Пеногенератор с сетчатым рассекателем
Изобретение относится к области противопожарной техники и предназначено для использования в автоматических системах пожаротушения путем генерации высокократной полидисперсной пены в условиях задымления помещения при блокировании быстрогорящих продуктов высокократной полидисперсной пеной. Пеногенератор с сетчатым рассекателем содержит распылитель, который состоит из дросселирующей шайбы с кольцевым буртиком, обращенным в сторону штуцера с фланцем, перпендикулярным оси дросселирующей шайбы и оси отверстия, выполненного в штуцере. В дросселирующей шайбе выполнено одно центральное сквозное отверстие и по крайней мере два концентрично расположенных по окружностям ряда сквозных отверстий, и в концентрично расположенных по окружностям ряда сквозных отверстиях дросселирующей шайбы установлены форсунки. Проходные сечения сквозных отверстий и соответствующих каналов для подвода жидкости в форсунках - одинаковы. Технический результат - повышение эффективности распыления огнетушащего жидкостного раствора пенообразователя (высокократной полидисперсной пены). 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области противопожарной техники и предназначено для использования в автоматических системах пожаротушения путем генерации высокократной полидисперсной пены в условиях задымления помещения при блокировании быстрогорящих продуктов высокократной полидисперсной пеной.
Наиболее близким техническим решением является пеногенератор, содержащий распылитель, пенную насадку и рассекатель двухфазного потока (патент РФ №2448750 - прототип).
Недостатком известного объекта является отсутствие возможности создания оптимальной структуры потока на выходе и недостаточные эффективность и производительность распыления огнетушащего жидкостного раствора пенообразователя (высокократной полидисперсной пены).
Технический результат - повышение эффективности распыления огнетушащего жидкостного раствора пенообразователя (высокократной полидисперсной пены).
Это достигается тем, что в пеногенераторе с сетчатым рассекателем, содержащим распылитель, эжектирующую насадку и рассекатель двухфазного потока, распылитель соединен с корпусом эжектирующей насадки, выполненным в виде диффузора, установленного осесимметрично относительно распылителя, на срезе которого установлен сетчатый рассекатель, при этом распылитель состоит из дросселирующей шайбы с кольцевым буртиком, обращенным в сторону штуцера с фланцем, перпендикулярным оси дросселирующей шайбы и оси отверстия, выполненного в штуцере, при этом фланец жестко соединен с кольцевым буртиком с образованием расширительной цилиндрической камеры, а в дросселирующей шайбе выполнено одно центральное сквозное отверстие и по крайней мере два концентрично расположенных по окружностям ряда сквозных отверстий, при этом в каждом ряду выполнено не менее трех отверстий, а величины диаметров отверстий уменьшаются от центрального отверстия к периферийным, при этом на корпусе эжектирующей насадки, в части, расположенной ближе к распылителю, выполнены по крайней мере три окна для эжектирования воздуха, а на выходе диффузора закреплен сетчатый рассекатель двухфазного потока, выполненный в виде двух последовательно соединенных сеток, одна из которых имеет форму круга, а другая - полусферы, а в центральном сквозном отверстии и концентрично расположенных по окружностям ряда, сквозных отверстиях дросселирующей шайбы установлены форсунки, при этом проходные сечения сквозных отверстий и соответствующих каналов для подвода жидкости в форсунках одинаковы.
На фиг. 1 изображен общий вид пеногенератора с сетчатым рассекателем, на фиг. 2 - схема форсунки.
Пеногенератор с сетчатым рассекателем включает в себя распылитель, который жестко соединен с корпусом 11 эжектирующей насадки, выполненным в виде диффузора, установленного осесимметрично относительно распылителя, на срезе которого установлен сетчатый рассекатель 13.
Распылитель состоит из дросселирующей шайбы 4 с кольцевым буртиком 5, обращенным в сторону штуцера 1 с фланцем 3, перпендикулярным оси дросселирующей шайбы 4 и оси отверстия 2, выполненном в штуцере, для подачи пенообразующего и огнегасящего раствора. Фланец 3 жестко соединен с кольцевым буртиком 5 с образованием расширительной цилиндрической камеры 9, соосной оси отверстия 2.
В дросселирующей шайбе 4 выполнено одно центральное сквозное отверстие 6 и по крайней мере два концентрично расположенных по окружностям ряда 7 и 8 сквозных отверстий, при этом в каждом ряду выполнено не менее трех отверстий. В центральном сквозном отверстии 6 и концентрично расположенных по окружностям ряда сквозных 7 и 8 отверстиях дросселирующей шайбы 4 установлены (не показано) форсунки, изображенные на фиг. 2. При этом проходные сечения сквозных отверстий 6, 7, 8 и, соответствующих каналов 15 для подвода жидкости в форсунках одинаковы.
При этом величины диаметров отверстий 6, 7, 8 с установленными в них форсунками уменьшаются от центрального отверстия 6 к периферийным 8 для того, чтобы в начале факела распыленная струя раствора пенообразователя (или двухфазной системы: порошок-воздух) имела наибольшую скорость,и за счет эжекции воздуха формируется пена с пузырьками как малого размера (2÷3 мм в поперечнике), так и с более крупными пузырьками (4÷12 мм в поперечнике). Таким образом, пеногенератор вырабатывает полидисперсную (разноразмерную по пузырькам) пену, которая обладает свойством быстрого растекания по поверхности.
На корпусе 11 эжектирующей насадки, в части, расположенной ближе к распылителю, выполнены по крайней мере три окна 10 для эжектирования воздуха, а на выходе диффузора закреплен сетчатый рассекатель 13 двухфазного потока, выполненный в виде двух последовательно соединенных сеток, одна из которых – 12 - имеет форму круга, а другая - 13 - полусферы.
Каждая из форсунок (фиг. 2) содержит цилиндрический полый корпус 17 с каналом 15 для подвода жидкости, резьбовым участком 14 и пояском 16 со срезами под ключ.
В нижней части канала 15 для подвода жидкости закреплен полый конический завихритель 18, коническая обечайка 20 которого фиксируется посредством по крайней мере трех спиц 19, закрепленных одним концом на конической обечайке завихрителя в ее верхней части, а другим концом - в кольцевой канавке канала 15 (не показано), выполненной на его внутренней поверхности. На внешней поверхности полого конического завихрителя 18 выполнена сквозная винтовая нарезка.
Работа форсунки осуществляется следующим образом.
Жидкость под давлением подается в полость канала 15 для подвода жидкости корпуса 17 форсунки, а затем в нижнюю часть канала 15 и через конический завихритель 18 выходит наружу, образуя мелкодисперсный поток жидкости.
Использование форсунки описанной конструкции позволяет получить равномерный по объему поток капель мелкодисперсного распыла в диапазоне диаметров капель от 30 до 150 мкм при давлении подачи воды не более 1 МПа.
Пеногенератор с сетчатым рассекателем работает следующим образом.
При возникновении пожара насосная установка (не показано) подает раствор пенообразователя из бака-дозатора или пожарной машины во входной трубопровод пеногенератора, соединенного со штуцером 1, откуда он через отверстие 2 и камеру 9 под давлением подается на отверстия 6, 7, 8, выполненные в дросселирующей шайбе 4, с установленными в них форсунками, которые соединены со входом диффузора 11, а через окна 10 диффузора происходит эжектирование воздуха для образования пены, которая направляется в рассекатель 13 двухфазного потока. В начале факела распыленная струя раствора пенообразователя имеет наибольшую скорость, и за счет эжекции воздуха формируется пена с пузырьками как малого, так и большего размера. Таким образом, пеногенератор вырабатывает полидисперсную (разноразмерную по пузырькам) пену, которая обладает свойством быстрого растекания по поверхности.
Испытания показали, что даже в условиях интенсивного задымления пена образуется в заданных объемах и имеет хорошую устойчивость к распаданию.
В качестве пенообразователя в таких системах пожаротушения применяется фторсинтетический пенообразователь типа "Мультипена". Пеногенератор работает также на 6%-водном растворе фторсодержащего пенообразователя "Подслойный" в условиях задымления помещения.
Пеногенератор является универсальным и предназначен для подачи пены в различных системах пожаротушения, например в огнетушителях, автоматических системах пожаротушения закрытых технологических помещений (подача пены на место возгорания), где возможно образование паро- и газовоздушных смесей, например в насосных залах насосных нефтеперекачивающих станций, камерах регулирования давления и т.п.
1. Пеногенератор с сетчатым рассекателем, содержащий распылитель, эжектирующую насадку и рассекатель двухфазного потока, распылитель соединен с корпусом эжектирующей насадки, выполненным в виде диффузора, установленного осесимметрично относительно распылителя, на срезе которого установлен сетчатый рассекатель, при этом распылитель состоит из дросселирующей шайбы с кольцевым буртиком, обращенным в сторону штуцера с фланцем, перпендикулярным оси дросселирующей шайбы и оси отверстия, выполненного в штуцере, при этом фланец жестко соединен с кольцевым буртиком с образованием расширительной цилиндрической камеры, а в дросселирующей шайбе выполнено одно центральное сквозное отверстие и по крайней мере два концентрично расположенных по окружностям ряда сквозных отверстий, при этом в каждом ряду выполнено не менее трех отверстий, а величины диаметров отверстий уменьшаются от центрального отверстия к периферийным, при этом на корпусе эжектирующей насадки в части, расположенной ближе к распылителю, выполнены по крайней мере три окна для эжектирования воздуха, а на выходе диффузора закреплен сетчатый рассекатель двухфазного потока, выполненный в виде двух последовательно соединенных сеток, одна из которых имеет форму круга, а другая - полусферы, отличающийся тем, что в центральном сквозном отверстии и концентрично расположенных по окружностям ряда сквозных отверстиях дросселирующей шайбы установлены форсунки, при этом проходные сечения сквозных отверстий и соответствующих каналов для подвода жидкости в форсунках одинаковы.
2. Пеногенератор с сетчатым рассекателем по п. 1, отличающийся тем, что форсунка содержит цилиндрический полый корпус с каналом для подвода жидкости, резьбовым участком и пояском со срезами под ключ, а в нижней части цилиндрического полого корпуса с каналом для подвода жидкости закреплен полый конический завихритель, коническая обечайка которого фиксируется посредством по крайней мере трех спиц, закрепленных одним концом на конической обечайке завихрителя в ее верхней части а другим концом - в кольцевой канавке, выполненной на внутренней поверхности канала для подвода жидкости, при этом на внешней поверхности полого конического завихрителя выполнена сквозная винтовая нарезка.
