Пожары – это настоящий бич цивилизации и пока нерешенная мировая проблема. К сожалению, существующие методы тушения лесных, да и городских пожаров, включая и распыление воды авиацией, дороги и неэффективны.

На основе электроогневой технологии в России В. Д. Дудышевым изобретен, апробирован и запатентован радикально новый эффективный метод электрического тушения пожаров и предотвращения возгорания огня, бесконтактный способ тушения пламени.

Метод состоит в воздействии на пламя сильным импульсным электрическим полем с напряженностью 5 кВ на сантиметр и выше. Цель изобретения – в повышении эффективности и быстродействия тушения пламени, а также в предотвращении возгорания особо важных и дорогостоящих объектов.



Физическая сущность

Традиционно пламя (пожар) тушат с использованием внешних пенообразующих веществ. В результате применения в известных способах значительного количества расходных материалов для образования пены затраты на тушение пожаров велики, эффективность тушения зачастую низка, а материальным ценностям и материалам при таком способе тушения наносится существенный урон. Кроме того, эти способы не позволяют надежно предотвратить возникновение очага возгорания.

Для реализации предлагаемого способа в зоне пламени создают внешнее постоянное электрическое поле. Напряженность этого поля выбирают исходя из типа пламени и его интенсивности в пределах 2‑25 кВ/см.

Способ электрического подавления пламени основан на физическом эффекте отклонения пламени к одному из разноименных высоковольтных потенциалов внешнего электрического поля. Физическая сущность предложенного способа состоит в том, что любое пламя ионизировано, а значит, с помощью электричества можно управлять горением, в частности тушить пламя. Опыты показывают, что электрическое поле даже малой мощности может тушить пламя, причем на расстоянии и безопасно для человека. Горение – это сложнейший процесс. В его основе лежит физика протекания цепных реакций деления заряженных радикалов воспламененных веществ. Значит, электрическое поле при тушении пламени создает именно условия для прекращения протекания этих цепных реакций деления частиц горящего топлива.



Техническая реализация

По существу, практическая реализация предлагаемого бесконтактного способа тушения пламени и устройства достаточно просты. Они сводятся к размещению рядом с очагом возгорания относительно маломощного (не более 1 кВт) источника высокого напряжения и одного или нескольких специальных электродов, передающих это поле внутрь очага возгорания. При правильном выборе предельных напряженностей внешнего электрического поля, в зоне горения пламени, достаточных для нарушения предельных допустимых условий горения конкретных веществ – пламя тухнет. Как правило, для тушения очага возгорания многих распространенных веществ достаточно напряженности поля от 1 до 5 кВ / см.

Развитием данного изобретения в части устройства являются различные конструкции электродов и их схем подключения к высоковольтному источнику напряжения. Например, в одном из вариантов установки бесконтактного пожаротушения один из тугоплавких электродов, присоединенный к «+» высоковольтного источника, размещают непосредственно в зону горения, а второй электрически заряженный, например, кольцевой электрод размещают подвижно над пламенем. Таким образом, чтобы он находился на расстоянии 3‑5 см над пламенем, причем по мере гашения, т. е. снижения высоты пламени, приближают его к вершине факела пламени. Со знаком «-» непосредственно на горящее вещество, а другой электрод подвижно над пламенем.



Результаты экспериментов

Опыты показывают, что чем выше напряженность внешнего электрического поля, тем выше быстродействие срыва пламени и тем выше быстродействие тушения пламени. Чем больше площадь поверхности электродов, тем с большей площади возможно скачкообразное тушение пламени.

Опыты показывают также, что наиболее эффективна реализация предлагаемого способа, когда площадь гасящего электрода равна площади проекции пламени в этой же плоскости. Причем электрическая мощность источника напряжения тушения практически не зависит от мощности пламени, а определяется только внутренними потерями в самом источнике напряжения, т. е. ничтожно мала по сравнению с мощностью пламени в очаге пожара. Например, при тушении пламени высотой в 1 метр потребовалось 3 секунды и электрическая мощность всего 3‑4 ватта при напряженности электрического поля 3‑5 кВ / см.

Развитием изобретения в условиях ограничений на площади гасящих электродов является тушение пожаров на большой площади путем плавного перемещения разноименных по знаку электрического заряда плоских электродов, электрически присоединенных к источнику внешнего электрического поля, в зоне пожара непосредственно над пламенем с напряженностью электрического поля и со скоростью, достаточной для срыва и подавления этого пламени.

Возможен и мобильный вариант устройства для бесконтактного тушения пламени, например лесного пожара. В этом случае вертолет снабжают источником регулируемого высокого напряжения, специальными подвижными гасящими электродами с подведенными к ним высоковольт-ными проводами повышенной прочности, а также выдвижными телескопическими мачтами, на которые и крепятся на электроизоляторах указанные выше электроды.