RU233238U1

RU233238U1 - Autonomous aerosol fire extinguishing device

Info

Publication number: RU233238U1
Application number: RU2024134095U
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Вячеславович Тюрин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ПироХимика"
Filing date: 2024-11-14
Publication date: 2025-04-11

Abstract

Полезная модель относится к средствам пожаротушения, предназначенным для ликвидации пламенного горения объемным способом за счет воздействия на очаг горения огнетушащего аэрозоля, а именно к генераторам огнетушащего аэрозоля, включающим аэрозольобразующий заряд, корпус, систему воспламенения и теплопоглощающие элементы, и предназначена для ликвидации возгораний в замкнутых объемах легковоспламеняющихся и горючих жидких, твердых материалов, а также электрооборудования. Генераторы огнетушащего аэрозоля широко известны, их общий недостаток заключается в высокой температуре горения аэрозольобразующего заряда, связанного с этим интенсивного пламя- и искрообразования, возможности вторичного возгорания окружающих элементов. Снижение негативных факторов работы аэрозольобразующего заряда путем изменения конструкции корпуса приводит к снижению эффективности работы аэрозоля и/или увеличению массы и габаритов генератора, увеличению сложности, материалоемкости и стоимости производства. Техническим результатом полезной модели является обеспечение эффективной работы АОС за счет полного сгорания и оптимальной скорости выхода аэрозоля, снижение негативных факторов работы АОС, таких как пламя- и искрообразование, высокая температура аэрозоля. Полезная модель состоит из аэрозольобразующего заряда, к которому подведен тепловой инициатор в защитном кожухе, помещенного в корпус и соединенного с внешней средой через пористый фильтр, контактирующий с охладителем, и отверстия в корпусе. При возникновении возгорания происходит активация инициатора и передача теплового импульса к аэрозольобразующему заряду, при этом защитный кожух препятствует распространению теплового импульса во внешнюю среду. Огнетушащий аэрозоль выходит в защищаемый объем через фильтр и отверстия в корпусе, которые обеспечивают свободный выход аэрозольной струи, при этом устраняют искры и пламя, образующиеся при горении аэрозольобразующего заряда. Фильтр в контакте с охладителем обеспечивает снижение температуры аэрозольного потока. Все элементы полезной модели могут быть выполнены из стандартных изделий или материалов, а с помощью инициатора возможно объединение устройств, размещенных в одном объеме, в общую систему, при этом огнетушащая сила устройств складывается. The utility model relates to fire extinguishing means intended for extinguishing flame combustion by volumetric method due to the effect of fire extinguishing aerosol on the combustion source, namely to fire extinguishing aerosol generators including an aerosol-forming charge, a housing, an ignition system and heat-absorbing elements, and is intended for extinguishing fires in closed volumes of flammable and combustible liquid, solid materials, as well as electrical equipment. Fire extinguishing aerosol generators are widely known, their common disadvantage is the high combustion temperature of the aerosol-forming charge, the associated intense flame and spark formation, the possibility of secondary combustion of surrounding elements. Reducing the negative factors of the aerosol-forming charge by changing the housing design leads to a decrease in the efficiency of the aerosol and/or an increase in the mass and dimensions of the generator, an increase in the complexity, material intensity and cost of production. The technical result of the utility model is to ensure efficient operation of the AOS due to complete combustion and optimal aerosol output speed, reduction of negative factors of the AOS operation, such as flame and spark formation, high aerosol temperature. The utility model consists of an aerosol-forming charge, to which a thermal initiator is connected in a protective casing, placed in the housing and connected to the external environment through a porous filter in contact with the cooler, and openings in the housing. When a fire occurs, the initiator is activated and a thermal pulse is transferred to the aerosol-forming charge, while the protective casing prevents the spread of the thermal pulse into the external environment. The fire-extinguishing aerosol exits into the protected volume through the filter and openings in the housing, which ensure free exit of the aerosol stream, while eliminating sparks and flames formed during combustion of the aerosol-forming charge. The filter in contact with the cooler provides a decrease in the temperature of the aerosol flow. All elements of the utility model can be made from standard products or materials, and with the help of the initiator it is possible to combine devices located in one volume into a common system, while the fire extinguishing power of the devices is added up.

Description

Полезная модель относится к средствам пожаротушения, предназначенным для ликвидации пламенного горения и локализации пожара в замкнутых пространствах объемным способом за счет воздействия на очаг горения огнетушащего аэрозоля, получаемого из заряда аэрозольобразующего огнетушащего состава.The utility model relates to fire extinguishing means intended for the elimination of flaming combustion and localization of fire in closed spaces by a volumetric method due to the effect on the source of combustion of a fire extinguishing aerosol obtained from a charge of an aerosol-forming fire extinguishing composition.

Устройство аэрозольного пожаротушения автономное (далее - Устройство) предназначено для ликвидации возгораний легковоспламеняющихся и горючих жидких (бензин и другие нефтепродукты, органические растворители и т.п.), твердых материалов (древесина, изоляционные материалы, пластмассы и др.), а также электрооборудования (силовые и высоковольтные установки, бытовая и промышленная электроника и т.п.).The autonomous aerosol fire extinguishing device (hereinafter referred to as the Device) is designed to extinguish fires of flammable and combustible liquids (gasoline and other petroleum products, organic solvents, etc.), solid materials (wood, insulating materials, plastics, etc.), as well as electrical equipment (power and high-voltage installations, household and industrial electronics, etc.).

По классификационным признакам (ГОСТ 34635-2020), составу и принципу работы Устройство относится к генераторам огнетушащего аэрозоля (далее - ГОА), состоящим из аэрозольобразующего огнетушащего состава (далее - АОС) и корпуса, включающего систему воспламенения и теплопоглощающие элементы (RU 2028169, RU 2189840, RU 2087169).According to classification criteria (GOST 34635-2020), composition and operating principle, the Device belongs to fire extinguishing aerosol generators (hereinafter referred to as FEAG), consisting of an aerosol-forming fire extinguishing composition (hereinafter referred to as AFC) and a housing that includes an ignition system and heat-absorbing elements (RU 2028169, RU 2189840, RU 2087169).

Известно (Энциклопедия «Пожарная безопасность», ФГУ ВНИИПО МЧС РОССИИ, 2019), что имея высокую эффективность объемного тушения, все ГОА, основанные на активации стандартных АОС, представляющих собой химическую систему, основой которой является конденсированная смесь окислителей и горючих компонентов с целевыми и технологическими добавками (Агафонов В.В., Жевлаков А.Ф., Копылов Н.П. и др. Эффективность и механизм огнетушащего действия новых заменителей хладонов // Материалы X симпозиума по горению и взрыву: Горение. Черноголовка, 1992), обладают комплексом недостатков:It is known (Encyclopedia "Fire Safety", FGU VNIIPO EMERCOM of Russia, 2019) that having high efficiency of volumetric extinguishing, all GOA based on the activation of standard AOS, which is a chemical system based on a condensed mixture of oxidizers and combustible components with target and technological additives (Agafonov V.V., Zhevlakov A.F., Kopylov N.P. et al. Efficiency and mechanism of fire extinguishing action of new substitutes for freons // Proceedings of the X Symposium on Combustion and Explosion: Combustion. Chernogolovka, 1992), have a set of disadvantages:

горение АОС сопровождается интенсивным пламя- и искрообразованием, которые могут приводить к вторичному возгоранию окружающих элементов;combustion of AOS is accompanied by intense flame and spark formation, which can lead to secondary combustion of surrounding elements;

в аэрозольной струе на близких расстояниях, кроме высокой температуры, опасно наличие раскаленных частиц не прогоревшего твердотопливного заряда, способных при неправильном монтаже воспламенить горючие материалы;in an aerosol stream at close distances, in addition to the high temperature, the presence of hot particles of unburned solid fuel charge is dangerous, which, if improperly installed, can ignite flammable materials;

температура аэрозольной струи достигает 600 °С, что, помимо термического воздействия на корпус ГОА и окружающие элементы, приводит к тому, что аэрозоль преимущественно концентрируется в верхней части защищаемого объема и не всегда может потушить источник возгорания, расположенный в нижней части защищаемого объема (на дне, на полу). Негативный эффект сильнее всего проявляется при креплении ГОА на потолке защищаемого объема;the temperature of the aerosol jet reaches 600 °C, which, in addition to the thermal impact on the GOA body and surrounding elements, leads to the fact that the aerosol is predominantly concentrated in the upper part of the protected volume and cannot always extinguish the source of ignition located in the lower part of the protected volume (at the bottom, on the floor). The negative effect is most pronounced when the GOA is attached to the ceiling of the protected volume;

активация стандартных АОС непосредственно от пламени имеет высокую инерционность (более 10 с), поэтому ГОА без системы воспламенения АОС (инициатора), преобразующей электрический, тепловой или иной сигнал в энергию, не имеют практического применения.Activation of standard AOS directly from the flame has a high inertia (more than 10 s), therefore, GOA without an AOS ignition system (initiator) that converts an electrical, thermal or other signal into energy, have no practical application.

Для обеспечения возможности широкого применения ГОА снижение указанных негативных явлений ведется по двум направлениям: модификация химического состава АОС и модификация корпуса, внутри которого размещается АОС.To ensure the possibility of widespread use of the AOS, the reduction of the indicated negative phenomena is carried out in two directions: modification of the chemical composition of the AOS and modification of the housing inside which the AOS is located.

Модификации корпуса направлены в первую очередь на уменьшение или исключение влияния работы АОС (температура, искры, пламя) на окружающие элементы защищаемого объема. При этом (RU76234U1), происходит значительное (в 10 и более раз) увеличение массы и габаритов ГОА, аналогично увеличивается стоимость готового изделия.Modifications of the housing are aimed primarily at reducing or eliminating the impact of the AOS operation (temperature, sparks, flame) on the surrounding elements of the protected volume. At the same time (RU76234U1), there is a significant (10 or more times) increase in the mass and dimensions of the GOA, similarly, the cost of the finished product increases.

Техническим результатом заявленной полезной модели является обеспечение эффективной работы АОС за счет полного сгорания и оптимальной скорости выхода аэрозоля, снижение негативных факторов работы АОС, таких как пламя- и искрообразование, высокая температура аэрозоля.The technical result of the claimed utility model is to ensure efficient operation of the AOS due to complete combustion and optimal aerosol output speed, reducing the negative factors of AOS operation, such as flame and spark formation, high aerosol temperature.

В качестве прототипа выбран патент RU107699U1, в котором используются следующие конструктивные решения:The patent RU107699U1 was chosen as a prototype, which uses the following design solutions:

продольное разделение корпуса на камеру сгорания и камеру охлаждения (по всей длине корпуса);longitudinal division of the body into a combustion chamber and a cooling chamber (along the entire length of the body);

перфорация стенок камеры сгорания и камеры охлаждения по всей площади таким образом, чтобы аэрозоль поступал из камеры сгорания через камеру охлаждения в защищаемый объем, при этом достигается радиальная равномерность подачи аэрозоля в объем;perforation of the walls of the combustion chamber and cooling chamber over the entire area in such a way that the aerosol flows from the combustion chamber through the cooling chamber into the protected volume, thereby achieving radial uniformity of aerosol supply into the volume;

камера охлаждения заполнена охладителем на основе карбоната магния;the cooling chamber is filled with a coolant based on magnesium carbonate;

аэрозольобразующий заряд может быть выполнен в виде набора шашек, установленных в кожухе через проставки;the aerosol-forming charge can be made in the form of a set of checkers installed in the casing through spacers;

аэрозольобразующий заряд плотно размещен в кожухе посредством пружины;the aerosol-forming charge is tightly placed in the casing by means of a spring;

конструкция не предусматривает крепление в защищаемом объеме.the design does not provide for fastening in the protected volume.

Предлагаемая конструкция прототипа позволяет достичь оптимального давления внутри корпуса для обеспечения необходимой интенсивности и равномерности струи аэрозоля и одновременно - полноты сгорания твердого заряда, повышение огнетушащей способности и равномерности выхода аэрозоля без повышения температуры струи аэрозоля.The proposed prototype design allows achieving optimal pressure inside the housing to ensure the required intensity and uniformity of the aerosol stream and, at the same time, complete combustion of the solid charge, increasing the fire extinguishing capacity and uniformity of the aerosol output without increasing the temperature of the aerosol stream.

Недостатки прототипа заключаются в необходимости соблюдения требований к соотношению различных параметров: масс охладителя и аэрозольобразующего заряда, суммарных площадей перфорации на кожухе и перегородках, длины корпуса к его диаметру. Также, не смотря на наличие нескольких шашек в кожухе, инициатор подводится только к одной (крайней) шашке, таким образом, безотказность срабатывания всего устройства определяется безотказностью срабатывания одной шашки.The disadvantages of the prototype are the need to comply with the requirements for the ratio of various parameters: the mass of the coolant and the aerosol-forming charge, the total perforation areas on the casing and partitions, the length of the housing to its diameter. Also, despite the presence of several checkers in the casing, the initiator is supplied only to one (extreme) checker, thus, the failure-free operation of the entire device is determined by the failure-free operation of one checker.

В прототипе реализуется лабиринтное охлаждение, которое несет риск образования наростов крупных соединений частиц и забивание каналов проходных сечений тракта движения аэрозоля (RU2635899C1).The prototype implements labyrinth cooling, which carries the risk of the formation of large particle compound build-ups and clogging of the flow channels of the aerosol flow path (RU2635899C1).

В качестве охладителя прототип предлагает использовать материалы на основе карбоната магния, который при пожаре выделяет раздражающие или токсичные пары (Magnesite (CAS 7760-50-1) is naturally occuring magnesium carbonate mineral. Magnesite can contain crystalline silica, see ICSC 0808).As a coolant, the prototype proposes using materials based on magnesium carbonate, which releases irritating or toxic vapors during a fire (Magnesite (CAS 7760-50-1) is a naturally occurring magnesium carbonate mineral. Magnesite can contain crystalline silica, see ICSC 0808).

Аналогично прототипу предлагаемая полезная модель реализует продольное разделение корпуса на камеру сгорания и камеру охлаждения, при этом вместо перфорации камеры сгорания и вывод аэрозоля через охладитель, камера сгорания соединена с камерой охлаждения всей площадью сечения через пористый фильтр на основе карбида кремния. Размер пор фильтра и выходных отверстий выбраны таким образом, чтобы исключить выход пламени и искр при работе АОС за пределы Устройства, при этом не допуская коксования аэрозоля и дополнительного образования токсичных веществ вследствие разложения охладителя.Similar to the prototype, the proposed utility model implements a longitudinal division of the housing into a combustion chamber and a cooling chamber, while instead of perforating the combustion chamber and removing the aerosol through the cooler, the combustion chamber is connected to the cooling chamber with the entire cross-sectional area through a porous filter based on silicon carbide. The size of the filter pores and outlet openings are selected in such a way as to exclude the release of flame and sparks during the operation of the AOS beyond the Device, while preventing coking of the aerosol and additional formation of toxic substances due to the decomposition of the cooler.

Аналогично прототипу Устройство имеет выходные отверстия в виде радиальной перфорации внешней стенки камеры охлаждения, при этом, в отличие от прототипа, перфорация выполняется не по всей поверхности, а вдоль края, противоположного крепежной пластине. Таким образом, достигается оптимальная подача аэрозоля в защищаемый объем, при этом снижаются трудозатраты.Similar to the prototype, the device has outlet openings in the form of radial perforation of the outer wall of the cooling chamber, while, unlike the prototype, the perforation is not performed over the entire surface, but along the edge opposite the mounting plate. Thus, optimal aerosol supply to the protected volume is achieved, while labor costs are reduced.

Аналогично прототипу Устройство содержит аэрозольобразующий заряд, состоящий из более чем 1 (одной) шашки, при этом, в отличие от прототипа, инициатор подводится ко всем шашкам, составляющим заряд, что повышает вероятность безотказной работы Устройства.Similar to the prototype, the Device contains an aerosol-forming charge consisting of more than 1 (one) checker, while, unlike the prototype, the initiator is supplied to all checkers that make up the charge, which increases the likelihood of trouble-free operation of the Device.

Аналогично прототипу элементы в Устройстве взаимно неподвижны и надежно зафиксированы, что, в отличие от прототипа, обеспечивается в Устройстве без добавления нефункциональных элементов (пружины).Similar to the prototype, the elements in the Device are mutually immobile and securely fixed, which, unlike the prototype, is ensured in the Device without adding non-functional elements (springs).

В отличие от прототипа конструкцией Устройства предусмотрена возможность крепления к поверхности защищаемого объема.Unlike the prototype, the design of the Device provides for the possibility of attachment to the surface of the protected volume.

В отличие от прототипа, предъявляющего строгие требования к взаимному соответствию габаритов составных элементов, Устройство может быть выполнено только из стандартных изделий и материалов.Unlike a prototype, which has strict requirements for the mutual conformity of the dimensions of its constituent elements, the Device can only be made from standard products and materials.

На рис. 1 представлено предлагаемое Устройство, состоящее из аэрозольобразующего заряда, корпуса, инициатора, искрогасителя и охладителя.Fig. 1 shows the proposed device, consisting of an aerosol-forming charge, a housing, an initiator, a spark arrester and a cooler.

Аэрозольобразующий заряд 6 является комплектом из стандартных АОС. Стандартные АОС обычно представляют собой спрессованную твердотопливную композицию в форме цилиндра либо параллелепипеда (шашку). В настоящей полезной модели аэрозольобразующий заряд складывается из более чем 1 (одного) стандартного АОС, установленных последовательно во внутреннюю обечайку 2. Масса аэрозольобразующего заряда выбирается исходя из параметров (внутреннего объема) защищаемого объекта и сведений производителя стандартных АОС о расходе АОС на единицу защищаемого объема.The aerosol-forming charge 6 is a set of standard AFCs. Standard AFCs usually represent a pressed solid-fuel composition in the form of a cylinder or parallelepiped (checker). In the present utility model, the aerosol-forming charge consists of more than 1 (one) standard AFC installed sequentially in the internal shell 2. The mass of the aerosol-forming charge is selected based on the parameters (internal volume) of the protected object and information from the manufacturer of standard AFCs on the AFC consumption per unit of protected volume.

Необходимость установки нескольких стандартных АОС обусловлена тем, что вероятность безотказной работы ГОА должна быть не менее 0,95 (ГОСТ 34635-2020). Для достижения такой вероятности безотказной работы должны предъявляться соответствующие требования к стандартным АОС, поскольку существует опасность несрабатывания АОС от инициатора, особенно после длительного хранения. Использование нескольких стандартных зарядов АОС, соединенных инициатором, повышает вероятность безотказной работы Устройства пропорционально количеству соединенных зарядов, так как если от инициатора происходит срабатывание хотя бы одного стандартного АОС, далее происходит срабатывание всех остальных АОС, находящихся с ним в контакте, что обусловлено температурой, интенсивностью и длительностью горения стандартного АОС.The need to install several standard AOS is due to the fact that the probability of failure-free operation of the GOA must be at least 0.95 (GOST 34635-2020). To achieve such a probability of failure-free operation, appropriate requirements must be imposed on standard AOS, since there is a risk of failure of the AOS from the initiator, especially after long-term storage. The use of several standard AOS charges connected by an initiator increases the probability of failure-free operation of the Device in proportion to the number of connected charges, since if at least one standard AOS is triggered by the initiator, then all other AOS in contact with it are triggered, which is due to the temperature, intensity and duration of combustion of the standard AOS.

Корпус состоит из беззазорно соединенных между собой крышки 1, внутренней обечайки 2, внешней обечайки 5, крепежной пластины 10.The body consists of a cover 1, an inner shell 2, an outer shell 5, and a mounting plate 10, all connected together without gaps.

Крышка 1 соединена с внутренней 2 и внешней 5 обечайками с одной стороны. Пластина 10 соединена с внешней обечайкой 5 с противоположной от крышки стороны и имеет сквозные отверстия для крепления Устройства к поверхности 11 с помощью стандартных метизов, соответствующих материалу поверхности 11.Cover 1 is connected to inner 2 and outer 5 shells on one side. Plate 10 is connected to outer shell 5 on the side opposite the cover and has through holes for fastening the Device to surface 11 using standard hardware corresponding to the material of surface 11.

В качестве материала элементов корпуса может быть использован стандартный металлопрокат, в том числе черный (трубы, листы, профиль). Оптимальная толщина стенки составляет 1,5 ± 0,5 мм. Толщина стенки меньше 1 мм создает риск утраты конструкционной прочности при работе АОС, толщина стенки больше 2 мм приводит к необоснованному увеличению материалоемкости Устройства, его массы, нагрузки на крепежи и место крепления внутри защищаемого объема (стена, потолок).Standard rolled metal, including ferrous metal (pipes, sheets, profiles) can be used as the material for the body elements. The optimal wall thickness is 1.5 ± 0.5 mm. A wall thickness of less than 1 mm creates a risk of loss of structural strength during operation of the AOS, a wall thickness of more than 2 mm leads to an unreasonable increase in the material consumption of the Device, its weight, the load on the fasteners and the place of fastening inside the protected volume (wall, ceiling).

Форма и габариты внутренней обечайки 2 выбираются как ближайший типоразмер стандартного проката к форме и габаритам заряда АОС таким образом, чтобы высота обечайки полностью вмещала заряд АОС, а поперечный размер позволял свободно разместить АОС и инициатор. Фиксация АОС во внутренней обечайке обеспечивается инициатором 3 и искрогасителем 7.The shape and dimensions of the inner shell 2 are selected as the closest standard rolled product size to the shape and dimensions of the AOC charge so that the shell height completely accommodates the AOC charge, and the transverse size allows free placement of the AOC and the initiator. The AOC is fixed in the inner shell by the initiator 3 and the spark arrester 7.

Высота внешней обечайки 5 выбирается так, чтобы соответствовать совокупной высоте внутренней обечайки 2, искрогасителя 7, вставки 8 и охладителя 9, а поперечный размер выбирается из ряда стандартного типоразмера таким образом, чтобы поперечный размер внешней обечайки 5 был не менее чем на 8 мм больше поперечного размера внутренней обечайки 2, что обусловлено необходимостью размещения между обечайками инициатора 3 и обеспечения свободного выхода аэрозоля без риска коксования.The height of the outer shell 5 is selected so as to correspond to the total height of the inner shell 2, spark arrester 7, insert 8 and cooler 9, and the transverse dimension is selected from a series of standard sizes so that the transverse dimension of the outer shell 5 is at least 8 mm larger than the transverse dimension of the inner shell 2, which is due to the need to place the initiator 3 between the shells and ensure free exit of the aerosol without the risk of coking.

Во внешней обечайке 5 ближе к крышке 1 выполнена перфорация для выхода аэрозоля в защищаемый объем, причем диаметр отверстий составляет 3 ± 0,5 мм, что позволяет уменьшить пламя- и искрообразование от работающего АОС, а также обеспечить конденсацию раскаленных частиц не прогоревшего АОС, одновременно обеспечивая свободный выход мелкодисперсных частиц без риска закоксовывания выходных каналов. Диаметр выходных отверстий менее 2 мм приводит к закоксовыванию, более 4 - к увеличению искрообразования и свободному выходу тяжелых частиц.In the outer shell 5 closer to the cover 1 there is perforation for the aerosol outlet into the protected volume, and the diameter of the holes is 3 ± 0.5 mm, which reduces flame and spark formation from the operating AOS, and also ensures condensation of hot particles of the unburned AOS, while simultaneously ensuring the free outlet of fine particles without the risk of coking of the outlet channels. The diameter of the outlet holes less than 2 mm leads to coking, more than 4 - to an increase in spark formation and the free outlet of heavy particles.

Инициатор 3 является стандартным изделием и представляет собой огнепроводный шнур, который размещается в защищаемом объеме на необходимую длину, продевается через выходное отверстие во внешней обечайке 5 в пространство между внешней 5 и внутренней 2 обечайками, и выводится во внутреннюю обечайку 2 таким образом, чтобы контактировать с каждым из стандартных зарядов АОС, образующих суммарный заряд 6.Initiator 3 is a standard product and is a fuse cord that is placed in the protected volume to the required length, is threaded through the outlet opening in the outer shell 5 into the space between the outer 5 and inner 2 shells, and is led out into the inner shell 2 in such a way as to contact each of the standard charges of the AOS, forming the total charge 6.

На участок шнура, находящийся в пространстве между обечайками устанавливается защитный кожух 4 из термоусаживаемой трубки, являющейся стандартным изделием. Необходимость установки защитного кожуха на данном участке обусловлена тем, что пламя от шнура, возникающее между обечайками образует направленный поток, который может выходить через перфорацию во внешней обечайке 5 и приводить к вторичному возгоранию окружающих элементов. При горении шнура происходит усадка трубки непосредственно за местом прохождения теплового сигнала, тем самым препятствуя распространению пламени. Далее, во время горения заряда 6, происходит полное разложение защитного кожуха 4.A protective casing 4 made of heat-shrinkable tube, which is a standard product, is installed on the section of the cord located in the space between the shells. The need to install a protective casing on this section is due to the fact that the flame from the cord arising between the shells forms a directed flow that can exit through the perforation in the outer shell 5 and lead to secondary combustion of the surrounding elements. When the cord burns, the tube shrinks directly behind the place where the heat signal passes, thereby preventing the spread of flame. Then, during the combustion of charge 6, the protective casing 4 completely decomposes.

Инициатор 3 срабатывает от воздействия пламени или температуры выше 170 °С, не требует участия человека или автоматики, тем самым обеспечивая автономность Устройства. Инициатор также может использоваться для объединения Устройств, размещенных в одном объеме, в общую систему. Для этого инициаторы разных Устройств соединяются между собой с помощью отреза огнепроводного шнура необходимой длины путем связывания, склеивания или применения соединяющих устройств (стяжка, клейкая лента). В этом, в случае при активации любого участка огнепроводного шнура тепловой импульс будет передан на все Устройства, объединенные в систему, а огнетушащая способность Устройств при этом складывается эквивалентно тому, как если бы все АОС Устройств, объединенных в систему, были установлены в одном корпусе.Initiator 3 is triggered by flame or temperature above 170 °C, does not require human or automatic intervention, thus ensuring the autonomy of the Device. The initiator can also be used to combine Devices located in one volume into a common system. For this, the initiators of different Devices are connected to each other using a piece of fuse cord of the required length by tying, gluing or using connecting devices (tie, adhesive tape). In this case, when any section of the fuse cord is activated, the thermal impulse will be transmitted to all Devices combined into the system, and the fire extinguishing capacity of the Devices is equivalent to the same as if all the AOS of the Devices combined into the system were installed in one housing.

Искрогаситель 7 является стандартным изделием и представляет собой пенокерамический фильтр на основе карбида кремния с плотностью ячеек 30 ± 10 PPI (пор на дюйм), что соответствует среднему поперечному сечению канала в фильтре 3 ± 0,5 мм. Данные изделия выпускаются в форме цилиндров или параллелепипедов различных типоразмеров, а также пластинами, которые поддаются резке без использования специального оборудования. Указанная плотность ячеек обеспечивает сдерживание пламени и искр при работе АОС, при этом свободное прохождение струи аэрозоля, отсутствие коксования. Искрогаситель 7 располагается между краем внутренней обечайки 2 и прижимной вставкой 8 так, чтобы полностью перекрыть сечение внутренней обечайки 2.Spark arrester 7 is a standard product and is a foam ceramic filter based on silicon carbide with a cell density of 30 ± 10 PPI (pores per inch), which corresponds to an average cross-section of the channel in the filter of 3 ± 0.5 mm. These products are produced in the form of cylinders or parallelepipeds of various sizes, as well as plates that can be cut without the use of special equipment. The specified cell density ensures containment of flames and sparks during operation of the AOS, while free passage of the aerosol stream, no coking. Spark arrester 7 is located between the edge of the inner shell 2 and the clamping insert 8 so as to completely block the cross-section of the inner shell 2.

Искрогаситель 7 также выполняет функцию элемента охладителя. Известно (Петрянов-Соколов И.В., Сутугин А.Г. Аэрозоли. М.: Наука, 1989. 142 с.), что аэрозоль - дисперсная система, состоящая из твердых или жидких частиц, взвешенных в газообразной среде. При дозвуковом течении газообразной среды в канале переменного сечения уменьшение площади сечения приводит к увеличению скорости газа (Дейч, М. Е. Гидрогазодинамика / М. Е. Дейч, А. Е. Зарянкин. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 384 с.). В свою очередь, увеличение скорости газовой фазы увеличивает интенсивность процесса теплообмена (И. М. Лагун, Интенсивность теплообмена в нестационарных условиях, ТВТ, 1993, том 31, выпуск 1, 88-91).Spark arrester 7 also functions as a cooling element. It is known (Petryanov-Sokolov I.V., Sutugin A.G. Aerosols. Moscow: Nauka, 1989. 142 p.) that an aerosol is a dispersed system consisting of solid or liquid particles suspended in a gaseous medium. During subsonic flow of a gaseous medium in a channel of variable cross-section, a decrease in the cross-sectional area leads to an increase in the gas velocity (Deich, M.E. Hydrogasdynamics / M.E. Deich, A.E. Zaryankin. - Moscow: Energoatomizdat, 1984. - 384 p.). In turn, an increase in the velocity of the gas phase increases the intensity of the heat exchange process (I.M. Lagun, Heat Exchange Intensity under Non-Stationary Conditions, TVT, 1993, Vol. 31, Issue 1, 88-91).

Также известно (RU107699U1), что в ГОА расходонапряженность обратно пропорциональна диаметру газогенератора и, таким образом, для сохранения данного параметра на заданном уровне, а тем самым для сохранения требуемого значения давления в генераторе необходимо увеличивать диаметр генератора, что зачастую неприемлемо исходя из конструктивных и стоимостных соображений.It is also known (RU107699U1) that in a gas generator the flow rate is inversely proportional to the diameter of the gas generator and, thus, to maintain this parameter at a given level, and thus to maintain the required pressure value in the generator, it is necessary to increase the diameter of the generator, which is often unacceptable based on design and cost considerations.

Поскольку сечение внутренней обечайки 2, обусловленное размерами стандартных АОС, в любом случае больше сечения пор искрогасителя 7, при прохождении струи аэрозоля через искрогаситель 7 происходит ускорение потока аэрозоля одновременно с интенсификацией отвода тепла от него. В результате достигается скорость подачи охлажденного аэрозоля в защищаемый объем достаточная для тушения очагов возгорания, расположенных на удалении от Устройства, в нишах и углублениях, при этом не требуется увеличение габаритов Устройства.Since the cross-section of the inner shell 2, determined by the dimensions of the standard AOS, is in any case larger than the cross-section of the pores of the spark arrester 7, when the aerosol jet passes through the spark arrester 7, the aerosol flow accelerates simultaneously with the intensification of heat removal from it. As a result, the rate of supply of cooled aerosol to the protected volume is achieved, which is sufficient for extinguishing fire sources located at a distance from the Device, in niches and recesses, while there is no need to increase the dimensions of the Device.

Охладитель 9 является стандартным изделием и представляет собой двухкомпонентный теплопроводный материал на основе жидкого силикона, который отверждается при комнатной температуре, имеет коэффициент теплопроводности не менее 4 Вт/м*К, а после отверждения образует низкомодульный эластомер. Данный материал отделяется от внутреннего объема Устройства металлической вставкой, обеспечивает фиксацию всей конструкции Устройства, при этом распределяет тепловую нагрузку от работающего АОС между корпусом Устройства и поверхностью защищаемого объекта.Cooler 9 is a standard product and is a two-component heat-conducting material based on liquid silicone, which hardens at room temperature, has a thermal conductivity coefficient of at least 4 W/m*K, and after hardening forms a low-modulus elastomer. This material is separated from the internal volume of the Device by a metal insert, ensures fixation of the entire structure of the Device, while distributing the thermal load from the operating AOS between the body of the Device and the surface of the protected object.

Claims

1. A fire extinguishing device comprising an aerosol-forming charge (6), a housing, an initiator (3), a spark arrester (7) and a cooler (9), characterized in that the housing consists of a cover (1) that is gaplessly connected to an inner shell (2) into which the aerosol-forming charge (6) is placed, and an outer shell (5) that has radial perforation and a mounting plate (10) on the side opposite the cover (1), the spark arrester (7) and the cooler (9) are installed inside the outer shell (5) and are separated by an insert (8), wherein the spark arrester (7) is located between the edge of the inner shell (2) and the insert (8) so as to completely cover the cross-section of the inner shell (2), the initiator (3) is a fuse cord that is threaded through an outlet in the outer shell (5) into the space between the outer shell (5) and the inner shell (2), and is brought out into the inner shell (2), while a protective cover (4) is installed on the section of the cord located in the space between the shells.

2. The device according to item 1, characterized in that the aerosol-forming charge (6) consists of more than one aerosol-forming charge.

3. The device according to item 1, characterized in that the body, consisting of a cover (1), an inner shell (2), an outer shell (5), a mounting plate (10), and also an insert (8) are made of metal with a thickness of 1.5 ± 0.5 mm.

4. The device according to item 1, characterized in that the outer shell (5) contains outlet openings in the form of radial perforations made along the cover (1), and the diameter of the openings is 3 ± 0.5 mm.

5. The device according to item 1, characterized in that the initiator (3), which is a fuse cord, is connected to each aerosol-forming cartridge, of which the aerosol-forming charge (6) consists, and the protective casing (4) is made of heat-shrinkable tube.

6. The device according to item 1, characterized in that it is designed with the possibility of combining with similar devices by type of launch by combining initiators.

7. The device according to item 1, characterized in that the spark arrester (7) is a foam ceramic filter based on silicon carbide with a cell density of 30 ± 10 pores per inch.

8. The device according to item 1, characterized in that the cooler (9) is a two-component heat-conducting material based on liquid silicone, which distributes the thermal load between the body and the surface of the protected object and ensures fixation of the structure.