RU2254155C1 - Portable fire-extinguishing device and liquid atomizer - Google Patents
Portable fire-extinguishing device and liquid atomizer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2254155C1 RU2254155C1 RU2004106710/12A RU2004106710A RU2254155C1 RU 2254155 C1 RU2254155 C1 RU 2254155C1 RU 2004106710/12 A RU2004106710/12 A RU 2004106710/12A RU 2004106710 A RU2004106710 A RU 2004106710A RU 2254155 C1 RU2254155 C1 RU 2254155C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- section
- nozzle
- cylindrical chamber
- liquid
- cylindrical
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C31/00—Delivery of fire-extinguishing material
- A62C31/02—Nozzles specially adapted for fire-extinguishing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
- B05B1/34—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl
- B05B1/3405—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl
- B05B1/341—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B9/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour
- B05B9/03—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material
- B05B9/04—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material with pressurised or compressible container; with pump
- B05B9/08—Apparatus to be carried on or by a person, e.g. of knapsack type
- B05B9/0805—Apparatus to be carried on or by a person, e.g. of knapsack type comprising a pressurised or compressible container for liquid or other fluent material
- B05B9/0833—Apparatus to be carried on or by a person, e.g. of knapsack type comprising a pressurised or compressible container for liquid or other fluent material comprising a compressed gas container, e.g. a nitrogen cartridge
Abstract
Description
Изобретение относится к средствам пожаротушения, а также к средствам и методам распыления жидкости. Распылители жидкости могут использоваться в составе пожарно-технической продукции различного назначения. Более конкретно изобретение касается конструктивного выполнения распылителя жидкости, используемого в составе переносных (ранцевых) средств пожаротушения.The invention relates to fire extinguishing means, as well as to means and methods of spraying liquid. Liquid sprayers can be used as part of fire-technical products for various purposes. More specifically, the invention relates to a structural embodiment of a liquid atomizer used in portable (backpack) fire extinguishing means.
В настоящее время известны переносные установки пожаротушения, которые комплектуются разнообразными типами распылителей жидкости. Так, например, в патенте RU 2132752 С1 (МПК-6 В 05 В 7/04, опубликован 10.07.1999) описана переносная установка пожаротушения, с помощью которой осуществляется генерация дальнобойной газокапельной струи. Распылитель жидкости, входящий в состав такой установки, включает в свой состав профилированное газодинамическое сопло, камеру смешения жидкости и газа, средство диспергирования потока жидкости, подаваемого в камеру смешения, и систему подачи жидкости и газа в камеру смешения. Огнетушащая жидкость в данном устройстве хранится в емкости и вытесняется из нее в процессе работы под действием давления сжатого газа. Currently, portable fire extinguishing installations are known, which are equipped with various types of liquid sprayers. So, for example, in patent RU 2132752 C1 (MPK-6 V 05 V 7/04, published July 10, 1999) a portable fire extinguishing system is described, with the help of which a long-range gas-droplet jet is generated. The liquid atomizer included in such an installation includes a profiled gas-dynamic nozzle, a liquid-gas mixing chamber, means for dispersing the liquid flow supplied to the mixing chamber, and a system for supplying liquid and gas to the mixing chamber. The extinguishing fluid in this device is stored in a container and is forced out of it during operation under the action of compressed gas pressure.
Известное устройство позволяет генерировать высокоскоростные газокапельные струи с дальностью подачи до 12 м. Однако следует отметить, что газодинамический процесс ускорения капель жидкости в газовом потоке накладывает ограничение на угол расширения генерируемого газокапельного потока на выходе из сопла. При установке на газодинамическое сопло дополнительных распылителей (форсунок) угол конусности факела генерируемого газокапельного потока может быть увеличен до 120°, но при этом существенно снижается дальность подачи газокапельного потока. Данное противоречие не позволяет применять известную установку пожаротушения для тушения широкого спектра очагов пожаров. Например, в случае тушения легковоспламеняющихся жидкостей узконаправленная дальнобойная газокапельная струя не обеспечивает требуемой эффективности тушения пожара и безопасности оператора из-за расплескивания жидкости. При применении дополнительных форсунок с помощью известного устройства можно создать мелкодисперсные газокапельные потоки с большим углом конусности, однако в этом случае значительно снижается дальность подачи огнетушащего вещества, что делает практически невозможным тушение интенсивных очагов возгорания жидких горючих веществ.The known device allows the generation of high-speed gas-droplet jets with a feed range of up to 12 m. However, it should be noted that the gas-dynamic process of accelerating liquid droplets in a gas stream imposes a restriction on the expansion angle of the generated gas-droplet stream at the exit of the nozzle. When additional nozzles (nozzles) are installed on the gas-dynamic nozzle, the angle of the cone of the torch of the generated gas-droplet flow can be increased to 120 °, but at the same time, the gas-droplet flow range is significantly reduced. This contradiction does not allow the use of the well-known fire extinguishing installation for extinguishing a wide range of fire sources. For example, in the case of extinguishing flammable liquids, a narrowly directed long-range gas-droplet jet does not provide the required fire fighting efficiency and operator safety due to splashing of the liquid. When using additional nozzles using a known device, it is possible to create finely dispersed gas-droplet flows with a large angle of conicity, however, in this case, the range of supply of the extinguishing agent is significantly reduced, which makes it almost impossible to extinguish intense foci of ignition of liquid combustible substances.
Для регулирования параметров газокапельного потока в настоящее время применяются различные средства. В частности, в опубликованной патентной заявке US 2003/0047327 А1 (МПК-7, А 62 С 2/00, опубликована 13.03.2003) раскрыта переносная установка пожаротушения, в состав которой входит распылитель жидкости, снабженный регулятором смешения воздуха и жидкости в потоке. Данный регулятор влияет лишь на степень турбулентности потока жидкости и, как следствие этого, на пенообразование в генерируемом потоке огнетушащего вещества. Влияние степени турбулентности потока на угол расширения потока огнетушащего вещества может проявляться при определенных условиях, однако такое влияние не раскрыто в известном источнике информации.Various means are currently used to control the parameters of a gas-droplet flow. In particular, in the published patent application US 2003/0047327 A1 (MPK-7, A 62 C 2/00, published March 13, 2003), a portable fire extinguishing installation is disclosed, which includes a liquid atomizer equipped with a regulator for mixing air and liquid in a stream. This regulator affects only the degree of turbulence of the fluid flow and, as a consequence of this, the foaming in the generated flow of extinguishing agent. The influence of the degree of flow turbulence on the expansion angle of the extinguishing agent flow can occur under certain conditions, however, such an effect is not disclosed in a known source of information.
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является переносная установка пожаротушения, раскрытая в патенте US 5623995 (МПК-6 А 62 С 25/00, опубликован 29.04.1997). Известная переносная установка пожаротушения содержит емкость с жидкостью, предназначенной для пожаротушения, систему подачи жидкости под давлением, завихритель (турбулизатор) потока жидкости и распылитель пенообразного потока. Система подачи жидкости в данном устройстве выполнена в виде диафрагменного насоса. Завихритель потока установлен в цилиндрической камере смешения, в которую в осевом направлении подается жидкость с пенообразователем, а в тангенциальном - газ под избыточным давлением.The closest analogue of the claimed invention is a portable fire extinguishing installation, disclosed in patent US 5623995 (IPC-6 A 62
В результате интенсивного смешения жидкости и газа в каналах камеры смешения между направляющими элементами происходит интенсивное механическое пенообразование. Генерируемая пена затем поступает через гибкий трубопровод к распылителю, который выполнен в виде сопла с профилированным каналом. Сжатый газ в данном устройстве используется в качестве рабочего тела для привода в действие диафрагменного насоса и для обеспечения наиболее эффективной турбулизации потока жидкости.As a result of intensive mixing of liquid and gas in the channels of the mixing chamber between the guide elements, intense mechanical foaming occurs. The generated foam then flows through a flexible conduit to the atomizer, which is made in the form of a nozzle with a profiled channel. Compressed gas in this device is used as a working fluid to drive the diaphragm pump and to provide the most efficient turbulization of the fluid flow.
Рассматриваемое известное устройство также, как и другие аналоги, не позволяет регулировать угол расширения генерируемого потока огнетушащего вещества при заданном уровне дисперсности капель в потоке и дальности подачи газокапельного потока.Consider the known device as well as other analogues, it is not possible to adjust the angle of expansion of the generated flow of extinguishing agent at a given level of dispersion of droplets in the stream and the range of gas-droplet flow.
Известны также различные типы распылителей жидкости, применяемых для генерации газокапельных потоков в системах пожаротушения.Various types of liquid nebulizers used to generate gas-droplet flows in fire extinguishing systems are also known.
В опубликованной патентной заявке US 2003/0047327 (МПК-7 А 62 С 2/00, дата публикации 13.03.2003) описан распылитель жидкости, выполненный в виде сопла с профилированным каналом. Вход в сопло сообщен с подводящим трубопроводом через последовательно соединенные цилиндрическую камеру и цилиндрический канал с минимальным проходным сечением. Сопло выполнено с регулируемой по длине и форме осевой цилиндрической вставкой.The published patent application US 2003/0047327 (IPC-7 A 62 C 2/00, publication date 03/13/2003) describes a liquid atomizer made in the form of a nozzle with a profiled channel. The entrance to the nozzle is in communication with the inlet pipe through series-connected cylindrical chamber and cylindrical channel with a minimum flow area. The nozzle is made with an axial cylindrical insert adjustable in length and shape.
При перемещении регулируемой вставки относительно расширяющейся части сопла происходит изменение скорости истечения жидкости и соответственно степень турбулизации потока и эффективность пенообразования. Турбулизация потока в известном техническом решении регулируется также с помощью регулировочного винта, острийная часть которого вводится в поток жидкости. Следует отметить, что в указанном аналоге отсутствуют средства регулировки угла конусности факела генерируемого газокапельного потока.When the adjustable insert is moved relative to the expanding part of the nozzle, there is a change in the fluid flow rate and, accordingly, the degree of turbulence of the flow and the efficiency of foaming. Turbulence of the flow in a known technical solution is also regulated by means of an adjusting screw, the tip of which is introduced into the fluid flow. It should be noted that in the specified analogue there are no means for adjusting the angle of the taper of the torch of the generated gas-droplet flow.
Аналогом заявленного распылителя жидкости является и распылитель, описанный в Авторском свидетельстве СССР №292678 (МПК А 01 m 7/22, описание опубликовано 22.04.1971). Распылитель содержит сопло с профилированным каналом, цилиндрическую камеру, одна торцевая часть которой соединена с входом сопла, и завихритель потока жидкости. Профилированный канал распылителя состоит из двух частей: конфузора и диффузора. Завихритель потока жидкости установлен в полости диффузора сопла и выполнен в виде дефлекторной пластины с двумя острыми кромками, расположенными под углом 30° по отношении друг к другу. An analogue of the claimed liquid atomizer is the atomizer described in the USSR Copyright Certificate No. 292678 (IPC A 01 m 7/22, description published on 04/22/1971). The sprayer contains a nozzle with a profiled channel, a cylindrical chamber, one end part of which is connected to the inlet of the nozzle, and a swirl of fluid flow. The profiled spray channel consists of two parts: a confuser and a diffuser. A fluid flow swirl is installed in the cavity of the nozzle diffuser and is made in the form of a deflector plate with two sharp edges located at an angle of 30 ° with respect to each other.
При подаче жидкости под давлением в распылитель струя ускоряется в конфузоре и ударяется об острые кромки завихрителя, в результате чего происходит дробление потока жидкости на мелкие капли и ускорение газокапельного потока в диффузоре сопла. Генерируемый газокапельный поток на выходе из сопла имеет форму конусообразного факела.When liquid is supplied under pressure to the atomizer, the jet accelerates in the confuser and hits the sharp edges of the swirl, as a result of which the liquid flow splits into small droplets and the gas-droplet stream accelerates in the nozzle diffuser. The generated gas-droplet stream at the nozzle exit has the shape of a cone-shaped torch.
Однако данное устройство-аналог не позволяет генерировать однородные по размеру капель высокоскоростные газокапельные потоки, поскольку дефлекторная пластина, установленная в полости диффузора, создает дополнительное сопротивление для потока жидкости. Поэтому, несмотря на повышение однородности газокапельного потока в распыляемом факеле, происходит существенное снижение скорости капель жидкости.However, this analog device does not allow the generation of uniformly sized droplets of high-speed gas-droplet flows, since the deflector plate installed in the cavity of the diffuser creates additional resistance to the fluid flow. Therefore, despite the increase in the uniformity of the gas-droplet flow in the spray torch, there is a significant decrease in the rate of liquid droplets.
Необходимо также отметить, что параллельные острые кромки завихрителя отклоняют генерируемый поток только в одном направлении, перпендикулярно плоскостям кромок. В результате этого факел газокапельного потока на выходе из сопла соответственно расширяется вдоль одного направления. Поперечное сечение факела сформированного распыленного потока имеет эллиптическое сечение. В связи с этим из-за неравномерного расширения газокапельного потока известный распылитель жидкости имеет ограниченное применение на практике.It should also be noted that parallel sharp edges of the swirl deflect the generated flow in only one direction, perpendicular to the planes of the edges. As a result of this, the gas-droplet torch at the exit of the nozzle accordingly expands along one direction. The cross section of the torch of the generated spray stream has an elliptical cross section. In this regard, due to the uneven expansion of the gas-droplet flow, the known liquid atomizer has limited practical application.
Кроме того, в известном устройстве не предусмотрена возможность регулирования угла конусности факела газокапельного потока при условии сохранения скорости частиц жидкости в направлении очага пожара.In addition, the known device does not provide the ability to control the angle of the cone of the plume of a gas-droplet flow, provided that the particle velocity of the liquid is maintained in the direction of the fire.
В качестве наиболее близкого аналога принят распылитель жидкости по патенту России 2102158, кл. B 05 B 1/30, опубл. 20.01.1998, в котором также решается задача обеспечения возможности регулирования угла конусности факела генерируемого газокапельного потока.As the closest analogue, a liquid atomizer according to the patent of Russia 2102158, class. B 05 B 1/30 publ. 01/20/1998, which also solves the problem of providing the ability to control the angle of the taper of the torch generated gas-droplet flow.
Патентуемое изобретение направлено на обеспечение возможности регулирования угла конусности факела генерируемого газокапельного потока в более широком диапазоне при заданной дальности подачи огнетушащего вещества. Задачей изобретения является обеспечение возможности регулирования угла конусности факела генерируемого газокапельного потока при выполнении следующих условий:The patented invention is aimed at providing the ability to control the angle of the cone of the torch generated gas-droplet stream in a wider range for a given range of supply of extinguishing agent. The objective of the invention is the ability to control the angle of the taper of the torch generated gas-droplet flow when the following conditions are met:
- при изменении угла конусности факела газокапельного потока скорость капель жидкости в осевом направлении не должна существенно снижаться (соответственно не должна существенно снижаться и дальность подачи огнетушащего или иного вещества);- when changing the angle of the cone of the torch of gas-droplet flow, the velocity of the liquid droplets in the axial direction should not significantly decrease (accordingly, the range of the extinguishing agent or other substance should not decrease significantly)
- при изменении угла конусности факела струи должна сохраняться однородность газокапельного потока по размеру капель;- when changing the cone angle of the jet plume, the uniformity of the gas-droplet flow in the size of the droplets should be maintained;
- при изменении угла конусности факела газокапельного потока должна сохраняться величина расхода жидкости через сопло.- when changing the cone angle of the gas-droplet torch torch, the amount of fluid flow through the nozzle must be preserved.
Достигаемый при решении поставленных задач технический результат в отношении переносной установки пожаротушения заключается в повышении эффективности пожаротушения очагов возгорании различных классов, включая легковоспламеняющиеся жидкости.The technical result achieved in solving the problems posed in relation to a portable fire extinguishing installation is to increase the fire extinguishing efficiency of fire centers of various classes, including flammable liquids.
Достижение указанного технического результата связано с использованием переносной установки пожаротушения и распылителя жидкости, выполненных согласно настоящему изобретению.The achievement of the specified technical result is associated with the use of a portable fire extinguishing installation and a liquid atomizer, made according to the present invention.
Переносная установка пожаротушения содержит емкость с жидкостью, предназначенной для пожаротушения, систему подачи жидкости под давлением, завихритель потока жидкости с направляющими элементами, распылитель жидкости, соединенный через подводящий трубопровод с емкостью. В состав распылителя жидкости входит сопло с профилированным каналом и цилиндрическая камера, одна торцевая часть которой соединена с входом сопла.A portable fire extinguishing installation contains a container with a liquid intended for fire fighting, a fluid supply system under pressure, a fluid flow swirl with guiding elements, a liquid spray connected through a supply pipe to the tank. The liquid atomizer includes a nozzle with a profiled channel and a cylindrical chamber, one end part of which is connected to the nozzle inlet.
Согласно настоящему изобретению завихритель потока жидкости установлен перед второй торцевой частью цилиндрической камеры, количество направляющих элементов завихрителя не менее трех, направляющие элементы установлены равномерно по азимуту поперечного сечения цилиндрической камеры. Кромки близлежащих направляющих элементов образуют сквозные отверстия в проекции на поперечное сечение цилиндрической камеры. Перед завихрителем по направлению движения потока жидкости установлена диафрагма, в которой выполнены отверстия, расположенные напротив сквозных отверстий завихрителя, причем конструкция распылителя обеспечивает азимутальное перемещение диафрагмы относительно оси симметрии цилиндрической камеры.According to the present invention, a fluid flow swirl is installed in front of the second end part of the cylindrical chamber, the number of swirl guide elements is not less than three, the guide elements are installed uniformly along the azimuth of the cross section of the cylindrical chamber. The edges of the adjacent guide elements form through holes in the projection onto the cross section of the cylindrical chamber. A diaphragm is installed in front of the swirl in the direction of flow of the fluid flow, in which openings are made located opposite the through holes of the swirl, and the atomizer design provides azimuthal movement of the diaphragm relative to the axis of symmetry of the cylindrical chamber.
Совокупность перечисленных выше существенных признаков изобретения определяет возможность оперативного изменения режима генерации газокапельного потока с узконаправленной формы струи, при совмещении отверстий диафрагмы с отверстиями завихрителя, на режим с широкой струей, при азимутальном смещении отверстий в диафрагме относительно отверстий в завихрителе. Отличительной особенностью изобретения является то, что при изменении режима генерации газокапельного потока (формы струи) не происходит существенного снижения дальнобойности струи, расхода жидкости и изменения однородности потока по размеру капель жидкости.The combination of the above essential features of the invention determines the possibility of an operational change in the gas-droplet flow generation mode from a narrowly directed jet shape, when combining the aperture holes with the swirl holes, to a wide jet mode, with the azimuthal displacement of the holes in the diaphragm relative to the holes in the swirl. A distinctive feature of the invention is that when changing the mode of generation of a gas-droplet stream (jet shape), there is no significant decrease in the range of the jet, the flow rate of the liquid, and the uniformity of the stream in the size of the liquid droplets.
Данный эффект обусловлен использованием расширительной цилиндрической камеры, размещенной между входом профилированного канала сопла и направляющими элементами завихрителя потока. Другим важным элементом устройства является азимутально-перемещаемая диафрагма с проходными отверстиями. Диафрагма установлена непосредственно перед направляющими элементами завихрителя. При этом диафрагма вместе с завихрителем потока, в котором выполнены сквозные отверстия в проекции на поперечное сечение цилиндрической камеры, конструктивно образует регулятор угла закрутки потока жидкости относительно оси симметрии цилиндрической камеры. В цилиндрической камере происходит формирование потока жидкости, периферийная часть которого имеет тангенциальную составляющую скорости. Сформированный поток жидкости с закрученной периферийной частью затем поступает на вход профилированного канала сопла. При азимутальном перемещении диафрагмы происходит смещение ее проходных отверстий относительно сквозных отверстий, образованных между направляющими элементами завихрителя, и, следовательно, изменение угла закрутки потока жидкости. В результате ускорения сформированного потока жидкости в профилированном канале сопла происходит диспергирование потока и генерация дальнобойного газокапельного потока. При этом угол конусности факела газокапельного потока зависит от углового смещения отверстий диафрагмы и завихрителя.This effect is due to the use of an expansion cylindrical chamber located between the inlet of the profiled channel of the nozzle and the guiding elements of the flow swirl. Another important element of the device is the azimuthally movable diaphragm with bores. The diaphragm is installed directly in front of the guide elements of the swirl. At the same time, the diaphragm together with the flow swirl, in which through holes are made in the projection onto the cross section of the cylindrical chamber, constructively forms a regulator of the swirl angle of the fluid flow relative to the axis of symmetry of the cylindrical chamber. In a cylindrical chamber, a fluid flow forms, the peripheral part of which has a tangential velocity component. The formed fluid flow with a swirling peripheral part then enters the inlet of the profiled channel of the nozzle. During azimuthal movement of the diaphragm, its passage openings are displaced relative to the through holes formed between the guide elements of the swirler, and, consequently, the swirl angle of the fluid flow changes. As a result of the acceleration of the formed fluid flow in the profiled channel of the nozzle, the flow is dispersed and a long-range gas-droplet flow is generated. In this case, the cone angle of the gas-droplet flow plume depends on the angular displacement of the holes of the diaphragm and swirl.
В предпочтительном варианте выполнения устройства длина L цилиндрической камеры выбирается из условия: L≤14dc, где dc - диаметр проходного сечения цилиндрического участка сопла. Целесообразно также, чтобы диаметр D цилиндрической камеры был выбран из условия: D≥3dc, где dc - диаметр проходного сечения цилиндрического участка сопла.In a preferred embodiment of the device, the length L of the cylindrical chamber is selected from the condition: L≤14d c , where d c is the bore diameter of the nozzle cylindrical section. It is also advisable that the diameter D of the cylindrical chamber was selected from the condition: D≥3d c , where d c is the diameter of the bore of the cylindrical section of the nozzle.
При указанных выше условиях наблюдается минимальное снижение дальности подачи газокапельной струи и расхода жидкости, а также минимальное изменение однородности потока по размеру капель при регулировании угла конусности факела генерируемого газокапельного потока.Under the above conditions, there is a minimal decrease in the range of the gas-droplet jet and liquid flow rate, as well as a minimum change in the flow uniformity in the size of the droplets when adjusting the angle of the flare taper of the generated gas-droplet flow.
Достигаемый технический результат проявляется в наибольшей степени при использовании направляющих элементов завихрителя с поверхностью вогнутой формы.Achievable technical result is manifested to the greatest extent when using the guide elements of the swirler with a concave surface.
Для увеличения дальнобойности газокапельной струи применяется сопло с профилированным каналом, который образован последовательно расположенными сужающимся коническим участком, цилиндрическим участком и расширяющимся коническим участком.To increase the range of the gas-droplet jet, a nozzle with a profiled channel is used, which is formed by a successively tapering tapered section, a cylindrical section and an expanding conical section.
Может использоваться также сопло с профилированным каналом, образованным последовательно расположенными сужающимся участком коноидальной формы, сужающимся коническим участком, цилиндрическим участком и расширяющимся коническим участком.A nozzle with a profiled channel formed by successively arranged tapering section of a conoidal shape, tapering conical section, a cylindrical section and an expanding conical section can also be used.
С целью снижения затрат на изготовление устройства может использоваться короткое сопло без расширяющегося конического участка. В этом случае профилированный канал сопла образован последовательно расположенными сужающимся участком коноидальной формы, сужающимся коническим участком и цилиндрическим участком. Достигаемый технический результат достигается также при использовании распылителя жидкости, содержащего сопло с профилированным каналом, цилиндрическую камеру, одна торцевая часть которой соединена с входом сопла, и завихритель потока жидкости. Согласно настоящему изобретению завихритель потока жидкости установлен перед второй торцевой частью цилиндрической камеры, количество направляющих элементов завихрителя выбрано не менее трех, направляющие элементы установлены равномерно по азимуту поперечного сечения цилиндрической камеры. Кромки близлежащих направляющих элементов распылителя образуют сквозные отверстия в проекции на поперечное сечение цилиндрической камеры. Перед завихрителем по направлению движения потока жидкости установлена диафрагма, в которой выполнены отверстия, расположенные напротив сквозных отверстий завихрителя. При этом конструкция распылителя обеспечивает азимутальное перемещение диафрагмы относительно оси симметрии цилиндрической камеры.In order to reduce the cost of manufacturing the device, a short nozzle without an expanding conical section can be used. In this case, the profiled channel of the nozzle is formed by a sequentially located tapering section of a conoidal shape, a tapering conical section and a cylindrical section. The technical result achieved is also achieved by using a liquid atomizer containing a nozzle with a profiled channel, a cylindrical chamber, one end part of which is connected to the nozzle inlet, and a fluid flow swirl. According to the present invention, a fluid flow swirl is installed in front of the second end part of the cylindrical chamber, the number of guiding elements of the swirl is selected at least three, the guiding elements are installed uniformly along the azimuth of the cross section of the cylindrical chamber. The edges of the nearby guide elements of the atomizer form through holes in the projection onto the cross section of the cylindrical chamber. A diaphragm is installed in front of the swirl in the direction of fluid flow, in which openings are made, located opposite the through holes of the swirl. Moreover, the design of the atomizer provides azimuthal movement of the diaphragm relative to the axis of symmetry of the cylindrical chamber.
Совокупность перечисленных выше существенных признаков, характеризующих конструкцию распылителя жидкости, обеспечивает при использовании изобретения генерацию газокапельных потоков с регулируемым углом конусности факела газокапельного потока при заданной дальности подачи, расходе жидкости и однородности потока по размеру капель.The combination of the above essential features characterizing the design of the liquid atomizer provides, when using the invention, the generation of gas-droplet flows with an adjustable angle of the cone of the torch of the gas-droplet flow for a given flow range, fluid flow rate and uniformity of flow in droplet size.
В предпочтительном варианте исполнения длина L цилиндрической камеры выбирается из условия: L≤14dc, где dc - диаметр проходного сечения цилиндрического участка сопла. Диаметр D цилиндрической камеры выбирается из условия: D≥3dc, где dc - диаметр проходного сечения цилиндрического участка сопла.In a preferred embodiment, the length L of the cylindrical chamber is selected from the condition: L≤14d c , where d c is the bore diameter of the nozzle cylindrical section. The diameter D of the cylindrical chamber is selected from the condition: D≥3d c , where d c is the diameter of the bore of the nozzle cylindrical section.
Направляющие элементы завихрителя могут быть выполнены вогнутой формы.The guide elements of the swirl can be made concave.
Профилированный канал сопла может быть образован последовательно расположенными сужающимся коническим участком формы, цилиндрическим участком и расширяющимся коническим участком.The profiled nozzle channel may be formed by successively arranged tapering conical section of the shape, a cylindrical section and an expanding conical section.
Наиболее предпочтителен вариант выполнения сопла с профилированным каналом, образованным последовательно расположенными сужающимся участком коноидальной формы, сужающимся коническим участком, цилиндрическим участком и расширяющимся коническим участком.The most preferred embodiment of the nozzle with a profiled channel formed by sequentially located tapering section of a conoidal shape, tapering conical section, a cylindrical section and an expanding conical section.
Возможен также вариант выполнения сопла распылителя без расширяющегося конического участка. В этом случае профилированный канал сопла образован последовательно расположенными сужающимся участком коноидальной формы, сужающимся коническим участком и цилиндрическим участком.An embodiment of the nozzle of the atomizer without an expanding conical section is also possible. In this case, the profiled channel of the nozzle is formed by a sequentially located tapering section of a conoidal shape, a tapering conical section and a cylindrical section.
Далее изобретение поясняется примером конкретного выполнения переносной установки пожаротушения и входящего в его состав распылителя жидкости и прилагаемыми чертежами, на которых изображено следующее:The invention is further illustrated by an example of a specific embodiment of a portable fire extinguishing installation and a liquid atomizer included in its composition and the accompanying drawings, which depict the following:
на фиг.1 - принципиальная схема переносной установки пожаротушения с распылителем жидкости;figure 1 is a schematic diagram of a portable fire extinguishing installation with a spray liquid;
на фиг.2 - продольный разрез распылителя жидкости с местным видом на завихритель потока жидкости;figure 2 is a longitudinal section of a liquid atomizer with a local view of the swirl fluid flow;
на фиг.3 - поперечный разрез распылителя жидкости по плоскости А-А в области размещения ограничителя азимутального перемещения завихрителя относительно диафрагмы;figure 3 is a transverse section of the liquid atomizer along the plane aa in the area of placement of the limiter of the azimuthal displacement of the swirler relative to the diaphragm;
на фиг.4 - поперечный разрез распылителя жидкости по плоскости Б-Б в области размещения завихрителя;figure 4 is a transverse section of a liquid atomizer along the plane BB in the area of placement of the swirl;
на фиг.5 - вид сбоку на завихритель с направляющими элементами плоской формы;figure 5 is a side view of the swirl with guide elements of a flat shape;
на фиг.6 - вид сбоку на завихритель с направляющими элементами вогнутой формы.figure 6 is a side view of the swirl with guiding elements of a concave shape.
Переносная установка пожаротушения, изображенная на фиг.1, содержит емкость (контейнер) 1 с водой, которая устанавливается на заплечном ранце оператора (пользователя). Установка содержит также систему подачи жидкости вытеснительного типа, включающую в свой состав баллон 2 высокого давления со сжатым газом (воздухом), магистраль подачи сжатого газа в газовую полость емкости 1 с запорным клапаном 3 и газовым редуктором 4. В состав установки пожаротушения входит распылитель жидкости 5, установленный на стволе 6 с курковым клапанным механизмом 7. В рассматриваемом варианте конструкции распылитель жидкости представлен как составная часть установки пожаротушения, однако данный распылитель может использоваться как автономный узел в составе устройств иного назначения.The portable fire extinguishing installation shown in figure 1, contains a container (container) 1 with water, which is installed on the shoulder bag of the operator (user). The installation also includes a displacement type fluid supply system, which includes a high pressure cylinder 2 with compressed gas (air), a compressed gas supply line to the gas cavity of the tank 1 with a shutoff valve 3 and a gas reducer 4. The fire extinguishing installation includes a liquid spray 5 mounted on the barrel 6 with the trigger valve mechanism 7. In the considered embodiment, the liquid spray is presented as part of the fire extinguishing installation, however, this spray can be used I as an autonomous unit within another destination device.
Распылитель 5 соединен с емкостью 1 через подводящий трубопровод 8. Подача воды к распылителю 5 жидкости осуществляется при нажатии оператором на курковый механизм 7. Емкость 1 сообщается с заправочной магистралью через заправочный кран 9. На баллоне 2 установлены заправочный кран 10 и манометр 11.The atomizer 5 is connected to the tank 1 through the inlet 8. The water is supplied to the liquid atomizer 5 by pressing the trigger mechanism 7. The tank 1 communicates with the gas line via the gas valve 9. A gas valve 10 and a pressure gauge 11 are installed on the cylinder 2.
Распылитель жидкости, изображенный на фиг.2, состоит из сопла 12 с профилированным каналом, втулки 13 с цилиндрической камерой и штуцера 14. В штуцере 14 выполнена встроенная диафрагма 15 с четырьмя отверстиями 16. На входе в цилиндрическую камеру втулки 13 у входного торца камеры установлен завихритель 17 с направляющими элементами 18. Четыре направляющих элемента 18 установлены равномерно по азимуту поперечного сечения цилиндрической камеры. Количество направляющих элементов 18 может изменяться от трех до шести в различных вариантах выполнения конструкции распылителя жидкости.The liquid spray shown in figure 2, consists of a
Сопло 12 закрепляется на втулке 13 с помощью накидной гайки 19. Стык между соплом 12 и втулкой 13 герметизируется уплотняющей прокладкой 20. Профилированный канал сопла состоит из следующих последовательно расположенных участков: сужающегося участка 21 коноидальной формы, сужающегося конического участка 22, цилиндрического участка 23 и расширяющегося конического участка 24.The
Втулка 13 с цилиндрической камерой крепится к подводящему штуцеру 14 с помощью накидной гайки 25 с возможностью вращения относительно оси симметрии цилиндрической камеры. Вращение втулки 13 относительно неподвижного штуцера 14 необходимо для осуществления азимутального перемещения проходных отверстий 16, выполненных в диафрагме 15, относительно сквозных отверстий 26, образованных кромками близлежащих направляющих элементов 18 завихрителя 17 (см. фиг.3). В исходном положении (перед регулированием угла конусности факела газокапельного потока) отверстия 16 диафрагмы 15 расположены напротив отверстий 26 в завихрителе 17, как показано на фиг.3.The
Возможность вращения втулки 13 относительно неподвижного штуцера 14 обеспечивается посредством установки втулки 13 с зазорами относительно поверхностей накидной гайки 25 и штуцера 14. Герметизация стыков обеспечивается уплотняющими прокладками 27 и 28.The possibility of rotation of the
Для обеспечения азимутального перемещения отверстий 16 в диафрагме 15 относительно отверстий 26 в завихрителе 17 в заданном диапазоне от 0° до 45° используется ограничитель углового перемещения. Ограничителем в рассматриваемом варианте конструкции распылителя служит выступ 29 на поверхности втулки 13. Выступ 29 установлен в пазу 30, выполненном в торцевой части штуцера 14, с возможностью свободного перемещения до крайних угловых положений (см. фиг.2 и 3).To ensure the azimuthal movement of the
Направляющие элементы 18 завихрителя 17 расположены равномерно по азимуту поперечного сечения цилиндрической камеры, выполненной во втулке 13 (см. фиг.4). Отверстия 26 завихрителя 17, образованные кромками близлежащих направляющих элементов 18, имеют прямоугольную форму. При этом отверстия 26 являются сквозными в проекции на поперечное сечение цилиндрической камеры втулки 13 (см. фиг.4).The
Поверхность направляющих элементов 18 завихрителя 17 может быть плоской, как изображено на фиг.5, либо вогнутой, как показано на фиг.6. При использовании направляющих элементов 18 с плоской поверхностью оптимальное значение угла наклона направляющей плоскости по отношению к продольной оси симметрии завихрителя 17 и втулки 13 составляет 45° (см. фиг.5).The surface of the
Наиболее предпочтителен вариант выполнения завихрителя 17 с направляющими элементами, имеющими вогнутую рабочую поверхность (см. фиг.6). В этом случае снижаются гидравлические потери на закрутку потока жидкости в цилиндрической камере. В варианте выполнения завихрителя 17, показанном на фиг.6, на обратной стороне направляющего элемента 18 образована плоская кромка 31 с углом наклона к оси симметрии завихрителя, равным 45°. Выполнение данной кромки обусловлено снижением гидравлических потерь за счет исключения резких изломов в канале завихрителя, образованном между соседними направляющими элементами 18.The most preferred embodiment of the
В рассматриваемом примере реализации изобретения размеры цилиндрической камеры втулки 13 выбираются из следующих условий в зависимости от диаметра dс проходного сечения цилиндрического участка 23 сопла 12 (см. фиг.2):In this example implementation of the invention, the dimensions of the cylindrical chamber of the
- длина цилиндрической камеры L=11dc (L≤14dc);- the length of the cylindrical chamber L = 11d c (L≤14d c );
- диаметр цилиндрической камеры D=4de (D≥3dc).- the diameter of the cylindrical chamber D = 4de (D≥3d c ).
При выбранном значении dc=4 мм для диаметра цилиндрического участка 23 сопла 12 длина L и диаметр D цилиндрической камеры имеют значения 44 мм и 16 мм соответственно. Работа переносной установки пожаротушения и распылителя жидкости, входящего в состав установки, осуществляется следующим образом.When the selected value d c = 4 mm for the diameter of the
Перед первым использованием установки пожаротушения производится заправка емкости 1 огнетушащей жидкостью. В качестве огнетушащей жидкости используется вода с пенообразователеми и другими химическими добавками, повышающими эффективность пожаротушения. Заправка емкости 1 осуществляется через заправочный кран 9. Объем заправляемой жидкости составляет для ранцевой установки пожаротушения ~12 л при общем объеме емкости 15 л.Before the first use of the fire extinguishing installation, the tank 1 is filled with fire extinguishing liquid. Water with foaming agent and other chemical additives that increase the efficiency of fire fighting is used as a fire extinguishing liquid. The tank 1 is refilled through the filling valve 9. The volume of the liquid to be filled is ~ 12 l for the fire extinguishing knapsack with a total tank volume of 15 l.
Через заправочный кран 10 производится зарядка баллона 2 сжатым воздухом от компрессора до давления (150-300)·105 Па. После этого осуществляется предварительный наддув газовой полости емкости 1 через магистраль подачи сжатого газа. Для этого открывается запорный клапан 3, и сжатый газ поступает на вход газового редуктора 4. Давление на выходе из редуктора 4 и соответственно в газовой полости емкости 1 составляет (8-10)·105 Па. В результате этого давление жидкости в заданном диапазоне устанавливается в жидкостной полости емкости 1 и в подводящем трубопроводе 8 до входа в управляемый нормально-закрытый клапан (на чертеже не показан). Данный клапан установлен в корпусе ствола 6. Управление клапаном осуществляется с помощью куркового механизма 7.Through the filling valve 10, the cylinder 2 is charged with compressed air from the compressor to a pressure of (150-300) · 10 5 Pa. After that, a preliminary pressurization of the gas cavity of the tank 1 through the compressed gas supply line is carried out. For this, the shut-off valve 3 opens, and the compressed gas enters the inlet of the gas reducer 4. The pressure at the outlet of the reducer 4 and, accordingly, in the gas cavity of the tank 1 is (8-10) · 10 5 Pa. As a result, the fluid pressure in a given range is set in the fluid cavity of the tank 1 and in the supply pipe 8 to the entrance to the controlled normally-closed valve (not shown in the drawing). This valve is installed in the barrel 6. The valve is controlled using the trigger mechanism 7.
Указанный выше уровень давления в системе подачи жидкости к распылителю обусловлен требуемым расходом генерируемого газокапельного потока в диапазоне от 0,2 до 0,4 л/с. Уровень давления в емкости 1 выбирается с учетом гидравлических потерь в подводящем трубопроводе 8 и в распылителе жидкости 5. При этом величина расхода газокапельного потока через распылитель 5 в рассматриваемом примере реализации изобретения связана с требуемой эффективностью пожаротушения, что является важным фактором при использовании распылителя в составе переносной установки пожаротушения.The above pressure level in the fluid supply system to the atomizer is due to the required flow rate of the generated gas-droplet flow in the range from 0.2 to 0.4 l / s. The pressure level in the tank 1 is selected taking into account hydraulic losses in the inlet pipe 8 and in the liquid spray 5. Moreover, the flow rate of gas-droplet flow through the spray 5 in this example implementation of the invention is associated with the required fire extinguishing efficiency, which is an important factor when using the spray as part of a portable fire extinguishing installations.
Емкость 1 и баллон 2 с магистралью подачи сжатого газа и арматурой устанавливаются на ранце оператора либо в переносном контейнере. Генерация газокапельного потока осуществляется оператором с помощью распылителя жидкости 5, установленного на стволе 6, посредством куркового механизма 7.Capacity 1 and cylinder 2 with a compressed gas supply line and fittings are installed on the operator's backpack or in a portable container. The generation of a gas-droplet stream is carried out by the operator using a liquid atomizer 5 mounted on the barrel 6, by means of the trigger mechanism 7.
При нажатии оператором на курковый механизм 7 происходит открытие управляемого клапана ствола 6, и жидкость под давлением (8-10)·105 Пa поступает на вход штуцера 14 распылителя 5. Формирование закрученного потока жидкости происходит при прохождении жидкости через каналы, образованные отверстиями 16 в диафрагме 15 и направляющими элементами 18 завихрителя 17. За счет расположения направляющих элементов 17 по азимуту поперечного сечения цилиндрической камеры втулки 13 происходит закрутка в большей степени периферийной части потока жидкости.When the operator presses the trigger mechanism 7, the controlled valve of the barrel 6 opens, and the fluid under pressure (8-10) · 10 5 Pa enters the inlet of the
Для закрутки потока могут применяться завихрители с различной формой поверхности направляющих элементов. Так, например, возможно использование завихрителя 17 с плоской формой направляющих элементов 18 (см. фиг.5). Данный вариант выполнения завихрителя 17 наиболее прост в изготовлении, однако при использовании такого завихрителя существенно увеличиваются гидравлические потери.For swirling the flow, swirlers with different surface shapes of the guide elements can be used. So, for example, it is possible to use a
Наиболее предпочтительно использование завихрителя 17, направляющие элементы 18 которого имеют вогнутую форму (см. фиг.6). Каждый из четырех каналов такого завихрителя образован вогнутой поверхностью направляющего элемента 18 и плоской кромкой 31 на обратной стороне соседнего направляющего элемента. Плоская кромка 31 выполняется с углом наклона 45° к оси симметрии завихрителя. Использование данного варианта конструкции завихрителя позволяет существенно снизить гидравлические потери потока жидкости.Most preferably, a
Окончательное формирование закрученного потока жидкости осуществляется в цилиндрической камере втулки 13. В цилиндрической камере поток жидкости приобретает заданную структуру: центральная (приосевая) часть потока имеет максимальную осевую и минимальную тангенциальную составляющую скорости по сравнению с периферийной (пристеночной) частью потока.The final formation of the swirling fluid flow is carried out in the cylindrical chamber of the
Размеры цилиндрической камеры в предпочтительном варианте конструкции распылителя выбираются из следующих условий.The dimensions of the cylindrical chamber in a preferred embodiment of the atomizer are selected from the following conditions.
Длина L камеры выбирается из условия: L≤14dс, где dс - диаметр проходного сечения цилиндрического участка 23 сопла 12. Диаметр D камеры выбирается из условия: D≥3dc. При указанных условиях достигается снижение гидравлических потерь и обеспечивается заданная структура потока на входе в сопло 12.The length L of the chamber is selected from the condition: L≤14d s , where d s is the diameter of the bore of the
Далее сформированный поток жидкости поступает на вход сопла 12, в котором осуществляется ускорение и диспергирование потока жидкости. Жидкость предварительно ускоряется при прохождении последовательно расположенных сужающегося участка 21 коноидальной формы и сужающегося конического участка 22. При движении ускоренного потока жидкости по цилиндрическому участку 23 сопла 12 происходит интенсивное образование кавитационных пузырьков в закрученном потоке жидкости. Процесс парообразования в потоке жидкости продолжается до входа в расширяющийся конический участок 24 (диффузор) сопла 12, в котором происходят интенсивный рост и схлопывание кавитационных пузырьков.Next, the generated fluid flow enters the inlet of the
При движении на участке 24 поток жидкости отрывается от стенок сопла, происходит интенсивное схлопывание кавитационных пузырьков и дробление образовавшихся тангенциально закрученных капель жидкости. В процессе течения по участку 24 сопла 12 происходит образование парогазовой фазы в потоке жидкости. Вследствие этого снижается плотность потока, и происходит ускорение двухфазного потока в расширяющейся части канала сопла 12.When moving in
В полости расширяющегося конического участка 24 сопла 12 статическое давление мало и сравнимо по величине с давлением кавитации. Поэтому возникает направленное течение воздуха из окружающего пространства в полость между газожидкостным потоком и стенкой сопла. Встречное течение воздуха вдоль стенок расширяющегося участка 24 сопла 12 способствует процессу вихреобразования. Данное явление приводит к интенсивному схлопыванию кавитационных полостей в потоке жидкости и к его дроблению. В результате образуется мелкодисперсный газокапельный поток с каплями жидкости, имеющими тангенциальную составляющую скорости.In the cavity of the expanding
Средний размер капель в генерируемом потоке, определенный как отношение общего объема к поверхности капель, составлял от 200 до 400 мкм. При этом размер отдельных капель в потоке изменялся от 40 до 400 мкм. Следует отметить, что указанный диапазон размеров капель в генерируемом потоке соответствует оптимальному диапазону капель от 200 до 300 мкм, который наиболее эффективен для тушения очагов возгорания твердых горючих веществ.The average droplet size in the generated stream, defined as the ratio of the total volume to the surface of the droplets, ranged from 200 to 400 microns. The size of individual droplets in the flow varied from 40 to 400 microns. It should be noted that the specified range of droplet sizes in the generated stream corresponds to the optimal range of droplets from 200 to 300 microns, which is most effective for extinguishing foci of ignition of solid combustible substances.
В ходе экспериментальных исследований было установлено, что в зависимости от величины тангенциальной скорости капель генерируемый поток имеет различный угол конусности факела. Таким образом, посредством регулирования величины тангенциальной скорости потока на входе в сопло можно изменять форму факела распыляемого потока жидкости.In the course of experimental studies, it was found that, depending on the tangential velocity of the droplets, the generated flow has a different cone angle of the torch. Thus, by controlling the tangential flow velocity at the inlet to the nozzle, it is possible to change the shape of the torch of the sprayed fluid stream.
Согласно настоящему изобретению регулирование величины тангенциальной скорости потока жидкости производится за счет изменения азимутального положения отверстий 16 диафрагмы 15 относительно отверстий 26 завихрителя 17. Относительное азимутальное перемещение отверстий осуществляется оператором посредством углового смещения втулки 13 относительно штуцера 14. Вращение втулки 13 обеспечивается за счет ее установки с зазорами относительно сопряженных конструктивных элементов. Герметизация стыков между втулкой 13, накидной гайкой 25 и штуцером 14 осуществляется с помощью уплотняющих прокладок 27 и 28. Стык между втулкой 13 и соплом 12 является неподвижным и герметизирован уплотняющей прокладкой 20, которая поджимается накидной гайкой 19.According to the present invention, the tangential velocity of the fluid flow is controlled by changing the azimuthal position of the
Азимутальное перемещение отверстий 16 и 26 может происходить в ограниченном угловом диапазоне от 0° до 45°. Ограничение углового перемещения обеспечивается с помощью выступа 29 на втулке 13, который фиксирует крайние угловые положения втулки 13 при движении вдоль стенок паза 30, выполненного в торцевой части штуцера 14 (см. фиг.3).The azimuthal movement of
В исходном положении втулки 13 отверстия 16 расположены напротив отверстий 26 завихрителя 17. Поток жидкости в этом случае разделяется на отдельные струи, формируемые в отверстиях 16 диафрагмы 15. После прохождения через мембрану часть струй попадает на поверхности направляющих элементов 18 завихрителя 17, однако большая часть потока жидкости проходит через отверстия 26 без закрутки.In the initial position of the
Частично закрученный поток жидкости попадает далее в цилиндрическую камеру втулки 13, где происходит формирование общего потока из отдельных струй. Давление жидкости у входного сечения сопла составляет ~8·105 Па. После ускорения и диспергирования потока жидкости в профилированном канале сопла 12 образуется распыленный поток жидкости с углом конусности факела струи ~20°. Дальность подачи мелкодисперсного газокапельного потока при расходе жидкости от 0,2 до 0,4 л/с составляет более 10 м. Узконаправленный поток огнетушащего вещества, генерируемый с помощью распылителя жидкости, может использоваться для тушения очагов горения твердых веществ.The partially swirling fluid flow then enters the cylindrical chamber of the
При тушении очагов возгорания горючих жидких веществ и легковоспламеняющихся жидкостей необходимо увеличить угол конусности факела газокапельного потока. Для этого оператор производит угловое смещение втулки 13 относительно штуцера 14 до фиксированного крайнего положения выступа 29 втулки 13 в пазу 30. В указанном положении втулки 13 отверстия 16 диафрагмы 15 располагаются напротив поверхностей направляющих элементов 18 завихрителя 17. Отдельные струи жидкости, проходящие через отверстия 16 диафрагмы 15, отклоняются поверхностями направляющих элементов 18. В результате в цилиндрической камере втулки 13 образуются закрученные струи жидкости, текущие вдоль стенок камеры. Сформированный поток жидкости с закрученной периферийной частью поступает в профилированный канал сопла 12, в котором происходит ускорение и диспергирование потока жидкости. На выходе из сопла 12 генерируется мелкодисперсный газокапельный поток с углом конусности факела ~30°. Как показали проведенные исследования, несмотря на увеличение угла конусности факела струи, однородность газокапельного потока по размеру капель, расход жидкости и дальность подачи газокапельного потока практически не изменялись.When extinguishing foci of ignition of flammable liquid substances and flammable liquids, it is necessary to increase the cone angle of the gas-droplet stream plume. For this, the operator makes an angular displacement of the
При использовании распылителя жидкости в составе переносной установки пожаротушения, которая была выполнена согласно изобретению, осуществлена возможность изменения угла конусности факела распыленного потока жидкости в диапазоне от 20° до 30° посредством поворота оператором втулки 13 распылителя жидкости. При изменении угла конусности факела газокапельного потока в указанном диапазоне все основные параметры потока соответствовали заданным требованиям, что подтверждает достижение технического результата.When using a liquid atomizer as part of a portable fire extinguishing installation, which was carried out according to the invention, it is possible to change the angle of the cone of the torch of the atomized liquid stream in the range from 20 ° to 30 ° by turning the
Изобретение может использоваться в системах пожаротушения и в составе технологического оборудования различного назначения. Наряду с системами пожаротушения распылитель жидкости может применяться для сжигания топлива в теплоэнергетике и на транспорте, а также для увлажнения окружающей среды и распыления дезинфицирующих веществ и инсектицидов. В качестве средства пожаротушения изобретение может использоваться в стационарных и мобильных установках для тушения пожаров на различных объектах: в помещениях больниц, библиотек и музеев, на судах, самолетах, а также очагов возгорания в открытом пространстве и т.д.The invention can be used in fire extinguishing systems and as part of technological equipment for various purposes. Along with fire extinguishing systems, a liquid atomizer can be used to burn fuel in the power system and transport, as well as to humidify the environment and spray disinfectants and insecticides. As a fire extinguishing agent, the invention can be used in stationary and mobile installations for extinguishing fires at various objects: in the premises of hospitals, libraries and museums, on ships, airplanes, as well as fires in open spaces, etc.
Claims (14)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004106710/12A RU2254155C1 (en) | 2004-03-10 | 2004-03-10 | Portable fire-extinguishing device and liquid atomizer |
| PCT/RU2005/000079 WO2005084816A1 (en) | 2004-03-10 | 2005-02-25 | Fire extinguishing apparatus and atomizer using a swirler |
| TW94107717A TWI287463B (en) | 2004-03-10 | 2005-03-14 | Portable fire extinguishing apparatus and liquid atomizer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004106710/12A RU2254155C1 (en) | 2004-03-10 | 2004-03-10 | Portable fire-extinguishing device and liquid atomizer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2254155C1 true RU2254155C1 (en) | 2005-06-20 |
Family
ID=34918935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004106710/12A RU2254155C1 (en) | 2004-03-10 | 2004-03-10 | Portable fire-extinguishing device and liquid atomizer |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2254155C1 (en) |
| TW (1) | TWI287463B (en) |
| WO (1) | WO2005084816A1 (en) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2456037C2 (en) * | 2007-04-27 | 2012-07-20 | Согепи С.А. | Advanced technology of production of foam with compressed air |
| RU2484866C1 (en) * | 2012-04-10 | 2013-06-20 | Олег Савельевич Кочетов | Mobile fire-extinguishing installation |
| RU2490041C1 (en) * | 2012-03-15 | 2013-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Темперо" | Potable fire-extinguishing plant |
| RU2497043C1 (en) * | 2012-08-09 | 2013-10-27 | Олег Савельевич Кочетов | Centrifugal wide-fan sprayer |
| RU2505330C1 (en) * | 2013-02-14 | 2014-01-27 | Владимир Александрович Парамошко | Device for fire extinguishing |
| WO2014022533A1 (en) * | 2012-07-31 | 2014-02-06 | Lion Apparel, Inc. | Firefighter training device |
| RU2534071C1 (en) * | 2013-12-18 | 2014-11-27 | Олег Савельевич Кочетов | Mobile fire extinguishing unit |
| CN104759373A (en) * | 2012-04-25 | 2015-07-08 | 艾博生物医药(杭州)有限公司 | Liquid distribution device |
| RU2639775C1 (en) * | 2017-02-27 | 2017-12-22 | Олег Савельевич Кочетов | Injector with counter-directed conical swirlers |
| RU200059U1 (en) * | 2019-11-07 | 2020-10-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский институт государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий" (ФГБОУ ВО Уральский инст | PORTABLE FOREST FIRE EXTINGUISHING UNIT |
| WO2022169464A1 (en) * | 2021-02-08 | 2022-08-11 | They | Fire suppression device and system |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI450744B (en) * | 2009-12-31 | 2014-09-01 | Yue San Enterpr Co Ltd | Fixed fire extinguishing system |
| RU2465066C1 (en) * | 2011-11-24 | 2012-10-27 | Олег Савельевич Кочетов | Vortex atomiser |
| RU2581376C1 (en) * | 2015-02-27 | 2016-04-20 | Татьяна Дмитриевна Ходакова | Device for generation of gas-droplet jet |
| RU2641271C1 (en) * | 2017-02-27 | 2018-01-16 | Олег Савельевич Кочетов | Vortex nozzle |
| RU2664059C1 (en) * | 2017-12-28 | 2018-08-14 | Олег Савельевич Кочетов | Swirl nozzle |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2428748A (en) * | 1944-06-22 | 1947-10-07 | Star Sprinkler Corp | Nozzle |
| US4260110A (en) * | 1977-02-18 | 1981-04-07 | Winfried Werding | Spray nozzle, devices containing the same and apparatus for making such devices |
| GB2320189B (en) * | 1996-06-11 | 2000-10-11 | Phirex Uk Ltd | Fire extingusihing apparatus |
-
2004
- 2004-03-10 RU RU2004106710/12A patent/RU2254155C1/en not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-02-25 WO PCT/RU2005/000079 patent/WO2005084816A1/en active Application Filing
- 2005-03-14 TW TW94107717A patent/TWI287463B/en not_active IP Right Cessation
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2456037C2 (en) * | 2007-04-27 | 2012-07-20 | Согепи С.А. | Advanced technology of production of foam with compressed air |
| RU2490041C1 (en) * | 2012-03-15 | 2013-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Темперо" | Potable fire-extinguishing plant |
| RU2484866C1 (en) * | 2012-04-10 | 2013-06-20 | Олег Савельевич Кочетов | Mobile fire-extinguishing installation |
| CN104759373A (en) * | 2012-04-25 | 2015-07-08 | 艾博生物医药(杭州)有限公司 | Liquid distribution device |
| CN104759373B (en) * | 2012-04-25 | 2017-08-01 | 艾博生物医药(杭州)有限公司 | A kind of fluid distribution equipment |
| WO2014022533A1 (en) * | 2012-07-31 | 2014-02-06 | Lion Apparel, Inc. | Firefighter training device |
| RU2497043C1 (en) * | 2012-08-09 | 2013-10-27 | Олег Савельевич Кочетов | Centrifugal wide-fan sprayer |
| RU2505330C1 (en) * | 2013-02-14 | 2014-01-27 | Владимир Александрович Парамошко | Device for fire extinguishing |
| RU2534071C1 (en) * | 2013-12-18 | 2014-11-27 | Олег Савельевич Кочетов | Mobile fire extinguishing unit |
| RU2639775C1 (en) * | 2017-02-27 | 2017-12-22 | Олег Савельевич Кочетов | Injector with counter-directed conical swirlers |
| RU200059U1 (en) * | 2019-11-07 | 2020-10-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский институт государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий" (ФГБОУ ВО Уральский инст | PORTABLE FOREST FIRE EXTINGUISHING UNIT |
| WO2022169464A1 (en) * | 2021-02-08 | 2022-08-11 | They | Fire suppression device and system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TWI287463B (en) | 2007-10-01 |
| WO2005084816A1 (en) | 2005-09-15 |
| TW200631619A (en) | 2006-09-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2254155C1 (en) | Portable fire-extinguishing device and liquid atomizer | |
| RU2184619C1 (en) | Liquid sprayer (versions) | |
| RU2316369C1 (en) | Fire-extinguishing device | |
| RU2329873C2 (en) | Liquid sprayer | |
| CA2289617C (en) | Fire extinguishing apparatus | |
| RU2427402C1 (en) | Kochetov's sprayer | |
| AU2002251620A1 (en) | Liquid sprayers | |
| WO2005123264A1 (en) | Liquid atomizer and fire-extinguisher | |
| KR20020080371A (en) | Fluid Nozzle Spray and Fire Extinguisher | |
| RU2484866C1 (en) | Mobile fire-extinguishing installation | |
| RU2346756C1 (en) | Compressed air atomiser | |
| RU2430789C1 (en) | Mobile fire fighting unit | |
| RU2297864C2 (en) | Dire-extinguishing plant | |
| RU2264833C1 (en) | Liquid sprayer and fire-extinguisher | |
| EP1809389A1 (en) | Apparatus for generation of fire extinguishing flow | |
| RU2645501C1 (en) | Mobile fire-extinguishing apparatus with two-phase sprayer | |
| RU24639U1 (en) | FIRE FIGHTING DEVICE | |
| RU202165U1 (en) | Spray | |
| RU2490041C1 (en) | Potable fire-extinguishing plant | |
| RU2504440C1 (en) | Fluid fine sprayer | |
| RU2666660C1 (en) | Liquid sprayer | |
| RU131656U1 (en) | FINE SPRAY LIQUID | |
| RU2390386C1 (en) | Pneumatic nozzle | |
| RU2474454C1 (en) | Fire extinguishing device with use of gas-liquid mixture | |
| RU2534071C1 (en) | Mobile fire extinguishing unit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200311 |