RU2311937C2 - Nitrogen cryogenic plant for fire extinguishment in closed objects - Google Patents
Nitrogen cryogenic plant for fire extinguishment in closed objects Download PDFInfo
- Publication number
- RU2311937C2 RU2311937C2 RU2005131462/12A RU2005131462A RU2311937C2 RU 2311937 C2 RU2311937 C2 RU 2311937C2 RU 2005131462/12 A RU2005131462/12 A RU 2005131462/12A RU 2005131462 A RU2005131462 A RU 2005131462A RU 2311937 C2 RU2311937 C2 RU 2311937C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cryogenic
- fire
- valve
- evaporator
- liquid nitrogen
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к установкам тушения пожаров инертными газами в защищаемом объеме. С помощью предлагаемой установки возможно тушение пожаров класса А (горение твердых материалов) и класса В (горение жидких продуктов) в закрытых отапливаемых помещениях, например библиотеках, архивах, музеях, офисах, аппаратных залах, помещениях водного транспорта, железнодорожных вагонах, складах, помещениях текстильных, обувных и других производств.The invention relates to fire fighting equipment, in particular to installations for extinguishing fires with inert gases in a protected volume. Using the proposed installation it is possible to extinguish class A fires (burning solid materials) and Class B (burning liquid products) in closed heated rooms, such as libraries, archives, museums, offices, hardware rooms, water transport premises, railway cars, warehouses, textile rooms , shoe and other industries.
Инертные газы обладают свойством быстро смешиваться с горючими парами и газами, понижая при этом концентрацию кислорода, способствуя прекращению горения большинства горючих веществ. Огнетушащее действие инертных газов объясняется также тем, что они разбавляют горючую среду, снижая при этом температуру в очаге пожара, в результате чего происходит затруднение процесса горения.Inert gases have the property of quickly mixing with combustible vapors and gases, while lowering the oxygen concentration, helping to stop the burning of most combustible substances. The extinguishing effect of inert gases is also due to the fact that they dilute the combustible medium, while lowering the temperature in the fire, resulting in a difficulty in the combustion process.
Известен способ объемного пожаротушения (п. РФ №2200044, А62С 5/00, опубл. 10.03.2003), в котором в зоне горения создают огнетушащую концентрацию азота путем его непрерывной генерации, из объема защищаемого помещения удаляют кислород, при этом генерацию азота и удаление кислорода осуществляют газоразделительными установками с забором азота из объема защищаемого помещения, из объемов соседних помещений, снаружи или в комбинациях забора, причем для усиления огнетушащего эффекта азот охлаждают или сжижают и подают в зону горения в распыленном виде, а в необслуживаемых помещениях создают избыточное давление газовой смеси с пониженным содержанием кислорода до 5 об.% и менее, не вызывающей горения.A known method of volumetric fire extinguishing (p. RF No. 2200044, A62C 5/00, publ. 10.03.2003), in which a fire extinguishing concentration of nitrogen is created in the combustion zone by its continuous generation, oxygen is removed from the volume of the protected space, while nitrogen generation and removal oxygen is carried out by gas separation plants with nitrogen intake from the volume of the protected space, from the volumes of neighboring rooms, outside or in the combination of the fence, and to enhance the fire extinguishing effect, the nitrogen is cooled or liquefied and fed into the combustion zone in a sprayed form unserved areas and pressurized gas mixture with low oxygen content of up to 5 vol.% or less, without causing burning.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является автоматическая установка азотного пожаротушения (п. РФ №2041724, А62С 35/00, опубл. 20.08.1995), содержащая баллоны со сжатым азотом, редуктор, электроуправляемые клапаны, заправочный трубопровод, газосброс, испаритель наддува, изотермическую емкость, полые трубы, соединенные через управляемые клапаны и трубопроводы с газификатором, который соединен с распределительной сетью и выпускными насадками. Датчики пожара соединены с блоком управления. Датчик давления установлен на напорном трубопроводе и подключен к блоку управления.Closest to the technical nature of the present invention is an automatic nitrogen fire extinguishing installation (p. RF No. 2041724, А62С 35/00, publ. 08/20/1995), containing compressed nitrogen cylinders, a gearbox, electrically operated valves, a filling pipe, gas discharge, a boost evaporator , isothermal tank, hollow pipes connected through controlled valves and pipelines to a gasifier, which is connected to a distribution network and exhaust nozzles. Fire detectors are connected to the control unit. A pressure sensor is installed on the pressure pipe and is connected to the control unit.
Недостатками данных технических решений являются:The disadvantages of these technical solutions are:
- невозможность регулирования подачи огнетушащего вещества в зависимости от интенсивности возгорания объекта, вследствие чего возможна невосполнимая утрата окружающих объект предметов;- the impossibility of regulating the supply of extinguishing agent depending on the intensity of the ignition of the object, as a result of which irreplaceable loss of objects surrounding the object is possible;
- неэкономичное использование запасов инертного газа.- uneconomical use of inert gas reserves.
Задачей изобретения является оптимальное использование запасов инертного газа за счет регулирования фазового состава огнетушащего вещества, который обеспечивается путем регулирования интенсивности подачи криогенной жидкости по криогенному трубопроводу.The objective of the invention is the optimal use of inert gas reserves by regulating the phase composition of the extinguishing agent, which is achieved by controlling the intensity of the supply of cryogenic liquid through the cryogenic pipeline.
Поставленная задача решается тем, что в криогенной азотной установке для тушения пожара в замкнутых объектах, содержащей криогенную емкость с жидким азотом, газосброс, трубопровод подачи огнетушащего вещества, регулируемый клапан, по крайней мере, один датчик обнаружения, испаритель, который расположен вне криогенной емкости и нижним концом сообщен с нижней ее частью, заполненной жидким азотом, а верхним - с объемом ее наджидкостного пространства, причем на начальном участке испарителя установлен регулируемый клапан, трубопровод подачи огнетушащего вещества выполнен в виде криогенного трубопровода, на нем установлен регулируемый клапан, один конец криогенного трубопровода связан с криогенной емкостью в зоне, заполненной жидким азотом, на другом его конце установлен датчик обнаружения пожара, связанный с регулируемыми клапанами трубопровода и испарителя. Датчик обнаружения пожара может представлять собой датчик температуры, или датчик задымленности, или датчик загазованности. Датчик температуры может быть выполнен в виде биметаллического кольца, изготовленного в виде кольцевого постоянного магнита, покрытого оболочкой из ферромагнитного материала с точкой Кюри, близкой к температуре кипения жидкого азота, при этом биметаллическое кольцо теплоизолировано от корпуса муфты, напротив биметаллического кольца, в корпус муфты вмонтирован магнитоуправляемый контакт - геркон. Термочувствительный клапан может содержать корпус, входной и выходной патрубки, собственно клапан, седло, причем выходной патрубок выполнен в виде диффузора, а собственно клапан связан с рабочей термочувствительной пружиной, выполненной из материала с памятью формы (металл с памятью формы или биметаллическая пластина) и закрепленной в корпусе клапана. Установка может быть снабжена пультом управления. Криогенная емкость может иметь возможность перемещения, например, посредством колесной пары.The problem is solved in that in a cryogenic nitrogen installation to extinguish a fire in closed facilities, containing a cryogenic tank with liquid nitrogen, a gas vent, an extinguishing agent supply pipe, an adjustable valve, at least one detection sensor, an evaporator that is located outside the cryogenic tank and the lower end is in communication with its lower part filled with liquid nitrogen, and the upper end with the volume of its super-liquid space, moreover, an adjustable valve and a supply pipe are installed in the initial section of the evaporator extinguishing agent is made in the form of a cryogenic pipeline, an adjustable valve is installed on it, one end of the cryogenic pipeline is connected with a cryogenic tank in the zone filled with liquid nitrogen, a fire detection sensor is connected at its other end, connected with adjustable valves of the pipeline and the evaporator. The fire detection sensor may be a temperature sensor, or a smoke sensor, or a gas pollution sensor. The temperature sensor can be made in the form of a bimetallic ring made in the form of an annular permanent magnet coated with a sheath of ferromagnetic material with a Curie point close to the boiling point of liquid nitrogen, while the bimetallic ring is thermally insulated from the coupling body, opposite the bimetallic ring, is mounted in the coupling housing magnetically controlled contact - reed switch. The heat-sensitive valve may contain a housing, inlet and outlet nozzles, the valve itself, a seat, and the outlet nozzle is made in the form of a diffuser, and the valve itself is connected to a working heat-sensitive spring made of material with shape memory (metal with shape memory or a bimetal plate) and fixed in the valve body. The installation can be equipped with a control panel. The cryogenic tank may be movable, for example, by means of a pair of wheels.
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна".Comparative analysis with the prototype allows us to conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "novelty."
Предложенная конструкция криогенной азотной установки для тушения пожара в замкнутых объектах имеет две ступени подачи огнетушащего вещества, отличающиеся по интенсивности его подачи, что приводит к оптимальному использованию запасов инертного газа и максимальному сохранению тушащего объекта и окружающих его предметов, представляющих нередко особую ценность (историческую, материальную, научную и т.д.).The proposed design of a cryogenic nitrogen installation for extinguishing a fire in closed objects has two stages of extinguishing agent supply, differing in the intensity of its supply, which leads to the optimal use of inert gas reserves and the maximum conservation of the extinguishing object and surrounding objects, which are often of particular value (historical, material , scientific, etc.).
Использование криогенного трубопровода с регулируемым клапаном, связанного с датчиком обнаружения пожара, позволяет существенно снизить время и повысить качество процесса регенерации, т.к. в конструкции значительно уменьшен откачиваемый объем и существенно снижены гидравлические сопротивления, что в свою очередь значительно снижает потребляемую мощность средств откачки и снижает энергетические затраты средств откачки.The use of a cryogenic pipeline with an adjustable valve associated with a fire detection sensor can significantly reduce the time and improve the quality of the regeneration process, since the pumped volume is significantly reduced in the design and the hydraulic resistance is significantly reduced, which in turn significantly reduces the power consumption of the pumping means and reduces the energy costs of the pumping means.
На фиг.1 представлена конструкция криогенной установки для тушения пожара в замкнутых объектах. На фиг.2 изображен термочувствительный клапан.Figure 1 shows the design of a cryogenic installation for extinguishing a fire in closed objects. Figure 2 shows a heat-sensitive valve.
Криогенная азотная установка для тушения пожара в замкнутых объектах содержит криогенную емкость 1 с азотом, газосброс 2, датчик обнаружения пожара 3, испаритель 4, который расположен вне криогенной емкости 1 и нижним концом сообщен с нижней ее частью, заполненной жидким азотом Р2, а верхним - с объемом ее наджидкостного пространства P1, причем на начальном участке испарителя 4 установлен регулируемый клапан 5, криогенный трубопровод 6 подачи огнетушащего вещества, на нем установлен регулируемый клапан 7. Один конец криогенного трубопровода 6 связан с криогенной емкостью 1 в зоне, заполненной жидким азотом Р2, на другом его конце установлен датчик обнаружения пожара 3, связанный с регулируемыми клапанами 5, 7 испарителя и трубопровода соответственно. Трубопровод 6 снабжен муфтами 8 и раструбом 9. Датчик обнаружения пожара 3 может представлять собой датчик температуры, или датчик задымленности (например, оптический датчик), или датчик загазованности (например, датчик концентрации). Датчик температуры выполнен в виде биметаллического кольца, изготовленного в виде кольцевого постоянного магнита, покрытого оболочкой из ферромагнитного материала с точкой Кюри, близкой к температуре кипения жидкого азота, при этом биметаллическое кольцо теплоизолировано от корпуса муфты, напротив биметаллического кольца, в корпус муфты вмонтирован магнитоуправляемый контакт - геркон. Термочувствительный клапан (фиг.2) содержит корпус 13, входной 12 и выходной 17 патрубки, собственно клапан 16, седло 15, выходной патрубок 17 выполнен в виде диффузора, а собственно клапан 16 связан с рабочей термочувствительной пружиной 14, выполненной из материала с памятью формы и закрепленной в корпусе клапана. Установка может быть снабжена пультом управления 10. Криогенная емкость 1 может быть снабжена колесной парой 11.The cryogenic nitrogen installation for extinguishing a fire in closed objects contains a cryogenic tank 1 with nitrogen, a gas discharge 2, a fire detection sensor 3, an evaporator 4, which is located outside the cryogenic tank 1 and its lower end is in communication with its lower part filled with liquid nitrogen P 2 , and the upper - with the volume of its super-fluid space P 1 , and at the initial section of the evaporator 4 an adjustable valve 5 is installed, a cryogenic pipeline 6 for supplying a fire extinguishing agent, an adjustable valve 7 is installed on it. One end of the cryogenic pipeline 6 connected with a cryogenic tank 1 in a zone filled with liquid nitrogen P 2 , at its other end a fire detection sensor 3 is installed, connected with adjustable valves 5, 7 of the evaporator and the pipeline, respectively. The pipe 6 is equipped with couplings 8 and a bell 9. The fire detection sensor 3 may be a temperature sensor, or a smoke sensor (for example, an optical sensor), or a gas pollution sensor (for example, a concentration sensor). The temperature sensor is made in the form of a bimetallic ring, made in the form of an annular permanent magnet, coated with a sheath of ferromagnetic material with a Curie point close to the boiling point of liquid nitrogen, while the bimetallic ring is thermally insulated from the coupling body, opposite the bimetallic ring, a magnetically controlled contact is mounted in the coupling housing - reed switch. The heat-sensitive valve (Fig. 2) contains a
Установка работает в двух режимах в зависимости от интенсивности подачи огнетушащей жидкости: а) минимальная подача (экономная) и б) максимальная подача. В первом случае производится подача жидкого азота по криогенному трубопроводу 6 в закрытое помещение до прекращения выделения продуктов сгорания, а интенсивность подачи жидкого азота регулируется клапаном 7, связанным с датчиком обнаружения пожара 3 таким образом, чтобы на выходе из трубопровода 6 подавался жидкий азот. В защищаемом объекте пары азота, имеющие пониженную температуру, способствуют снижению температуры газовой среды и поверхностей в объекте хранения и снижают содержание кислорода в газовой среде путем вытеснения из нее воздуха с одновременным перемешиванием с оставшейся его частью. Если не достигается требуемая в данном объекте температура, посредством датчика обнаружения пожара 3 подается сигнал на открытие клапана 5 испарителя 4, через который жидкий азот поступает из криогенной емкости 1 в испаритель 4, где благодаря большому притоку тепла из окружающей среды жидкий азот быстро испаряется, создавая большое избыточное давление в объеме наджидкостного пространства P1, необходимое для выброса жидкого азота в криогенный трубопровод 1, при этом образуется большая зона изоляции доступа кислорода к очагу пожара, что повышает эффективность тушения пожара. Уровень необходимого давления (в случае нештатного превышения давления) в наджидкостном пространстве регулируется газосбросом 2.The installation operates in two modes, depending on the intensity of the supply of extinguishing fluid: a) minimum flow (economical) and b) maximum flow. In the first case, liquid nitrogen is supplied through a cryogenic pipeline 6 to an enclosed space until the emission of combustion products ceases, and the liquid nitrogen supply intensity is controlled by a valve 7 connected to the fire detection sensor 3 so that liquid nitrogen is supplied at the outlet from the pipeline 6. In the protected object, nitrogen vapors having a low temperature contribute to lowering the temperature of the gaseous medium and surfaces in the storage object and reduce the oxygen content in the gaseous medium by displacing air from it while mixing it with the remaining part. If the temperature required in this object is not reached, a fire detection sensor 3 sends a signal to open valve 5 of evaporator 4, through which liquid nitrogen flows from cryogenic tank 1 to evaporator 4, where due to the large influx of heat from the environment, liquid nitrogen quickly evaporates, creating a large excess pressure in the volume of the superfluid space P 1 necessary for the discharge of liquid nitrogen into the cryogenic pipeline 1, and a large isolation zone of oxygen access to the fire source is formed, which Improves fire fighting efficiency. The level of required pressure (in case of abnormal overpressure) in the super-fluid space is regulated by gas discharge 2.
Предложенная установка тушения пожара позволяет решить проблемы тушения пожара на техногенных комплексах, размещенных в замкнутых объектах при самовозгорании или при проведении в них или в непосредственной близости с ними процессов различной природы, например, химических (кабельные каналы на стартовых заправочных комплексах ракетоносителей), физико-химических, физических (например, при проведении взрывных экспериментов во взрывозащитных камерах), а также при самовозгорании кабельных каналов в башнях (телевизионные, навигационные и т.д.), в тоннелях, корабельных отсеках и т.д.The proposed fire extinguishing installation allows us to solve the problem of extinguishing a fire at industrial complexes located in closed facilities during spontaneous combustion or when processes of a different nature are carried out in them or in close proximity to them, for example, chemical (cable channels at launching stations of launch vehicles), physico-chemical physical (for example, when conducting explosive experiments in explosion-proof chambers), as well as during spontaneous combustion of cable channels in towers (television, navigation, etc. .d.), in tunnels, ship compartments, etc.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005131462/12A RU2311937C2 (en) | 2005-10-10 | 2005-10-10 | Nitrogen cryogenic plant for fire extinguishment in closed objects |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005131462/12A RU2311937C2 (en) | 2005-10-10 | 2005-10-10 | Nitrogen cryogenic plant for fire extinguishment in closed objects |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005131462A RU2005131462A (en) | 2007-04-20 |
RU2311937C2 true RU2311937C2 (en) | 2007-12-10 |
Family
ID=38036623
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005131462/12A RU2311937C2 (en) | 2005-10-10 | 2005-10-10 | Nitrogen cryogenic plant for fire extinguishment in closed objects |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2311937C2 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2561897C1 (en) * | 2014-05-12 | 2015-09-10 | Федеральное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Морской государственный университет имени адмирала Г.И. Невельского" | Method of extinguishing fire |
CN110947130A (en) * | 2019-12-24 | 2020-04-03 | 安徽建筑大学 | Hand-held fire extinguishing device for horizontal pipeline liquid jet fire |
CN110975201A (en) * | 2019-12-24 | 2020-04-10 | 安徽建筑大学 | Handheld mixed gas fire extinguishing device for vertical pipeline gas jet fire |
CN110975209A (en) * | 2019-12-24 | 2020-04-10 | 安徽建筑大学 | Handheld water mist fire extinguishing device for vertical pipeline gas jet fire |
CN111001111A (en) * | 2019-12-24 | 2020-04-14 | 安徽建筑大学 | Handheld fire extinguishing device for vertical pipeline liquid jet fire |
CN111053990A (en) * | 2019-12-24 | 2020-04-24 | 安徽建筑大学 | Handheld dry powder extinguishing device for vertical pipeline gas jet fire |
CN111729232A (en) * | 2020-07-07 | 2020-10-02 | 王恩光 | Directional fire extinguishing system for fire sprinkler head |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114432617B (en) * | 2022-03-08 | 2023-03-28 | 京安捷安防科技(青岛)有限公司 | Perfluorohexanone fire extinguishing system for track traffic |
-
2005
- 2005-10-10 RU RU2005131462/12A patent/RU2311937C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2561897C1 (en) * | 2014-05-12 | 2015-09-10 | Федеральное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Морской государственный университет имени адмирала Г.И. Невельского" | Method of extinguishing fire |
CN110947130A (en) * | 2019-12-24 | 2020-04-03 | 安徽建筑大学 | Hand-held fire extinguishing device for horizontal pipeline liquid jet fire |
CN110975201A (en) * | 2019-12-24 | 2020-04-10 | 安徽建筑大学 | Handheld mixed gas fire extinguishing device for vertical pipeline gas jet fire |
CN110975209A (en) * | 2019-12-24 | 2020-04-10 | 安徽建筑大学 | Handheld water mist fire extinguishing device for vertical pipeline gas jet fire |
CN111001111A (en) * | 2019-12-24 | 2020-04-14 | 安徽建筑大学 | Handheld fire extinguishing device for vertical pipeline liquid jet fire |
CN111053990A (en) * | 2019-12-24 | 2020-04-24 | 安徽建筑大学 | Handheld dry powder extinguishing device for vertical pipeline gas jet fire |
CN111001111B (en) * | 2019-12-24 | 2021-12-21 | 安徽建筑大学 | Handheld fire extinguishing device for vertical pipeline liquid jet fire |
CN111053990B (en) * | 2019-12-24 | 2021-12-21 | 安徽建筑大学 | Handheld dry powder extinguishing device for vertical pipeline gas jet fire |
CN110947130B (en) * | 2019-12-24 | 2021-12-24 | 安徽建筑大学 | Hand-held fire extinguishing device for horizontal pipeline liquid jet fire |
CN111729232A (en) * | 2020-07-07 | 2020-10-02 | 王恩光 | Directional fire extinguishing system for fire sprinkler head |
CN111729232B (en) * | 2020-07-07 | 2021-06-04 | 上海积鼎信息科技有限公司 | Directional fire extinguishing system for fire sprinkler head |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005131462A (en) | 2007-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6637518B1 (en) | Fire extinguishing apparatus | |
RU2311937C2 (en) | Nitrogen cryogenic plant for fire extinguishment in closed objects | |
CN1863577B (en) | Device for preventing and extinguishing fires | |
US7028783B2 (en) | Ambient-air jet blast flames containment and suppression system | |
RU2684661C1 (en) | Floating automatic fire extinguishing installation | |
US2091197A (en) | Fire extinguishing process | |
RU190553U1 (en) | Fire extinguisher with U-shaped gas generator for fire and explosion prevention and solid fire extinguishing | |
RU2253492C1 (en) | Volumetric fire-extinguishing method and device | |
DE69128141D1 (en) | FIRE EXTINGUISHING SYSTEM | |
SU792645A1 (en) | Method of fire extinguishing and device for effective same | |
RU2225731C2 (en) | Method of conflagrant petroleum volumetric extinguishing inside a furnace of petroleum heating and installation for its realization | |
US3441087A (en) | Fire extinguisher apparatus | |
NL2018996B1 (en) | Method for extinguishing a fire with extinguishing medium at a location, in particular with carbon dioxide | |
CN215387140U (en) | Novel intelligent fire-fighting equipment for storage tank area | |
SU1775120A1 (en) | Fire extinguishing plant | |
RU2140308C1 (en) | Fire-extinguishing apparatus | |
RU190535U1 (en) | U-shaped fire extinguisher for fire and explosion prevention and solid fire extinguishing | |
SU1725926A1 (en) | Water spray fire extinguishing apparatus | |
EP3010600B1 (en) | System and method for limiting explosion hazard | |
RU2090227C1 (en) | Spatial fire extinguishing method and apparatus | |
RU2050866C1 (en) | Fire extinguishing method and apparatus | |
RU195013U1 (en) | Reusable locking and starting device for gas extinguishing module | |
RU2256472C2 (en) | Method for extinguishing fires in space containing liquid gas fuel vessels and fire-extinguishing system for above method realization | |
RU2053822C1 (en) | Aerosol fire fighting plant | |
AU689118B2 (en) | Fire extinguishing apparatus & method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091011 |