устройство, системы и способы противопожарной защиты для воздействия на пожар посредством тумана

Формула изобретения

1. Устройство, генерирующее туман, которое включает канал первой текучей среды, содержащий впускное отверстие первой текучей среды и выпускное отверстие первой текучей среды, расположенный вдоль продольной оси устройства; и канал второй текучей среды, содержащий впускное отверстие второй текучей среды и выпускное отверстие второй текучей среды, через которые проходит вторая текучая среда, расположенный вдоль продольной оси устройства соосно с каналом первой текучей среды и определяющий эквивалентный угол раскрытия 1-40°; где канал второй текучей среды включает между впускным отверстием второй текучей среды и выпускным отверстием второй текучей среды горлышко, которое имеет меньшую площадь поперечного сечения, чем впускное отверстие второй текучей среды и выпускное отверстие второй текучей среды, так, что соотношение площадей между горлышком и выпускным отверстием второй текучей среды составляет 5:7-2:11; и где соотношение площадей поперечного сечения выпускного отверстия первой текучей среды и выпускного отверстия второй текучей среды составляет 10:3-1:12.

2. Устройство по п.1, где площадь поперечного сечения выпускного отверстия второй текучей среды в 4-7 раз больше площади поперечного сечения выпускного отверстия первой текучей среды.

3. Устройство по любому из предыдущих пунктов, где канал первой текучей среды окружает канал второй текучей среды, а выпускные отверстия первой и второй текучих сред ориентированы относительно друг друга так, чтобы они имели угол атаки менее чем 90°.

4. Устройство по п.3, где выпускные отверстия первой и второй текучих сред ориентированы относительно друг друга так, чтобы они имели угол атаки 5-30°.

5. Устройство по п.3, где канал первой текучей среды расположен в радиальном наружном направлении относительно канала второй текучей среды.

6. Устройство по п.3, где канал первой текучей среды включает промежуточную часть, расположенную между впускным отверстием первой текучей среды и выпускным отверстием первой текучей среды, где площадь поперечного сечения промежуточной части больше, чем у впускного отверстия первой текучей среды и выпускного отверстия первой текучей среды.

7. Устройство по п.6, где промежуточная часть канала первой текучей среды имеет площадь поперечного сечения в 50-400 раз большую, чем площадь поперечного сечения выпускного отверстия первой текучей среды.

8. Устройство по п.6, где канал первой текучей среды определяет гладко изогнутый профиль, сходящийся к продольной оси таким образом, что проток уменьшается в направлении от впускного отверстия первой текучей среды к выпускному отверстию первой текучей среды.

9. Устройство по п.6, где канал первой текучей среды определяет полный объем 119000-121500 мм³, а канал второй текучей среды определяет полный объем 24300-25500 мм³.

10. Устройство по п.6, дополнительно включающее:

- канал подачи первой текучей среды, который имеет первый конец, приспособленный для подключения к источнику подачи первой текучей среды, и второй конец, подключенный к впускному отверстию первой текучей среды; и

- канал подачи второй текучей среды, который имеет первый конец, приспособленный для подключения к источнику подачи второй текучей среды, и второй конец, подключенный к впускному отверстию второй текучей среды;

- где каналы подачи первой и второй текучих сред в значительной степени параллельны продольной оси устройства.

11. Устройство по п.6, которое также содержит камеру, соединенную с выпускными отверстиями первой и второй текучих сред для смешивания выпусков жидкости и газа с образованием тумана.

12. Устройство по п.6, где площадь поперечного сечения горлышка второго канала составляет 20-35 мм².

13. Способ противопожарной защиты посредством тумана для стационарного оборудования внутри в значительной степени замкнутого пространства, содержащего потолок и некоторое количество стен, определяющих некоторое количество углов, а также имеющего объем замкнутого пространства, по меньшей мере, 130 м³ (4590 футов³), при этом способ включает следующие стадии, на которых:

- располагают, по меньшей мере, одно устройство, генерирующее туман, внутри в значительной степени замкнутого пространства, где устройство, генерирующее туман, включает: канал первой текучей среды, содержащий впускное отверстие первой текучей среды и выпускное отверстие первой текучей среды, расположенный вдоль продольной оси устройства; и канал второй текучей среды, содержащий впускное отверстие второй текучей среды и выпускное отверстие второй текучей среды, через которые проходит вторая текучая среда, расположенный вдоль продольной оси устройства соосно с каналом первой текучей среды, где соотношение площадей поперечного сечения выпускного отверстия первой текучей среды и выпускного отверстия второй текучей среды составляет 10:3-1:12, и где расположение, по меньшей мере, одного устройства, генерирующего туман, состоит из одного из следующих действий:

(i) монтажа, по меньшей мере, двух устройств, генерирующих туман, в замкнутом пространстве, где, по меньшей мере, 130 м³ (4590 футов ³) представляют собой, по меньшей мере, 260 м³ (9180 футов³), а, по меньшей мере, два устройства, генерирующих туман, располагают в диагонально противоположных углах, определяя минимальное расстояние между ними около 3,4 м (11 футов);

(ii) монтажа, по меньшей мере, одного устройства, генерирующего туман, в подвешенной конфигурации там, где высота замкнутого пространства составляет около 3,0-8,0 м (9,8-26,2 фута), на расстоянии от любой из стен замкнутого пространства около 0,3-3,4 м (1-11 футов);

(iii) монтажа, по меньшей мере, одного устройства, генерирующего туман, на боковой стене там, где высота замкнутого пространства составляет около 1,0-8,0 м (3,3-26,2 фута), а монтаж осуществляют под потолком на расстоянии от потолка от около 1,0 м (3,3 фута) до около половины высоты замкнутого пространства и на расстоянии, по меньшей мере, 1,0 м (3,3 фута) от любого из нескольких углов замкнутого пространства;

(iv) монтажа, по меньшей мере, двух устройств, генерирующих туман, в подвешенной конфигурации там, где высота замкнутого пространства составляет около 3,0-8,0 м (9,8-26,2 фута), на расстоянии от любой из нескольких стен замкнутого пространства около 0,3-3,4 м (1-11 футов) и на расстоянии друг от друга от около 3,4 м (11 футов) до около 30,4 фута; и

(v) монтажа, по меньшей мере, двух устройств, генерирующих туман, на боковой стене там, где высота замкнутого пространства составляет около 1,0-8,0 м (3,3-26,2 фута), а монтаж осуществляют под потолком на расстоянии от потолка от около 1,0 м (3,3 фута) до около половины высоты замкнутого пространства и на расстоянии, по меньшей мере, 1,0 м (3,3 фута) от любого из нескольких углов замкнутого пространства так, что каждое из, по меньшей мере, двух устройств, генерирующих туман, определяет среднюю линию выпуска и имеет путь беспрепятственного выпуска диаметром около 1,5 м (5 футов) от устройства в направлении противоположной из нескольких стен, а устройство смонтировано на расстоянии около 3,8-12,0 м (12,5-39,3 фута) от 5 противоположной стены, и средние линии выпуска, по меньшей мере, двух устройств находятся по перпендикуляру на расстоянии около 1,0-4,6 м (3,3-15 футов);

- трубопроводное соединение автономного источника подачи текучих сред с устройством, генерирующим туман, где трубопровод включает соединение выпускного отверстия резервуара подачи жидкости объемом, по меньшей мере, 25 галлонов с устройством, генерирующим туман, а также параллельное соединение источника газа, содержащего группу из, по меньшей мере, трех находящихся под давлением баллонов объемом 11,3 м³ (400 футов³), с резервуаром подачи жидкости и устройством, генерирующим туман; и подключение привода для выпуска газа из баллонов в резервуар и, по меньшей мере, одного устройства, генерирующего туман, где подключение включает соединение привода с детектором тепловыделения, расположенным в замкнутом пространстве и чувствительным к пожару в замкнутом пространстве, таким образом, чтобы при обнаружении пожара тепловой детектор подавал приводу сигнал для выпуска газа из баллонов для подачи давления в резервуар и доставки газа к устройству, генерирующему туман.

14. Система противопожарной защиты для воздействия на пожар посредством тумана, которая включает:

- по меньшей мере, одно устройство, генерирующее туман, размещенное в замкнутом пространстве, которое имеет объем, по меньшей мере, 130 м³ (4590 футов³), где, по меньшей мере, одно устройство, генерирующее туман, включает: канал первой текучей среды, содержащий впускное отверстие первой текучей среды и выпускное отверстие первой текучей среды, расположенный вдоль продольной оси устройства; и канал второй текучей среды, содержащий впускное отверстие второй текучей среды и выпускное отверстие второй текучей среды, через которые проходит вторая текучая среда, расположенный вдоль продольной оси устройства соосно с каналом первой текучей среды, где соотношение площадей поперечного сечения выпускного отверстия первой текучей среды и выпускного отверстия второй текучей среды составляет 10:3-1:12; и

- источник подачи текучих сред, который включает источник подачи жидкости, соединенный с впускным отверстием первой текучей среды, для выпуска жидкости из выпускного отверстия первой текучей среды, а также источник газа, соединенный с впускным отверстием второй текучей среды под давлением около 2,1-24,1 бар (30-350 фунтов/дюйм), для выпуска из выпускного отверстия второй текучей среды и смешивания с жидкостью в необязательно присутствующей камере с образованием тумана для воздействия на пожар, где источник подачи текучих сред также имеет свойство, выбранное из группы свойств:

(i) источник подачи жидкости находится под давлением от источника газа и соединяется с впускным отверстием первой текучей среды, подавая жидкость на впускное отверстие под давлением, по меньшей мере, 0,5 бар (7 фунтов/дюйм²) для обеспечения течения жидкости через канал первой текучей среды;

(ii) находящийся под давлением источник газа включает группу из, по меньшей мере, трех (3) баллонов с азотом объемом 11,3 м³ (400 футов³), где каждый баллон присоединяется к коллектору трубопровода, соединенному с выпускным отверстием второй текучей среды с регулируемым давлением на выходе из коллектора, составляющим, по меньшей мере, 6,9 бар (100 фунтов/дюйм² ), а источник подачи жидкости включает, по меньшей мере, один резервуар объемом девяносто пять литров (95 л) (двадцать пять галлонов (25 галлонов)), содержащий огнетушащую жидкость под давлением на выходе источника газа, где резервуар соединяется с впускным отверстием первой текучей среды;

(iii) полный объем подаваемой жидкости составляет от около пятидесяти семи литров (57 л) (пятнадцати галлонов (15 галлонов)) до около девяноста пяти литров (95 л) (двадцати пяти галлонов (25 галлонов)) на каждые 130 м³ (4590 футов³) замкнутого пространства; и (iv) жидкость и газ подаются в устройство с относительным массовым расходом жидкость/газ около 1:1-3:1.

15. Система по п.14, где источник подачи текучих сред является автономным источником подачи текучих сред.

16. Система по п.14 или 15, где выпускное отверстие первой текучей среды выпускает жидкость в форме кольца.

17. Система по п.16, где туман также имеет свойство, выбранное из группы свойств:

(i) большинство капель имеют диаметр 1-10 мкм;

(ii) определяет полный объем тушения менее чем около 8 галлонов (8 галлонов) на каждые 130 м³ (4590 футов³) замкнутого пространства; и (iii) время тушения составляет от около 780 с до около 80 с для нормированного размера пожара около 1-8 кВт/м³ .

18. Способ противопожарной защиты посредством тумана для воздействия на пожар внутри в значительной степени замкнутого пространства, имеющего объем, по меньшей мере, сто тридцать кубических метров (130 м³ (4590 футов³)), где способ включает:

- использование, по меньшей мере, одного устройства, генерирующего туман, расположенного в пространстве для выпуска тумана в пространство, где, по меньшей мере, одно устройство, генерирующее туман, включает: канал первой текучей среды, содержащий впускное отверстие первой текучей среды и выпускное отверстие первой текучей среды, расположенный вдоль продольной оси устройства; и канал второй текучей среды, содержащий впускное отверстие второй текучей среды и выпускное отверстие второй текучей среды, через которые проходит вторая текучая среда, расположенный вдоль продольной оси соосно с каналом первой текучей среды, где соотношение площадей поперечного сечения выпускного отверстия первой текучей и выпускного отверстия второй текучей среды составляет 10:3-1:12; и

- генерирование жидкого тумана с использованием, по меньшей мере, одного устройства, генерирующего туман, где генерирование включает:

доставку жидкости, используемой в качестве первой текучей среды, к впускному отверстию первой текучей среды через канал первой текучей среды для выпуска жидкости из выпускного отверстия первой текучей среды; доставку газа, используемого в качестве второй текучей среды, к впускному отверстию второй текучей среды устройства под рабочим давлением около 2,1-24,1 бар (30-350 фунтов/дюйм ²) для обеспечения течения газа через канал второй текучей среды и выпуска из выпускного отверстия второй текучей среды для смешивания с жидкостью с образованием тумана; и распределение тумана по замкнутому пространству, где распределение включает выпуск жидкости и газа из устройства, генерирующего туман, за время выпуска, составляющее, по меньшей мере, десять минут, а выпуск газа включает выпуск газа, по меньшей мере, со скоростью звука.

19. Способ по п.18, где выпускное отверстие первой текучей среды выпускает жидкость в форме кольца.

20. Способ по п.18 или 19, где туман также имеет свойство, выбранное из группы свойств:

(i) большинство капель имеют диаметр 1-10 мкм;

(ii) определяет полный объем тушения менее чем около 8 галлонов (8 галлонов) на каждые 130 м³ (4590 футов³) замкнутого пространства; и

(iii) время тушения составляет от около 780 с до около 80 с для нормированного размера пожара около 1-8 кВт/м³.

21. Способ сборки устройства, генерирующего туман, который включает стадии:

- формирования основания, содержащего каналы подачи первой и второй текучих сред;

- формирования воронки, содержащей сквозное отверстие, и осевого и соосного расположения воронки на основании так, чтобы сквозное отверстие сообщалось с каналом подачи второй текучей среды;

- формирования вытянутой заглушки и осевого и соосного прикрепления заглушки к основанию так, чтобы часть заглушки лежала внутри сквозного отверстия, а канал второй текучей среды определялся между соосными воронкой и заглушкой;

- формирования крышки, имеющей первый конец, приспособленный для заключения внутрь воронки и заглушки, а также приспособленный для осевого и соосного расположения крышки на основании, где крышка дополнительно включает второй конец, содержащий выпускное отверстие;

и

- прикрепления крышки к основанию так, чтобы канал первой текучей среды определялся между наружной поверхностью воронки и внутренней поверхностью крышки, а выпускное отверстие первой текучей среды канала первой текучей среды и выпускное отверстие второй текучей среды сообщались с выпускным отверстием крышки, а соотношение площадей поперечного сечения выпускного отверстия первой текучей среды и выпускного отверстия второй текучей среды составляет 10:3-1:12.

Описание изобретения к патенту

Текст описания приведен в факсимильном виде.