случае необходимости подача защитной завесы в виде пленочного потока 7 осуществляется с любой стороны вдоль экрана с удельным расходом охлаждающего агента от 3 до 4 л/мин на погонный метр последнего. Само экранирующее устройство 2 было размещено перпендикулярно тепловому потоку. Для замера тепловых потоков были установлены специальные датчики теплового излучения 5 и 6. Датчик 5 был смонтирован перед экранирующим устройством 2, покрытым пленочным потоком 7 охлаждающего агента, а датчик 6 - за указанным экранирующим устройством. В обоих случаях датчики теплового излучения 5 и 6 располагались до пленочного потока 7 охлаждающего агента, который подавался с одной из сторон экранирующего устройства 2. Электрический сигнал от датчиков 5 и 6 выводился в блок обработки результатов 8.

Устройство работает следующим образом.

После установления стабильного теплового потока, исходящего от излучателя, осуществляется подача из насадка 3 защитной завесы в виде пленочного потока 7 охлаждающего агента, который омывает вдоль полотно экранирующего устройства 2 с любой из его сторон. Удельным расход охлаждающего агента составлял от 3 до 4 л/мин на погонный метр экранирующего устройства. Причем изготовление полотна экранирующего устройства 2 из гигроскопичного материала, например из марли, позволяет получить сплошной пленочный поток без разрывов при малых, как указано ранее, расходах охлаждающего агента, а создание поверхностных волн приводит к дополнительному искривлению поверхности пленочного потока и соответственно к более интенсивному отражению инфракрасного излучения.

Датчики 5 и 6 регистрировали интенсивность соответствующих тепловых потоков.

Эффективность работы устройства оценивалась по степени ослабления теплового потока. Коэффициент ослабления теплового потока определялся по формуле:

K=I₀/I₁ ,

где I₀ - интенсивность теплового потока до экранирующего устройства, кВт/м²;

I₁ - интенсивность теплового потока после экранирующего устройства, кВт/м².

Установка надежна в работе и удобна в эксплуатации.