RU2455080C1

RU2455080C1 - Foam generator

Info

Publication number: RU2455080C1
Application number: RU2011119931/05A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов (RU); Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева (RU); Мария Олеговна Стареева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева
Priority date: 2011-05-19
Filing date: 2011-05-19
Publication date: 2012-07-10

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to firefighting equipment. Foam generator comprises casing, distributing and guiding devices. Said casing represents cylindrical shell with annular stiffness ribs mounted on two horizontal support plates with fastening holes. Foam solution distributor is secured to said casing by means of, at least, three spokes arranged along generating lines of truncated-cone surface axially symmetric about cylindrical shell. Larger base of said surface represents casing shell base while smaller base represents foam solution distributor of toroidal surface connected with inlet pipeline with flange and plug on opposite ends. Inlet pipeline divides said toroidal surface into two symmetric parts. Additional pipeline, plugged at both ends, is arranged perpendicular to inlet pipeline and aligned with horizontal axis of said toroidal surface. Diameters of inner cavities of toroidal surface and both pipelines are equal, said cavities being communicated. Branch pipes are jointed to said inner cavities on the side of cylindrical shell. Guiding device consists of inner and outer generating screens made up of aligned truncated-cone surfaces. Note here that inner generating screen is provided with second stiff round ring jointed with first stiff ring by, at least, three spokes. Every spray nozzle consists of case housing two axially symmetric restricting orifices. cylindrical and conic.

EFFECT: higher efficiency.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области противопожарной техники и предназначено для использования в автоматических системах пожаротушения путем генерация высокократной полидисперсной пены в условиях задымления помещения при блокировании быстрогорящих продуктов высокократной полидисперсной пеной.The invention relates to the field of fire fighting equipment and is intended for use in automatic fire extinguishing systems by generating highly multiple polydisperse foam under conditions of smoke in the room while blocking fast-burning products with high-polydisperse foam.

Наиболее близким техническим решением является пеногенератор, содержащий корпус, распределительное и направляющее устройства (патент РФ №2404834, B05B 1/04, 2009 г. - прототип).The closest technical solution is a foam generator containing a housing, a distribution and a guiding device (RF patent No. 2404834, B05B 1/04, 2009 - prototype).

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

Технический результат - повышение эффективности распыления огнетушащего жидкостного раствора пенообразователя (высокократной полидисперсной пены).The technical result is an increase in the spraying efficiency of a fire extinguishing liquid solution of a foaming agent (high polydisperse foam).

Это достигается тем, что в пеногенераторе, содержащем корпус, распределительное и направляющее устройства, корпус выполнен в виде цилиндрической обечайки с круговыми ребрами жесткости по краям, продавленными на обечайке в виде окружностей полусферического профиля, и установлен на двух опорных горизонтальных планках с крепежными отверстиями, причем с одной стороны к корпусу присоединен распределитель пенораствора посредством, по крайней мере трех, спиц, расположенных по образующим усеченной конической поверхности, осесимметричной и соосной цилиндрической обечайке, при этом одним, большим, основанием конической поверхности является основание цилиндрической обечайки корпуса, а другим, меньшим, - распределитель пенораствора, который имеет форму соосной цилиндрической обечайке корпуса тороидальной поверхности, соединенной с вертикально расположенным по отношению к горизонтальным планкам входным трубопроводом с фланцем на одном конце и заглушкой на другом, при этом входной трубопровод делит тороидальную поверхность на две симметричные части, а перпендикулярно входному трубопроводу и соосно горизонтальной оси тороидальной поверхности распределителя расположен дополнительный трубопровод с заглушками на обоих концах, вписываемый во внутренний контур тороидальной поверхности распределителя, причем диаметры внутренних полостей тороидальной поверхности и входного и дополнительного трубопроводов равны между собой, а сами полости соединены между собой, а к внутренним полостям тороидальной поверхности входного и дополнительного трубопроводов подсоединены со стороны цилиндрической обечайки корпуса и параллельно ее оси отводы: укороченные, средние и длинные, заканчивающиеся специальными соплами, ориентированными к направляющему устройству, которое состоит из внутренней и внешней генерирующих сеток, которые выполнены в виде соосных усеченных конических поверхностей, имеющих одно общее основание в виде первого жесткого кольца круглого профиля, соединенного посредством, по крайней мере трех, спиц, расположенных по образующим внешней усеченной конической поверхности, с одним из оснований цилиндрической обечайки корпуса, причем внутренняя генерирующая сетка имеет второе жесткое кольцо круглого профиля, соединенное с первым жестким кольцом посредством, по крайней мере трех, спиц, расположенных по образующим внутренней усеченной конической поверхности, и расположенное перед основанием цилиндрической обечайки корпуса со стороны, противоположной распределителю, при этом каждое из распылительных сопел состоит из корпуса, внутри которого расположены два осесимметричных дросселирующих отверстия: цилиндрическое и коническое.This is achieved by the fact that in a foam generator containing a housing, a distribution and a guiding device, the housing is made in the form of a cylindrical shell with circular stiffening ribs along the edges, squeezed on the shell in the form of circles of a hemispherical profile, and mounted on two horizontal supporting strips with mounting holes, and on the one hand, a foam dispenser is attached to the housing through at least three spokes located along the generatrices of the truncated conical surface, axisymmetric and with axial cylindrical shell, while one larger base of the conical surface is the base of the cylindrical shell of the body, and the other smaller is the foam dispenser, which has the form of a coaxial cylindrical shell of the shell of the toroidal surface, connected to the inlet pipe vertically located relative to the horizontal bars with flange at one end and a plug at the other, while the inlet pipe divides the toroidal surface into two symmetrical parts, and perpendicular to the inlet To the pipe and coaxially with the horizontal axis of the toroidal surface of the distributor there is an additional pipeline with plugs at both ends, inscribed in the inner contour of the toroidal surface of the distributor, the diameters of the internal cavities of the toroidal surface and the inlet and additional pipelines being equal to each other, and the cavities themselves are interconnected, and the internal cavities of the toroidal surface of the inlet and additional pipelines are connected to the side of the cylindrical shell and parallel to its axis, bends: shortened, medium and long, ending with special nozzles oriented to a guiding device, which consists of internal and external generating grids, which are made in the form of coaxial truncated conical surfaces having one common base in the form of a first rigid round ring a profile connected by at least three spokes located along the generatrices of the external truncated conical surface with one of the bases of the cylindrical shell of the housing, the morning generating grid has a second rigid ring of circular profile connected to the first rigid ring by at least three spokes located along the generatrices of the inner truncated conical surface and located in front of the base of the cylindrical shell of the housing from the side opposite to the distributor, each of which is spray nozzles consists of a housing, inside of which are located two axisymmetric throttling holes: cylindrical and conical.

На фиг.1 изображен общий вид пеногенератора, на фиг.2 - схема распылительного сопла.Figure 1 shows a General view of the foam generator, figure 2 is a diagram of a spray nozzle.

Пеногенератор состоит из корпуса 1, выполненного в виде цилиндрической обечайки с круговыми ребрами жесткости по краям (на чертеже не показано), продавленными на обечайке в виде окружностей полусферического профиля. Корпус установлен на двух опорных горизонтальных планках 2 с крепежными отверстиями (на чертеже не показано).The foam generator consists of a housing 1 made in the form of a cylindrical shell with circular stiffening ribs at the edges (not shown in the drawing), pressed on the shell in the form of circles of a hemispherical profile. The housing is mounted on two horizontal support strips 2 with mounting holes (not shown in the drawing).

С одной стороны к корпусу 1 присоединен распределитель 3 пенораствора посредством, по крайней мере трех, спиц 4, расположенных по образующим усеченной конической поверхности, осесимметричной и соосной цилиндрической обечайке, при этом одним, большим, основанием конической поверхности является основание цилиндрической обечайки корпуса 1, а другим, меньшим, - распределитель 3 пенораствора, который имеет форму соосной цилиндрической обечайке корпуса 1 тороидальной поверхности, соединенной с вертикально расположенным по отношению к горизонтальным планкам 2 входным трубопроводом 5 с фланцем на одном конце и заглушкой на другом (на чертеже не показано). При этом входной трубопровод 5 делит тороидальную поверхность на две симметричные части 7 и 8. Перпендикулярно входному трубопроводу 5 и соосно горизонтальной оси тороидальной поверхности распределителя 3 расположен дополнительный трубопровод 6 с заглушками на обоих концах (на чертеже не показано), вписываемый во внутренний контур тороидальной поверхности распределителя 3, причем диаметры внутренних полостей тороидальной поверхности и входного 5 и дополнительного 6 трубопроводов равны между собой, а сами полости соединены между собой. Причем к внутренним полостям 7 и 8 тороидальной поверхности входного 5 и дополнительного 6 трубопроводов подсоединены со стороны цилиндрической обечайки корпуса 1 и параллельно ее оси отводы: укороченные 11, средние 10 и длинные 9, заканчивающиеся распылительными соплами 12, ориентированными к направляющему устройству 16.On one side, a foam dispenser 3 is attached to the housing 1 by means of at least three spokes 4 located along the generatrices of the truncated conical surface, an axisymmetric and coaxial cylindrical shell, the base of the cylindrical shell of the housing 1 being one large base of the conical surface, and another, smaller, is a foam dispenser 3, which has the form of a coaxial cylindrical shell of the housing 1 of a toroidal surface connected to a vertically positioned relative to the horizon lals 2 inlet pipe 5 with a flange at one end and a plug at the other (not shown). In this case, the inlet pipe 5 divides the toroidal surface into two symmetric parts 7 and 8. Perpendicular to the inlet pipe 5 and coaxially with the horizontal axis of the toroidal surface of the distributor 3, there is an additional pipe 6 with plugs at both ends (not shown in the drawing), fit into the inner contour of the toroidal surface distributor 3, and the diameters of the internal cavities of the toroidal surface and the input 5 and additional 6 pipelines are equal to each other, and the cavities themselves are interconnected. Moreover, bends are connected to the internal cavities 7 and 8 of the toroidal surface of the inlet 5 and an additional 6 pipelines from the side of the cylindrical shell of the housing 1 and shortened 11, medium 10 and long 9, ending with spray nozzles 12 oriented to the guiding device 16.

Направляющее устройство 16 состоит из внутренней 15 и внешней 13 генерирующих сеток, которые выполнены в виде соосных усеченных конических поверхностей, имеющих одно общее основание в виде первого жесткого кольца круглого профиля, соединенного посредством, по крайней мере трех, спиц 14, расположенных по образующим внешней 13 усеченной конической поверхности, с одним из оснований цилиндрической обечайки корпуса 1. Внутренняя 15 генерирующая сетка имеет второе жесткое кольцо круглого профиля, соединенное с первым жестким кольцом посредством, по крайней мере трех, спиц (на чертеже не показано), расположенных по образующим внутренней 15 усеченной конической поверхности, и расположенное перед основанием цилиндрической обечайки корпуса 1 со стороны, противоположной распределителю 3.The guiding device 16 consists of an inner 15 and an outer 13 generating grids, which are made in the form of coaxial truncated conical surfaces having one common base in the form of a first rigid ring of a circular profile connected by at least three spokes 14 located along the generatrices of the outer 13 a truncated conical surface, with one of the bases of the cylindrical shell of the housing 1. The inner 15 generating grid has a second rigid ring of circular profile, connected to the first rigid ring by, at least three spokes (not shown in the drawing) located along the generatrices of the inner 15 truncated conical surface, and located in front of the base of the cylindrical shell of the housing 1 from the side opposite to the distributor 3.

Каждое из распылительных сопел 12 (фиг.2) состоит из корпуса 17, внутри которого расположены два осесимметричных дросселирующих отверстия: цилиндрическое 18 и коническое 19. Подача раствора (жидкости) осуществляется сначала через цилиндрическое 18, а затем через коническое 19 дросселирующие отверстия.Each of the spray nozzles 12 (FIG. 2) consists of a housing 17, inside of which there are two axisymmetric throttling holes: cylindrical 18 and conical 19. The solution (liquid) is supplied first through cylindrical 18 and then through conical 19 throttling holes.

Пеногенератор устанавливается непосредственно над зоной возможного возгорания, длина создаваемой струи в горизонтальном или вертикальном положении генератора не превышает 1,8 м.The foam generator is installed directly above the zone of possible ignition; the length of the created jet in the horizontal or vertical position of the generator does not exceed 1.8 m.

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

При возникновении пожара насосная установка (на чертеже не показано) подает раствор пенообразователя из бака-дозатора или пожарной машины во входной трубопровод 5 пеногенератора, откуда он через распределитель 3 пенораствора под давлением подается на отводы 9, 10, 11, сопла 12 которых формируют распыленные струи. Струи с коротких отводов 11 попадают на внешнюю генерирующую сетку 13, а с длинных 9 и средних 10 отводов - на внутреннюю сетку 15.In the event of a fire, a pumping unit (not shown in the drawing) delivers a foaming agent solution from a metering tank or a fire truck to the inlet pipe 5 of the foam generator, from where it is supplied through the foam dispenser 3 to the taps 9, 10, 11, nozzles 12 of which form sprayed jets . The jets from the short taps 11 fall on the external generating grid 13, and from the long 9 and middle 10 taps - on the internal grid 15.

Каждое из распылительных сопел 12 работает следующим образом.Each of the spray nozzles 12 operates as follows.

Жидкость подается по цилиндрическому дросселирующему отверстию 18 в коническое 19, являющееся диффузором, увеличивающим дробление капель жидкости за счет турбулизации потока на выходе. В начале факела распыленная струя раствора пенообразователя имеет наибольшую скорость и при попадании на сетку формируется пена с пузырьками малого размера (2÷3 мм в поперечнике), с удалением от сопла скорость струи падает и далее на сетке формируется пена с более крупными пузырьками (4÷12 мм в поперечнике). Таким образом пеногенератор вырабатывает полидисперсную (разноразмерную по пузырькам) пену, которая обладает свойством быстрого растекания по поверхности.The fluid is supplied through a cylindrical throttling hole 18 to a conical 19, which is a diffuser that increases the fragmentation of liquid droplets due to turbulence in the outlet stream. At the beginning of the plume, the sprayed spray of the foaming agent solution has the highest speed and when it gets on the mesh, foam with small bubbles (2 ÷ 3 mm across) is formed, with the distance from the nozzle, the jet velocity drops and then foam with larger bubbles forms on the mesh (4 ÷ 12 mm across). Thus, the foam generator produces polydisperse (differently sized for bubbles) foam, which has the property of rapid spreading over the surface.

Испытания показали, что даже в условиях интенсивного задымления пена образуется в заданных объемах и имеет хорошую устойчивость к распаданию.Tests have shown that even in conditions of intense smoke, foam is formed in predetermined volumes and has good resistance to decay.

В качестве пенообразователя в таких системах пожаротушения применяется фторсинтетический пенообразователь типа "Мультипена". Работает также на 6%-ном водном растворе фторсодержащего пенообразователя "Подслойный" в условиях задымления помещения.As a foaming agent in such fire extinguishing systems, a fluorosynthetic foaming agent of the "Multipena" type is used. It also works on a 6% aqueous solution of fluorinated foam former "Sublayer" in the conditions of smoke in the room.

Пеногенератор предназначен для автоматических систем пожаротушения закрытых технологических помещений (подача пены на место возгорания), где возможно образование паро- и газовоздушных смесей, например в насосных залах насосных нефтеперекачивающих станций, камерах регулирования давления и т.п.The foam generator is designed for automatic fire extinguishing systems of closed technological rooms (supplying foam to the ignition site), where vapor and gas mixtures can form, for example, in pump rooms of pumping stations, pressure control chambers, etc.

Пеногенератор работает эффективно при следующих оптимальных параметрах технических характеристик:The foam generator works efficiently with the following optimal technical parameters:

Рабочее давление раствора пенообразователя, МПаThe working pressure of the foaming agent, MPa 0.9±0.10.9 ± 0.1 Расход по раствору пенообразователя, л/с, не менееFoaming agent solution consumption, l / s, not less 3,53,5 Производительность по пене, м³/с, не менееProductivity on foam, m ³ / s, not less 1,41.4 Кратность пены, не менееMultiplicity of foam, not less 400400

Claims

A foam generator comprising a housing, a distribution and a guiding device, characterized in that the housing is made in the form of a cylindrical shell with circular stiffening ribs along the edges, squeezed on the shell in the form of circles of a hemispherical profile, and mounted on two horizontal supporting strips with mounting holes, with one the foam dispenser is connected to the housing by at least three spokes located along the generatrices of the truncated conical surface, axisymmetric and coaxial a cylindrical shell, with one large base of the conical surface being the base of the cylindrical shell of the housing, and the other smaller is the foam dispenser, which has the form of a coaxial cylindrical shell of the housing of the toroidal surface, connected to the inlet pipe with a flange vertically located relative to the horizontal bars at one end and a plug at the other, while the inlet pipe divides the toroidal surface into two symmetrical parts, and perpendicular to the inlet pipe there is an additional pipeline with plugs at both ends, coaxial with the horizontal axis of the toroidal surface of the distributor, fit into the inner contour of the toroidal surface of the distributor, the diameters of the internal cavities of the toroidal surface and the input and additional pipelines being equal to each other, and the cavities themselves are interconnected, and to the internal the cavities of the toroidal surface of the inlet and additional pipelines are connected from the side of the cylindrical shell of the housing and Along its axis, bends: shortened, medium and long, ending with spray nozzles oriented to the guiding device, which consists of internal and external generating grids, which are made in the form of coaxial truncated conical surfaces having one common base in the form of a first rigid ring of circular profile, connected by at least three spokes located along the generatrices of the external truncated conical surface with one of the bases of the cylindrical shell of the housing, and inside The lower generating grid has a second rigid ring of circular profile, connected to the first rigid ring by means of at least three spokes located along the generatrices of the internal truncated conical surface, and located in front of the base of the cylindrical shell of the housing from the side opposite to the distributor, wherein each of the spray nozzles consists of from the housing, inside of which there are two axisymmetric throttling holes: cylindrical and conical.