RU2278742C1 - Liquid sprayer - Google Patents
Liquid sprayer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2278742C1 RU2278742C1 RU2004130207/12A RU2004130207A RU2278742C1 RU 2278742 C1 RU2278742 C1 RU 2278742C1 RU 2004130207/12 A RU2004130207/12 A RU 2004130207/12A RU 2004130207 A RU2004130207 A RU 2004130207A RU 2278742 C1 RU2278742 C1 RU 2278742C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- chamber
- cavity
- outlet
- piston
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
- B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
- B05B7/04—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge
- B05B7/0416—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid
- B05B7/0425—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid without any source of compressed gas, e.g. the air being sucked by the pressurised liquid
-
- 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
- B05B1/30—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages
- B05B1/3006—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the controlling element being actuated by the pressure of the fluid to be sprayed
Landscapes
- Nozzles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оборудованию для распыления жидкости и может быть использовано в пожарно-техническом оборудовании, в агротехнике в качестве средства дезактивации и в других областях техники.The invention relates to equipment for spraying liquid and can be used in fire-fighting equipment, in agricultural technology as a means of decontamination and in other areas of technology.
Из авторского свидетельства СССР №1839094 А1 (описание опубликовано 30.12.1993, МПК A 62 C 31/03) известны распылитель жидкости, содержащий корпус, в торцевой части которого выполнено выходное отверстие, и регулятор расхода жидкости, установленный в полости корпуса. Регулятор расхода жидкости включает в свой состав камеру с перемещаемым поршнем, который соединен с осесимметричным обтекателем через шток. Камера регулятора расхода жидкости разделена поршнем на две полости: штоковую и поршневую. Полости сообщены между собой и с полостью корпуса, через которую осуществляется подача жидкости к выходному отверстию, через каналы малого поперечного сечения, образованные в штоке.From the USSR author's certificate No. 1839094 A1 (a description published on 12/30/1993, IPC A 62
Известное устройство включает в свой состав приклад, в котором выполнена полость, сообщенная через каналы с поршневой полостью регулятора. Во внутреннем канале приклада установлен шток, соединенный с управляющим перепускным клапаном. Тарель управляющего клапана выполнена конической формы и размещена в проточном канале с возможностью осевого перемещения и перекрытия каналов, соединяющих поршневую полость с полостью сопла устройства. Противоположная часть штока связана с подпружиненным упором.The known device includes a stock in which a cavity is made, communicated through channels with the piston cavity of the regulator. In the internal channel of the butt stock is installed, connected to the control bypass valve. The control valve plate is conical in shape and placed in the flow channel with the possibility of axial movement and overlapping channels connecting the piston cavity to the nozzle cavity of the device. The opposite part of the rod is connected with a spring-loaded stop.
При использовании известного устройства оператор может регулировать величину расхода жидкости посредством изменения силы воздействия на упор. За счет регулирования расхода жидкости обеспечивается равномерная подача жидкости через выходное отверстие распылителя при изменении давления жидкости в подводящих магистралях. Однако данное устройство не позволяет автоматически поддерживать расход жидкости на постоянном уровне без участия оператора.When using the known device, the operator can adjust the amount of fluid flow by changing the force on the stop. By regulating the flow rate of the liquid, a uniform flow of fluid through the outlet of the atomizer is ensured when the fluid pressure in the supply lines changes. However, this device does not automatically maintain the fluid flow at a constant level without operator intervention.
В авторском свидетельстве СССР №1584960 А1 (описание опубликовано 19.09.1988, МПК A 62 C 31/02) описан пожарный ствол с распылителем жидкости. Устройство содержит корпус, в торцевой части которого выполнено выходное отверстие, подводящие магистрали, рукоятку, сопло для распыления жидкости и регулятор расхода жидкости, установленный в полости корпуса.In USSR author's certificate No. 1584960 A1 (description published on 09/19/1988, IPC A 62
Регулятор расхода жидкости включает в свой состав камеру, образованную проточным каналом, в которой соосно установлен поршень, перемещаемый под воздействием усилия рычага куркового механизма.The fluid flow regulator includes a chamber formed by a flow channel, in which a piston coaxially mounted, moved under the influence of the lever lever of the trigger mechanism.
Проходное сечение регулируемого клапана фиксируется в зависимости от давления подаваемой жидкости и силы упругости пружины, действующей на клапан. Заданное значение расхода жидкости через сопло распылителя задается посредством регулировки пружины клапана. Автоматическое поддержание стабильного расхода воды через сопло распылителя обеспечивается за счет использования обратной связи по давлению жидкости. При изменении давления жидкости в подводящей магистрали происходит перемещение упора пружины клапана, изменяя тем самым результирующую силу, которая действует на перемещаемый клапан.The bore of the adjustable valve is fixed depending on the pressure of the supplied fluid and the spring force acting on the valve. The set value of the flow rate through the nozzle of the atomizer is set by adjusting the valve spring. Automatic maintenance of a stable flow rate of water through the nozzle of the atomizer is ensured by the use of feedback on the fluid pressure. When the fluid pressure in the supply line changes, the stop of the valve spring moves, thereby changing the resulting force that acts on the valve being moved.
При использовании известного устройства обеспечивается поддержание стабильного расхода жидкости при изменении давления подаваемой жидкости. Однако применяемый регулятор расхода не обладает стабильными характеристиками во всем диапазоне регулирования, поскольку в качестве регулирующего элемента используется пружина с нелинейной зависимостью силы упругости от степени ее сжатия.When using the known device, a stable flow rate is maintained when the pressure of the supplied fluid is changed. However, the used flow regulator does not have stable characteristics in the entire control range, since a spring with a nonlinear dependence of the elastic force on its compression ratio is used as a regulating element.
Кроме того, трубопровод, соединяющий управляющую полость стакана, который служит упором для пружины, с подводящей магистралью, имеет значительную протяженность. Вследствие этого устройство не обладает требуемым быстродействием регулирования расхода.In addition, the pipeline connecting the control cavity of the glass, which serves as a stop for the spring, with the supply line, has a significant length. As a result, the device does not have the required speed control flow.
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является распылитель жидкости по патенту US 759320 (опубликован 10.05.1904). Распылитель жидкости содержит корпус, в торцевой части которого выполнено выходное отверстие, и регулятор расхода жидкости, установленный в полости корпуса. Регулятор расхода жидкости включает в свой состав камеру с перемещаемым поршнем, осесимметричный обтекатель и шток, соединенный с одной стороны с обтекателем, а с другой - с поршнем.The closest analogue of the claimed invention is a liquid atomizer according to the patent US 759320 (published on 05/10/1904). The liquid spray contains a housing, in the end part of which an outlet is made, and a fluid flow regulator installed in the cavity of the housing. The fluid flow regulator includes a chamber with a movable piston, an axisymmetric fairing and a rod connected to the fairing on one side and the piston on the other.
Камера регулятора расхода жидкости разделена поршнем на две полости. Первая полость сообщена с полостью корпуса, через которую осуществляется подача жидкости к выходному отверстию. Вторая полость камеры, выполняющая функцию управляющей полости, изолирована от внутреннего объема корпуса, заполненного жидкостью, и сообщена с атмосферой. В полости управляющей камеры между поршнем и торцевой стенкой камеры установлена пружина, с помощью которой осуществляется регулирование положения поршня и соединенного с ним обтекателя в зависимости от давления жидкости, подаваемой в проточный канал распылителя (US 759320, фиг.3).The chamber of the fluid flow regulator is divided into two cavities by the piston. The first cavity is in communication with the cavity of the housing through which fluid is supplied to the outlet. The second chamber cavity, which functions as a control cavity, is isolated from the internal volume of the housing filled with liquid and is in communication with the atmosphere. A spring is installed in the cavity of the control chamber between the piston and the end wall of the chamber, with the help of which the position of the piston and the fairing connected to it are adjusted depending on the pressure of the liquid supplied to the flow channel of the atomizer (US 759320, Fig. 3).
Обтекатель установлен во входном участке выходного канала корпуса распылителя и выполнен с последовательно расположенными расширяющимся и сужающимся в направлении течения жидкости коническими участками. Канал выходного отверстия корпуса распылителя выполнен сужающимся в направлении течения жидкости и имеет коноидальную форму.The fairing is installed in the inlet section of the outlet channel of the atomizer body and is made with conical sections expanding and tapering in the direction of fluid flow in series. The channel of the outlet of the atomizer body is made tapering in the direction of fluid flow and has a conoidal shape.
С целью стабилизации распыляемого газокапельного потока производится предварительная закрутка потока жидкости. Для этого используются шнековые каналы, образованные на поверхности штока.In order to stabilize the sprayed gas-droplet flow, a preliminary swirl of the fluid flow is carried out. For this, screw channels formed on the surface of the stem are used.
Подаваемая в полость корпуса распылителя жидкость поступает в открытую полость камеры регулятора расхода и воздействует на поверхность поршня, вызывая его перемещение вместе со штоком и обтекателем в направлении, противоположном направлению течения жидкости. Перемещение поршня происходит до момента уравновешивания давления жидкости на поршень и силы упругости пружины, установленной в изолированной полости регулятора. Обтекатель занимает положение, при котором обеспечивается заданная площадь проходного сечения проточного канала, образованного между обтекателем и стенкой канала выходного отверстия. В результате регулирования проходного сечения канала происходит генерация газокапельного потока, обладающего заданной величиной скорости и расхода.The fluid supplied to the cavity of the atomizer body enters the open chamber of the flow regulator chamber and acts on the surface of the piston, causing it to move together with the stem and cowl in the opposite direction to the fluid flow. The piston moves until the pressure of the liquid on the piston is balanced and the spring force of the spring installed in the insulated cavity of the regulator is balanced. The fairing occupies a position in which a predetermined passage area is provided for the flow channel formed between the fairing and the channel wall of the outlet. As a result of the regulation of the passage section of the channel, a gas-droplet stream is generated having a predetermined value of speed and flow rate.
При увеличении давления подачи жидкости, вызывающего увеличение скорости газокапельного потока, возрастает сила воздействия жидкости на поршень. Поршень и связанный с ним обтекатель смещаются в направлении, противоположном направлению течения жидкости. Вследствие этого увеличивается площадь проходного сечения канала выходного отверстия корпуса распылителя. В результате автоматического регулирования происходит снижение скорости газокапельного потока до требуемого уровня при несущественном увеличении расхода жидкости.With increasing pressure of the fluid supply, causing an increase in the velocity of the gas-droplet flow, the force of the action of the fluid on the piston increases. The piston and associated fairing are displaced in a direction opposite to the direction of fluid flow. As a result, the area of the passage section of the channel of the outlet of the atomizer body increases. As a result of automatic control, the gas-droplet flow rate decreases to the required level with a negligible increase in fluid flow.
Известное устройство позволяет генерировать стабильные газокапельные потоки с постоянной скоростью при изменении давления подаваемой жидкости. При этом автоматическое поддержание заданной скорости осуществляется за счет регулирования проходного сечения кольцевого сужающегося канала, образованного двумя осесимметричными поверхностями конической и коноидальной формы.The known device allows you to generate stable gas-droplet flows with a constant speed when changing the pressure of the supplied fluid. In this case, automatic maintenance of a given speed is carried out by adjusting the bore of the annular tapering channel formed by two axisymmetric surfaces of a conical and conoidal shape.
Однако, несмотря на указанные преимущества, конструкция известного устройства не обеспечивает поддержания расхода жидкости на постоянном уровне при изменении давления жидкости в широком диапазоне. Нестабильное регулирование расхода с помощью известного устройства обусловлено тем, что конечной регулируемой характеристикой является скорость генерируемого потока, а не его расход. Кроме того, в качестве регулирующего органа в устройстве применяется пружина, не обладающая требуемой линейной характеристикой изменения силы упругости от степени сжатия в зависимости от давления.However, despite these advantages, the design of the known device does not ensure the maintenance of fluid flow at a constant level when the fluid pressure varies over a wide range. Unstable flow control using a known device due to the fact that the final adjustable characteristic is the speed of the generated stream, and not its flow. In addition, as a regulatory body in the device, a spring is used that does not have the required linear characteristic of the change in the elastic force depending on the degree of compression depending on the pressure.
Задачей настоящего изобретения является создание распылителя жидкости, позволяющего автоматически поддерживать расход генерируемой струи жидкости на постоянном уровне при условии изменения давления подаваемой жидкости в широком диапазоне. Такое устройство должно иметь достаточно простую конструкцию и обладать высокой надежностью. Достигаемый технический результат, связанный с решением поставленных технических задач, заключается в повышении эффективности регулирования расхода жидкости и расширении диапазона регулирования.An object of the present invention is to provide a liquid atomizer, which automatically maintains the flow rate of the generated liquid stream at a constant level, provided that the pressure of the supplied liquid is varied over a wide range. Such a device should have a fairly simple design and have high reliability. Achievable technical result associated with the solution of the technical problems posed is to increase the efficiency of regulation of fluid flow and expand the regulation range.
Решение поставленных технических задач необходимо для ряда практических применений распылителя. В частности, это необходимо при тушении очагов возгораний различных классов (по виду горящих веществ и материалов), когда требуется поддерживать постоянный расход огнетушащей жидкости в течение процесса пожаротушения.The solution of the assigned technical problems is necessary for a number of practical applications of the atomizer. In particular, this is necessary when extinguishing fires of various classes (by type of burning substances and materials), when it is required to maintain a constant flow rate of the extinguishing fluid during the fire fighting process.
Достижение технического результата обеспечивается при использовании распылителя жидкости, содержащего корпус, в торцевой части которого выполнено выходное отверстие, и регулятор расхода жидкости, установленный в полости корпуса и включающий в свой состав камеру с перемещаемым поршнем, осесимметричный обтекатель, установленный в выходном отверстии корпуса, и шток, соединенный с одной стороны с обтекателем, а с другой стороны с поршнем. Камера регулятора расхода жидкости разделена поршнем на две полости. Первая полость сообщена с полостью корпуса, через которую осуществляется подача жидкости к выходному отверстию. Вторая управляющая полость заполнена газом и изолирована от полости корпуса.The achievement of the technical result is achieved by using a liquid atomizer containing a body, in the end part of which an outlet is made, and a fluid flow regulator installed in the body cavity and including a chamber with a movable piston, an axisymmetric cowl mounted in the body outlet, and a rod connected on one side with a fairing, and on the other hand with a piston. The chamber of the fluid flow regulator is divided into two cavities by the piston. The first cavity is in communication with the cavity of the housing through which fluid is supplied to the outlet. The second control cavity is filled with gas and isolated from the body cavity.
Согласно настоящему изобретению управляющая полость камеры регулятора расхода жидкости выполнена герметичной, а обтекатель имеет, по меньшей мере, один профилированный участок конической или коноидальной формы, выступающий за срез выходного отверстия корпуса, причем поперечное сечение профилированного участка обтекателя увеличивается в направлении течения жидкости.According to the present invention, the control cavity of the chamber of the fluid flow regulator is sealed, and the cowling has at least one profiled section of a conical or conoidal shape protruding beyond the exit section of the housing, the cross section of the profiled section of the cowling increasing in the direction of fluid flow.
Совокупность перечисленных выше существенных признаков изобретения определяет возможность обеспечения автоматического поддержания заданного уровня расхода жидкости через выходное отверстие устройства за счет изменения площади выходного отверстия при изменении давления подаваемой жидкости в широком диапазоне. Изобретение основано на следующих теоретических предпосылках.The combination of the above essential features of the invention determines the ability to automatically maintain a given level of fluid flow through the outlet of the device by changing the area of the outlet when changing the pressure of the supplied fluid in a wide range. The invention is based on the following theoretical premises.
В общем случае условие постоянства расхода потока жидкости через проточный канал при изменяющихся давлении жидкости и площади поперечного сечения канала может быть выражено следующей зависимостью:In the General case, the condition of constant flow rate of the fluid flow through the flow channel with changing fluid pressure and the cross-sectional area of the channel can be expressed by the following dependence:
где Q - массовый расход жидкости, кг/с;where Q is the mass flow rate of the liquid, kg / s;
Fi - текущее значение величины площади поперечного сечения выходного отверстия распылителя, м2;F i - the current value of the cross-sectional area of the outlet of the atomizer, m 2 ;
Рi - текущее значение величины давления подачи жидкости, МПа;P i - the current value of the pressure of the fluid supply, MPa;
ρ - плотность жидкости, кг/м3.ρ is the density of the liquid, kg / m 3 .
Для рассматриваемого случая, когда поперечное сечение проточного канала распылителя имеет форму кольца, образованного между обтекателем и стенкой проточного канала, указанное выше условие будет иметь следующий вид:For the case under consideration, when the cross section of the flow channel of the sprayer has the shape of a ring formed between the fairing and the wall of the flow channel, the above condition will have the following form:
где D - диаметр выходного отверстия корпуса, м;where D is the diameter of the outlet of the housing, m;
di - диаметр сечения обтекателя, находящегося в плоскости выходного отверстия, м.d i - the diameter of the cross section of the fairing located in the plane of the outlet, m
Необходимо отметить, что в качестве поперечного сечения проточного канала в рассматриваемом случае принимается сечение кольцевого канала, образованного сужающимися внешней коноидальной и внутренней конической поверхностью, имеющее наименьшую площадь.It should be noted that the cross section of the annular channel formed by the tapering outer conoidal and inner conical surface having the smallest area is taken as the cross section of the flow channel in the considered case.
При работе распылителя регулирование расхода жидкости осуществляется в соответствии с указанной выше параметрической зависимостью. При подаче в распылитель жидкости под воздействием напора жидкости поршень регулятора вместе со штоком и обтекателем перемещается из первоначального равновесного положения в новое равновесное положение, при котором происходит выравнивание давления в управляющей герметичной полости и давления в полости корпуса, заполненной жидкостью.During sprayer operation, fluid flow control is carried out in accordance with the above parametric dependence. When a liquid is supplied to the atomizer under the influence of a pressure of the liquid, the regulator piston, together with the stem and fairing, moves from the initial equilibrium position to a new equilibrium position, in which the pressure in the control sealed cavity and the pressure in the body cavity filled with liquid are equalized.
Очевидно, что при таком равновесном положении поршень сместится в направлении, противоположном направлению течения жидкости. При смещении произойдет и соответствующее перемещение связанного с поршнем обтекателя регулятора расхода. Вследствие того, что обтекатель имеет один или несколько профилированных участков конической или коноидальной формы, расширяющихся в направлении истечения жидкости, поперечное сечение кольцевого проточного канала распылителя уменьшается. При этом снижение площади поперечного сечения канала будет происходить в зависимости от закономерности изменения площади поперечного сечения обтекателя в направлении течения жидкости.Obviously, with this equilibrium position, the piston will shift in the opposite direction to the fluid flow. When displaced, a corresponding movement of the flow regulator associated with the piston of the fairing will occur. Due to the fact that the fairing has one or more shaped sections of conical or conoidal shape, expanding in the direction of fluid flow, the cross section of the annular flow channel of the atomizer is reduced. In this case, the decrease in the cross-sectional area of the channel will occur depending on the pattern of change in the cross-sectional area of the fairing in the direction of fluid flow.
Кроме того, при перемещении обтекателя изменяется форма канала выходного отверстия распылителя, влияя тем самым на угол раскрытия генерируемого газокапельного потока. Таким образом, подбирая форму и размеры профилированного участка обтекателя, можно добиться не только поддержания расхода жидкости на заданном уровне, но и программируемого изменения угла раскрытия газокапельного потока.In addition, when moving the fairing, the shape of the channel of the outlet of the atomizer changes, thereby affecting the opening angle of the generated gas-droplet stream. Thus, choosing the shape and dimensions of the profiled section of the fairing, it is possible to achieve not only the maintenance of fluid flow at a given level, but also a programmable change in the opening angle of the gas-droplet flow.
Кроме того, используя обтекатель с несколькими профилированными участками, каждый из которых имеет различные закономерности изменения формы обтекателя по его длине, можно создать условия для программируемого изменения расхода жидкости в зависимости от величины давления в расходной полости.In addition, using a fairing with several profiled sections, each of which has different patterns of change in the shape of the fairing along its length, it is possible to create conditions for a programmed change in fluid flow depending on the pressure in the flow cavity.
Расчетное изменение площади Fi поперечного сечения выходного отверстия распылителя до значения, удовлетворяющего условию постоянства расхода Q жидкости через проточный канал распылителя, происходит согласно известным параметрическим зависимостям Q=f(Fi, Рi)=const.The calculated change in the cross-sectional area F i of the nozzle outlet to a value satisfying the condition of constant flow rate Q of fluid through the nozzle flow channel occurs according to the known parametric dependences Q = f (F i , P i ) = const.
Величина Li перемещения поршня относительно его первоначального положения, которое соответствует атмосферному давлению в жидкостной полости корпуса распылителя, в зависимости от текущей величины давления жидкости Рi может быть определена согласно уравнению Бойля-Мариотта на основании следующей зависимости:The value L i of movement of the piston relative to its initial position, which corresponds to atmospheric pressure in the liquid cavity of the atomizer body, depending on the current value of the liquid pressure P i can be determined according to the Boyle-Mariotte equation based on the following relationship:
где L0 - длина управляющей полости камеры регулятора расхода в нерабочем положении распылителя;where L 0 is the length of the control cavity of the chamber of the flow controller in the inoperative position of the sprayer;
P0 - давление газа в управляющей полости камеры регулятора расхода жидкости, находящегося в исходном нерабочем положении.P 0 is the gas pressure in the control cavity of the chamber of the fluid flow controller, which is in the initial idle position.
Таким образом, зная зависимость изменения перемещения обтекателя относительно выходного отверстия корпуса от давления, можно рассчитать профиль обтекателя, который определяет площадь поперечного сечения канала выходного отверстия в текущий момент времени. Площадь поперечного сечения выходного сечения, в свою очередь, определяет значение расхода жидкости через распылитель.Thus, knowing the dependence of the change in the movement of the fairing relative to the outlet of the housing on pressure, it is possible to calculate the profile of the fairing, which determines the cross-sectional area of the channel of the outlet at the current time. The cross-sectional area of the outlet cross section, in turn, determines the value of fluid flow through the atomizer.
В предпочтительном варианте выполнения изобретения камера регулятора расхода жидкости может быть выполнена цилиндрической формы и установлена соосно выходному отверстию корпуса. Причем первая полость камеры сообщается с полостью корпуса, по меньшей мере, через одно отверстие, выполненное в боковой стенке камеры.In a preferred embodiment of the invention, the fluid flow control chamber may be cylindrical and mounted coaxially with the outlet of the housing. Moreover, the first cavity of the camera communicates with the cavity of the housing through at least one hole made in the side wall of the camera.
Для рассматриваемого варианта реализации изобретения целесообразно, чтобы выходное отверстие корпуса было образовано в стенке камеры регулятора расхода жидкости, которая служит торцевой частью корпуса.For the considered embodiment of the invention, it is advisable that the outlet of the housing be formed in the wall of the chamber of the fluid flow regulator, which serves as the end part of the housing.
С целью уменьшения объема управляющей полости камеры регулятора расхода за счет увеличения силы противодействия (при увеличении давления жидкости) в управляющей полости может быть установлен упругий элемент. Такой упругий элемент в простейшем случае может быть выполнен в виде пружины сжатия.In order to reduce the volume of the control cavity of the chamber of the flow controller by increasing the reaction force (with increasing fluid pressure), an elastic element can be installed in the control cavity. Such an elastic element in the simplest case can be made in the form of a compression spring.
Использование упругого элемента, установленного в герметичной управляющей полости камеры регулятора, позволяет существенно уменьшить осевой размер регулятора. В процессе работы распылителя, выполненного согласно данному варианту конструкции, при подаче в распылитель жидкости под воздействием напора жидкости поршень регулятора вместе со штоком и обтекателем перемещается из исходного равновесного положения, сжимая газ, заполняющий управляющую полость, и пружину. В этом случае сила, действующая на поршень со стороны управляющей полости регулятора расхода, складывается из силы давления на поршень сжатого газа и силы упругости сжатой пружины.The use of an elastic element installed in a sealed control cavity of the regulator chamber can significantly reduce the axial size of the regulator. During the operation of the sprayer, made according to this design variant, when the fluid is supplied to the sprayer under the influence of the pressure of the liquid, the regulator piston, together with the rod and fairing, moves from its initial equilibrium position, compressing the gas filling the control cavity and the spring. In this case, the force acting on the piston from the side of the control cavity of the flow regulator is the sum of the pressure on the piston of the compressed gas and the elastic force of the compressed spring.
Новое равновесное положение поршня и обтекателя в рассматриваемом случае достигается при меньшем перемещении поршня по сравнению со случаем, когда в управляющей полости камеры регулятора расхода, заполненной сжатым газом, отсутствует упругий элемент.A new equilibrium position of the piston and fairing in the case under consideration is achieved with less displacement of the piston compared with the case when there is no elastic element in the control cavity of the flow regulator chamber filled with compressed gas.
Величина Li перемещения поршня относительно его первоначального положения в данном случае будет определяться более сложной параметрической зависимостью:The value L i of the displacement of the piston relative to its initial position in this case will be determined by a more complex parametric dependence:
Li=f(Pi;Pг;Pупр),L i = f (P i ; P g ; P control ),
где Рг - давление сжатого газа в управляющей полости камеры регулятора расхода;where R g is the pressure of the compressed gas in the control cavity of the chamber of the flow controller;
Рупр - сила упругости сжатой пружины, установленной в управляющей полости камеры регулятора расхода.P control - the elastic force of a compressed spring installed in the control cavity of the chamber of the flow regulator.
С учетом указанной зависимости можно рассчитать в каждом конкретном случае профиль обтекателя, имеющего один или несколько профилированных участков конической или коноидальной формы. При этом следует отметить, что выбранный профиль обтекателя определяет площадь поперечного сечения канала выходного отверстия устройства в текущий момент времени в зависимости от текущего значения давления подачи жидкости в расходной полости камеры распылителя.Taking into account the indicated dependence, it is possible in each case to calculate the profile of the fairing having one or more profiled sections of conical or conoidal shape. It should be noted that the selected profile of the fairing determines the cross-sectional area of the channel of the outlet of the device at the current time depending on the current value of the fluid supply pressure in the flow chamber of the spray chamber.
Для регулирования расхода жидкости в широком диапазоне изменения давления жидкости максимальный диаметр обтекателя dmax выбирается из условия: dmax<D.To regulate fluid flow over a wide range of fluid pressure changes, the maximum fairing diameter d max is selected from the condition: d max <D.
Выполнение данного условия позволяет исключить возможность полного перекрытия выходного отверстия канала корпуса распылителя при нерасчетных скачках давления жидкости.The fulfillment of this condition eliminates the possibility of a complete overlap of the outlet opening of the channel of the atomizer body with non-calculated fluid pressure surges.
С целью генерации широкоапертурного газокапельного потока распылитель может включать в свой состав расширительную камеру осесимметричной формы, расположенную соосно обтекателю у среза выходного отверстия корпуса. Для эффективного дробления капель жидкости в выходном сечении расширительной камеры может быть установлена сетка или перфорированная перегородка.In order to generate a wide-aperture gas-droplet flow, the atomizer can include an axisymmetric expansion chamber located coaxially with the cowling at the exit section of the housing. For effective crushing of liquid droplets, a mesh or perforated partition can be installed in the outlet section of the expansion chamber.
Расширительная камера может быть выполнена перемещающейся вдоль оси симметрии обтекателя относительно корпуса. Такое выполнение расширительной камеры позволяет регулировать угол конусности факела распыла газокапельного потока.The expansion chamber can be made moving along the axis of symmetry of the fairing relative to the housing. This embodiment of the expansion chamber allows you to adjust the angle of the taper of the spray torch of gas-droplet flow.
В стенке расширительной камеры может быть выполнено, по меньшей мере, одно отверстие для эжекции воздуха. Поступление воздуха в распыляемую струю жидкости способствует эффективности дробления потока жидкости, истекающего через выходное отверстие корпуса распылителя.At least one opening for air ejection can be made in the wall of the expansion chamber. The flow of air into the sprayed liquid stream contributes to the efficiency of crushing the fluid stream flowing through the outlet of the atomizer body.
Далее патентуемое изобретение поясняется примерами конкретного выполнения распылителя жидкости и прилагаемыми чертежами, на которых изображено следующее:Further, the patented invention is illustrated by examples of specific performance of the spray liquid and the accompanying drawings, which depict the following:
на фиг.1 - продольный разрез распылителя жидкости, выполненного согласно первому примеру реализации изобретения, в увеличенном масштабе (2:1);figure 1 is a longitudinal section of a liquid atomizer, made according to the first embodiment of the invention, on an enlarged scale (2: 1);
на фиг.2 - продольный разрез распылителя жидкости, выполненного согласно второму примеру реализации изобретения, в увеличенном масштабе (2:1).figure 2 is a longitudinal section of a liquid atomizer, made according to the second example embodiment of the invention, on an enlarged scale (2: 1).
На фиг.1 поршень и обтекатель регулятора расхода показаны в двух положениях: в исходном состоянии (сплошная линия), когда давление в полости корпуса распылителя, через которую осуществляется подача жидкости, равно атмосферному давлению, и в рабочем положении при давлении жидкости Р2 (пунктирная линия). На фиг.2 поршень и обтекатель показаны в исходном состоянии. Стрелками на чертежах показаны направления перемещения расширительной камеры.In Fig. 1, the piston and fairing of the flow regulator are shown in two positions: in the initial state (solid line), when the pressure in the cavity of the atomizer body through which the fluid is supplied is equal to atmospheric pressure, and in the working position when the fluid pressure is P 2 (dashed line). In figure 2, the piston and fairing are shown in the initial state. The arrows in the drawings show the directions of movement of the expansion chamber.
Распылитель жидкости, выполненный согласно первому примеру реализации изобретения (см. фиг.1), содержит корпус 1 и регулятор 2 расхода жидкости, установленный в полости корпуса 1. Регулятор расхода жидкости 2 включает в свой состав установленную соосно корпусу 1 цилиндрическую камеру 3 с поршнем 4. Стык между внутренней поверхностью стенки камеры 3 и боковой поверхностью поршня 4 герметизирован уплотнительными кольцами 5. В торцевой стенке 6 камеры 3 регулятора расхода жидкости 2 образовано выходное осевое отверстие 7 корпуса 1. В данном примере выполнения устройства торцевая стенка 6 служит торцевой частью корпуса 1. Диаметр D выходного отверстия 7 равен 5 мм.A liquid sprayer, made according to the first embodiment of the invention (see FIG. 1), comprises a housing 1 and a fluid flow regulator 2 installed in the cavity of the housing 1. The fluid flow regulator 2 includes a cylindrical chamber 3 mounted coaxially to the housing 1 and with a piston 4 The joint between the inner surface of the wall of the chamber 3 and the lateral surface of the piston 4 is sealed with O-rings 5. In the end wall 6 of the chamber 3 of the fluid flow regulator 2, an axial outlet 7 of the housing 1 is formed. In this example The device end wall 6 serves as the end part of the housing 1. The diameter D of the outlet 7 is 5 mm.
Регулятор расхода жидкости 2 включает в свой состав осесимметричный обтекатель 8, установленный в выходном отверстии 7 корпуса 1, и шток 9, соединенный с одной стороны с обтекателем 8, а с другой - с поршнем 4. Обтекатель 8 образован профилированным участком конической формы с минимальным диаметром dmin=2 мм и максимальным диаметром dmax=4 мм (dmax<D). Поперечное сечение обтекателя 8 увеличивается в направлении течения жидкости.The fluid flow regulator 2 includes an axisymmetric radome 8 installed in the outlet 7 of the housing 1, and a stem 9 connected on one side to the cowl 8, and on the other to the piston 4. The cowl 8 is formed by a profiled conical section with a minimum diameter d min = 2 mm and a maximum diameter of d max = 4 mm (d max <D). The cross section of the fairing 8 increases in the direction of fluid flow.
Камера 3 регулятора расхода жидкости 2 разделена поршнем 4 на две полости. Первая полость 10 сообщена с полостью корпуса 1 через два отверстия 11, выполненные в боковой стенке камеры 3. Вторая полость - управляющая полость 12 - герметично изолирована от полости корпуса 1 поршнем 4 с уплотнительными кольцами 5. В исходном состоянии регулятора расхода управляющая полость 12 заполнена воздухом при нормальном атмосферном давлении Р0=0,1 МПа.The chamber 3 of the fluid flow regulator 2 is divided by a piston 4 into two cavities. The first cavity 10 is in communication with the cavity of the housing 1 through two openings 11 made in the side wall of the chamber 3. The second cavity, the control cavity 12, is hermetically isolated from the cavity of the housing 1 by a piston 4 with O-rings 5. In the initial state of the flow regulator, the control cavity 12 is filled with air at normal atmospheric pressure P 0 = 0.1 MPa.
В исходном состоянии, когда давление воздуха в управляющей полости 12 равно давлению в полости корпуса 1, минимальное сечение обтекателя 8 (dmin) расположено в плоскости входного сечения канала выходного отверстия 7. Длина L0 управляющей полости 12 при таком положении поршня 4 составляет 15 мм.In the initial state, when the air pressure in the control cavity 12 is equal to the pressure in the cavity of the housing 1, the minimum section of the fairing 8 (d min ) is located in the plane of the inlet section of the channel of the outlet 7. The length L 0 of the control cavity 12 with this position of the piston 4 is 15 mm .
Начальное давление (нормальное атмосферное давление) в управляющей полости 12 устанавливают в процессе сборки устройства с помощью технологического отверстия, выполненного в торцевой стенке камеры регулятора расхода (на чертеже не показано). При установке поршня 4 в исходное положение производится выравнивание давления в управляющей полости 12 с давлением в полости корпуса 1 посредством стравливания газа через технологическое отверстие, которое после этого герметизируют заглушкой.The initial pressure (normal atmospheric pressure) in the control cavity 12 is set during the assembly of the device using a process hole made in the end wall of the chamber of the flow regulator (not shown). When installing the piston 4 in the initial position, the pressure in the control cavity 12 is equalized with the pressure in the cavity of the housing 1 by bleeding gas through a process hole, which is then sealed with a plug.
У среза канала выходного отверстия 7 на боковой стенке камеры 3 регулятора расхода жидкости 2 соосно обтекателю 8 с помощью резьбового соединения установлена расширительная цилиндрическая камера 13. Расширительная камера 13 со стороны корпуса 1 имеет торцевую стенку 14, в которой выполнены четыре отверстия 15 для эжекции воздуха. Отверстия 15 расположены равномерно по окружности вокруг торцевой части камеры 3.At the outlet channel cut 7 on the side wall of the chamber 3 of the fluid flow regulator 2 coaxially to the fairing 8, an expansion cylindrical chamber 13 is installed using a threaded connection. The expansion chamber 13 from the side of the housing 1 has an end wall 14 in which four openings 15 are made for air ejection. The holes 15 are located evenly around the circumference around the end of the chamber 3.
Перемещение расширительной камеры 13 вдоль оси симметрии обтекателя 8 относительно корпуса 1 осуществляется с помощью ходовой резьбы, образованной на сопряженных поверхностях расширительной камеры 13 и камеры 3 регулятора расхода жидкости. На чертеже показано положение расширительной камеры 13 на максимальном удалении от корпуса 1.The movement of the expansion chamber 13 along the axis of symmetry of the fairing 8 relative to the housing 1 is carried out using a running thread formed on the mating surfaces of the expansion chamber 13 and the chamber 3 of the fluid flow regulator. The drawing shows the position of the expansion chamber 13 at a maximum distance from the housing 1.
В выходном сечении расширительной камеры 13 установлена сетка 16, закрепленная на торцевой части расширительной камеры 13 при помощи фиксирующей втулки 17.In the output section of the expansion chamber 13, a mesh 16 is installed, fixed to the end part of the expansion chamber 13 with the help of a fixing sleeve 17.
В рассматриваемом примере реализации изобретения распылитель жидкости входит в состав огнетушителя закачного типа (на чертеже не показан). Корпус 1 распылителя сообщен с емкостью, заполненной огнетушащей жидкостью, находящейся под давлением вытесняющего газа.In this example implementation of the invention, the liquid atomizer is part of the injection type fire extinguisher (not shown in the drawing). The atomizer housing 1 is in communication with a container filled with a fire extinguishing liquid, which is under pressure from the displacing gas.
Во втором примере реализации изобретения (см. фиг.2) распылитель жидкости содержит корпус 18 и регулятор 19 расхода жидкости, установленный в полости корпуса 18. Регулятор расхода жидкости 19 включает в свой состав установленную соосно корпусу 18 цилиндрическую камеру 20 с поршнем 21. Стык между внутренней поверхностью стенки камеры 20 и боковой поверхностью поршня 21 герметизирован уплотнительными кольцами 22. В торцевой стенке 23 камеры 20 регулятора расхода жидкости 19 образовано выходное осевое отверстие 24 корпуса 18. В данном примере выполнения устройства торцевая стенка 23 служит торцевой частью корпуса 18. Диаметр D выходного отверстия 24 равен 5 мм.In the second embodiment (see FIG. 2), the liquid atomizer comprises a
Регулятор расхода жидкости 19 включает в свой состав осесимметричный обтекатель 25, установленный в выходном отверстии 24 корпуса 18, и шток 26, соединенный с одной стороны с обтекателем 25, а с другой - с поршнем 21. Обтекатель 25 образован профилированным участком коноидальной формы с минимальным диаметром dmin=4 мм и максимальным диаметром dmax=4 мм (dmax<D). Поперечное сечение обтекателя 25 увеличивается в направлении течения жидкости.The
Камера 20 регулятора расхода жидкости 19 разделена поршнем 21 на две полости. Первая полость 27 сообщена с полостью корпуса 18 через два отверстия 28, выполненных в боковой стенке камеры 20. Вторая полость - управляющая полость 29 - герметично изолирована от полости корпуса 18 поршнем 21 с уплотнительными кольцами 22. В управляющей полости 29 между поршнем 21 и торцевой стенкой камеры 20 установлена пружина сжатия 30. В исходном состоянии регулятора расхода 19 управляющая полость 29 заполнена воздухом при нормальном атмосферном давлении Р0=0,1 МПа.The
В положении, когда давление воздуха в управляющей полости 29 равно давлению в полости корпуса 18, пружина 30 находится в недеформированном состоянии. В этом случае минимальное сечение обтекателя 25 (dmin) расположено в плоскости входного сечения канала выходного отверстия 24. Длина L0 управляющей полости 29 при таком положении поршня 21 составляет 10,5 мм (см. фиг.2).In the position where the air pressure in the
У среза канала выходного отверстия 24 на боковой стенке камеры 20 регулятора расхода жидкости 19 соосно обтекателю 25 с помощью резьбового соединения установлена расширительная цилиндрическая камера 31. Расширительная камера 31 со стороны корпуса 18 имеет торцевую стенку 32, в которой выполнены четыре отверстия 33 для эжекции воздуха. Отверстия 33 расположены равномерно по окружности вокруг торцевой части камеры 20.At a section of the
Перемещение расширительной камеры 31 вдоль оси симметрии обтекателя 25 относительно корпуса 18 осуществляется с помощью ходовой резьбы, образованной на сопряженных поверхностях расширительной камеры 31 и камеры 20 регулятора расхода жидкости. На фиг.2 показано положение расширительной камеры 31 на максимальном удалении от корпуса 18.The movement of the
В выходном сечении расширительной камеры 31 установлена сетка 34, закрепленная на торцевой части расширительной камеры 31 при помощи фиксирующей втулки 35.In the output section of the
Работа распылителя жидкости, выполненного согласно первому варианту настоящего изобретения, осуществляется следующим образом.The operation of the liquid atomizer made according to the first embodiment of the present invention is as follows.
После открытия проходного канала запорно-пускового устройства огнетушителя огнетушащая жидкость, вытесняемая из емкости сжатым газом, подается в полость корпуса 1 распылителя жидкости под давлением P1=2 МПа. Жидкость поступает в полость 10 камеры 3 регулятора 2 расхода жидкости через два отверстия 11, выполненные в боковой стенке камеры 3. Под воздействием давления жидкости поршень 4 перемещается против направления течения жидкости. В процессе выравнивания сил, действующих на поршень 4 с двух сторон, происходит уменьшение объема управляющей полости 12 и, соответственно, повышение в ней давления газа. В момент достижения равновесия между силами воздействия на поршень 4 со стороны жидкостной полости 10 и со стороны газовой управляющей полости 12 обтекатель 8, соединенный через шток 9 с поршнем 4, занимает положение, которому соответствует расчетная площадь поперечного сечения канала выходного отверстия 7.After opening the passage channel of the locking and starting device of the fire extinguisher, a fire extinguishing liquid displaced from the tank by compressed gas is supplied to the cavity of the housing 1 of the liquid sprayer at a pressure of P 1 = 2 MPa. The fluid enters the cavity 10 of the chamber 3 of the regulator 2 of the fluid flow through two holes 11 made in the side wall of the chamber 3. Under the influence of fluid pressure, the piston 4 moves against the direction of fluid flow. In the process of equalizing the forces acting on the piston 4 from two sides, the volume of the control cavity 12 decreases and, accordingly, the gas pressure in it increases. At the moment of reaching equilibrium between the forces acting on the piston 4 from the side of the liquid cavity 10 and from the side of the gas control cavity 12, the fairing 8 connected through the rod 9 to the piston 4 occupies a position corresponding to the calculated cross-sectional area of the channel of the outlet 7.
Величина Li перемещения поршня 4 определяется в соответствии с законом Бойля-Мариотта для выбранных значений L0, Р0 и Pi. Максимальное значение перемещения поршня L1 составляет 13,8 мм. Площадь поперечного сечения отверстия 7 определяется диаметром профилированного участка обтекателя 8 в торцевой плоскости стенки 6. В результате массовый расход жидкости через канал выходного отверстия 7 поддерживается на заданном уровне 0,35 кг/с.The value of L i the movement of the piston 4 is determined in accordance with the Boyle-Mariotte law for the selected values of L 0 , P 0 and Pi. The maximum displacement of the piston L 1 is 13.8 mm. The cross-sectional area of the hole 7 is determined by the diameter of the profiled section of the fairing 8 in the end plane of the wall 6. As a result, the mass flow of liquid through the channel of the outlet 7 is maintained at a predetermined level of 0.35 kg / s.
В процессе расходования огнетушащей жидкости происходит снижение давления подаваемой жидкости. Вследствие этого уменьшается давление жидкости на поршень 4. При падении давления жидкости до уровня P2<P1 поршень 4 со штоком 9 и обтекателем 8 перемещается под действием давления сжатого газа в управляющей полости 12 в направлении течения жидкости. Объем управляющей полости 12 увеличивается до остановки поршня 4 в новом равновесном положении (см. фиг.1).In the process of spending fire extinguishing fluid, the pressure of the supplied fluid decreases. As a result, the fluid pressure on the piston 4 decreases. When the fluid pressure drops to the level P 2 <P 1, the piston 4 with the rod 9 and the cowling 8 moves under the action of the pressure of the compressed gas in the control cavity 12 in the direction of the fluid flow. The volume of the control cavity 12 increases until the piston 4 stops in a new equilibrium position (see figure 1).
В момент достижения равновесия между силами, действующими со стороны управляющей полости 12 и со стороны полости 10, через которую осуществляется подача жидкости к выходному отверстию 7, при уровне давления жидкости Р2 происходит увеличение площади поперечного сечения кольцевого канала выходного отверстия 7 в соответствии с расчетной зависимостью Qconst=f(Fi, Pi). В результате происходит автоматическое регулирование площади поперечного сечения до величины, при которой выполняется условие постоянства расхода жидкости через распылитель при изменении давления от P1 до Р2, которая удовлетворяет условию постоянства расхода жидкости при величине давления подачи P2. При этом величина смещения Li поршня 4 относительно исходного положения поршня 4 уменьшается до значения L2=11 мм<L1.At the moment of reaching equilibrium between the forces acting from the side of the control cavity 12 and from the side of the cavity 10 through which the liquid is supplied to the outlet 7, when the liquid pressure level P 2 , the cross-sectional area of the annular channel of the outlet 7 increases in accordance with the calculated dependence Q const = f (F i , P i ). As a result, the cross-sectional area is automatically adjusted to a value at which the condition of constant fluid flow through the spray when the pressure changes from P 1 to P 2 is satisfied, which satisfies the condition of constant fluid flow when the supply pressure is P 2 . In this case, the displacement value L i of the piston 4 relative to the initial position of the piston 4 is reduced to the value L 2 = 11 mm <L 1 .
Таким образом, в процессе работы патентуемого распылителя жидкости при падении давления подачи жидкости происходят постепенное перемещение поршня 4, связанного с обтекателем 8, в направлении подачи жидкости и соответствующее увеличение площади поперечного сечения выходного отверстия 7. Вследствие этого расход огнетушащей жидкости через распылитель остается постоянным в течение длительности выработки огнетушащего состава.Thus, in the process of operation of the patented liquid spray when the pressure of the liquid supply drops, the piston 4 associated with the fairing 8 gradually moves in the direction of the liquid supply and a corresponding increase in the cross-sectional area of the outlet 7. As a result, the flow rate of the extinguishing liquid through the atomizer remains constant during the duration of the production of extinguishing agent.
Поток жидкости из выходного отверстия 7 поступает в полость расширительной камеры 13, где он смешивается с воздухом, эжектируемым из атмосферы через отверстия 15. Поступление потоков воздуха в струю непосредственно после ее выхода из выходного отверстия 7 распылителя способствует турбулизации потока жидкости в направлении, перпендикулярном оси симметрии расширительной камеры 13. В результате происходит смешение жидкости с воздушным потоком, что способствует эффективному дроблению струи жидкости на мелкие капли. На выходе из расширительной камеры 13 газокапельный поток жидкости проходит через ячейки сетки 16, в которых происходят дополнительное дробление капель жидкости и формирование мелкодисперсного газокапельного потока с углом конусности факела ~20°.The fluid flow from the outlet 7 enters the cavity of the expansion chamber 13, where it is mixed with the air ejected from the atmosphere through the openings 15. The flow of air into the stream immediately after it leaves the nozzle outlet 7 contributes to turbulence of the fluid flow in the direction perpendicular to the axis of symmetry expansion chamber 13. As a result, the liquid is mixed with the air stream, which contributes to the effective crushing of the liquid stream into small droplets. At the outlet of the expansion chamber 13, a gas-droplet liquid flow passes through the cells of the grid 16, in which additional crushing of liquid droplets and the formation of a finely dispersed gas-droplet flow with a torch taper angle of ~ 20 ° occur.
При необходимости увеличения угла конусности факела распыла газокапельного потока расширительную камеру 13 перемещают по направлению к корпусу 1 на соответствующее расстояние посредством ее вращения относительно оси симметрии обтекателя 8.If it is necessary to increase the cone angle of the spray torch of the gas-droplet stream, the expansion chamber 13 is moved towards the housing 1 by an appropriate distance by its rotation relative to the axis of symmetry of the fairing 8.
Работа распылителя жидкости, выполненного согласно второму примеру реализации изобретения (см. фиг.2), в целом осуществляется аналогично первому примеру. Отличия заключаются лишь в функционировании регулятора расхода жидкости.The operation of the liquid atomizer made according to the second embodiment of the invention (see FIG. 2) is generally carried out similarly to the first example. The differences are only in the functioning of the fluid flow regulator.
Жидкость поступает в полость 27 камеры 20 регулятора 19 расхода жидкости под давлением P1=2 МПа через два отверстия 28, выполненные в боковой стенке камеры 20. Под воздействием давления жидкости поршень 21 перемещается против направления течения жидкости. При этом происходят сжатие газа в управляющей полости 29 и сжатие пружины 30, что сопровождается соответственно повышением давления газа в управляющей полости и увеличением силы упругости сжатой пружины 30. Вследствие этого на поршень 21 со стороны управляющей полости 29 камеры 20 регулятора 19 воздействует результирующая сила, которая складывается из силы упругости сжатой пружины 30 и силы давления сжатого газа на поршень 21.The fluid enters the
В момент достижения равновесия между результирующей указанных сил и силами воздействия на поршень 21 со стороны жидкостной полости 27 обтекатель 25, соединенный через шток 26 с поршнем 21, занимает положение, которому соответствует расчетная площадь поперечного сечения канала выходного отверстия 24.At the moment of reaching equilibrium between the resulting indicated forces and the forces acting on the
Величина L1 перемещения поршня 21 относительно его первоначального положения в рассматриваемом примере реализации изобретения определяется в зависимости от начального объема управляющей полости, начального давления и рода газа, силы упругости сжатой пружины 30, зависящей от ее деформации, и от давления в полости корпуса распылителя, заполненной жидкостью.The value L 1 of the movement of the
Площадь поперечного сечения канала выходного отверстия 24 зависит от текущего диаметра профилированного участка обтекателя 25 в торцевой плоскости стенки 23. В результате массовый расход жидкости через канал выходного отверстия 24 поддерживается на заданном уровне 0,35 кг/с.The cross-sectional area of the channel of the
При падении давления жидкости до уровня P2<P1 поршень 21 со штоком 26 и обтекателем 25 перемещается под действием результирующей силы упругости пружины 30 и силы давления сжатого газа в управляющей полости 29 в направлении течения жидкости. Степень сжатия пружины 30 при этом уменьшается, а объем управляющей полости 29 увеличивается до остановки поршня 21 в новом равновесном положении (на чертеже не показано). При этом величина смещения Li поршня 21 относительно исходного положения поршня 21 также уменьшается до значения L2<L1.When the fluid pressure drops to the level P 2 <P 1, the piston 21 with the
Автоматическое регулирование площади поперечного сечения в соответствии с расчетной зависимостью Qconst=f(Fi, Pi) при этом происходит аналогично тому, как это было описано для первого варианта выполнения изобретения.Automatic adjustment of the cross-sectional area in accordance with the calculated dependence Q const = f (F i , P i ) in this case occurs similarly to that described for the first embodiment of the invention.
В ходе проведенных экспериментальных исследований было установлено, что при изменении давления в системе подачи жидкости в диапазоне от 2 до 0,3 МПа с помощью распылителя жидкости, выполненного согласно изобретению, обеспечивается стабильная генерация газокапельного потока с постоянным массовым расходом жидкости 0,35 кг/с при дальности подачи потока огнетушащего вещества ~8 м.In the course of experimental studies, it was found that when the pressure in the fluid supply system is varied in the range from 2 to 0.3 MPa using a fluid atomizer made according to the invention, stable generation of a gas-droplet flow with a constant fluid mass flow rate of 0.35 kg / s is ensured when the range of the flow of extinguishing agent ~ 8 m
Распылители жидкости, выполненные в соответствии с настоящим изобретением, могут использоваться в различных отраслях техники, в первую очередь в пожарно-техническом оборудовании. Кроме того, изобретение может найти широкое применение в составе агротехнического оборудования, в качестве средства дезактивации и в других областях техники, где требуется генерация мелкодисперсных газокапельных потоков с постоянной величиной расхода и дальности подачи.Liquid sprays made in accordance with the present invention can be used in various fields of technology, primarily in fire-fighting equipment. In addition, the invention can find wide application in the composition of agricultural equipment, as a means of decontamination and in other areas of technology where the generation of fine gas-droplet flows with a constant flow rate and feed range is required.
Claims (10)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004130207/12A RU2278742C1 (en) | 2004-10-14 | 2004-10-14 | Liquid sprayer |
| EP05792908A EP1812169A1 (en) | 2004-10-14 | 2005-09-09 | Liquid atomizer |
| PCT/RU2005/000457 WO2006041329A1 (en) | 2004-10-14 | 2005-09-09 | Liquid atomizer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004130207/12A RU2278742C1 (en) | 2004-10-14 | 2004-10-14 | Liquid sprayer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004130207A RU2004130207A (en) | 2006-03-27 |
| RU2278742C1 true RU2278742C1 (en) | 2006-06-27 |
Family
ID=35610124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004130207/12A RU2278742C1 (en) | 2004-10-14 | 2004-10-14 | Liquid sprayer |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1812169A1 (en) |
| RU (1) | RU2278742C1 (en) |
| WO (1) | WO2006041329A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2450842C1 (en) * | 2011-06-09 | 2012-05-20 | Олег Савельевич Кочетов | Fire-fighting module by kochetov |
| RU2472591C2 (en) * | 2011-04-21 | 2013-01-20 | Сайнмет Ла, Инкорпорейтед | Method of making fine-dispersed mixes of different phase components and device to this end |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US759320A (en) * | 1901-12-26 | 1904-05-10 | Schutte & Koerting Co | Jet-nozzle. |
| US2888033A (en) * | 1954-06-18 | 1959-05-26 | Henry C Eickmeyer | Constant pressure outlet valve |
| SU1584960A1 (en) * | 1988-09-19 | 1990-08-15 | Особое Конструкторское Бюро Пожарных Машин | Fire-hose barrel |
| RU1839094C (en) | 1990-01-02 | 1993-12-30 | Особое Конструкторское Бюро Пожарных Машин | Fire nozzle |
-
2004
- 2004-10-14 RU RU2004130207/12A patent/RU2278742C1/en active
-
2005
- 2005-09-09 EP EP05792908A patent/EP1812169A1/en not_active Withdrawn
- 2005-09-09 WO PCT/RU2005/000457 patent/WO2006041329A1/en active Application Filing
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2472591C2 (en) * | 2011-04-21 | 2013-01-20 | Сайнмет Ла, Инкорпорейтед | Method of making fine-dispersed mixes of different phase components and device to this end |
| RU2450842C1 (en) * | 2011-06-09 | 2012-05-20 | Олег Савельевич Кочетов | Fire-fighting module by kochetov |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2006041329A1 (en) | 2006-04-20 |
| RU2004130207A (en) | 2006-03-27 |
| EP1812169A1 (en) | 2007-08-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9259746B2 (en) | Adjustable smooth bore nozzle | |
| US5080285A (en) | Automatic paint spray gun | |
| RU2427402C1 (en) | Kochetov's sprayer | |
| RU2428235C1 (en) | Kochetov's vortex sprayer | |
| RU2450837C1 (en) | Foam generator of ejection type | |
| RU2554331C1 (en) | Kochetov's centrifugal vortex burner | |
| RU2647104C2 (en) | Finely divided liquid sprayer | |
| RU2254155C1 (en) | Portable fire-extinguishing device and liquid atomizer | |
| RU2451560C1 (en) | Foam generator of ejection type with vortical sprayer | |
| US6089474A (en) | Hose nozzle apparatus and method | |
| WO2005123264A1 (en) | Liquid atomizer and fire-extinguisher | |
| RU2278742C1 (en) | Liquid sprayer | |
| RU2513174C1 (en) | Foam generator of vortex type | |
| RU124162U1 (en) | FIRE EXTINGUISHER | |
| RU192065U1 (en) | Carriage barrel with medium and low multiplicity air-mechanical foam generator | |
| RU2346756C1 (en) | Compressed air atomiser | |
| RU2563751C1 (en) | Kochetov's pneumatic atomiser | |
| RU2650274C1 (en) | Air additional moistening system | |
| RU2644860C1 (en) | Acoustic atomiser for spraying solutions | |
| RU2258568C1 (en) | Liquid sprayer | |
| RU2264833C1 (en) | Liquid sprayer and fire-extinguisher | |
| RU2655601C1 (en) | Pneumatic fluid sprayer | |
| RU2450840C1 (en) | Foam generator | |
| RU154235U1 (en) | FIRE EXTINGUISHER FOAM GENERATOR FOR COMPLETING A MOBILE EDUCATIONAL COMPLEX FOR TEACHING POPULATION IN THE FIELD OF CIVIL DEFENSE AND PROTECTION AGAINST EXTRAORDINARY SITUATIONS | |
| RU2311673C2 (en) | Flow regulator and fire-extinguisher |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20141216 |