RU125857U1

RU125857U1 - FOAM GENERATOR WITH FORCED AIR SUPPLY FOR FIRE EXTINGUISHING SYSTEMS IN TEMPORARY POSITIONS OF POPULATION AFFECTED BY EMERGENCY

Info

Publication number: RU125857U1
Application number: RU2012136718/12U
Authority: RU
Inventors: Алексей Владимирович Трофимов; Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2012-08-28
Filing date: 2012-08-28
Publication date: 2013-03-20

Abstract

Пеногенератор с принудительной подачей воздуха для систем тушения пожаров в пунктах временного размещения населения, пострадавшего в ЧС, содержащий корпус с пакетом сеток, диффузор, входной и выходной патрубки, отличающийся тем, что корпус состоит из соосных между собой конфузора и диффузора, при этом с одной стороны корпуса осесимметрично ему расположена жестко связанная с ним камера предварительного смешения, а с другой стороны также осесимметрично с корпусом закреплена цилиндрическая обечайка, в которой установлен пакет сеток, а камера предварительного смешения содержит полое кольцо, в отверстии которого на оси и на подшипниках закреплены две турбинки, состоящие из обода, спиц и лопаток, причем в полом кольце на внутренней стенке расположены отверстия, выполненные в виде сопел, по два сопла на каждую турбинку, при этом сопла расположены тангенциально или под острым углом к касательной обода турбинок, а сопла верхней и нижней турбинок направлены в противоположные стороны, что обеспечивает вращение турбинок в противоположном направлении, причем в боковой стенке камеры расположен патрубок с вентилем для подачи пенообразующей жидкости под давлением в полость кольца, а к нижней части камеры подведен патрубок с вентилем для подачи сжатого воздуха через компрессор, при этом ось турбинок закреплена между двумя крышками с вырезами для прохождения пеновоздушной смеси, а между диффузором и конфузором расположена сетка, выполняющая функции элемента для предварительного раздробления пены.Foam generator with forced air supply for fire extinguishing systems in temporary accommodation centers for the affected populations, containing a housing with a packet of nets, a diffuser, an inlet and outlet nozzle, characterized in that the housing consists of a confuser and a diffuser coaxial with each other, with one the side of the housing is axisymmetrically located to it is rigidly connected to it the premixing chamber, and on the other hand, the cylindrical shell is also mounted axisymmetrically to the housing, in which a packet of nets is installed, and The premixer contains a hollow ring, in the opening of which two turbines consisting of a rim, spokes and vanes are fixed on the axis and on the bearings, and in the hollow ring on the inner wall there are holes made in the form of nozzles, two nozzles for each turbine, this nozzle is located tangentially or at an acute angle to the tangent rim of the turbine, and the nozzle of the upper and lower turbines are directed in opposite directions, which ensures rotation of the turbines in the opposite direction, and in the side wall of the chambers There is a nozzle with a valve for supplying foaming fluid under pressure into the cavity of the ring, and a nozzle with a valve for supplying compressed air through the compressor is connected to the bottom of the chamber, while the axis of the turbines is fixed between two covers with cutouts for the passage of the foam mixture, and between the diffuser and the confuser is a grid that acts as an element for preliminary fragmentation of the foam.

Description

Полезная модель относится к области противопожарной техники и предназначено для использования в автоматических системах пожаротушения.The utility model relates to the field of fire fighting equipment and is intended for use in automatic fire extinguishing systems.

Наиболее близким техническим решением, является пеногенератор, содержащий корпус, распределительное и направляющее устройства, (патент РФ №2136389, В05В 1/04, 1998 г. - прототип).The closest technical solution is a foam generator containing a housing, a distribution and a guiding device, (RF patent No. 2136389, B05B 1/04, 1998 - prototype).

Недостатком известного объекта является отсутствие возможности создания оптимальной структуры потока на выходе и недостаточная эффективность и производительность распыления огнетушащего жидкостного раствора пенообразователя (высокократной полидисперсной пены).A disadvantage of the known object is the lack of the ability to create an optimal flow structure at the outlet and the insufficient efficiency and performance of spraying a fire extinguishing liquid solution of a foaming agent (high polydisperse foam).

Технический результат - повышение эффективности распыления огнетушащего жидкостного раствора пенообразователя, получение высокодисперсной, однородной и устойчивой пены путем интенсификации первичного вспенивания и за счет выбора оптимального количества сеток.EFFECT: increasing the efficiency of spraying a fire extinguishing liquid solution of a foaming agent, obtaining highly dispersed, homogeneous, and stable foam by intensifying primary foaming and by choosing the optimal number of nets.

Это достигается тем, что в пеногенераторе, содержащим корпус с пакетом сеток, диффузор, входной и выходной патрубки, корпус состоит из соосных между собой конфузора и диффузора, при этом с одной стороны корпуса, осесимметрично ему, расположена, жестко связанная с ним, камера предварительного смешения, а с другой стороны, также осесимметрично с корпусом, закреплена цилиндрическая обечайка, в которой установлен пакет сеток а камера предварительного смешения содержит полое кольцо, в отверстии которого на оси и на подшипниках закреплены две турбинки, состоящие из обода, спиц и лопаток, причем в полом кольце на внутренней стенке расположены отверстия, выполненные в виде сопел, по два сопла на каждую турбинку, при этомсопла расположены тангенциально или под острым углом к касательной обода турбинок, а сопла верхней турбинки и нижней направлены в противоположные стороны, что обеспечивает вращение турбинок в противоположном направлении, причем в боковой стенке камеры расположен патрубок с вентилем для подачи пенообразующей жидкости под давлением в полость кольца, а к нижней части камеры подведен патрубок с вентилем для подачи сжатого воздуха через компрессор, при этом ось турбинок закреплена между двумя крышками с вырезами для прохождения пеновоздушной смеси, а между диффузором и конфузором расположена сетка, выполняющая функции элемента для предварительного раздробления пены.This is achieved by the fact that in a foam generator containing a housing with a packet of grids, a diffuser, inlet and outlet nozzles, the housing consists of a confuser and a diffuser coaxial with each other, while on the one side of the housing there is an axial chamber rigidly connected to it, pre-connected to it mixing, and on the other hand, also axisymmetric with the body, a cylindrical shell is fixed, in which a packet of nets is installed and the premixing chamber contains a hollow ring, in the hole of which two t are fixed on the axis and on the bearings blades consisting of a rim, knitting needles and blades, and in the hollow ring on the inner wall there are holes made in the form of nozzles, two nozzles for each turbine, while the nozzles are located tangentially or at an acute angle to the tangent rim of the turbines, and the nozzles of the upper turbine and lower directed in opposite directions, which ensures rotation of the turbines in the opposite direction, and in the side wall of the chamber there is a pipe with a valve for supplying foaming fluid under pressure into the cavity of the ring, and to the lower part nozzle chamber is brought to a valve for supplying compressed air through the compressor, wherein the axis of impellers is supported between two covers with cutouts for the passage penovozdushnoy mixture and between the diffuser and located confuser mesh member functions to operate prior fragmentation foam.

На фиг.1 представлен пеногенератор, продольный разрез, на фиг.2 - то же, разрез по А-А фиг.1.In Fig.1 shows a foam generator, a longitudinal section, in Fig.2 is the same, a section along aa of Fig.1.

Пеногенератор, предназначенный для реализации предложенного способа, содержит корпус 1, состоящий из соосных между собой конфузора 5 и диффузора 4. С одной стороны корпуса 1, осесимметрично ему, расположена, жестко связанная с ним, камера предварительного смешения 6, а с другой стороны, также осесимметрично с корпусом 1 закреплена цилиндрическая обечайка 3, в которой установлен пакет сеток 2.The foam generator, designed to implement the proposed method, comprises a housing 1, consisting of a confuser 5 and a diffuser 4, coaxial with each other. On one side of the housing 1, an axis of pre-mixing 6, rigidly connected with it, is located, and, on the other hand, also axisymmetrically with the housing 1, a cylindrical shell 3 is fixed, in which a grid packet 2 is installed.

Камера предварительного смешения 6 содержит полое кольцо 7, в отверстии которого на оси 8 на подшипниках 9 закреплены две турбинки, состоящие из обода 10, спиц 11 и лопаток 12. В полом кольце 7 на внутренней стенке расположены отверстия 13, выполненные в виде сопел, по два сопла на каждую турбинку, сопла расположены тангенциально или под острым углом к касательной обода турбинок, сопла верхней турбинки и нижней направлены в противоположные стороны, что обеспечивает вращение турбинок в противоположном направлении. В боковой стенке камеры 6 расположен патрубок 14 с вентилем 15 для подачи пенообразующей жидкости под давлением в полость кольца 7. К нижней части камеры 6 подведен патрубок 16 с вентилем 17 для подачи сжатого воздуха через компрессор (на чертеже не показано). Ось 8 турбинок закреплена между двумя крышками 18 с вырезами для прохождения пеновоздушной смеси, а между диффузором 4 и конфузором 5 расположена сетка 19, выполняющая функции элемента для предварительного раздробления пены.The pre-mixing chamber 6 contains a hollow ring 7, in the opening of which on the axis 8 on the bearings 9 two turbines are fixed, consisting of a rim 10, spokes 11 and blades 12. In the hollow ring 7 on the inner wall there are holes 13 made in the form of nozzles, two nozzles for each turbine, nozzles are located tangentially or at an acute angle to the tangent rim of the turbines, the nozzles of the upper turbine and lower are directed in opposite directions, which ensures rotation of the turbines in the opposite direction. In the side wall of the chamber 6 there is a pipe 14 with a valve 15 for supplying foaming fluid under pressure into the cavity of the ring 7. A pipe 16 with a valve 17 for supplying compressed air through a compressor (not shown) is brought to the bottom of the chamber 6. The axis 8 of the turbines is fixed between two covers 18 with cutouts for the passage of the foam mixture, and between the diffuser 4 and the confuser 5 there is a grid 19, which serves as an element for preliminary fragmentation of the foam.

Пеногенератор работает следующим образом.The foam generator operates as follows.

Пенообразующий раствор подают под давлением через патрубок 14 в полость кольца 7, откуда через сопла 13 он попадает на лопатки 12 турбинок. Под ударным воздействием струй пенообразующей жидкости на лопатки 12 турбинки приобретают вращательное движение, причем в противоположные стороны. При движении турбинок поток жидкости лопатками 12 подхватывается и отбрасывается в пространство между турбинками. Одновременно через патрубок 16 сюда же подается воздух под давлением. При этом происходит хорошая гомогенизация пеновоздушной смеси с образованием однородной пены. Потоком воздуха пена по конфузору 5 и диффузору 4, подается к пакету сеток 2, при этом благодаря наличию сетки 19, расположенной между конфузором 5 и диффузором 4, происходит ее предварительное раздробление. При прохождении пены через пакет сеток 2 происходит процесс дальнейшего измельчения и калибровки, что придает повышенную устойчивость готовой для использования пены.The foaming solution is supplied under pressure through the nozzle 14 into the cavity of the ring 7, from where through the nozzles 13 it enters the blades 12 of the turbines. Under the impact of the jets of foaming liquid on the blades 12 of the turbine acquire a rotational movement, and in opposite directions. When the turbines move, the fluid flow by the blades 12 is picked up and thrown into the space between the turbines. At the same time, air under pressure is supplied here through the pipe 16. In this case, good homogenization of the foam-air mixture occurs with the formation of a uniform foam. The air flow foam through the confuser 5 and the diffuser 4, is fed to the packet of grids 2, while due to the presence of the grid 19, located between the confuser 5 and the diffuser 4, its preliminary fragmentation occurs. With the passage of the foam through the mesh bag 2, the process of further grinding and calibration takes place, which gives increased stability to the foam ready for use.

Система ценообразования с принудительной подачей воздуха работает следующим образом.The pricing system with forced air supply operates as follows.

Пенообразующий раствор подают под давлением через патрубок 14 в полость кольца 7, откуда через сопла 13 его направляют на лопатки 12 турбинок, которым задают вращательное движение в противоположные стороны. После чего поток жидкости направляют в пространство между турбинками, куда через патрубок 16 подают воздух под давлением. При этом осуществляют хорошую гомогенизацию пеновоздушной смеси с образованием однородной пены. Затем потоком воздуха подают пену по конфузору 5 и диффузору 4 - к пакету сеток 2, при этом осуществляют предварительное раздробление пены на сетке 19, расположенной между конфузором 5 и диффузором 4, а затем направляют пену через пакет сеток 2, где происходит процесс дальнейшего измельчения и калибровки, что придает повышенную устойчивость готовой для использования пены.The foaming solution is supplied under pressure through the nozzle 14 into the cavity of the ring 7, from where it is directed through the nozzles 13 to the blades 12 of the turbines, which are set to rotate in opposite directions. After that, the fluid flow is directed into the space between the turbines, where pressure is supplied through the pipe 16. In this case, good homogenization of the foam-air mixture is carried out with the formation of a uniform foam. Then a stream of foam is fed through the confuser 5 and diffuser 4 to the packet of nets 2, while the foam is pre-crushed on the mesh 19 located between the confuser 5 and diffuser 4, and then the foam is directed through the packet of nets 2, where the process of further grinding and calibration, which gives increased stability of the ready-to-use foam.

На качество пены влияет и величина расстояния между сетками. Если расстояние меньше 1/20 от диаметра корпуса, то трудно достижимо конструктивное выполнение крепления сеток. Если оно больше 1/10, то появляется возможность роста отдельных пузырьков пены в свободном пространстве между сетками с последующим разрушением. Кроме того, угол наклона лопаток турбинок желательно выбрать из интервала 45÷70° к плоскости, перпендикулярной к оси вращения, при этом условии обеспечивается наибольший захват струй пенообразователя лопатками.The quality of the foam is also affected by the distance between the grids. If the distance is less than 1/20 of the diameter of the case, then constructive fastening of the grids is difficult to achieve. If it is more than 1/10, then there is the possibility of the growth of individual bubbles of foam in the free space between the grids with subsequent destruction. In addition, the angle of inclination of the blades of the turbines, it is desirable to choose from the interval 45 ÷ 70 ° to the plane perpendicular to the axis of rotation, this condition provides the greatest capture of the jets of the foaming agent by the blades.

Количество сеток Y в пакете выбрано из уравненияThe number of grids Y in the package is selected from the equation

Y=Kx+B,Y = Kx + B,

где х - размер отверстий сеток, мм; K - постоянный коэффициент, зависящий от соотношения размера отверстий в сетках и количества сеток, равен 82,7; В - постоянный коэффициент, равен 1.where x is the size of the holes of the grids, mm; K is a constant coefficient, depending on the ratio of the size of the holes in the nets and the number of nets, equal to 82.7; B is a constant coefficient equal to 1.

Формула зависимости количества сеток от размера отверстий в сетках была найдена эмпирическим путем. Для каждого размера сеток определяли их минимальное количество, позволяющее получить пену с заданной плотностью, а также отношение количества сеток к размеру отверстий и определили среднее значение коэффициента K, равное 82,7. Значение коэффициента B приняли из условия, что минимальное значение сеток равно 1.The formula for the dependence of the number of grids on the size of the holes in the grids was found empirically. For each size of the nets, their minimum number was determined, which allows one to obtain foam with a given density, as well as the ratio of the number of nets to the size of the holes, and an average coefficient K of 82.7 was determined. The value of coefficient B was taken from the condition that the minimum value of the grids is 1.

Для проведения опытов брали разное количество сеток с размером отверстий 0,04; 0,08 и 0,14 мм, как наиболее подходящих для получения пены средней кратности со средней плотностью 60÷70 кг/м³. Такая пена является оптимальной с точки зрения ее повышенной устойчивости. Данные опытов приведены в таблице.For the experiments took a different number of grids with a hole size of 0.04; 0.08 and 0.14 mm, as the most suitable for obtaining foam of medium multiplicity with an average density of 60 ÷ 70 kg / m ³ . Such a foam is optimal in terms of its increased stability. The experimental data are given in the table.

размер отверстий в сетке, ммthe size of the holes in the grid, mm количество сеток, штthe number of grids, pcs плотность пены кг/м³ foam density kg / m ³ отношение количества сеток к размеру отверстий в сетке, Kthe ratio of the number of grids to the size of the holes in the grid, K 1one 22 33 4four 0,040.04 1one 4040 22 4545 7575 33 6565 4four 6565 4four 30thirty 0,080.08 55 3535 66 4545 87,587.5 77 6565 88 6565 77 2525 88 30thirty 0,140.14 99 4040 1010 50fifty 85,785.7 11eleven 6060 1212 6565 1313 6565

Claims

Foam generator with forced air supply for fire extinguishing systems in temporary accommodation centers for the affected populations, containing a housing with a packet of nets, a diffuser, an inlet and outlet nozzle, characterized in that the housing consists of a confuser and a diffuser coaxial with each other, with one the side of the housing is axisymmetrically located to it is rigidly connected to it the premixing chamber, and on the other hand, the cylindrical shell is also mounted axisymmetrically to the housing, in which a packet of nets is installed, and The premixer contains a hollow ring, in the opening of which two turbines consisting of a rim, spokes and vanes are fixed on the axis and on the bearings, and in the hollow ring on the inner wall there are holes made in the form of nozzles, two nozzles for each turbine, this nozzle is located tangentially or at an acute angle to the tangent rim of the turbine, and the nozzle of the upper and lower turbines are directed in opposite directions, which ensures rotation of the turbines in the opposite direction, and in the side wall of the chambers There is a nozzle with a valve for supplying foaming fluid under pressure into the cavity of the ring, and a nozzle with a valve for supplying compressed air through the compressor is connected to the bottom of the chamber, while the axis of the turbines is fixed between two covers with cutouts for the passage of the foam mixture, and between the diffuser and the confuser is a grid that acts as an element for preliminary fragmentation of the foam.