RU2501612C1 - Acoustic foaming system - Google Patents

Acoustic foaming system Download PDF

Info

Publication number
RU2501612C1
RU2501612C1 RU2012147648/05A RU2012147648A RU2501612C1 RU 2501612 C1 RU2501612 C1 RU 2501612C1 RU 2012147648/05 A RU2012147648/05 A RU 2012147648/05A RU 2012147648 A RU2012147648 A RU 2012147648A RU 2501612 C1 RU2501612 C1 RU 2501612C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
resonator
cavity
annular
housing
Prior art date
Application number
RU2012147648/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Савельевич Кочетов
Мария Олеговна Стареева
Мария Михайловна Стареева
Original Assignee
Олег Савельевич Кочетов
Мария Олеговна Стареева
Мария Михайловна Стареева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Олег Савельевич Кочетов, Мария Олеговна Стареева, Мария Михайловна Стареева filed Critical Олег Савельевич Кочетов
Priority to RU2012147648/05A priority Critical patent/RU2501612C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2501612C1 publication Critical patent/RU2501612C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Nozzles (AREA)

Abstract

FIELD: fire prevention facilities.
SUBSTANCE: invention refers to fire-fighting equipment, and can be used in high fire risk industrial and civil buildings for fire source localisation. In an acoustic foaming system, an acoustic oscillation generator represents a conical nozzle coaxial with a body, and having a ring orifice. An external diameter of the orifice is formed by a nozzle exit and a resonant pin, and a ring resonant cavity formed by the resonant pin and a cylindrical cavity with an external diameter in a fastener. The resonant cavity is spaced from the nozzle exit. An air pipe is perpendicular to a body axis and connected to a ring cavity formed by a cylinder and an internal surface of the body. The cylinder comprises a casing with orifices coaxial with the ring orifices. The cylinder also accommodates the resonant pin. The sprayed fluid is supplied through a pipe perpendicular to the body axis to the ring cavity formed by a housing and an external surface of the nozzle. One end face of the housing is uniform and connected to the body. Another end face enclosing the conical nozzle comprises a number of orifices coaxial with the ring orifice. From the side opposite the resonant cavity, there is an adjustment mechanism in the form of a hand wheel with a packer mounted on a free end of the cylinder. A foaming mesh mouth is attached to an end opposite to the hand wheel on the end face of the housing.
EFFECT: more effective fire extinguishment ensured by implementing the acoustic sprayer.
1 dwg

Description

Изобретение относится к противопожарной технике и может быть использовано в промышленных и гражданских объектах с повышенной пожарной опасностью для локализации очагов возгорания.The invention relates to fire fighting equipment and can be used in industrial and civilian facilities with increased fire hazard for the localization of fires.

Наиболее близким объектом к заявленному по технической сущности является пеногенератор, содержащий корпус, распылительное устройство и раструб (патент РФ №2451559 - прототип).The closest object to the declared technical essence is a foam generator containing a housing, a spray device and a bell (RF patent No. 2451559 - prototype).

Недостатком прототипа является невозможность создания оптимальной структуры потока вследствии отсутствия его акустической турбулизации на выходе.The disadvantage of the prototype is the inability to create the optimal flow structure due to the lack of its acoustic turbulization at the output.

Технический результат - повышение эффективности пожаротушения за счет введения акустического распылительного устройства.EFFECT: increased fire extinguishing efficiency due to the introduction of an acoustic spray device.

Это достигается тем, что в акустическом пеногенераторе, содержащим генератор акустических колебаний в виде сопла и резонатора, патрубков для подвода воздуха и жидкости, генератор акустических колебаний выполнен в виде конического сопла, соосного с корпусом и имеющего кольцевое дроссельное отверстие с внешним диаметром dс, образованное срезом сопла и резонаторным стержнем диаметром dст и кольцевого объемного резонатора длиной h, образованного резонаторным стержнем и цилиндрической полостью с внешним диаметром dр в крепежном элементе, при этом полость объемного резонатора отстоит от среза сопла на расстоянии b, а патрубок для подачи воздуха расположен перпендикулярно оси корпуса и соединен с кольцевой полостью, образованной валиком и внутренней поверхностью корпуса, при этом на валике закреплена обойма с дроссельными отверстиями, соосными с кольцевым дроссельным отверстием, а также соосно закреплен резонаторный стержень, а распыляемая жидкость подается через патрубок, расположенный перпендикулярно оси корпуса в кольцевую полость, образованную кожухом и внешней поверхностью сопла, при этом один торец кожуха выполнен сплошным и связан с корпусом, а в другом торце, охватывающем коническое сопло выполнены дроссельные отверстия, соосные с кольцевым дроссельным отверстием, при этом со стороны, противоположной объемному резонатору, предусмотрено регулировочное устройство в виде маховичка с сальником, которое установлено на свободном конце валика, а отношение длины h кольцевого объемного резонатора к расстоянию b от открытой поверхности полости объемного резонатора до среза сопла лежит в оптимальном интервале величин h/b=0,7÷1,3; отношение внешнего диаметра dр кольцевого объемного резонатора к диаметру dст внешней цилиндрической поверхности резонаторного стержня лежит в оптимальном интервале величин: dp/dст=1,2÷1,9; отношение диаметра dс кольцевого дроссельного отверстия сопла к диаметру dст внешней цилиндрической поверхности резонаторного стержня лежит в оптимальном интервале величин: dc/dст=1,1÷1,7, а на конце, противоположном маховичку, на торцевой части кожуха закреплен раструб с сеткой для образования обильной пены.This is achieved by the fact that in an acoustic foam generator containing an acoustic oscillator in the form of a nozzle and a resonator, nozzles for supplying air and liquid, the acoustic oscillator is made in the form of a conical nozzle coaxial with the housing and having an annular throttle bore with an outer diameter dc formed by a cut nozzle and a resonator rod with a diameter dst and an annular volume resonator of length h formed by a resonator rod and a cylindrical cavity with an external diameter dp in the fastener, p and the cavity of the cavity resonator is separated from the nozzle exit at a distance b, and the pipe for air supply is perpendicular to the axis of the housing and connected to the annular cavity formed by the roller and the inner surface of the housing, while on the roller there is a clip with throttle holes coaxial with the ring throttle hole and the resonator rod is coaxially fixed, and the sprayed liquid is supplied through a nozzle located perpendicular to the axis of the housing into the annular cavity formed by the casing and the outer surface the nozzle, while one end of the casing is made continuous and connected with the body, and in the other end, covering the conical nozzle, throttle holes are made, coaxial with the annular throttle hole, while on the side opposite to the volume resonator an adjustment device is provided in the form of a handwheel with an oil seal , which is installed on the free end of the roller, and the ratio of the length h of the annular volume resonator to the distance b from the open surface of the cavity of the volume resonator to the nozzle exit vomited values h / b = 0,7 ÷ 1,3; the ratio of the outer diameter dp of the annular volume resonator to the diameter dst of the outer cylindrical surface of the resonator rod lies in the optimal range of values: d p / d article = 1.2 ÷ 1.9; the ratio of the diameter dc of the annular throttle aperture of the nozzle to the diameter dst of the outer cylindrical surface of the resonator rod lies in the optimal range of values: d c / d article = 1.1 ÷ 1.7, and at the end opposite the handwheel, a socket with a mesh is fixed to the end of the casing for the formation of abundant foam.

На чертеже изображена схема акустического пеногенератора для систем пожаротушения.The drawing shows a diagram of an acoustic foam generator for fire extinguishing systems.

Акустический пеногенератор содержит цилиндрический корпус 1 с размещенным внутри генератором звуковых колебаний ультразвукового частотного диапазона, выполненного в виде конического сопла 10, соосного с корпусом 1, и имеющего кольцевое дроссельное отверстие 11 с внешним диаметром dс, образованное срезом сопла и резонаторным стержнем 12 диаметром dст и кольцевого объемного резонатора 14 длиной h, образованного резонаторным стержнем 12 и цилиндрической полостью с внешним диаметром dр в крепежном элементе 13, при этом полость объемного резонатора 14 отстоит от среза сопла 10 на расстоянии b. Воздух под давлением подается через патрубок 3, расположенный перпендикулярно оси корпуса 1 в кольцевую полость 7, образованную валиком 4 и внутренней поверхностью корпуса 1. На валике 4 закреплена обойма 5 с дроссельными отверстиями 6, соосными с кольцевым дроссельным отверстием 11, а также соосно закреплен резонаторный стержень 12. Обойма 5 контактирует по скользящей посадке с цилиндрическим хвостовиком сопла 10. Распыляемая жидкость подается через патрубок 2, расположенный перпендикулярно оси корпуса 1 в кольцевую полость 15, образованную кожухом 8 и внешней поверхностью сопла 10, при этом один торец кожуха выполнен сплошным и связан с корпусом 1, а в другом торце, охватывающем коническое сопла 10 выполнены дроссельные отверстия 9, соосные с кольцевым дроссельным отверстием 11.The acoustic foam generator contains a cylindrical housing 1 with an ultrasonic frequency range acoustic oscillation generator arranged in the form of a conical nozzle 10 coaxial with the housing 1 and having an annular orifice 11 with an outer diameter dc formed by a nozzle exit and a resonator rod 12 with a diameter dst and an annular of a cavity resonator 14 of length h formed by a resonator rod 12 and a cylindrical cavity with an outer diameter dp in the fastening element 13, while the cavity of the cavity resonates RA 14 is separated from the nozzle exit 10 by a distance of b. Air is supplied under pressure through a pipe 3 located perpendicular to the axis of the housing 1 into the annular cavity 7 formed by the roller 4 and the inner surface of the housing 1. A holder 5 is fixed to the roller 4 with throttle holes 6, coaxial with the annular throttle hole 11, and also resonantly coaxially fixed rod 12. The holder 5 contacts in a sliding fit with the cylindrical shank of the nozzle 10. The sprayed liquid is supplied through a pipe 2 located perpendicular to the axis of the housing 1 into the annular cavity 15 formed by the skin the ear 8 and the outer surface of the nozzle 10, while one end of the casing is solid and connected with the housing 1, and in the other end, covering the conical nozzle 10, throttle holes 9 are made, coaxial with the annular throttle hole 11.

Для изменения степени распыла раствора в корпусе 1 со стороны, противоположной объемному резонатору 14, предусмотрено регулировочное устройство в виде маховичка 16 с сальником 17, которое установлено на свободном конце валика 4. На конце, противоположном маховичку 16, на торцевой части кожуха 8 закреплен раструб 18 с сеткой 19 для образования обильной пены.To change the degree of dispersion of the solution in the housing 1 from the side opposite to the volume resonator 14, an adjustment device is provided in the form of a handwheel 16 with an oil seal 17, which is mounted on the free end of the roller 4. At the end opposite to the handwheel 16, a bell 18 is fixed to the end of the casing 8 with mesh 19 for the formation of abundant foam.

Для оптимальной работы акустического пеногенератора должны соблюдаться следующие соотношения ее параметров:For optimal operation of an acoustic foam generator, the following ratios of its parameters must be observed:

Отношение длины h кольцевого объемного резонатора 14 к расстоянию b от открытой поверхности полости объемного резонатора 14 до среза сопла 10 лежит в оптимальном интервале величин h/b=0,7÷1,3;The ratio of the length h of the annular volume resonator 14 to the distance b from the open surface of the cavity of the volume resonator 14 to the nozzle exit 10 lies in the optimal range of values h / b = 0.7 ÷ 1.3;

Отношение внешнего диаметра dp кольцевого объемного резонатора 14 к диаметру dст внешней цилиндрической поверхности резонаторного стержня 12, лежит в оптимальном интервале величин: dp/dст=1,2÷1,9;The ratio of the outer diameter dp of the annular cavity resonator 14 to the diameter dst of the outer cylindrical surface of the resonator rod 12 lies in the optimal range of values: d p / d article = 1.2 ÷ 1.9;

Отношение диаметра dс кольцевого дроссельного отверстия 11 сопла к диаметру dст внешней цилиндрической поверхности резонаторного стержня 12, лежит в оптимальном интервале величин: dc/dст=1,1÷1,7.The ratio of the diameter dc of the annular throttle hole 11 of the nozzle to the diameter dst of the outer cylindrical surface of the resonator rod 12 lies in the optimal range of values: d c / d st = 1.1 ÷ 1.7.

Акустический пеногенератор для систем пожаротушения работает следующим образом.Acoustic foam generator for fire extinguishing systems works as follows.

Распыливающий агент, например воздух, подается по патрубку 3 в полость 7, затем через дроссельные отверстия 6 обоймы 5 в кольцевое дроссельное отверстие 11 с внешним диаметром dс, образованное срезом сопла и резонаторным стержнем 12, и затем встречает на своем пути кольцевой объемный резонатор 14. В результате прохождения резонатора 14 распыливающим агентом (например воздухом) в последнем возникают пульсации давления, создающие акустические колебания, частота которых зависит от параметров резонатора. Акустические колебания распыливающего агента способствуют более тонкому распыливанию жидкости, подаваемой через патрубок 2 в полость 15, образованную кожухом 8 и внешней поверхностью сопла 10, откуда она попадает на дроссельные отверстия 9 в торце кожуха 8 и затем дробится под воздействием акустических колебаний воздуха на мелкие капли, в результате чего образуется факел распыленного раствора с воздухом, корневой угол которого определяется величиной угла наклона конической поверхности сопла 10. Опыты показали, что при давлении воздуха 100 кПа средний диаметр капель составляет 90 мкм, при увеличении давления воздуха примерно в 4 раза (до 400 кПа) средний диаметр капель уменьшается незначительно и составляет 87 мкм.The spraying agent, for example air, is supplied through the nozzle 3 to the cavity 7, then through the throttle holes 6 of the cage 5 into the annular throttle hole 11 with an outer diameter dc, formed by the nozzle exit and the resonator rod 12, and then meets the ring cavity resonator 14 in its path. As a result of the passage of the resonator 14 by a spraying agent (for example, air), pressure pulsations arise in the latter, creating acoustic vibrations, the frequency of which depends on the parameters of the resonator. The acoustic vibrations of the spraying agent contribute to finer atomization of the liquid supplied through the pipe 2 to the cavity 15, formed by the casing 8 and the outer surface of the nozzle 10, from where it enters the throttle holes 9 in the end face of the casing 8 and then crushes under the influence of acoustic air vibrations into small drops, as a result, a torch of a sprayed solution with air forms, the root angle of which is determined by the angle of inclination of the conical surface of the nozzle 10. Experiments have shown that at an air pressure of 100 k and the average droplet diameter is 90 .mu.m, with increasing air pressure is about 4 times (up to 400 kPa), the mean droplet diameter decreases insignificantly and is 87 microns.

Claims (1)

Акустический пеногенератор, содержащий корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, патрубков для подвода воздуха и жидкости и раструб, отличающийся тем, что генератор акустических колебаний выполнен в виде конического сопла, соосного с корпусом, и имеющего кольцевое дроссельное отверстие с внешним диаметром dc, образованное срезом сопла и резонаторным стержнем диаметром dст и кольцевого объемного резонатора длиной h, образованного резонаторным стержнем и цилиндрической полостью с внешним диаметром dp в крепежном элементе, при этом полость объемного резонатора отстоит от среза сопла на расстоянии b, а патрубок для подачи воздуха расположен перпендикулярно оси корпуса и соединен с кольцевой полостью, образованной валиком и внутренней поверхностью корпуса, при этом на валике закреплена обойма с дроссельными отверстиями, соосными с кольцевым дроссельным отверстием, а также соосно закреплен резонаторный стержень, а распыляемая жидкость подается через патрубок, расположенный перпендикулярно оси корпуса в кольцевую полость, образованную кожухом и внешней поверхностью сопла, при этом один торец кожуха выполнен сплошным и связан с корпусом, а в другом торце, охватывающем коническое сопло, выполнены дроссельные отверстия, соосные с кольцевым дроссельным отверстием, при этом со стороны, противоположной объемному резонатору, предусмотрено регулировочное устройство в виде маховичка с сальником, которое установлено на свободном конце валика, а отношение длины h кольцевого объемного резонатора к расстоянию b от открытой поверхности полости объемного резонатора до среза сопла лежит в оптимальном интервале величин h/b=0,7÷1,3; отношение внешнего диаметра dр кольцевого объемного резонатора к диаметру dст внешней цилиндрической поверхности резонаторного стержня лежит в оптимальном интервале величин: dp/dст=1,2÷1,9; отношение диаметра dc кольцевого дроссельного отверстия сопла к диаметру dст внешней цилиндрической поверхности резонаторного стержня лежит в оптимальном интервале величин: dс/dст=1,1÷1,7, а на конце, противоположном маховичку, на торцевой части кожуха закреплен раструб с сеткой для образования обильной пены. An acoustic foam generator containing a housing with an acoustic oscillator located inside the nozzle and resonator, nozzles for supplying air and liquid and a bell, characterized in that the acoustic oscillator is made in the form of a conical nozzle, coaxial with the housing, and having an annular orifice with an external diameter dc formed by a nozzle exit and a resonator rod with a diameter dst and an annular volume resonator of length h formed by a resonator rod and a cylindrical cavity with an external d with the diameter dp in the fastener, the cavity of the cavity resonator is separated from the nozzle exit by a distance b, and the pipe for air supply is perpendicular to the axis of the housing and connected to the annular cavity formed by the roller and the inner surface of the housing, while the holder is fixed to the roller with throttle holes coaxial with the annular throttle aperture, and also the resonator rod is coaxially fixed, and the sprayed liquid is supplied through a pipe located perpendicular to the axis of the housing into the annular cavity, about developed by the casing and the outer surface of the nozzle, while one end of the casing is solid and connected to the casing, and in the other end covering the conical nozzle, throttle holes are made, coaxial with the annular throttle hole, and an adjustment device is provided from the side opposite to the volume resonator in the form of a handwheel with an oil seal, which is installed on the free end of the roller, and the ratio of the length h of the annular volume resonator to the distance b from the open surface of the cavity of the volume resonator to c the nozzle cut lies in the optimal range of values h / b = 0.7 ÷ 1.3; the ratio of the outer diameter dp of the annular volume resonator to the diameter dst of the outer cylindrical surface of the resonator rod lies in the optimal range of values: d p / d article = 1.2 ÷ 1.9; the ratio of the diameter dc of the annular throttle hole of the nozzle to the diameter dst of the outer cylindrical surface of the resonator rod lies in the optimal range of values: d c / d st = 1.1 ÷ 1.7, and at the end opposite the handwheel, a bell with a mesh is fixed to the end of the casing for the formation of abundant foam.
RU2012147648/05A 2012-11-09 2012-11-09 Acoustic foaming system RU2501612C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012147648/05A RU2501612C1 (en) 2012-11-09 2012-11-09 Acoustic foaming system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012147648/05A RU2501612C1 (en) 2012-11-09 2012-11-09 Acoustic foaming system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2501612C1 true RU2501612C1 (en) 2013-12-20

Family

ID=49785089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012147648/05A RU2501612C1 (en) 2012-11-09 2012-11-09 Acoustic foaming system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2501612C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2622929C1 (en) * 2016-10-10 2017-06-21 Олег Савельевич Кочетов Acoustic nozzle
RU2647925C1 (en) * 2017-07-07 2018-03-21 Олег Савельевич Кочетов Device for drying of solutions and suspensions in fluidized bed of inert bodies
RU2649737C1 (en) * 2017-06-26 2018-04-04 Олег Савельевич Кочетов Air additional moistening system
RU2650274C1 (en) * 2017-06-29 2018-04-11 Олег Савельевич Кочетов Air additional moistening system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4396356A (en) * 1979-01-26 1983-08-02 Lincoln Thompson Aspirator and aspirating system
RU2401681C1 (en) * 2009-08-06 2010-10-20 Олег Савельевич Кочетов Acoustic foam generator
RU2401679C1 (en) * 2009-08-06 2010-10-20 Олег Савельевич Кочетов Foam generator of acoustic type
RU2401682C1 (en) * 2009-08-06 2010-10-20 Олег Савельевич Кочетов Acoustic foam generator
RU2009127561A (en) * 2009-07-20 2011-01-27 Олег Савельевич Кочетов (RU) FOAM GENERATOR
RU2009130094A (en) * 2009-08-06 2011-02-20 Олег Савельевич Кочетов (RU) FOAM GENERATOR WITH ACOUSTIC NOZZLE

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4396356A (en) * 1979-01-26 1983-08-02 Lincoln Thompson Aspirator and aspirating system
RU2009127561A (en) * 2009-07-20 2011-01-27 Олег Савельевич Кочетов (RU) FOAM GENERATOR
RU2401681C1 (en) * 2009-08-06 2010-10-20 Олег Савельевич Кочетов Acoustic foam generator
RU2401679C1 (en) * 2009-08-06 2010-10-20 Олег Савельевич Кочетов Foam generator of acoustic type
RU2401682C1 (en) * 2009-08-06 2010-10-20 Олег Савельевич Кочетов Acoustic foam generator
RU2009130094A (en) * 2009-08-06 2011-02-20 Олег Савельевич Кочетов (RU) FOAM GENERATOR WITH ACOUSTIC NOZZLE

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2622929C1 (en) * 2016-10-10 2017-06-21 Олег Савельевич Кочетов Acoustic nozzle
RU2649737C1 (en) * 2017-06-26 2018-04-04 Олег Савельевич Кочетов Air additional moistening system
RU2650274C1 (en) * 2017-06-29 2018-04-11 Олег Савельевич Кочетов Air additional moistening system
RU2647925C1 (en) * 2017-07-07 2018-03-21 Олег Савельевич Кочетов Device for drying of solutions and suspensions in fluidized bed of inert bodies

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2622929C1 (en) Acoustic nozzle
RU2409787C1 (en) Acoustic atomiser
RU2427402C1 (en) Kochetov's sprayer
RU2481159C1 (en) Fluid sprayer
RU2474452C1 (en) Fluid sprayer
RU2536195C1 (en) Atomiser spreader
RU2416444C1 (en) Fluid sprayer
RU2501612C1 (en) Acoustic foaming system
RU2451560C1 (en) Foam generator of ejection type with vortical sprayer
RU2647104C2 (en) Finely divided liquid sprayer
RU2542239C1 (en) Liquid atomiser
RU2530128C1 (en) Acoustic sprayer
RU2456042C1 (en) Foamgenerator of ejection type
RU2526784C1 (en) Fluid sprayer
RU2297865C1 (en) Irrigator
RU2586556C1 (en) Liquid flow spreader of ejection type
RU2551063C1 (en) Fluid sprayer
RU2526783C1 (en) Kochetov's fluid fine sprayer
RU2622944C1 (en) Acoustic nozzle of kochetov for spraying solutions
RU2536196C1 (en) Atomiser by kochetov
RU2657979C1 (en) Pneumatic liquid sprayer with acoustic head
RU2465517C1 (en) Acoustic sprayer
RU2465516C1 (en) Acoustic sprayer by kochetov
RU2516164C1 (en) Foam generator
RU2633869C1 (en) Pneumatic liquid sprayer with sound head