RU2723795C1

RU2723795C1 - Fire extinguisher nozzle

Info

Publication number: RU2723795C1
Application number: RU2019143635A
Authority: RU
Inventors: Сергей Николаевич Гурняк; Ольга Александровна Никитенко; Сергей Николаевич Чекин; Маргарита Александровна Соловьева
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение Машиностроения "Сварог"
Priority date: 2019-12-25
Filing date: 2019-12-25
Publication date: 2020-06-17

Abstract

FIELD: fire extinguishing means.SUBSTANCE: invention relates to fire extinguishing means, in particular, to atomizers intended for spraying of fire-extinguishing substance. Fire extinguisher nozzle comprises first and second sleeves coaxially connected to each other. First sleeve is tapered and is a nozzle with an inner through hole, which extends along the entire sleeve by stepwise change of diameter from larger to smaller and is made in the body of the sleeve so that five cylindrical parts and three conical parts are formed. Second sleeve has inlet cylindrical cavity open for supply of fire-extinguishing substance flow into it, which is conjugated with inner conical cavity, which, in its turn, is conjugated with cylindrical cavity with holes for discharge of jet of fire-extinguishing substance flow into cylindrical cavity of first sleeve. Holes for discharge of jet of fire-extinguishing substance flow into cylindrical cavity of first sleeve are oriented so that their symmetry axes are perpendicular to symmetry axis of second sleeve. In addition, bushing is installed connecting first and second sleeves and made with threaded part for connection with first sleeve and with fixing device for connection with second sleeve. Fixing device contacts with corresponding of three annular grooves on external cylindrical surface of the second sleeve. Holes for discharge of stream of fire extinguishing agent flow of second sleeve are supplemented with hole arranged along atomizer axis. Fixing device is made in the form of a spring-loaded pin installed in the bushing and entering one of three annular grooves of the second sleeve.EFFECT: when using the above nozzle design of the fire extinguisher, it is possible to preserve the fire-extinguishing substance supply range, with increase in the viscosity ratio, thereby maintaining its droplet dispersion.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к средствам пожаротушения, в частности к форсункам, предназначенным для распыления огнетушащего вещества.The invention relates to fire extinguishing means, in particular to nozzles for spraying a fire extinguishing agent.

Известен генератор воздушно механической пены, формирующего под давлением поток воды с добавками пенообразователя, содержит корпус в виде, по крайней мере, одного полого цилиндра и коаксиально установленную в корпусе сетку в форме оси симметричного усеченного конуса с открытыми основаниями со стороны входа в генератор поступающего из лафетного ствола потока воды с добавками пенообразователя и со стороны выхода из генератора воздушно механической пены, при этом корпус с установленной в нем сеткой снабжен средствами коаксиального присоединения к лафетному стволу средства коаксиального присоединения корпуса с установленной в нем сеткой к лафетному стволу выполнены с возможностью перемещения корпуса с установленной в нем сеткой вдоль оси относительно лафетного ствола с возможностью регулирования кратности и дальности подачи исходящей из генератора воздушно механической пены (см. патент РФ на ПМ №192064 по кл. МПК А62С 31/02, 2019).A known generator of air-mechanical foam, forming a pressure water stream with additives of a foaming agent, contains a housing in the form of at least one hollow cylinder and a grid coaxially mounted in the housing in the form of an axis of a symmetric truncated cone with open bases from the input side of the generator coming from the gun a water flow trunk with additives of a foaming agent and air-mechanical foam from the generator outlet side, while the housing with the mesh installed therein is provided with means for coaxially connecting the housing to the fire monitor; the means for connecting the housing with the mesh installed therein to the fire monitor are capable of moving the housing with the installed in it, a grid along the axis relative to the gun barrel with the ability to control the multiplicity and delivery distance of the air-mechanical foam coming from the generator (see RF patent for ПМ №192064 according to class IPC А62С 31/02, 2019).

Указанное устройство предназначено для использования при тушении пожаров при помощи лафетного ствола.The specified device is intended for use in extinguishing fires using a fire monitor.

Известна распылительная форсунка огнетушителя, которая содержит корпус с соплом и присоединительным штуцером для подачи огнетушащего вещества. В корпусе на участке между соплом и присоединительным штуцером расположен генератор когерентных колебаний потока огнетушащего вещества, выполненный в виде, по меньшей мере двух прямолинейных стержней. Каждый из стержней установлен в корпусе таким образом, что продольная ось стержня перпендикулярна направлению потока огнетушащего вещества. Профиль поперечного сечения стержней имеет ось симметрии. Стержни расположены в корпусе последовательно в направлении потока огнетушащего вещества, в различных плоскостях относительно друг друга на расстоянии, превышающем размер профиля по его оси симметрии. Концевые участки стержней закреплены в стенке корпуса (см. патент РФ на ИЗ №2422215 по кл. МПК В05В 17/08, 2009).A spray nozzle of a fire extinguisher is known, which comprises a housing with a nozzle and a connecting fitting for supplying a fire extinguisher. In the housing in the area between the nozzle and the connecting fitting there is a generator of coherent oscillations of the flow of extinguishing agent, made in the form of at least two rectilinear rods. Each of the rods is installed in the housing so that the longitudinal axis of the rod is perpendicular to the direction of flow of the extinguishing agent. The cross-sectional profile of the rods has an axis of symmetry. The rods are located in the housing sequentially in the direction of flow of the extinguishing agent, in different planes relative to each other at a distance exceeding the size of the profile along its axis of symmetry. The end sections of the rods are fixed in the wall of the housing (see RF patent for IZ No. 2422215 according to class IPC V05V 17/08, 2009).

При использовании указанной форсунки можно получить при определенной степени дисперсности только определенную дальность струи.When using the specified nozzle, with a certain degree of dispersion, only a certain range of the jet can be obtained.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является форсунка огнетушителя, содержащая соосно соединенные между собой первую и вторую гильзы. Первая гильза выполнена конусной и представляет собой насадок с внутренним сквозным отверстием, которое проходит вдоль всей гильзы путем ступенчатого изменения диаметра от большего к меньшему и выполнено в теле данной гильзы так, что образуются четыре цилиндрические области и две конусные. Область с меньшим диаметром является отверстием выхода струи, а область с самым большим диаметром содержит резьбу для соединения со второй гильзой путем имеющейся резьбы на ее внешней поверхности в области соединения. Вторая гильза имеет открытую для подачи в нее потока огнетушащего вещества входную цилиндрическую полость, которая выполнена в теле гильзы и сопряжена с внутренней конической полостью, которая в свою очередь сопряжена с цилиндрическим участком, имеющим отверстия для вывода струи потока огнетушащего вещества в цилиндрическую область первой гильзы, причем данная цилиндрическая область первой гильзы представляет собой область, которая идет следующей после области с самым большим диаметром первой гильзы. Отверстия для вывода струи потока огнетушащего вещества в цилиндрическую область первой гильзы ориентированы так, что их оси симметрии перпендикулярны оси симметрии второй гильзы. В области резьбового соединения имеется уплотнительная прокладка. На внешней поверхности второй гильзы со стороны входного отверстия имеется резьба (см. патент РФ на ПМ №172957 по кл. МПК В05В 1/00, А62С 31/02, 2017).Closest to the claimed technical solution is the nozzle of the fire extinguisher containing coaxially interconnected first and second sleeves. The first sleeve is made conical and is a nozzle with an internal through hole that extends along the entire sleeve by stepwise changing the diameter from larger to smaller and is made in the body of this sleeve so that four cylindrical regions and two conical are formed. The region with the smaller diameter is the jet outlet, and the region with the largest diameter contains a thread for connection to the second sleeve by means of an existing thread on its outer surface in the connection area. The second sleeve has an inlet cylindrical cavity open for supplying the flow of extinguishing agent into it, which is made in the body of the sleeve and is associated with an internal conical cavity, which in turn is associated with a cylindrical section having openings for discharging a stream of extinguishing agent into the cylindrical region of the first sleeve, moreover, this cylindrical region of the first sleeve is the region that goes next after the region with the largest diameter of the first sleeve. The holes for the output stream of the extinguishing medium into the cylindrical region of the first sleeve are oriented so that their axis of symmetry is perpendicular to the axis of symmetry of the second sleeve. There is a gasket in the area of the threaded connection. There is a thread on the outer surface of the second sleeve from the inlet side (see RF patent for PM No. 172957, class IPC B05B 1/00, A62C 31/02, 2017).

Данная форсунка обеспечивает требуемую дисперсность, но не гарантирует дальность подачи огнетушащего вещества при различных кратностях.This nozzle provides the required dispersion, but does not guarantee the range of supply of the extinguishing agent at various multiplicities.

Задача поставленная при решении технической задачи - возможностью сохранить дальности подачи огнетушащего вещества, при увеличении кратности, соответственно, вязкости, сохраняя его дисперсность капель.The task posed in solving the technical problem is the ability to maintain the supply range of the extinguishing agent, while increasing the multiplicity, respectively, of the viscosity, while maintaining its dispersion of the droplets.

Поставленная задача решается тем, что форсунка огнетушителя содержит соосно соединенные между собой первую и вторую гильзы. Первая гильза выполнена конусной и представляет собой насадок с внутренним сквозным отверстием, которое проходит вдоль всей гильзы путем ступенчатого изменения диаметра от большего к меньшему и выполнено в теле данной гильзы так, что образуются цилиндрические и конусные части. Цилиндрическая часть с меньшим диаметром является отверстием выхода струи. Вторая гильза имеет открытую для подачи в нее потока огнетушащего вещества входную цилиндрическую полость, которая сопряжена с внутренней конической полостью, которая в свою очередь сопряжена с цилиндрической полостью с отверстиями для вывода струи потока огнетушащего вещества в цилиндрическую полость первой гильзы. Отверстия для вывода струи потока огнетушащего вещества в цилиндрическую полость первой гильзы ориентированы так, что их оси симметрии перпендикулярны оси симметрии второй гильзы. Сквозное отверстие первой гильзы выполнено с пятью цилиндрическими частями и тремя конусными частями. Дополнительно установлена втулка, соединяющая первую и вторую гильзы и выполненная с резьбовой частью для соединения с первой гильзой и с фиксирующим устройством для соединения со второй гильзой. Фиксирующее устройство контактирует с соответствующей из трех кольцевых канавок на наружной цилиндрической поверхности второй гильзы. Отверстия для вывода струи потока огнетушащего вещества второй гильзы дополнены отверстием, расположенном по оси форсунки.The problem is solved in that the nozzle of the fire extinguisher contains coaxially interconnected first and second sleeves. The first sleeve is made conical and is a nozzle with an internal through hole that extends along the entire sleeve by stepwise changing the diameter from larger to smaller and is made in the body of this sleeve so that cylindrical and conical parts are formed. The smaller cylindrical portion is the jet outlet. The second sleeve has an inlet cylindrical cavity open for supplying the flow of extinguishing agent into it, which is associated with an internal conical cavity, which in turn is associated with a cylindrical cavity with openings for discharging a stream of extinguishing agent into the cylindrical cavity of the first sleeve. The openings for discharging a stream of extinguishing medium into the cylindrical cavity of the first sleeve are oriented so that their axis of symmetry is perpendicular to the axis of symmetry of the second sleeve. The through hole of the first sleeve is made with five cylindrical parts and three conical parts. Additionally installed sleeve connecting the first and second sleeves and made with a threaded part for connection with the first sleeve and with a locking device for connecting with the second sleeve. The locking device is in contact with the corresponding of the three annular grooves on the outer cylindrical surface of the second sleeve. The holes for the output stream of the extinguishing medium stream of the second sleeve are supplemented by an opening located along the axis of the nozzle.

Кроме того, фиксирующее устройство выполнено в виде подпружиненного пальца, установленного во втулке и входящего, в одну из трех кольцевых канавок второй гильзы.In addition, the locking device is made in the form of a spring-loaded pin installed in the sleeve and included in one of the three annular grooves of the second sleeve.

Технический результат состоит в том, что в цилиндрических участках первой гильзы осуществляется начальная стадия формирования мелкодисперсной струи. Далее поток раздробленной струи переходит в конические участки и цилиндрические участки, на каждом переходе усиливая напор огнетушащего вещества (ОТВ), позволяя получать требуемую длину струи ОТВ. При расположении вертикальных отверстий второй гильзы во втором цилиндрическом участке первой гильзы, обеспечивая длину струи ОТВ при максимальной вязкости ОТВ (3%). Далее при перемещении второй гильзы, в теле первой гильзы, с помощью фиксаторов соединительной втулки, в положение вертикальных отверстий второй гильзы в 3 и 4 цилиндрические участки, за счет увеличения количества перепадов углов, и, соответственно, усиления напора ОТВ, обеспечивается требуемая длина струи с увеличением концентрации пенообразователя и соответственно вязкости ОТВ.The technical result consists in the fact that in the cylindrical sections of the first sleeve the initial stage of formation of a finely dispersed jet is carried out. Next, the flow of the fragmented stream passes into conical sections and cylindrical sections, increasing the pressure of the extinguishing agent (OTV) at each transition, making it possible to obtain the required length of the OTV jet. When the vertical holes of the second sleeve are located in the second cylindrical section of the first sleeve, providing the length of the jet of HFA with a maximum viscosity of HFA (3%). Then, when moving the second sleeve, in the body of the first sleeve, using the clamps of the connecting sleeve, to the position of the vertical holes of the second sleeve in 3 and 4 cylindrical sections, due to the increase in the number of angle differences, and, accordingly, the increase in pressure of the OTV, the required stream length with an increase in the concentration of the foaming agent and, accordingly, the viscosity of the OTV.

На чертеже показана форсунка огнетушителя.The drawing shows the nozzle of a fire extinguisher.

На фиг. 1 показана форсунка, на фиг. 2 - разрез А-АIn FIG. 1 shows a nozzle; FIG. 2 - section aa

Форсунка огнетушителя состоит из соосно соединенных между собой первой 1 и второй 2 гильз. Первая гильза 1 выполнена конусной и представляет собой насадок с внутренним сквозным отверстием, которое проходит вдоль всей гильзы 1 путем ступенчатого изменения диаметра от большего к меньшему и выполнено в теле данной гильзы так, что образуются цилиндрические 3, 4, 5, 6 и конусные 7, 8 и 9 части, цилиндрическая часть 1 с меньшим диаметром является отверстием 10 выхода струи. Вторая гильза 2 имеет открытую для подачи в нее потока огнетушащего вещества входную цилиндрическую полость 11, которая сопряжена с внутренней конической полостью 12, которая в свою очередь сопряжена с цилиндрической полостью 13 с отверстиями 14 для вывода струи потока огнетушащего вещества в цилиндрическую полость первой гильзы 1. Отверстия 14 для вывода струи потока огнетушащего вещества ориентированы так, что их оси симметрии перпендикулярны оси симметрии второй гильзы 2. Отверстия 14 для распределения выхода струи выполнены в теле второй гильзы в области ее цилиндрического участка. Установлена втулка 15, соединяющая первую 1 и вторую 2 гильзы. Втулка 15 выполнена с резьбовой частью для соединения с первой гильзой 1. На наружной цилиндрической поверхности второй гильзы 2 выполнены три кольцевые канавки 16. Для соединения втулки 15 со второй гильзой на втулке 15 установлено фиксирующее устройство 17, контактирующее с соответствующей из трех кольцевых канавок 16 на наружной цилиндрической поверхности второй гильзы 2. Отверстия 14 для вывода струи потока огнетушащего вещества второй гильзы 2 дополнены отверстием 18, расположенном по оси форсунки. Фиксирующее устройство выполнено в виде подпружиненного пальца 19, размещенного во втулке 15, входящего, последовательно в три кольцевые канавки 16 гильзы 2.The nozzle of the fire extinguisher consists of coaxially interconnected first 1 and second 2 sleeves. The first sleeve 1 is made conical and is a nozzle with an internal through hole that extends along the entire sleeve 1 by stepwise changing the diameter from larger to smaller and is made in the body of this sleeve so that cylindrical 3, 4, 5, 6 and conical 7 are formed, 8 and 9 of the part, the cylindrical part 1 with a smaller diameter is the hole 10 of the exit of the jet. The second sleeve 2 has an inlet cylindrical cavity 11 open for supplying the flow of extinguishing agent into it, which is interfaced with the internal conical cavity 12, which in turn is interfaced with the cylindrical cavity 13 with openings 14 for outputting the jet of the extinguishing medium flow into the cylindrical cavity of the first sleeve 1. The holes 14 for outputting the jet stream of the extinguishing agent are oriented so that their axis of symmetry is perpendicular to the axis of symmetry of the second sleeve 2. The holes 14 for distributing the output of the jet are made in the body of the second sleeve in the region of its cylindrical section. A sleeve 15 is mounted connecting the first 1 and second 2 sleeves. The sleeve 15 is made with a threaded part for connection with the first sleeve 1. On the outer cylindrical surface of the second sleeve 2 there are three ring grooves 16. For connecting the sleeve 15 with the second sleeve on the sleeve 15, a fixing device 17 is installed, which is in contact with the corresponding of the three ring grooves 16 on the outer cylindrical surface of the second sleeve 2. The holes 14 for outputting the jet stream of the extinguishing agent of the second sleeve 2 are supplemented by an opening 18 located along the axis of the nozzle. The locking device is made in the form of a spring-loaded pin 19, placed in the sleeve 15, which is included in series in the three annular grooves 16 of the sleeve 2.

Форсунка работает следующим образом.The nozzle works as follows.

Огнетушащее вещество (ОТВ) подается под определенным давлением во входную цилиндрическую полость 11 форсунки огнетушителя. Затем ОТВ, проходя коническую полость 12, увеличивает давление и попадает в цилиндрическую полость 13. За счет уменьшения поперечного сечения полости ОТВ с более высокой скоростью подается через отверстия 14 в соответствующие цилиндрические полости 6 или 5 или 4 в зависимость от кратности подающейся ОТВ. Дальше, ОТВ поступает в конические полости 9, 8, 7 следующие последовательно, к выходному цилиндрическому отверстию 10, и далее направляются из форсунки на очаг пожара. Три положения второй гильзы, в теле первой вызвано тремя применяемыми концентрациями пенообразователя в ОТВ - это 3%, 6% и 9% соотношении, зависящем от класса и типа пожара.Fire extinguisher (OTV) is supplied under a certain pressure into the inlet cylindrical cavity 11 of the nozzle of the fire extinguisher. Then the OTW, passing through the conical cavity 12, increases the pressure and enters the cylindrical cavity 13. By reducing the cross section of the OTV cavity, it is fed through the holes 14 into the corresponding cylindrical cavities 6 or 5 or 4 at a higher speed, depending on the multiplicity of the OTV being fed. Further, the OTV enters the conical cavities 9, 8, 7 next sequentially, to the output cylindrical hole 10, and then they are sent from the nozzle to the fire. The three positions of the second sleeve, in the body of the first, are caused by the three applicable concentrations of the blowing agent in the OTV - this is a 3%, 6% and 9% ratio, depending on the class and type of fire.

При использовании указанной конструкции форсунки огнетушителя обеспечивается необходимая дальность струи при различных кратностей, и соответственно, вязкостей ОТВ. Так при использовании ОТВ низшей кратности 3%, ОТВ из отверстий 14 и 18 гильзы 2 подается в полость 4 и проходит далее только через одну коническую полость 7 и далее на выход из форсунки через полость 1 отверстие 10. При средней кратности ОТВ 6% и, соответственно, большей вязкости, ОТВ, выходя из отверстий 14 и 18 проходит уже две конические полости 8 и 7, повысив свое давление относительно положения низкой кратности и сохранив необходимую скорость выхода ОТВ через отверстие 10. При использовании ОТВ высокой кратности 9%, ОТВ, выходя из отверстий 14 и 18, проходит уже три конические полости 9, 8 и 7, сохраняя на выходе через отверстие 10 необходимую скорость потока.When using the specified design of the nozzle of the fire extinguisher, the required range of the jet is provided at various multiplicities, and, accordingly, viscosities of OTV. So when using OTV of the lowest multiplicity of 3%, OTV from the holes 14 and 18 of the sleeve 2 is fed into the cavity 4 and then passes through only one conical cavity 7 and then to the exit from the nozzle through the cavity 1 of the hole 10. With an average OTF of 6% and, accordingly, with a higher viscosity, OTV, leaving the openings 14 and 18, already passes through two conical cavities 8 and 7, increasing its pressure relative to the position of low multiplicity and maintaining the necessary speed of the OTV output through the hole 10. When using the OTV of high multiplicity 9%, OTV, leaving from the holes 14 and 18, three conical cavities 9, 8 and 7 already pass, while maintaining the required flow rate at the outlet through the hole 10.

Фиксирующее устройство 17 выполнено в виде подпружиненного пальца 19, установленного во втулке 15 и входящего, в зависимости от кратности ОТВ, в одну из трех кольцевых канавок 16 второй гильзы.The locking device 17 is made in the form of a spring-loaded pin 19, mounted in the sleeve 15 and included, depending on the multiplicity of OTV, in one of the three annular grooves 16 of the second sleeve.

При использовании указанной конструкции форсунки огнетушителя появляется возможностью сохранить дальности подачи огнетушащего вещества, при увеличении кратности, соответственно, вязкости, сохраняя его дисперсность капель.When using the specified design of the nozzle of the fire extinguisher, it becomes possible to maintain the supply range of the extinguishing agent, while increasing the multiplicity, respectively, of the viscosity, while maintaining its dispersion of the droplets.

Claims

1. The nozzle of the fire extinguisher, containing the first and second sleeves coaxially interconnected, the first sleeve is conical and is a nozzle with an internal through hole that runs along the entire sleeve by a stepwise change in diameter from larger to smaller and is made in the body of this sleeve so that cylindrical and conical parts are formed, the cylindrical part with a smaller diameter is the outlet of the jet, the second sleeve has an inlet cylindrical cavity open to the flow of the extinguishing medium into it, which is associated with an internal conical cavity, which, in turn, is associated with the cylindrical cavity with openings for outputting a stream of extinguishing medium into a cylindrical cavity of the first sleeve, the holes for outputting a stream of extinguishing medium into a cylindrical cavity of the first sleeve are oriented so that their axis of symmetry is perpendicular to the axis of symmetry of the second sleeve, the sleeves are connected using a threaded connection wherein the through hole of the first sleeve is made with five cylindrical parts and three conical parts, an additional sleeve is installed that connects the first and second sleeves and is made with a threaded part for connection with the first sleeve and with a locking device for connecting to the second sleeve, the fixing device in contact with the corresponding of the three annular grooves on the outer cylindrical surface of the second sleeve, and the holes for the output stream of the fire extinguishing medium of the second sleeve are supplemented with a hole located along the nozzle axis.

2. The nozzle of the fire extinguisher according to claim 1, characterized in that the fixing device is made in the form of a spring-loaded finger installed in the sleeve and included in one of the three annular grooves of the second sleeve.