RU2624110C1 - Foam generator - Google Patents

Foam generator Download PDF

Info

Publication number
RU2624110C1
RU2624110C1 RU2016109920A RU2016109920A RU2624110C1 RU 2624110 C1 RU2624110 C1 RU 2624110C1 RU 2016109920 A RU2016109920 A RU 2016109920A RU 2016109920 A RU2016109920 A RU 2016109920A RU 2624110 C1 RU2624110 C1 RU 2624110C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
cylindrical
diffuser
annular chamber
gas
Prior art date
Application number
RU2016109920A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Татьяна Дмитриевна Ходакова
Original Assignee
Татьяна Дмитриевна Ходакова
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 Татьяна Дмитриевна Ходакова filed Critical Татьяна Дмитриевна Ходакова
Priority to RU2016109920A priority Critical patent/RU2624110C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2624110C1 publication Critical patent/RU2624110C1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C31/00—Delivery of fire-extinguishing material
    • A62C31/02—Nozzles specially adapted for fire-extinguishing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • 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
    • B05B7/0018—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 with devices for making foam

Landscapes

  • Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Abstract

FIELD: fire safety.
SUBSTANCE: in the foam generator, the slotted nozzle is made combined and consists of two mutually perpendecular rectangular parallelepipeds with throttling through holes of rectangular cross section connected to the housing cavity. A flow divider is rigidly connected to a circular plate with a slotted nozzle attached to it, which is axisymmetrically connected to the branch pipe. The divider is made in the form of a diffuser and a cylindrical shell connected in series, separated by a perforated disk installed perpendicular to the divider axis. A riund mesh element is installed in the outlet section of the cylindrical shell.
EFFECT: increased effectiveness of fire extinguishing by increasing the range of the gas-droplet jet and expanded area of the gas-droplet jet.
2 dwg

Description

Изобретение относится к технологии генерации газокапельных струй повышенной дальнобойности и может использоваться в противопожарной технике, в сельском хозяйстве при орошении земель и других отраслях, связанных с необходимостью создания дальнобойных газожидкостных струй.The invention relates to a technology for generating gas-droplet jets of increased long-range and can be used in fire fighting equipment, agriculture, irrigation and other industries associated with the need to create long-range gas-liquid jets.

Наиболее близким объектом заявленного устройства является установка для создания газокапельной струи по патенту РФ №21075541, которая содержит систему подачи жидкости и газа и газодинамическое сопло с камерой смешения жидкости и газа.The closest object of the claimed device is the installation for creating a gas-droplet jet according to the patent of the Russian Federation No. 21075541, which contains a fluid and gas supply system and a gas-dynamic nozzle with a chamber for mixing liquid and gas.

Недостаток известного устройства заключается в невозможности увеличения с помощью известных средств дальности полета газокапельной струи свыше 50 м, что необходимо, например, для тушения пожаров в многоэтажных зданиях и высотных сооружениях.A disadvantage of the known device is the impossibility of increasing, with the help of known means, the range of a gas-droplet jet over 50 m, which is necessary, for example, to extinguish fires in high-rise buildings and high-rise structures.

Технический результат - повышение эффективности пожаротушения путем увеличения дальности полета газокапельной струи и расширения зоны подачи газокапельной струи.EFFECT: increased fire extinguishing efficiency by increasing the range of a gas-droplet jet and expanding the zone of supply of a gas-droplet jet.

Это достигается тем, что в устройстве для создания газокапельной струи, содержащем системы подачи жидкости и газа и сопло, система подачи жидкости осуществляется по двум направлениям, включающим осевую подачу жидкости через подводящий патрубок и, последовательно соединенные и соосные с ним конфузор и цилиндрическое сопло, а тангенциальная подача жидкости осуществляется через коаксиальный с цилиндрическим соплом корпус в виде цилиндроконической гильзы, на цилиндрической части которой закреплена вихревая кольцевая камера с патрубком для подачи жидкости, при этом по краям кольцевой камеры выполнены два ряда подводящих жидкость тангенциальных каналов, при этом в каждом ряду имеется по крайней мере три тангенциальных канала, соединяющих кольцевую камеру с цилиндрической полостью корпуса, к которой соосно прикреплена круглая пластина, расположенная перпендикулярно оси вихревой кольцевой камеры и жестко соединенная с цилиндрической полостью корпуса в ее концевом сечении, а перпендикулярно круглой пластине прикреплено щелевое сопло, а щелевое сопло выполнено комбинированным и состоящим из двух взаимно перпендикулярных прямоугольных параллелепипедов с дроссельными сквозными отверстиям прямоугольного сечения, соединенными с полостью корпуса.This is achieved by the fact that in the device for creating a gas-droplet jet containing liquid and gas supply systems and a nozzle, the liquid supply system is carried out in two directions, including the axial liquid supply through the inlet pipe and the confuser and the cylindrical nozzle connected in series and coaxial with it, and tangential fluid supply is carried out through a coaxial housing with a cylindrical nozzle in the form of a cylinder-conical sleeve, on the cylindrical part of which a vortex annular chamber with a nozzle is fixed In order to supply fluid, in this case, two rows of tangential channels supplying liquid are made along the edges of the annular chamber, while in each row there are at least three tangential channels connecting the annular chamber to the cylindrical cavity of the casing, to which a circular plate coaxially attached perpendicular to the vortex axis is coaxially attached an annular chamber and rigidly connected to the cylindrical cavity of the housing in its end section, and a slot nozzle is attached perpendicular to the round plate, and the slot nozzle is made a combination bathrooms and consisting of two mutually perpendicular rectangular parallelepipeds with a throttle through-holes of rectangular cross section connected to the body cavity.

На фиг. 1 изображена функциональная схема вихревого пеногенератора, на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.In FIG. 1 shows a functional diagram of a vortex foam generator, FIG. 2 is a view A in FIG. one.

Пеногенератор (фиг. 1) содержит систему подачи жидкости по двум направлениям, включающую осевую подачу жидкости через подводящий патрубок 1, и последовательно соединенные и соосные с ним конфузор 3 и цилиндрическое сопло 4. Тангенциальная подача жидкости осуществляется через коаксиальный с цилиндрическим соплом 4 корпус 5 в виде цилиндрической гильзы, на цилиндрической части которой закреплена вихревая кольцевая камера 6 с патрубком 7 для подачи жидкости, при этом по краям кольцевой камеры 6 выполнены два ряда 8 и 9 подводящих жидкость тангенциальных каналов (не показано), при этом в каждом ряду имеется по крайней мере три тангенциальных канала, соединяющих кольцевую камеру 6 с цилиндрической полостью 10 корпуса 5, к которой соосно прикреплена круглая пластина 11 (фиг. 2), расположенная перпендикулярно оси вихревой кольцевой камеры 6 и жестко соединенная с цилиндрической полостью 10 корпуса 5 в ее концевом сечении, а перпендикулярно круглой пластине 11 прикреплено щелевое сопло 12, которое выполнено комбинированным и состоит из двух взаимно перпендикулярных прямоугольных параллелепипедов 13 и 14 с дроссельными сквозными отверстием прямоугольного сечения, соединенными с полостью корпуса 5. К круглой пластине 11 с прикрепленным к ней щелевым соплом 12, осесимметрично подводящему патрубку 1, жестко присоединен диффузор 15 с рассекателем потока 16, расположенным перпендикулярно оси подводящего патрубка 1 и размещенным у среза выходного сечения диффузора 15.The foam generator (Fig. 1) contains a fluid supply system in two directions, including an axial fluid supply through the inlet pipe 1, and a confuser 3 and a cylindrical nozzle 4 connected in series and coaxial with it. The tangential fluid supply is carried out through the housing 5, coaxial with the cylindrical nozzle 4, into in the form of a cylindrical sleeve, on the cylindrical part of which a vortex annular chamber 6 is fixed with a nozzle 7 for supplying liquid, while along the edges of the annular chamber 6 there are two rows 8 and 9 of fluid supplying tangent There are at least three tangential channels in each row connecting the annular chamber 6 with the cylindrical cavity 10 of the housing 5, to which the circular plate 11 is coaxially attached (Fig. 2), located perpendicular to the axis of the vortex annular chamber 6 and rigidly connected to the cylindrical cavity 10 of the housing 5 in its end section, and perpendicular to the circular plate 11, a slit nozzle 12 is attached, which is combined and consists of two mutually perpendicular rectangular parallelepipes ipedov 13 and 14 with a throttle through-hole of rectangular cross section connected to the cavity of the housing 5. To a round plate 11 with a slotted nozzle 12 attached thereto, axisymmetrically leading to the nozzle 1, a diffuser 15 is rigidly attached to the flow divider 16 located perpendicular to the axis of the inlet nozzle 1 and placed at the exit section of the diffuser 15.

Возможен вариант, когда щелевое сопло выполнено комбинированным и состоящим из двух взаимно перпендикулярных прямоугольных параллелепипедов с дроссельными сквозными отверстиям прямоугольного сечения, соединенными с полостью корпуса, а к круглой пластине 11 с прикрепленным к ней щелевым соплом 12, осесимметрично подводящему патрубку 1, жестко присоединен рассекатель потока, выполненный в виде последовательно соединенных между собой диффузора 15 и цилиндрической обечайки 16, разделенных между собой перфорированным диском 17, установленным перпендикулярно оси рассекателя, а в выходном сечении цилиндрической обечайки 16 установлен сетчатый элемент 18 круглого профиля.A variant is possible when the slotted nozzle is made combined and consisting of two mutually perpendicular rectangular parallelepipeds with throttle through-holes of rectangular cross section connected to the body cavity, and to the round plate 11 with the slotted nozzle 12 attached to it, axisymmetrically supplying the pipe 1, a flow divider is rigidly attached made in the form of a diffuser 15 and a cylindrical shell 16 connected in series, interconnected by a perforated disk 17, are installed axis perpendicular to the deflector and in the outlet section of the cylindrical shell 16 is a mesh member 18 round profile.

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

Вихревой пеногенератор перемещается в исходное положение с помощью транспортного средства (не показано) и направляется в сторону объекта, к которому должна осуществляться подача газокапельной струи, посредством управляющего воздействия системы управления перемещением сопла (не показано). Включается турбокомпрессорная установка, являющаяся частью системы подачи газа и ускоренный воздушный поток из выходного устройства силовой установки направляется в ввод 2 подачи газа в камеру смешения 10, где происходит образование двухфазного потока.The vortex foam generator is moved to its original position by means of a vehicle (not shown) and is directed towards the object to which the gas-droplet jet is to be supplied by means of the control action of the nozzle movement control system (not shown). The turbocompressor unit, which is part of the gas supply system, is turned on and the accelerated air flow from the output device of the power plant is sent to the gas supply inlet 2 to the mixing chamber 10, where a two-phase flow is formed.

Вихри жидкости впрыскиваются в камеру смешения 10 через размещенные в ней рядами 8 и 9 тангенциальные каналы, которые смешиваются с набегающим воздушным потоком, в результате чего образуется газокапельный поток. Максимальные значения давления воздуха на входе в сопло и относительной концентрации воды в двухфазном потоке выбираются из условия предельно плотной упаковки частиц воды в воздушном потоке: gP=5,7108 Па, где Р - давление газа на входе в сопло; g- относительная концентрация воды в двухфазном потоке. Для достижения необходимой (свыше 50 м) дальности полета газокапельной струи давление газа (воздуха) на входе в сопло должно превышать Ρ=5,510511а;Liquid vortices are injected into the mixing chamber 10 through tangential channels placed in rows 8 and 9, which are mixed with the incoming air flow, resulting in a gas-droplet flow. The maximum values of the air pressure at the inlet to the nozzle and the relative concentration of water in the two-phase flow are selected from the condition of extremely tight packing of water particles in the air flow: gP = 5.7108 Pa, where P is the gas pressure at the inlet to the nozzle; g is the relative concentration of water in the two-phase flow. To achieve the required (over 50 m) range of a gas-droplet jet, the gas (air) pressure at the inlet to the nozzle must exceed Ρ = 5.510511a;

g=Gввoд/Gвoз=4,9,g = Gin / Gin = 4.9,

где Gввод=26 кг/с - массовый расход воды; Gввоз=5.3 кг/с - массовый расход воздуха; Тсм=298 К - температура двухфазного потока; L=1500 мм - длина корпуса 5 цилиндрической гильзы с соплом; D=50 мкм - средний диаметр капель воды в воздушном потоке.where Gin = 26 kg / s is the mass flow rate of water; Ginvoise = 5.3 kg / s - mass air flow; Tcm = 298 K is the temperature of the two-phase flow; L = 1500 mm - the length of the body 5 of the cylindrical sleeve with a nozzle; D = 50 microns - the average diameter of water droplets in the air stream.

Созданный в камере смешения 10 двухфазный поток при указанных выше параметрах разгоняется в щелевом комбинированном сопле 12 в двух взаимно перпендикулярных направлениях по дроссельным сквозным отверстиям прямоугольного сечения, выполненных прямоугольных параллелепипедах 13 и 14. Использование комбинированного сопла позволяет компактировать газокапельную струю при относительно однородном распределении капель воды по сечению струи и расширить зону подачи газокапельной струи. Диффузор 15 с рассекателем потока 16 способствуют повышению мелкодисперсности двухфазного потока.The two-phase flow created in the mixing chamber 10 with the above parameters is accelerated in the slotted combined nozzle 12 in two mutually perpendicular directions along the throttle through-holes of rectangular cross-section made by rectangular parallelepipeds 13 and 14. Using the combined nozzle allows you to compact a gas-droplet jet with a relatively uniform distribution of water droplets over cross-section of the jet and expand the feed zone of the gas-droplet jet. A diffuser 15 with a flow divider 16 helps to increase the fineness of the two-phase flow.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что двухфазный поток, параметры которого выбираются согласно вышеуказанным условиям, разгоняется в газодинамическом корпусе до скорости, при которой дальность полета газокапельной струи составляет 65 м.The results obtained indicate that a two-phase flow, the parameters of which are selected according to the above conditions, is accelerated in the gas-dynamic housing to a speed at which the range of the gas-droplet jet is 65 m.

Предложенное изобретение может использоваться в различных отраслях техники, где требуется генерация дальнобойных газокапельных струй, дальность полета которых превышает 50 м. Наиболее эффективно использование изобретения в противопожарной технике, особенно при тушении пожаров в труднодоступных очагах и объектах, и в сельском хозяйстве при орошении земель.The proposed invention can be used in various branches of technology where the generation of long-range gas-droplet jets is required, the flight range of which exceeds 50 m. The invention is most effectively used in fire fighting equipment, especially when fighting fires in hard-to-reach centers and objects, and in agriculture when irrigating land.

Claims (1)

Пеногенератор, содержащий системы подачи жидкости и газа и сопло, система подачи жидкости осуществляется по двум направлениям, включающим осевую подачу жидкости через подводящий патрубок и последовательно соединенные и соосные с ним конфузор и цилиндрическое сопло, а тангенциальная подача жидкости осуществляется через коаксиальный с цилиндрическим соплом корпус в виде цилиндроконической гильзы, на цилиндрической части которой закреплена вихревая кольцевая камера с патрубком для подачи жидкости, при этом по краям кольцевой камеры выполнены два ряда подводящих жидкость тангенциальных каналов, при этом в каждом ряду имеется по крайней мере три тангенциальных канала, соединяющих кольцевую камеру с цилиндрической полостью корпуса, к которой соосно прикреплена круглая пластина, расположенная перпендикулярно оси вихревой кольцевой камеры и жестко соединенная с цилиндрической полостью корпуса в ее концевом сечении, а перпендикулярно круглой пластине прикреплено щелевое сопло, выполненное комбинированным и состоящим из двух взаимно перпендикулярных прямоугольных параллелепипедов с дроссельными сквозными отверстиями прямоугольного сечения, соединенными с полостью корпуса, а к круглой пластине с прикрепленным к ней щелевым соплом осесимметрично подводящему патрубку жестко присоединен диффузор с рассекателем потока, расположенным перпендикулярно оси подводящего патрубка и размещенным у среза выходного сечения диффузора, отличающийся тем, что рассекатель потока выполнен в виде последовательно соединенной с диффузором цилиндрической обечайки, разделенной с диффузором перфорированным диском, установленным перпендикулярно оси рассекателя, а в выходном сечении цилиндрической обечайки установлен сетчатый элемент круглого профиля.A foam generator containing fluid and gas supply systems and a nozzle, a fluid supply system is carried out in two directions, including an axial fluid supply through the inlet pipe and a confuser and a cylindrical nozzle connected in series and coaxial with it, and a tangential fluid supply is provided through a housing coaxial with the cylindrical nozzle in in the form of a cylindrical-conical sleeve, on the cylindrical part of which a vortex annular chamber is fixed with a nozzle for supplying fluid, while along the edges of the annular chamber you two rows of fluid-supplying tangential channels are filled, with each row having at least three tangential channels connecting the annular chamber to the cylindrical cavity of the housing, to which is coaxially attached a circular plate located perpendicular to the axis of the vortex annular chamber and rigidly connected to the cylindrical cavity of the housing in its end section, and perpendicular to the round plate, a slit nozzle is attached, made combined and consisting of two mutually perpendicular rectangular pa allelepipeds with throttle through-holes of rectangular cross section connected to the body cavity, and a diffuser with a flow divider perpendicular to the axis of the inlet pipe and located at the exit section of the diffuser, rigidly connected to the circular plate with the slit nozzle attached to it with an axially inlet nozzle, characterized in that the flow divider is made in the form of a cylindrical shell connected in series with a diffuser, separated by a perforated disk with a diffuser, anovlennym divider perpendicular axis, and at the outlet section of the cylindrical shell mounted screening element round profile.
RU2016109920A 2016-03-18 2016-03-18 Foam generator RU2624110C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016109920A RU2624110C1 (en) 2016-03-18 2016-03-18 Foam generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016109920A RU2624110C1 (en) 2016-03-18 2016-03-18 Foam generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2624110C1 true RU2624110C1 (en) 2017-06-30

Family

ID=59312617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016109920A RU2624110C1 (en) 2016-03-18 2016-03-18 Foam generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2624110C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2107554C1 (en) * 1996-07-08 1998-03-27 Научно-исследовательский институт низких температур при Московском государственном авиационном институте (техническом университете) Method of forming gaseous dripping jet; plant for realization of this method and nozzle for forming gaseous dripping jet
US20100163647A1 (en) * 2006-02-24 2010-07-01 Dieter Wurz Two-Component Nozzle With Secondary Air Nozzles Arranged in Circular Form
RU2478409C1 (en) * 2012-03-20 2013-04-10 Олег Савельевич Кочетов Method of modular fire extinguishing
RU2482928C1 (en) * 2012-03-20 2013-05-27 Олег Савельевич Кочетов Kochetov's gas-drop jet generator
RU2576296C1 (en) * 2015-02-06 2016-02-27 Олег Савельевич Кочетов Kochetov(s vortex foam generator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2107554C1 (en) * 1996-07-08 1998-03-27 Научно-исследовательский институт низких температур при Московском государственном авиационном институте (техническом университете) Method of forming gaseous dripping jet; plant for realization of this method and nozzle for forming gaseous dripping jet
US20100163647A1 (en) * 2006-02-24 2010-07-01 Dieter Wurz Two-Component Nozzle With Secondary Air Nozzles Arranged in Circular Form
RU2478409C1 (en) * 2012-03-20 2013-04-10 Олег Савельевич Кочетов Method of modular fire extinguishing
RU2482928C1 (en) * 2012-03-20 2013-05-27 Олег Савельевич Кочетов Kochetov's gas-drop jet generator
RU2576296C1 (en) * 2015-02-06 2016-02-27 Олег Савельевич Кочетов Kochetov(s vortex foam generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2482928C1 (en) Kochetov's gas-drop jet generator
RU2427402C1 (en) Kochetov's sprayer
RU2564278C1 (en) Kochetov's pneumatic sprayer
RU2478409C1 (en) Method of modular fire extinguishing
RU2647104C2 (en) Finely divided liquid sprayer
RU2646675C2 (en) Finely divided liquid sprayer
RU141353U1 (en) HIGH VELOCITY POLYDISPERSION FOAM GENERATOR
US20170120092A1 (en) Compressed Air Foam Fluid Mixing Device
RU2429918C1 (en) Device for generation of gas-drop jet
RU2576296C1 (en) Kochetov(s vortex foam generator
RU2432212C1 (en) Long-range gas-drop jet generator
RU2585628C1 (en) Kochetov's swirl atomiser
RU2456042C1 (en) Foamgenerator of ejection type
RU2612483C1 (en) Kochetov's pneumatic nozzle
RU2487763C1 (en) Gas-drop jet generator
RU2624110C1 (en) Foam generator
RU2622927C1 (en) Kochetov's foam generator
RU2482926C1 (en) Long-range gas-drop jet generator
RU2513174C1 (en) Foam generator of vortex type
RU2548070C1 (en) Kochetov's method of long range gas-droplet jet creation and device for its implementation
RU2581376C1 (en) Device for generation of gas-droplet jet
RU2650124C1 (en) Pneumatic nozzle
RU2631277C1 (en) Vortex atomizer by kochetov
RU2645984C1 (en) Pneumatic nozzle
RU2543865C1 (en) Kochetov's device for generating gas-drop jet