RU154235U1

RU154235U1 - FIRE EXTINGUISHER FOAM GENERATOR FOR COMPLETING A MOBILE EDUCATIONAL COMPLEX FOR TEACHING POPULATION IN THE FIELD OF CIVIL DEFENSE AND PROTECTION AGAINST EXTRAORDINARY SITUATIONS

Info

Publication number: RU154235U1
Application number: RU2014128275/12U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Захарович Прищепов; Олег Савельевич Кочетов; Максим Васильевич Омельченко; Никита Юрьевич Скубак
Priority date: 2014-07-10
Filing date: 2014-07-10
Publication date: 2015-08-20

Abstract

Пеногенератор огнетушителя для комплектации мобильного учебного комплекса для обучения населения в области гражданской обороны и защиты от чрезвычайных ситуаций, содержащий распылитель, пенную насадку и рассекатель двухфазного потока, а распылитель соединен с корпусом пенной насадки, выполненным в виде цилиндрической обечайки, установленной коаксиально и осесимметрично относительно распылителя, а на корпусе пенной насадки, в части, расположенной ближе к распылителю, выполнены, по крайней мере, три окна для эжектирования воздуха, а на выходе закреплен рассекатель двухфазного потока, выполненный в виде круглой сетки, а корпус распылителя выполнен с каналом для подвода жидкости и имеет соосную, жестко связанную с корпусом втулку с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с центральным сердечником, установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки, и состоящим из цилиндрической части с закрепленным соосно в ее нижней части завихрителем, выполненным в виде цилиндра с центральным дроссельным отверстием, на внешней поверхности которого выполнена, по крайней мере, двухзаходная винтовая нарезка, отличающийся тем, что рассекатель двухфазного потока пеногенератора выполнен в виде осесимметрично и коаксиально расположенных конических сеток, закрепленных на круглой сетке.A fire extinguisher foam generator for assembling a mobile training complex for training the population in the field of civil defense and emergency protection, containing a spray gun, foam nozzle and a two-phase flow divider, and the spray gun is connected to the foam nozzle body made in the form of a cylindrical shell mounted coaxially and axisymmetrically relative to the spray gun and on the case of the foam nozzle, in the part located closer to the sprayer, at least three windows are made for ejecting air, and a two-phase flow divider, made in the form of a round grid, is fixed to the outlet, and the atomizer body is made with a channel for supplying liquid and has a coaxial sleeve rigidly connected to the body with a nozzle fixed in its lower part made in the form of a cylindrical two-stage sleeve, the upper cylindrical stage of which is connected by means of a threaded connection with a central core installed with an annular gap relative to the inner surface of the cylindrical sleeve, and consisting of a cylindrical part with coaxially fixed in its lower part with a swirl made in the form of a cylinder with a central throttle aperture, on the outer surface of which at least two-way screw threads are made, characterized in that the two-phase flow divider of the foam generator is made in the form of axisymmetrically and coaxially arranged conical grids fixed on a round grid.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к устройствам для подачи огнетушащих средств к очагу возгорания.The utility model relates to mechanical engineering, in particular to devices for supplying fire extinguishing agents to the source of ignition.

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является пеногенератор огнетушителя по патенту РФ №2494779, (прототип), содержащий распылитель, пенную насадку и рассекатель двухфазного потока, а распылитель соединен с корпусом пенной насадки, выполненным в виде цилиндрической обечайки, установленной коаксиально и осесимметрично относительно распылителя, а на корпусе пенной насадки, в части, расположенной ближе к распылителю, выполнены, по крайней мере, три окна для эжектирования воздуха, а на выходе закреплен рассекатель двухфазного потока, выполненный в виде круглой сетки, а корпус распылителя выполнен с каналом для подвода жидкости и имеет соосную, жестко связанную с корпусом втулку с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с центральным сердечником, установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки, и состоящим из цилиндрической части с закрепленным соосно в ее нижней части завихрителем, выполненным в виде цилиндра с центральным дроссельным отверстием, на внешней поверхности которого выполнена, по крайней мере, двух-заходная винтовая нарезка.The closest technical solution to the claimed object is the fire extinguisher foam generator according to the patent of Russian Federation No. 2494779, (prototype), containing a spray gun, foam nozzle and a two-phase flow divider, and the spray gun is connected to the foam nozzle body made in the form of a cylindrical shell mounted coaxially and axisymmetrically relative to the spray gun and on the case of the foam nozzle, in the part located closer to the sprayer, at least three windows for ejecting air are made, and at the outlet a divider of two the flow, made in the form of a round mesh, and the atomizer body is made with a channel for supplying liquid and has a coaxial sleeve rigidly connected to the body with a nozzle fixed in its lower part, made in the form of a cylindrical two-stage sleeve, the upper cylindrical stage of which is connected by a threaded connection with a central core installed with an annular gap relative to the inner surface of the cylindrical sleeve, and consisting of a cylindrical part fixed coaxially in its lower hour This swirl is made in the form of a cylinder with a central throttle hole, on the outer surface of which at least a two-way screw thread is made.

Недостатком известного решения является сравнительно невысокая надежность срабатывания и малое быстродействие распыления огнетушащего вещества.A disadvantage of the known solution is the relatively low reliability of operation and low speed spraying of the extinguishing agent.

Технический результат - увеличение быстродействия и надежности срабатывания пеногенератора, а также многократное дробление пленки с образованием мелкодисперсной фазы.The technical result is an increase in speed and reliability of the foam generator, as well as repeated crushing of the film with the formation of a finely dispersed phase.

Это достигается тем, что в пеногенераторе огнетушителя для комплектации мобильного учебного комплекса для обучения населения в области гражданской обороны и защиты от чрезвычайных ситуаций, содержащий распылитель, пенную насадку и рассекатель двухфазного потока, а распылитель соединен с корпусом пенной насадки, выполненным в виде цилиндрической обечайки, установленной коаксиально и осесимметрично относительно распылителя, а на корпусе пенной насадки, в части, расположенной ближе к распылителю, выполнены, по крайней мере, три окна для эжектирования воздуха, а на выходе закреплен рассекатель двухфазного потока, выполненный в виде круглой сетки, а корпус распылителя выполнен с каналом для подвода жидкости и имеет соосную, жестко связанную с корпусом втулку с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с центральным сердечником, установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки, и состоящим из цилиндрической части с закрепленным соосно в ее нижней части завихрителем, выполненным в виде цилиндра с центральным дроссельным отверстием, на внешней поверхности которого выполнена, по крайней мере, двух-заходная винтовая нарезка, рассекатель двухфазного потока пеногенератора выполнен в виде осесимметрично и коаксиально расположенных конических сеток, закрепленных на круглой сетке.This is achieved by the fact that in the foam generator of a fire extinguisher for completing a mobile training complex for training the population in the field of civil defense and emergency protection, containing a spray gun, foam nozzle and a two-phase flow divider, and the spray gun is connected to the foam nozzle body made in the form of a cylindrical shell, mounted coaxially and axisymmetrically relative to the spray, and on the foam nozzle body, in the part located closer to the spray, at least three windows are made for air ejection, and a two-phase flow divider made in the form of a round mesh is fixed at the outlet, and the atomizer body is made with a channel for supplying liquid and has a coaxial sleeve rigidly connected to the body with a nozzle fixed in its lower part made in the form of a cylindrical two-stage sleeve, the upper cylindrical step of which is connected by means of a threaded connection to a central core installed with an annular gap relative to the inner surface of the cylindrical sleeve, and consisting from a cylindrical part with a swirl fixed coaxially in its lower part, made in the form of a cylinder with a central throttle hole, on the outer surface of which at least a two-way screw thread is made, the divider of the two-phase foam generator is made in the form of axisymmetrically and coaxially arranged conical grids fixed on a round mesh.

На чертеже приведена схема пеногенератора для огнетушителя.The drawing shows a diagram of a foam generator for a fire extinguisher.

Пеногенератор включает в себя распылитель, который соединен с корпусом 14 эжектирующей насадки, выполненным в виде диффузора, установленного осесимметрично относительно распылителя. На корпусе 14 эжектирующей насадки, в части, расположенной ближе к распылителю, выполнены, по крайней мере, три окна 13 для эжектирования воздуха, а на выходе закреплен рассекатель 15 двухфазного потока, выполненный в виде круга из сетки или перфорированного материала.The foam generator includes a spray, which is connected to the housing 14 of the ejection nozzle, made in the form of a diffuser mounted axisymmetrically relative to the spray. At least three windows 13 for ejecting air are made on the housing 14 of the ejection nozzle, in the part located closer to the atomizer, and a biphasic flow divider 15 made in the form of a circle of mesh or perforated material is fixed at the outlet.

Распылитель содержит цилиндрический полый корпус 1 с каналом 3 для подвода жидкости и соосную, жестко связанную с корпусом втулку 2 с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки 4, верхняя цилиндрическая ступень 6 которой соединена посредством резьбового соединения с центральным сердечником, установленным с кольцевым зазором 9 относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки 4, и состоящим из цилиндрической части 7 с закрепленным соосно с ней в нижней части завихрителем 10, выполненным в виде цилиндра с центральным дроссельным отверстием 11, на внешней поверхности которого выполнена, по крайней мере, двух-заходная винтовая нарезка 12. Винтовая нарезка может быть выполнена и на внутренней поверхности центрального дроссельного отверстия 11, при этом возможны варианты как левой, так и правой винтовых поверхностей на цилиндре 10 и дроссельном отверстии 11.The sprayer comprises a cylindrical hollow body 1 with a channel 3 for supplying liquid and a coaxial sleeve 2 rigidly connected to the body with a nozzle fixed in its lower part, made in the form of a cylindrical two-stage sleeve 4, the upper cylindrical step 6 of which is connected by a threaded connection to the central core, installed with an annular gap 9 relative to the inner surface of the cylindrical sleeve 4, and consisting of a cylindrical part 7 with a swirl 10 fixed coaxially with it in the lower part, mounted in the form of a cylinder with a central throttle bore 11, on the outer surface of which at least a two-way screw thread 12 is made. Screw threading can be performed on the inner surface of the central throttle hole 11, with options for both left and right screw surfaces on the cylinder 10 and the throttle bore 11.

Кольцевой зазор 9 соединен, по крайней мере, с тремя радиальными каналами 5, выполненными в двухступенчатой втулке 4, соединяющими его с кольцевой полостью 8, образованной внутренней поверхностью втулки 2 и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени 6, причем кольцевая полость 8 связана с каналом 3 корпуса 1 для подвода жидкости.The annular gap 9 is connected with at least three radial channels 5, made in a two-stage sleeve 4, connecting it with an annular cavity 8 formed by the inner surface of the sleeve 2 and the outer surface of the upper cylindrical stage 6, and the annular cavity 8 is connected with the channel 3 of the housing 1 for fluid supply.

Пеногенератор работает следующим образом. При возникновении пожара насосная установка (на чертеже не показано) подает раствор пенообразователя из бака-дозатора или пожарной машины во входной трубопровод пеногенератора, соединенного с полостью корпуса распылителя и затем поступает по двум направлениям: первое - в кольцевую полость 8 через радиальные каналы 5 в кольцевой зазор 9 между соплом и центральным сердечником.The foam generator operates as follows. In the event of a fire, the pumping unit (not shown in the drawing) delivers the foaming agent solution from the metering tank or fire truck to the inlet pipe of the foam generator connected to the cavity of the spray gun body and then flows in two directions: the first into the annular cavity 8 through the radial channels 5 in the annular the gap 9 between the nozzle and the Central core.

Возможен вариант, когда рассекатель двухфазного потока выполнен в виде осесимметрично и коаксиально расположенных конических сеток 16 и 17, закрепленных на круглой сетке 15.A variant is possible when the two-phase flow divider is made in the form of axisymmetrically and coaxially arranged conical grids 16 and 17, mounted on a round grid 15.

Работа распылителя осуществляется следующим образом.The operation of the sprayer is as follows.

Жидкость под давлением подается в полость корпуса 1 и затем поступает по двум направлениям: первое - в кольцевую полость 8 через радиальные каналы 5 в кольцевой зазор 9 между соплом и центральным сердечником. При давлениях на входе более 0,2 МПа жидкость разгоняется на внешней цилиндрической поверхности сердечника с образованием пленки жидкости, которая не отрывается от его внешней поверхности. Разгон жидкости в нижней части этой поверхности сопровождается понижением в ней статического давления и в результате этого парообразованием и выделением растворимых газов. Это явление дополнительно подготавливает жидкость к дроблению на мелкие капли. При достижении жидкостного потока встречных закрученных потоков, истекающих из завихрителя 10, происходит многократное дробление пленки с образованием мелкодисперсной фазы.Liquid under pressure is supplied into the cavity of the housing 1 and then flows in two directions: the first - into the annular cavity 8 through radial channels 5 into the annular gap 9 between the nozzle and the central core. At inlet pressures of more than 0.2 MPa, the liquid accelerates on the outer cylindrical surface of the core with the formation of a liquid film that does not come off from its outer surface. Acceleration of the liquid in the lower part of this surface is accompanied by a decrease in its static pressure and, as a result, vaporization and the release of soluble gases. This phenomenon further prepares the liquid for crushing into small drops. Upon reaching a liquid flow of counter-swirling flows flowing out of the swirler 10, multiple film crushing occurs with the formation of a finely dispersed phase.

Второе направление, по которому поступает жидкость - через канал 3 для подвода жидкости, затем в полость центрального сердечника, а затем в завихритель 10, расположенный в нижней части цилиндрической части 7 сердечника, из которого жидкость истекает вихревым закрученным потоком, при этом происходит многократное дробление капельных потоков жидкости, истекающих из завихрителя 10 и кольцевого зазора 9.The second direction in which the liquid enters is through the channel 3 for supplying liquid, then into the cavity of the central core, and then into the swirler 10 located in the lower part of the cylindrical part 7 of the core, from which the liquid flows out in a swirling swirl flow, with multiple droplets crushing fluid flows flowing out of the swirler 10 and the annular gap 9.

Наличие газовых включений в жидкости дополнительно возмущает ее поверхность, что приводит к волнообразованию и объемному дроблению жидкостной пленки. Потери механической энергии при внешнем разгоне (по внешней конической поверхности) уменьшаются по сравнению с таким же разгоном в закрытом канале.The presence of gas inclusions in a liquid additionally perturbs its surface, which leads to wave formation and volumetric crushing of the liquid film. The loss of mechanical energy during external acceleration (on the external conical surface) is reduced compared with the same acceleration in a closed channel.

При давлениях на входе более 0,2 МПа жидкость разгоняется на внешней цилиндрической поверхности сердечника с образованием пленки жидкости, которая не отрывается от его внешней поверхности. Разгон жидкости в нижней части этой поверхности сопровождается понижением в ней статического давления и в результате этого парообразованием и выделением растворимых газов. Это явление дополнительно подготавливает жидкость к дроблению на мелкие капли. При достижении жидкостного потока встречных потоков, истекающих из цилиндрических дроссельных отверстий 10, происходит многократное дробление пленки с образованием мелкодисперсной фазы.At inlet pressures of more than 0.2 MPa, the liquid accelerates on the outer cylindrical surface of the core with the formation of a liquid film that does not come off from its outer surface. Acceleration of the liquid in the lower part of this surface is accompanied by a decrease in its static pressure and, as a result, vaporization and the release of soluble gases. This phenomenon further prepares the liquid for crushing into small drops. Upon reaching a liquid flow of oncoming flows flowing out of the cylindrical throttle holes 10, multiple crushing of the film occurs with the formation of a finely dispersed phase.

После распылителя 1 поток поступает на вход диффузора 14, через окна 13 которого происходит эжектирование воздуха для образования пены, которая направляется в рассекатель 15 двухфазного потока. В начале факела распыленная струя раствора пенообразователя имеет 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.After the atomizer 1, the flow enters the inlet of the diffuser 14, through the windows 13 of which air is ejected to form a foam, which is sent to the divider 15 of the two-phase flow. At the beginning of the plume, the sprayed spray of the foaming agent solution has the highest speed and due to air ejection a foam is formed with bubbles of both small size (2–3 mm across) and larger bubbles (4–12 mm across). Thus, the foam generator produces polydisperse (differently sized for bubbles) foam, which has the property of rapid spreading over the surface.

Даже при граничных условиях работы пеногенератора, т.е. при низких давлениях раствора пенообразователя на входе пеногенератора (8 атм.) и низких температурах окружающей среды (-15°C) пена, под давлением создаваемым пеногенератором, подается в заданный объект, где образует растекающуюся по поверхности объекта, стойкую, не разрушаемую огнем пленку, которая прекращает доступ кислорода в зону горения и пожар прекращается.Even under the boundary conditions of the foam generator, i.e. at low pressures of the foaming agent solution at the inlet of the foam generator (8 atm.) and low ambient temperatures (-15 ° C), the foam, under the pressure created by the foam generator, is supplied to the specified object, where it forms a film spreading over the surface of the object, resistant to fire, which stops the access of oxygen to the combustion zone and the fire stops.

Claims

A fire extinguisher foam generator for assembling a mobile training complex for training the population in the field of civil defense and emergency protection, containing a spray gun, foam nozzle and a two-phase flow divider, and the spray gun is connected to the foam nozzle body made in the form of a cylindrical shell mounted coaxially and axisymmetrically relative to the spray gun and on the case of the foam nozzle, in the part located closer to the sprayer, at least three windows are made for ejecting air, and a two-phase flow divider, made in the form of a round grid, is fixed to the outlet, and the atomizer body is made with a channel for supplying liquid and has a coaxial sleeve rigidly connected to the body with a nozzle fixed in its lower part made in the form of a cylindrical two-stage sleeve, the upper cylindrical stage of which is connected by means of a threaded connection with a central core installed with an annular gap relative to the inner surface of the cylindrical sleeve, and consisting of a cylindrical part with coaxially fixed in its lower part with a swirl made in the form of a cylinder with a central throttle aperture, on the outer surface of which at least two-way screw threads are made, characterized in that the two-phase flow divider of the foam generator is made in the form of axisymmetrically and coaxially arranged conical grids fixed on a round grid.