RU2771365C1 - Fire extinguishing system sprinkler - Google Patents
Fire extinguishing system sprinkler Download PDFInfo
- Publication number
- RU2771365C1 RU2771365C1 RU2021118453A RU2021118453A RU2771365C1 RU 2771365 C1 RU2771365 C1 RU 2771365C1 RU 2021118453 A RU2021118453 A RU 2021118453A RU 2021118453 A RU2021118453 A RU 2021118453A RU 2771365 C1 RU2771365 C1 RU 2771365C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzles
- sprinkler
- channel
- working chamber
- end surface
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C37/00—Control of fire-fighting equipment
- A62C37/08—Control of fire-fighting equipment comprising an outlet device containing a sensor, or itself being the sensor, i.e. self-contained sprinklers
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Заявленное техническое решение относится к в целом относится к противопожарному оборудованию, применяемому в составе автоматических систем пожаротушения и, в частности, к оросителю для подачи огнетушащей жидкости (в частности воды) в форме тонкораспыленного потока, и его целью является создание конструкции сопел и их взаимное расположение, которое будет обеспечивать распыление чрезвычайно стабильного тонкораспыленного потока с равномерно распределением на всей защищаемой площади орошения и может быть использована для эффективного тушения.The claimed technical solution relates to fire-fighting equipment used as part of automatic fire extinguishing systems and, in particular, to a sprinkler for supplying fire extinguishing liquid (in particular water) in the form of a finely sprayed stream, and its purpose is to create a design of nozzles and their mutual arrangement , which will provide an extremely stable fine mist spray with uniform distribution over the entire protected area of irrigation and can be used for effective extinguishing.
Уровень техникиState of the art
Из уровня техники известен центробежный распылитель (см. RU 165538, опубл. 20.10.2016). Ороситель спринклерный содержит тепловой замок, основой которого служит стеклянная термоколба. Корпус оросителя выполнен в виде детали, имеющей форму тела вращения с двумя или более ступенями, выполненными на внешней стороне, содержащей внутри цилиндрическую рабочую камеру с выходами через наклоненные к центральной оси оросителя отверстия, которые расположены в ступенях с возможностью формирования с их помощью конусообразных концентричных факелов распыла огнетушащего вещества. Ступени по направлению от входа к выходам оросителя выполнены уменьшающимися по диаметру, кроме того, количество отверстий и углы наклона отверстий к центральной оси в каждой ступени пропорциональны диаметрам соответствующих ступеней, в рабочей камере выполнен клапан с возможностью поступательного перемещения и открытия выходных отверстий, опирающийся через шток на стеклянную термоколбу, установленную в нижней части корпуса.A centrifugal atomizer is known from the prior art (see RU 165538, publ. 20.10.2016). The sprinkler sprinkler contains a thermal lock, the basis of which is a glass thermoflask. The body of the sprinkler is made in the form of a part having the shape of a body of revolution with two or more steps made on the outer side, containing inside a cylindrical working chamber with exits through holes inclined to the central axis of the sprinkler, which are located in the steps with the possibility of forming cone-shaped concentric torches with their help. spraying fire extinguishing agent. The steps in the direction from the inlet to the outlets of the sprinkler are made decreasing in diameter, in addition, the number of holes and the angles of inclination of the holes to the central axis in each step are proportional to the diameters of the corresponding steps, a valve is made in the working chamber with the possibility of translational movement and opening of the outlet holes, supported through the stem on a glass thermoflask installed in the lower part of the body.
Из уровня техники также известен спринклерный ороситель. (RU 167481U1, опубл. 10.01.2017). Полезная модель относится к спринклерным оросителям, осуществляющим автоматическое тушение посредством распыления водой, состоящей из мелкодисперсной водной среды и из крупнокапельных струй. Ороситель содержит полый цилиндрический корпус, внутри которого расположен клапан, выполненный в виде подвижного штока, с установленной на нем уплотнительной манжетой, наружный диаметр которой соответствует диаметру внутренней камеры, а внутренний диаметр соответствует посадочному диаметру на штоке, нижний торец штока опирается на капиллярную часть термоколбы, которая располагается в нижней части корпуса оросителя, выполненного в виде корзины, состоящей из дугообразных стоек.The prior art also known sprinkler sprinkler. (RU 167481U1, published on 01/10/2017). The utility model relates to sprinklers that carry out automatic extinguishing by spraying with water, consisting of a finely dispersed aqueous medium and large-drop jets. The sprinkler contains a hollow cylindrical body, inside which there is a valve made in the form of a movable rod, with a sealing cuff installed on it, the outer diameter of which corresponds to the diameter of the inner chamber, and the inner diameter corresponds to the fitting diameter on the rod, the lower end of the rod rests on the capillary part of the thermoflask, which is located in the lower part of the body of the sprinkler, made in the form of a basket, consisting of arched racks.
Распыление воды в известном устройстве производится двумя соосными факелами распыления: внутренним конусообразным, состоящим из мелких капель, и внешним параболоидным, состоящим из более крупных капель, имеющих среднеарифметический диаметр около 200 мкм. Внешний факел, сформированный из крупных капель с большей кинетической энергией, препятствует выносу мелкодисперсной среды из зоны очага возгорания, при этом у крупных капель более высокая вероятность проникновения непосредственно к очагу, чем у мелких капель. В результате комбинированного воздействия на пожар обоих факелов достигается высокая эффективность тушения.Water spraying in the known device is carried out by two coaxial spray jets: internal cone-shaped, consisting of small drops, and external paraboloid, consisting of larger drops, having an arithmetic mean diameter of about 200 microns. An external torch, formed from large droplets with a higher kinetic energy, prevents the removal of a finely dispersed medium from the ignition source zone, while large droplets have a higher probability of penetrating directly to the source than small droplets. As a result of the combined effect on the fire of both torches, high extinguishing efficiency is achieved.
Из уровня техники также известен спринклерный ороситель. (RU 163093U1, опубл. 10.07.2016). Спринклерный распылитель, содержащий полый цилиндрический корпус с внутренней рабочей камерой, с расположенным в ней клапаном с возможностью поступательного перемещения, тепловой замок, соединенный с клапаном, форсунки, располагаемые в стенке корпуса и соединенные в внутренней рабочей камере. Цилиндрический корпус выполнен дополнительно ступенчатым, при этом верхняя ступень корпуса располагает рядом форсунок, который содержит четное число N отверстий, выполнен с возможностью формирования симметричного внешнего факела распыла огнетушащего вещества с высокой производительностью. Нижняя ступень корпуса выполнена меньшим диаметром, чем верхняя ступень, располагает рядом форсунок, который содержит число n=N/2 отверстий, выполнен с возможностью формирования концентричного с внешним факелом внутреннего факела распыла с производительностью в два раза ниже производительности верхнего ряда. Форсунки верхнего ряда смещены относительно друг друга по кругу на угол γ, каждая форсунка нижнего ряда смещена относительно пары форсунок верхнего ряда на угол γ/2, причем угол наклона к оси распылителя у форсунок верхнего ряда больше угла наклона форсунок нижнего ряда.The prior art also known sprinkler sprinkler. (RU 163093U1, published on 07/10/2016). Sprinkler sprayer containing a hollow cylindrical body with an internal working chamber, with a valve located in it with the possibility of translational movement, a thermal lock connected to the valve, nozzles located in the body wall and connected in the internal working chamber. The cylindrical body is additionally stepped, while the upper stage of the body has a number of nozzles, which contains an even number N of holes, is made with the possibility of forming a symmetrical external spray jet of fire extinguishing agent with high productivity. The lower stage of the housing is made with a smaller diameter than the upper stage, has a row of nozzles, which contains the number of n=N/2 holes, is made with the possibility of forming an internal spray jet concentric with the external torch with a productivity two times lower than the productivity of the upper row. The upper row nozzles are displaced relative to each other in a circle by an angle γ, each lower row nozzle is displaced relative to a pair of upper row nozzles by an angle γ/2, and the angle of inclination to the atomizer axis of the upper row nozzles is greater than the inclination angle of the lower row nozzles.
В приведенных аналогах не достигается равномерность орошения в результате чего остаются «сухие зоны». Наличие сухих зон может отсрочить время до тушения пожара и, следовательно, увеличить вероятность большего ущерба от пожара и распыляемой воды. В отличии от приведенных аналогов заявленное техническое решение направлено на достижение более равномерного распределения тонкораспыленных потоков из сопел от одного спринклерного оросителя, что в свою очередь обеспечивает повышение эффективности тушения очага возгорания.In the given analogs, irrigation uniformity is not achieved, as a result of which “dry zones” remain. The presence of dry areas can delay the time to extinguish a fire and therefore increase the likelihood of more damage from fire and water spray. In contrast to the above analogs, the claimed technical solution is aimed at achieving a more uniform distribution of finely sprayed flows from nozzles from one sprinkler, which in turn improves the efficiency of extinguishing a fire.
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Задачей, решаемой заявленным техническим решением, является создание оросителя с соплами, в котором устранены перечисленные выше недостатки и которое с помощью нового способа изготовления позволяет конструировать сопла с входными конусными постепенно уменьшающимися сечениями, а также которое позволяет жидкости течь через цилиндрический канал с постепенным увеличением скорости потока, в отличие от резкого увеличения скорости, а также резкой потери давления и формирования стабильного и расширяющегося тонкораспыленного потока благодаря конической форме выходного отверстия.The problem solved by the claimed technical solution is the creation of a sprinkler with nozzles, in which the above disadvantages are eliminated and which, using a new manufacturing method, makes it possible to design nozzles with inlet conical sections of gradually decreasing sections, and which also allows fluid to flow through a cylindrical channel with a gradual increase in flow rate , as opposed to a sharp increase in speed, as well as a sharp loss of pressure and the formation of a stable and expanding fine stream due to the conical shape of the outlet.
Технический результат заявленного изобретения заключается в обеспечении более равномерного и эффективного распределения потока огнетушащей жидкости по площади орошения, что соответственно направлено на повышение эффективности пожаротушения.The technical result of the claimed invention is to provide a more uniform and efficient distribution of the flow of fire extinguishing liquid over the irrigation area, which is accordingly aimed at improving the efficiency of fire extinguishing.
Технический результат заявленного изобретения достигается за счет того, что ороситель системы пожаротушения содержит полый цилиндрический корпус с боковой и торцевой поверхностью и выполненный с внутренней рабочей камерой, сопла, выполненные в виде цилиндрических сквозных каналов в стенках корпуса и соединенные с внутренней рабочей камерой, отличающийся тем, что цилиндрический корпус дополнительно выполнен с наклонной поверхностью, образованной от боковой к торцевой поверхности, при этом на наклонной поверхности по окружности выполнен ряд сопел, выполненный с возможностью формирования внешнего тонкораспыленного динамического потока огнетушащей жидкости, а на торцевой поверхности корпуса выполнены сопла, выполненные с возможностью формирования внутреннего тонкораспыленного динамического потока огнетушащей жидкости, при этом упомянутые сопла выполнены в виде выпускного усеченного конуса с расширением от канала к поверхности корпуса. The technical result of the claimed invention is achieved due to the fact that the sprinkler of the fire extinguishing system contains a hollow cylindrical body with a side and end surface and is made with an internal working chamber, nozzles made in the form of cylindrical through channels in the walls of the body and connected to the internal working chamber, characterized in that that the cylindrical body is additionally made with an inclined surface formed from the side to the end surface, while on the inclined surface around the circumference there is a number of nozzles made with the possibility of forming an external finely atomized dynamic flow of fire extinguishing liquid, and on the end surface of the body there are nozzles made with the possibility of forming internal finely atomized dynamic flow of fire extinguishing liquid, while said nozzles are made in the form of an outlet truncated cone with expansion from the channel to the body surface.
В частном случае реализации заявленного технического решения сопла, выполненные на наклонной поверхности корпуса и сопла, выполненные на торцевой поверхности корпуса, смещены по окружности относительно друг друга. In a particular case of the implementation of the claimed technical solution, the nozzles made on the inclined surface of the body and the nozzles made on the end surface of the body are displaced along the circumference relative to each other.
В частном случае реализации заявленного технического решения сквозные цилиндрические каналы со стороны рабочей камеры выполнены с расширением в виде впускного усеченного конуса.In a particular case of implementation of the claimed technical solution, the through cylindrical channels on the side of the working chamber are made with an extension in the form of an inlet truncated cone.
В частном случае реализации заявленного технического решения на торцевой поверхности корпуса оросителя выполнено от 3 до 6 сопел, а на наклонной поверхности корпуса оросителя выполнено от 6 до 15 сопел. In a particular case of implementation of the claimed technical solution, from 3 to 6 nozzles are made on the end surface of the sprinkler body, and from 6 to 15 nozzles are made on the inclined surface of the sprinkler body.
В частном случае реализации заявленного технического решения сопла, выполненные на торцевой поверхности, выполнены симметрично под углом от 5 до 25° к оси оросителя. In a particular case of implementation of the claimed technical solution, the nozzles made on the end surface are made symmetrically at an angle of 5 to 25° to the sprinkler axis.
В частном случае реализации заявленного технического решения сопла, выполненные на наклонной поверхности корпуса, выполнены симметрично под углом от 35 до 75 ° к оси оросителя. In a particular case of the implementation of the claimed technical solution, the nozzles, made on the inclined surface of the body, are made symmetrically at an angle of 35 to 75 ° to the axis of the sprinkler.
В частном случае реализации заявленного технического решения усеченный конус к выполнен с углом между противолежащими образующими конуса не менее 30° и не более 90 °, при этом высота усеченного конуса равна или превышает длину цилиндрического сквозного канала.In a particular case of the implementation of the claimed technical solution, the truncated cone k is made with an angle between the opposite generatrices of the cone of at least 30° and not more than 90 °, while the height of the truncated cone is equal to or exceeds the length of the cylindrical through channel.
В частном случае реализации заявленного технического решения корпус оросителя выполнен разборным и состоит из двух соединенных резьбовым соединением частей, при этом части корпуса соединены через уплотнитель.In a particular case of the implementation of the claimed technical solution, the body of the sprinkler is made collapsible and consists of two parts connected by a threaded connection, while the parts of the body are connected through a seal.
В частном случае реализации заявленного технического решения дополнительно содержит тепловой замок автоматического срабатывания, выполненный в виде клапана, размещенного в рабочей камере, и выполненного с возможностью поступательного перемещения и стеклянной термочувствительной колбы, при этом на торцевой поверхности корпуса оросителя выполнен кронштейн, в который установлена стеклянная термочувствительная колбы, при этом стеклянная термочувствительная колба сообщена с клапаном через отверстие, дополнительно выполненным в торцевой части корпуса оросителя. In a particular case of the implementation of the claimed technical solution, it additionally contains a thermal lock of automatic operation, made in the form of a valve located in the working chamber, and made with the possibility of translational movement and a glass temperature-sensitive bulb, while on the end surface of the sprinkler body there is a bracket in which a glass temperature-sensitive bulb is installed. flask, while the glass temperature-sensitive flask communicates with the valve through the hole, additionally made in the end part of the body of the sprinkler.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
Детали, признаки, а также преимущества настоящего изобретения следуют из нижеследующего описания вариантов реализации заявленного технического решения с использованием чертежей, на которых показано:Details, features, and advantages of the present invention follow from the following description of the embodiments of the claimed technical solution using the drawings, which show:
На Фиг.1 – общий вид оросителя системы пожаротушения;Figure 1 - General view of the sprinkler of the fire extinguishing system;
На Фиг.2 – общий вид оросителя системы пожаротушения, выполненный с запорным устройством; Figure 2 - General view of the sprinkler system fire, made with a locking device;
На фиг.3 – вид с торца оросителя системы пожаротушения;Figure 3 - end view of the sprinkler fire extinguishing system;
На фиг.4 – сечение А-А, указанное на фиг.3;Figure 4 - section A-A, indicated in figure 3;
На фиг.5 – варианта выполнения корпуса оросителя, сечение А-А, указанное на фиг.3;Figure 5 - embodiment of the body of the sprinkler, section A-A, shown in figure 3;
На фиг.6 – вид с торца оросителя системы пожаротушения, выполненный с запорным устройством;Figure 6 is an end view of the sprinkler of the fire extinguishing system, made with a locking device;
На фиг.7 – сечение А-А, указанное на фиг.6;Fig.7 - section A-A, indicated in Fig.6;
На фиг.8 – варианта выполнения корпуса оросителя, сечение А-А, указанное на фиг.6;Fig.8 - embodiment of the body of the sprinkler, section A-A, shown in Fig.6;
На фиг.9 – каналы с конусным расширением на выходе;In Fig.9 - channels with a conical expansion at the outlet;
На фиг.10 – вид В, указанный на фиг.4, фиг.5, фиг.7, фиг.8;Figure 10 - view B, shown in figure 4, figure 5, figure 7, figure 8;
На фиг.11 – общий вид оросителя системы пожаротушения, выполненный с запорным устройством;In Fig.11 - General view of the sprinkler of the fire extinguishing system, made with a locking device;
На фиг.12 – а) распределение капель по поверхности зоны горения с использованием оросителей известных из уровня техники; б) тонкораспыленный динамический поток, образованный с использованием известных из уровня техники оросителей; On Fig.12 - a) the distribution of drops on the surface of the combustion zone using sprinklers known from the prior art; b) finely atomized dynamic flow formed using sprinklers known from the prior art;
На фиг.13 – а) распределение капель по поверхности зоны горения с использованием оросителя по заявленному техническому решению; б) тонкораспыленный динамический поток, образованный с использованием заявленного оросителя.On Fig.13 - a) the distribution of drops on the surface of the combustion zone using a sprinkler according to the claimed technical solution; b) finely dispersed dynamic flow formed using the claimed sprinkler.
На фигурах цифрами обозначены следующие конструктивные элементы:The figures indicate the following structural elements:
1 – корпус; 2 – стакан; 3 – уплотнитель; 4 – внутренняя рабочая камера; 5 – сопла, выполненные на торцевой поверхности корпуса оросителя; 6 – сопла, выполненные на наклонной поверхности корпуса оросителя; 7 – кронштейн; 8 – дугообразная стойка; 9 – термочувствительная колба; 10 – отверстие в торцевой части корпуса; 11 – сквозной канал; 12 – коническое расширение канала; 13 – коническое сужение канала.1 - body; 2 - glass; 3 - sealant; 4 - internal working chamber; 5 - nozzles made on the end surface of the sprinkler body; 6 - nozzles made on the inclined surface of the sprinkler body; 7 - bracket; 8 - arcuate rack; 9 - thermosensitive flask; 10 - hole in the end part of the body; 11 - through channel; 12 - conical expansion of the channel; 13 - conical narrowing of the channel.
Раскрытие изобретения Disclosure of invention
Техническое решение относится к распылительным форсункам для производства объемной конусной струи тонкораспыленного потока с подходящим распределением струи из точки под соплами оросителя наружу на расстояние, удаленное от нее, и имеет отношение, в частности, к форме выходного отверстия, что увеличивает диапазон распыления и обеспечивает равномерное распределение зон орошения по всей защищаемой площади. Целью является создание конструкции сопел и их взаимное расположение, которое будет обеспечивать распыление чрезвычайно стабильного тонкораспыленного потока с равномерно распределением на всей защищаемой площади орошения и может быть использована для эффективного тушения. The technical solution relates to spray nozzles for the production of a volumetric cone jet of finely atomized flow with a suitable distribution of the jet from a point under the sprinkler nozzles outward at a distance remote from it, and relates, in particular, to the shape of the outlet opening, which increases the spray range and ensures uniform distribution irrigation zones throughout the protected area. The goal is to create a design of nozzles and their mutual arrangement, which will provide atomization of an extremely stable fine atomized stream with a uniform distribution over the entire protected area of irrigation and can be used for effective extinguishing.
Эффективность тушения обеспечивается формированием консолидированных относительно длинных и расширяющихся в осевом направлении потоков, состоящего из массы тонкораспыленной воды с перекрывающимися зонами орошения, обеспечивающих равномерность покрытия площади орошения, исключая возникновение «сухих» зон, и имеющих достаточную инерционную массу для проникновения в восходящие потоки, создаваемые огнем.The extinguishing efficiency is ensured by the formation of consolidated relatively long and axially expanding flows, consisting of a mass of finely sprayed water with overlapping irrigation zones, ensuring uniform coverage of the irrigation area, excluding the occurrence of "dry" zones, and having sufficient inertial mass to penetrate into the upward flows created by fire .
Ороситель системы пожаротушения состоит из цилиндрического корпуса (1) с внутренней рабочей камерой (4). Наружная поверхность цилиндрического корпуса (1) образована боковой, торцевой и наклонной от боковой к торцевой поверхностями. Внутренняя рабочая камера (4) соединена с подводящим воду каналом системы пожаротушения.The sprinkler of the fire extinguishing system consists of a cylindrical body (1) with an internal working chamber (4). The outer surface of the cylindrical body (1) is formed by lateral, end and inclined surfaces from side to end. The inner working chamber (4) is connected to the water supply channel of the fire extinguishing system.
В корпусе (1) выполнены два ряда сопел. Один ряд сопел (5) выполнен на торцевой поверхности корпуса (1), а другой ряд сопел (6) выполнен на наклонной поверхности корпуса (1). При этом сопла (5) смещены по окружности относительно сопел (6). Расположение сопел отрегулировано так, чтобы конусообразный поток по мере продвижения вперед в общем направлении перекрывался потоком, создаваемым соседними соплами в проекции орошаемой площади.The housing (1) has two rows of nozzles. One row of nozzles (5) is made on the end surface of the body (1), and the other row of nozzles (6) is made on the inclined surface of the body (1). In this case, the nozzles (5) are displaced along the circumference relative to the nozzles (6). The location of the nozzles is adjusted so that the cone-shaped flow, as it moves forward in the general direction, is blocked by the flow created by neighboring nozzles in the projection of the irrigated area.
Каждое сопло каждого ряда сопел выполнено в виде сквозного канала (11) от наружной поверхности корпуса (1) до внутренней рабочей камеры (4). Вход канала выполнен со стороны внутренней рабочей камеры (4), а выход канала выполнен с наружной стороны корпуса (1) оросителя. Each nozzle of each row of nozzles is made in the form of a through channel (11) from the outer surface of the body (1) to the inner working chamber (4). The channel inlet is made from the side of the inner working chamber (4), and the channel outlet is made from the outer side of the body (1) of the sprinkler.
При этом с наружной стороны каналы каждого ряда сопел выполнены с коническим расширением (12), с образованием конического выхода канала. At the same time, from the outside, the channels of each row of nozzles are made with a conical expansion (12), with the formation of a conical outlet of the channel.
В варианте реализации заявленного технического решения со стороны рабочей камеры каналы каждого ряда сопел выполнены с коническим сужением (13) в сторону канала. In the embodiment of the claimed technical solution from the side of the working chamber, the channels of each row of nozzles are made with a conical narrowing (13) towards the channel.
Угол конусной кромки (12, 13) относительно оси сквозного канала (11) составляет не менее 30 градусов и не более 90 градусов.The angle of the tapered edge (12, 13) relative to the axis of the through channel (11) is not less than 30 degrees and not more than 90 degrees.
Длина усеченного конуса (12, 13), измеренная перпендикулярно передней кромке, равна или превышает длину сквозного канала (11).The length of the truncated cone (12, 13), measured perpendicular to the leading edge, is equal to or greater than the length of the through channel (11).
Такая форма обеспечивает структуру распределения тонкораспыленного потока с гарантированным перекрытием площади орошения соседними потоками, исключая эффект «сухих» зон.This form provides a finely dispersed flow distribution structure with guaranteed coverage of the irrigation area by neighboring flows, excluding the effect of "dry" zones.
Расположение на пути жидкости, выпускаемой под большим давлением из переходящий в коническую горловину, для придания тонкораспыленному потоку такой формы и профиля, чтобы обеспечить однородную равномерно распределенную картину орошения.Arrangement in the path of a high-pressure fluid discharged from a conical orifice to shape and profile the mist stream to provide a uniform, evenly distributed spray pattern.
Конфигурация спринклерного оросителя с элементами отверстия в виде усеченного конуса (12, 13), имеющего внешний угол от 30° до 90° может использоваться, чтобы влиять на распределение тонкораспыленного потока с большим диаметром, обеспечивая перекрытие активных соседних зон, тем самым выравнивая равномерность орошения площади защищаемой поверхности.A sprinkler configuration with truncated cone opening elements (12, 13) having an external angle of 30° to 90° can be used to influence the distribution of a fine spray flow with a large diameter, providing an overlap of active neighboring zones, thereby equalizing the uniformity of irrigation of the area protected surface.
Конфигурация поверхности канала сопла влияет на стабильность и распределение тонкораспыленного потока и может быть сконфигурирована для дренчерных и спринклерных оросителей с разными коэффициентами расхода, как, например K-фактором от 2,0 до 8,0.The surface configuration of the nozzle channel affects the stability and distribution of the mist flow and can be configured for deluge and sprinkler fills with different flow rates, such as K-factor from 2.0 to 8.0.
Было обнаружено, что формой распыляемого потока можно управлять, изменяя форму поперечного сечения выходного отверстия сопла, и что форма может быть предпочтительно выбрана для решения проблемы, вызванной неравномерностью орошения защищаемой площади. Вместо обычного цилиндрического канала выходная горловина имеет форму усеченного конуса (12), выбранную для получения необходимой формы распыления. It has been found that the shape of the spray stream can be controlled by changing the cross-sectional shape of the nozzle outlet, and that the shape can be preferably chosen to solve the problem caused by uneven irrigation of the area to be protected. Instead of the usual cylindrical channel, the outlet neck has the shape of a truncated cone (12), chosen to obtain the desired spray pattern.
Предложенные формы распределения тонкораспыленного потока с одной форсунки используются для сценария их размещения по всей поверхности оросителя для моделирования схем перекрывания и равномерного орошения по всей площади.The proposed forms of distribution of a finely dispersed flow from one nozzle are used for the scenario of their placement over the entire surface of the sprinkler to simulate overlapping patterns and uniform irrigation over the entire area.
Сопла (5) ряда, выполненного на торцевой поверхности, выполнены симметрично под углом β от 5 до 25о к оси оросителя. Nozzles (5) of a row made on the end surface are made symmetrically at an angle β from 5 to 25 about to the sprinkler axis.
Сопла (6) ряда, выполненного на наклонной поверхности корпуса, выполнены симметрично под углом γ от 35° до 75° к оси оросителя. Данные значения углов выбираются в зависимости от требований интенсивности орошения, таким образом, чем выше требуемая интенсивность орошения, тем больше значение угла и тем меньшая орошаемая площадь и, соответственно, наоборот чем ниже требуемая интенсивность, тем меньше значение угла и тем больше площадь орошения.Nozzles (6) of a row made on an inclined surface of the housing are made symmetrically at an angle γ from 35° to 75° to the sprinkler axis. These angle values are selected depending on the irrigation intensity requirements, so the higher the required irrigation intensity, the greater the angle value and the smaller the irrigated area, and, accordingly, the lower the required intensity, the smaller the angle value and the larger the irrigation area.
Количество сопел (5) ряда, выполненного на торцевой поверхности меньше, сопел (6), ряда, выполненного на наклонной поверхности корпуса (1).The number of nozzles (5) of the row made on the end surface is less than the number of nozzles (6) of the row made on the inclined surface of the body (1).
В ряду, выполненном на торцевой поверхности корпуса (1) оросителя выполнено от 3 до 6 сопел (5).In a row made on the end surface of the body (1) of the sprinkler, from 3 to 6 nozzles (5) are made.
В ряду, выполненном на наклонной поверхности корпуса (1) оросителя выполнено от 6 до 15 сопел (6). In a row made on the inclined surface of the body (1) of the sprinkler, from 6 to 15 nozzles (6) are made.
Оптимальное количество отверстий выбирается также исходя из значений интенсивности орошения, защищаемой площади и высоты установки оросителя. Данные значения количества сопел в обоих рядах выбираются в зависимости от требований интенсивности орошения, таким образом, чем выше требуемая интенсивность орошения, тем больше количество выполненных сопел в обоих рядах и, соответственно, наоборот, чем ниже требуемая интенсивность, тем меньше количество сопел в обоих рядах.The optimal number of holes is also selected based on the irrigation intensity, protected area and sprinkler installation height. These values for the number of nozzles in both rows are selected depending on the requirements of the intensity of irrigation, thus, the higher the required intensity of irrigation, the greater the number of nozzles made in both rows and, accordingly, vice versa, the lower the required intensity, the less the number of nozzles in both rows .
На фигуре 12 (а) продемонстрировано распределение капель по поверхности зоны горения с использованием оросителей известных из уровня техники. На фигуре 12 (а) видно, что при использовании известных оросителей происходит неполное покрытие поверхности зоны горения с образованием «сухих зон», а следовательно, существует вероятность того, что пламя, на которое не воздействует тонкораспыленный динамический поток, не погаснет и выделяемое тепло будет противодействовать охлаждающему эффекту, а следовательно, и снижению эффективности пожаротушения. На фигуре 12 (б) проиллюстрирован тонкораспыленный динамический поток, образованный с использованием известных из уровня техники оросителей. The figure 12 (a) shows the distribution of droplets on the surface of the combustion zone using sprinklers known from the prior art. Figure 12 (a) shows that when using known sprinklers, the surface of the combustion zone is not completely covered with the formation of "dry zones" , and therefore, there is a possibility that the flame, which is not affected by the finely atomized dynamic flow, will not go out and the heat generated counteract the cooling effect and, consequently, the reduction in the effectiveness of fire extinguishing. The figure 12 (b) illustrates a finely atomized dynamic flow formed using prior art sprinklers.
На фигуре 13 (а) продемонстрировано распределение капель по поверхности зоны горения с использованием оросителя по заявленному техническому решению. На фигуре 13 (а) видно, что при использовании заявленного оросителя происходит максимальное покрытие поверхности зоны горения с минимизацией «сухих зон», за счет увеличения зоны покрытия каждого сопла оросителя благодаря наличию конуса. Следовательно, пламя, на которое воздействует тонкораспыленный динамический поток, погаснет и существенно увеличиться охлаждающий эффект, а следовательно, и повыситься эффективность пожаротушения. На фигуре 13 (б) проиллюстрирован тонкораспыленный динамический поток, образованный с использованием заявленного оросителя. The figure 13 (a) shows the distribution of drops over the surface of the combustion zone using a sprinkler according to the claimed technical solution. The figure 13 (a) shows that when using the claimed sprinkler, the maximum coverage of the surface of the combustion zone occurs with the minimization of "dry zones" , by increasing the coverage area of each nozzle of the sprinkler due to the presence of a cone. Consequently, the flame, which is affected by a finely atomized dynamic flow, will go out and the cooling effect will increase significantly, and, consequently, the fire extinguishing efficiency will increase. Figure 13(b) illustrates a finely atomized dynamic flow formed using the inventive irrigator.
Эффективность подавления пожара тонкораспыленной водой зависит от характерных параметров распределения капель по размерам, скорости и потока, расходом воды и углом распыления. Проведением полномасштабных огневых испытаний было исследовано влияния характеристик тонкораспыленной воды, таких как угол распыления изменением угла выходного и входного конуса сопла, размера капель, скорости потока, давления нагнетания. The effectiveness of water mist fire suppression depends on the characteristic parameters of droplet size distribution, speed and flow, water flow rate and spray angle. By conducting full-scale firing tests, the influence of the characteristics of water mist, such as the spray angle by changing the angle of the outlet and inlet cone of the nozzle, droplet size, flow rate, discharge pressure, was investigated.
Результаты позволили сделать следующие выводы:The results led to the following conclusions:
1. Необходимо более полное покрытие поверхности зоны горения без «сухих зон», иначе пламя, на которое не воздействует тонкораспыленный динамический поток, не погаснет и выделяемое тепло будет противодействовать охлаждающему эффекту.1. A more complete coverage of the surface of the combustion zone without "dry zones" is necessary , otherwise the flame, which is not affected by the finely atomized dynamic flow, will not go out and the heat generated will counteract the cooling effect.
2. Количество (объем) тонкораспыленной воды должно быть достаточным для удаления тепла и охлаждения зоны горения ниже температуры возгорания. 2. The amount (volume) of water mist must be sufficient to remove heat and cool the combustion zone below the ignition temperature.
3. Поток тонкораспыленной воды должен иметь достаточный динамический импульс, по крайней мере равным импульсу огненного шлейфа, образованного массой дымовых газов и продуктов сгорания, для проникновения в зону горения, а не его уносу. 3. The flow of finely atomized water must have sufficient dynamic momentum, at least equal to the momentum of the fire plume formed by the mass of flue gases and combustion products, to penetrate into the combustion zone, and not carry it away.
Полый распылительный конус, а также наличие «сухих зон» не допускают полного покрытия поверхности горения и как следствие не позволяют подавить горящие островки пожара, не покрытые потоком тонкораспыленной воды.The hollow spray cone, as well as the presence of “dry zones”, do not allow complete coverage of the combustion surface and, as a result, do not allow suppression of burning fire islands that are not covered by a finely sprayed water flow.
Наличие наружной конусной части по меньшей мере одного сопла позволяет увеличить зону покрытия горящей поверхности и устранить наличие «сухих зон». При этом давление нагнетания практически не влияет на угол раскрытия конуса тонкораспыленной воды.The presence of the outer conical part of at least one nozzle allows you to increase the coverage area of the burning surface and eliminate the presence of "dry zones". At the same time, the discharge pressure practically does not affect the opening angle of the atomized water cone.
Наличие внутренней конусной части сопла позволяет при том же значении давления воды увеличить расход (л/мин) тонкораспыленной воды, и соответственно позволяет повысить интенсивность орошения (л/с*кв.м).The presence of the inner conical part of the nozzle allows, at the same value of water pressure, to increase the flow rate (l / min) of atomized water, and, accordingly, allows to increase the intensity of irrigation (l / s * sq.m.).
Динамический импульс тонкораспыленной воды определяется давлением воды, размером и скорости капли и углом конуса распыления каждой выходного отверстия (сопла). Импульс тонкораспыленной струи повышается по мере того, как количество увлекаемого водяной струей воздуха увеличивается при раскрытии конуса струи.The dynamic momentum of atomized water is determined by the water pressure, the size and speed of the drop, and the angle of the spray cone of each outlet (nozzle). The momentum of the mist jet increases as the amount of air entrained by the water jet increases as the jet cone opens.
Первая отклоняющая поверхность, обращена вовнутрь и расположена на пути жидкости, выходящей из рабочей камеры в корпусе оросителя. Поток, проходящий через воронкообразный конус, не имеет препятствий и не разделяется при ее движении и плавно увеличивает свою линейную скорость. Вторая отклоняющая поверхность в виде выпускного усеченного конуса расположена радиально наружу вызывает отклонение струи после выпуска и формирует распределение части движущейся воды таким образом, чтобы увеличить диаметр тонкораспыленного потока и уменьшить неравномерность окружного распределения орошения.The first deflecting surface is facing inward and is located on the path of the fluid exiting the working chamber in the sprinkler body. The flow passing through the funnel-shaped cone has no obstacles and does not separate during its movement and smoothly increases its linear speed. The second deflecting surface in the form of an outlet truncated cone is located radially outward causing the jet to be deflected after the outlet and forms the distribution of a part of the moving water in such a way as to increase the diameter of the finely atomized stream and reduce the uneven distribution of the irrigation circumferentially.
В дополнение к обеспечению более равномерной плотности тонкораспыленного потока по участкам защищаемых поверхностей (пола и стен), обеспечивается также его полное (лучшее) проникновение в восходящие воздушные потоки развивающегося пожара. In addition to providing a more uniform density of the finely sprayed flow over the areas of protected surfaces (floor and walls), it also ensures its complete (better) penetration into the ascending air currents of a developing fire.
Распыление воды в заявленном устройстве производится двумя рядами сопел (5 и 6) распыления с образованием двух потоков капель: внутренним, состоящим из мелких капель, и внешним, состоящим из более крупных капель. Внешний поток капель, сформированный из крупных капель с большей кинетической энергией, препятствует выносу мелкодисперсной водяной завесы, образованной потоком мелких капель и, тем самым, препятствует выносу мелкодисперсной завесы из зоны тушения. Мелкодисперсная составляющая быстро охлаждает среду в зоне тушения, осаждая дым. В результате комбинированного воздействия на пожар двумя потоками капель достигается высокая эффективность тушения. Spraying water in the claimed device is carried out by two rows of spray nozzles (5 and 6) with the formation of two streams of drops: internal, consisting of small drops, and external, consisting of larger drops. The external droplet flow, formed from large droplets with a higher kinetic energy, prevents the removal of a finely dispersed water curtain formed by a stream of fine droplets and, thereby, prevents the removal of a finely dispersed curtain from the extinguishing zone. The finely dispersed component quickly cools the environment in the extinguishing zone, depositing smoke. As a result of the combined impact on the fire by two streams of drops, a high extinguishing efficiency is achieved.
Новизна данного решения обеспечивается возможностью получения мелкодисперсного потока водных частиц, его однородного распределения в объеме, без возникновения так называемых "сухих зон" на площади распыления до 40м2, с расходом воды до 60 л/мин. при использовании относительно низких рабочих давлений (4,0 - 8,0 МПа), что превосходит известные решения.The novelty of this solution is ensured by the possibility of obtaining a finely dispersed flow of water particles, its uniform distribution in the volume, without the appearance of so-called "dry zones" on the spray area up to 40m2, with a water flow rate of up to 60 l/min. when using relatively low operating pressures (4.0 - 8.0 MPa), which is superior to known solutions.
В варианте реализации заявленного технического решения корпус (1) выполнен разборным и состоящим из двух соединенных резьбовым соединением частей. Части корпуса соединены через уплотнитель (3). Данный вариант реализации представлен на фиг. 4 и фиг.7. In an embodiment of the claimed technical solution, the housing (1) is made collapsible and consists of two parts connected by a threaded connection. The body parts are connected through a seal (3). This embodiment is shown in Fig. 4 and 7.
Ороситель в варианте (Фиг.11) реализации заявленного технического решения снабжен тепловым замком автоматического срабатывания. В данном варианте заявленного технического решения тепловой замок выполнен в виде клапана, выполненного с возможностью поступательного перемещения и стеклянной термочувствительной колбы. Клапан расположен во внутренней части корпуса оросителя (1). На торцевой поверхности корпуса (1) оросителя выполнен кронштейн (7), состоящий из трех, сопряженных в нижней точке дугообразных стоек (8), выполненных заодно. Место сопряжения стоек предназначено для установки нижней опорной поверхности стеклянной термочувствительной колбы (9). Термочувствительная колба сообщается с клапаном через отверстие (10), выполненным в варианте реализации заявленного решения в торцевой части корпуса оросителя (1). В нормальном состоянии клапан выполнен таким образом, что закрывает проход воды к соплам обоих рядов. В случае возникновения пожара стеклянная термочувствительная колба разбивается и клапан открывается, совершая поступательное движение и открывает проход воды к соплам. The sprinkler in the variant (Fig.11) of the implementation of the claimed technical solution is equipped with a thermal lock of automatic operation. In this variant of the claimed technical solution, the thermal lock is made in the form of a valve, made with the possibility of translational movement and a glass temperature-sensitive flask. The valve is located in the inside of the sprinkler body (1). On the end surface of the housing (1) of the sprinkler, a bracket (7) is made, consisting of three arcuate racks (8) conjugated at the lower point, made at the same time. The junction of the racks is designed to install the lower supporting surface of the glass thermosensitive bulb (9). The thermosensitive flask communicates with the valve through the hole (10), made in the embodiment of the claimed solution in the end part of the sprinkler body (1). In the normal state, the valve is designed in such a way that it closes the passage of water to the nozzles of both rows. In the event of a fire, the glass thermosensitive flask breaks and the valve opens, making a translational movement and opening the passage of water to the nozzles.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021118453A RU2771365C1 (en) | 2021-06-24 | 2021-06-24 | Fire extinguishing system sprinkler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021118453A RU2771365C1 (en) | 2021-06-24 | 2021-06-24 | Fire extinguishing system sprinkler |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2771365C1 true RU2771365C1 (en) | 2022-05-04 |
Family
ID=81458960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021118453A RU2771365C1 (en) | 2021-06-24 | 2021-06-24 | Fire extinguishing system sprinkler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2771365C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2474452C1 (en) * | 2011-10-20 | 2013-02-10 | Олег Савельевич Кочетов | Fluid sprayer |
| RU128505U1 (en) * | 2013-02-21 | 2013-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ГорПожБЕЗОПАСНОСТЬ" | FIRE-FIGHTING DEVICE |
| CN104138642A (en) * | 2014-08-22 | 2014-11-12 | 九江中船消防设备有限公司 | Superfine dry powder sprayer |
| RU163093U1 (en) * | 2015-11-09 | 2016-07-10 | Закрытое акционерное общество "Производственное объединение "Спецавтоматика" | SPRINKLER SPRAY |
-
2021
- 2021-06-24 RU RU2021118453A patent/RU2771365C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2474452C1 (en) * | 2011-10-20 | 2013-02-10 | Олег Савельевич Кочетов | Fluid sprayer |
| RU128505U1 (en) * | 2013-02-21 | 2013-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ГорПожБЕЗОПАСНОСТЬ" | FIRE-FIGHTING DEVICE |
| CN104138642A (en) * | 2014-08-22 | 2014-11-12 | 九江中船消防设备有限公司 | Superfine dry powder sprayer |
| RU163093U1 (en) * | 2015-11-09 | 2016-07-10 | Закрытое акционерное общество "Производственное объединение "Спецавтоматика" | SPRINKLER SPRAY |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Пажи Д.Г., Галустов В.С. "Распылители жидкостей", М.: Химия, 1979, всего 216 с. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2427402C1 (en) | Kochetov's sprayer | |
| US20050011652A1 (en) | Spray head and nozzle arrangement for fire suppression | |
| CN102065954A (en) | Extinguishing nozzle body | |
| RU2474452C1 (en) | Fluid sprayer | |
| RU2448750C1 (en) | Foam generator | |
| US4801090A (en) | Discharge pipe and discharge apparatus using the same | |
| CN106267655A (en) | A kind of water mists curtain shower nozzle | |
| KR20070024449A (en) | A liquid atomizer unit having a double nozzle system for fire extinction | |
| CN209108502U (en) | Fine mist spray head | |
| JP3542806B2 (en) | Spray nozzle | |
| RU2771365C1 (en) | Fire extinguishing system sprinkler | |
| RU163093U1 (en) | SPRINKLER SPRAY | |
| RU2297865C1 (en) | Irrigator | |
| RU2284868C1 (en) | Liquid sprayer | |
| RU206841U1 (en) | Fire extinguishing system sprinkler | |
| CN209405562U (en) | Fine mist spray head | |
| RU2258551C1 (en) | Sprayed liquid jet forming method and sprinkler | |
| CN2652509Y (en) | Fine fog spray head | |
| JP3799573B2 (en) | Fire fighting head | |
| RU2622793C1 (en) | Kochetov's pneumatic dispenser | |
| RU2725422C1 (en) | Sprinkler fire extinguishing method and device for implementation thereof | |
| RU2655601C1 (en) | Pneumatic fluid sprayer | |
| RU2570756C2 (en) | Sprinkling nozzle for fire extinguishing units with high pressure fine sprayed liquid | |
| CN203417422U (en) | Water mist spray head with large spray range | |
| RU2725436C1 (en) | Method for deluge fire extinguishing and device for implementation thereof |