SE437937B

SE437937B - Mist nozzle for fire fighting using water

Info

Publication number: SE437937B
Application number: SE8105252A
Authority: SE
Inventors: L Wallman
Original assignee: Ernst Lennart Wallman Med Firm
Priority date: 1981-09-04
Filing date: 1981-09-04
Publication date: 1985-03-25
Also published as: SE8105252L

Abstract

A mist nozzle for fire-fighting through water spray. The invention is characterized by a spindle (9) that stretches coaxially through the nozzle (1) which at its one end, positioned outside the nozzle's outlet end, is supplied with a stroke rotor (16) and at the opposite, inner end is supplied with an impeller (10). This causes rotation of the in streaming water in the nozzle (1) and causes in its turn the stroke rotor (16) to rotate in the out streaming water for atomizing of this.<IMAGE>

Description

8105252-4 kyler snabbt ned eldhärden och övergår till ånga med kvävande effekt, varvid elden kan släckas med förhållandevis liten vattenmängd. 8105252-4 quickly cools down the hearth and turns into steam with a suffocating effect, whereby the fire can be extinguished with a relatively small amount of water.

Ett dimmunstycke av detta slag är vanligen försett med en koniskt divergerande utloppsöppning, i vilken är anbragt en skiva framför sprutans munstycke. Vattenstrålen från munstycket träffar skivan, studsar utåt mot utlopps- öppningens kon och slås härvid isär, bildande en konformig dimplym.A mist nozzle of this kind is usually provided with a conically diverging outlet opening, in which a disc is arranged in front of the nozzle of the syringe. The jet of water from the nozzle hits the disc, bounces outwards against the cone of the outlet opening and is thereby driven apart, forming a cone-shaped mist.

En nackdel med detta kända dimmunstycke är emellertid att kastlängden är relativt begränsad. En ökning av vatten- trycket mot skivan ger endast som resultat att dimplymen får en vidare konícitet. Om man i stället försöker uppnå större kastlängd genom användning av en skiva med mindre diameter, försämras dimbildningen kraftigt, vilket ej är avsikten.However, a disadvantage of this known mist nozzle is that the throw length is relatively limited. An increase in the water pressure against the board only results in the fog being given a wider conicity. If one instead tries to achieve a larger throw length by using a disc with a smaller diameter, the fog formation deteriorates sharply, which is not the intention.

Munstycket enligt uppfinningen är avsett att åstad- komma en dimma med optimal kastlängd i förhållande till det rådande vattentrycket. Detta åstadkommas genom att vattnets rörelseenergi endast delvis utnyttjas till dimbild- ning.The nozzle according to the invention is intended to provide a mist with an optimal throw length in relation to the prevailing water pressure. This is achieved by using the water's kinetic energy only partially for fog formation.

Kännetecknande för uppfinningen är att koaxiellt genom munstycket sträcker sig en axel, vilken vid sin ena ände, belägen utanför munstyckets utloppsände, är försedd med en slagrotor och vid sin motsatta, inre ände är försedd med ett turbinhjul, vilket bringas till rotation av i munstycket framströmmande vatten och är anordnat att i sin tur bringa slagrotorn att rotera i det utströmmande vattnet för finför- delning av detta, att munstycket nedströms turbinhjulet är försett med kanaler, vilka är anordnade att bringa vatten- strömmen att rotera i motsatt riktning relativt turbinhju1et,. axeln och slagrotorn, samt att munstycket är försett med organ för inblandning av ytspänningsnedsättande medel och/eller luft.Characteristic of the invention is that coaxially extends through the nozzle a shaft which at its one end, located outside the outlet end of the nozzle, is provided with a percussion rotor and at its opposite, inner end is provided with a turbine wheel, which is caused to rotate in the nozzle water and is arranged to in turn cause the impact rotor to rotate in the outflowing water to atomize it, that the nozzle downstream of the turbine wheel is provided with channels, which are arranged to cause the water flow to rotate in the opposite direction relative to the turbine wheel. the shaft and the impact rotor, and that the nozzle is provided with means for mixing surface tension reducing agents and / or air.

Uppfinningen skall i det följande närmare förklaras i anslutning till ett utföringsexempel, som visas på bifogade ritningar, varå fig. 1 är ett längdsnitt genom ett dimmun- stycke enligt uppfinningen och fig. 2 är en perspektivvy av 8105252-4 några i munstycket ingående delar.The invention will be explained in more detail below in connection with an exemplary embodiment, which is shown in the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a longitudinal section through a mist nozzle according to the invention and Fig. 2 is a perspective view of some parts included in the nozzle.

Dimmunstycket 1 är vid sin inloppsände försett med en ventil 2, med vilken flödet kan regleras stegvis från noll till maximalt. Munstycket 1 utgöres i huvudsak av ett rör 3, vilket är försett med tre insatser 4-6. En av insatserna 4 är försedd med flänsar 7, vilka sträcker sig skruvlinjefor- migt utefter rörets innervägg bildande kanaler 8 för vattnets genomströmning (se fig. 2). Insatsen 4 bildar lagring för en axel 9, vilken sträcker sig från munstyckets inlopp ut förbi dess utloppsände. Axeln 9 är uppströms insatsen 4 försedd med ett turbinhjul 10 med blad ll, vilka är vridna i samma riktning som insatsens 4 flänsar 7.The mist nozzle 1 is provided at its inlet end with a valve 2, with which the flow can be regulated stepwise from zero to maximum. The nozzle 1 consists essentially of a tube 3, which is provided with three inserts 4-6. One of the inserts 4 is provided with flanges 7, which extend helically along the inner wall of the pipe forming channels 8 for the flow of water (see Fig. 2). The insert 4 forms storage for a shaft 9, which extends from the inlet of the nozzle out past its outlet end. The shaft 9 is provided upstream of the insert 4 with a turbine wheel 10 with blades 11, which are rotated in the same direction as the flanges 7 of the insert 4.

Nedströms insatsen 4 bildar insatsen 5 en konisk för- trängning, som leder vattnet från rörets 3 insida mot en kanal 12 i centrum av insatsen 5. Kanalen 12 utmynnar i en kammare 13 i insatsen 6, vilken kammare 13 via ejektorkana- ler 14 är förbunden med en anslutningsstuts 15. Denna användes för tillförsel av exempelvis ytspänningsnedsättande vätska, s.k. "lättvatten", som genom ejektorverkan inblandas i det genom kammaren 13 strömmande vattnet. Insatsen 6 bildar i övrigt ett munstycke för vattnet. Axeln 9 sträcker sig ett stycke utanför insatsen 6 och är vid sin ände försedd med en slagrotor 16. Denna skyddas från åverkan av ett mynnings- skydd 17.Downstream of the insert 4, the insert 5 forms a conical constriction, which leads the water from the inside of the pipe 3 towards a channel 12 in the center of the insert 5. The channel 12 opens into a chamber 13 in the insert 6, which chamber 13 is connected via ejector channels 14 with a connection piece 15. This is used for the supply of, for example, surface tension-reducing liquid, so-called "light water", which is mixed by the ejector action into the water flowing through the chamber 13. The insert 6 otherwise forms a nozzle for the water. The shaft 9 extends a distance outside the insert 6 and is provided at its end with a percussion rotor 16. This is protected from damage by an orifice protection 17.

Då ventilen 2 öppnas, bringas turbinhjulet 10 av-vatten- strömmen att rotera med axeln 9 och slagrotorn 16. Vattnet strömmar vidare genom kanalerna 8, vilka bringar vattnet till rotation i motsatt riktning relativt turbinhjulet 10. Det roterande/virvlande vattnet pressas genom kanalen 12 i in- satsen 5 förbi kammaren 13 och ut genom insatsen 6. Den rote- rande vattenstrålen träffar därvid den motroterande slag- rotorn 16, vilken finfördelar vattenstrålen till små droppar (storlek ca 0,20 - 0,30 mm), vilka bibehåller en stor del av sin rörelseenergi och sålunda ger den bildade dimstrålen stor kastlängd. Vid ökning av vattenmängden (flödet) genom munstycket 1 kommer turbinhjulet 10, axeln 9 och slagrotorn 16 8105252-4 _, _.-..,*_.í,__.... . _ 4 Katt rotera snabbare. Virvelbildningen i kanalerna 8 ökar sam- tidigt och resultatet blir, att man erhåller en dimstråle med ökad kastlängd, vars dimegenskaper ej försämrats. Genom att vattenflödet styr turbinhjulets rotationshastighet, er- håller man således automatiskt kompensation vid slagrotorns 16 dimbildning.When the valve 2 is opened, the turbine wheel 10 is caused the off-water stream to rotate with the shaft 9 and the percussion rotor 16. The water flows further through the channels 8, which cause the water to rotate in the opposite direction relative to the turbine wheel 10. The rotating / swirling water is forced through the channel 12 in the insert 5 past the chamber 13 and out through the insert 6. The rotating water jet then hits the counter-rotating percussion rotor 16, which atomizes the water jet into small droplets (size approx. 0.20 - 0.30 mm), which retain a a large part of its kinetic energy and thus the formed mist jet gives a large throw length. When increasing the amount of water (flow) through the nozzle 1, the turbine wheel 10, the shaft 9 and the percussion rotor 16 8 8105252-4 _, _.- .., * _. Í, __..... _ 4 Cat rotate faster. The vortex formation in the channels 8 increases at the same time and the result is that a fog jet with an increased throw length is obtained, the fogging properties of which have not deteriorated. Because the water flow controls the rotational speed of the turbine wheel, compensation is thus automatically obtained for the mist formation of the impact rotor 16.

Dimstrålens stora kastlängd möjliggör släckning av brand från långt håll, vilket är nödvändigt vid bränder med stor strålningshetta, såsom t.ex. oljebränder.The large throw length of the fog beam enables extinguishing of fire from a long distance, which is necessary in fires with a large radiant heat, such as e.g. oil fires.

Anslutningsstutsen 15 för tillförsel av exempelvis vätska med ytspänningsnedsättande verkan är försedd med ett strypmunstycke 18, som bestämmer flödesmängden av denna vätska och en avstängnings- och påsättningsventil 19, som gör det möjligt att öppna förbindelsen efter behov. Genom inblandning av sådant s.k. "lättvatten" i dimstrålen under- lättas bl.a. släckning av annars svårsläckta bränder, såsom ovan nämnda oljebränder.The connecting nozzle 15 for supplying, for example, liquid with a surface tension-reducing effect is provided with a throttling nozzle 18, which determines the flow rate of this liquid, and a shut-off and application valve 19, which makes it possible to open the connection as required. By mixing such so-called "light water" in the mist jet is facilitated i.a. extinguishing otherwise difficult-to-extinguish fires, such as the above-mentioned oil fires.

Det är även möjligt att i stället för "lättvatten" låta luft sugas in genom anslutningsstutsen 15 och blandas in i dimstrålen. Härigenom åstadkommas en ytterligare för- stärkt dimbildning med ännu större släckningseffekt hos dim- strålen.It is also possible, instead of "light water", to let air be sucked in through the connection piece 15 and mixed into the mist jet. This results in a further enhanced fog formation with an even greater extinguishing effect of the fog jet.

Insatsen 4, som bildar lagring för axeln 9, kan till- verkas av TEFLON smörjande egenskap. De båda andra insatserna 5 och 6 samt -plast, vilken ger god lagring genom sin turbinhjulet 10 kan också lämpligen tillverkas av plast- material.The insert 4, which forms the bearing for the shaft 9, can be manufactured by TEFLON lubricating property. The two other inserts 5 and 6 and plastic, which provides good storage through their turbine wheel 10, can also suitably be made of plastic material.

Uppfinningen är ej begränsad till ovan beskrivna ut- föringsexempel, utan flera variationer är tänkbara inom ramen för efterföljande patentkrav. InsaLsen 4 med flänsar- na 7 är exempelvis ej nödvändig. Om slagrotorn 16 ges till- räcklig rotation via turbinhjulet 10, behöver inte vatten- strålen ges motsatt rotation. Anslutningen för "lättvatten" eller luft är inte heller nödvändig, utan endast lämplig som komplement i vissa sammanhang såsom ovan beskrivits, för att man skall uppnå bästa släckningsresultat med dim- strålen.The invention is not limited to the embodiments described above, but several variations are conceivable within the scope of the appended claims. Insert 4 with the flanges 7 is not necessary, for example. If the impact rotor 16 is given sufficient rotation via the turbine wheel 10, the water jet need not be given opposite rotation. The connection for "light water" or air is also not necessary, but only suitable as a complement in certain contexts as described above, in order to achieve the best extinguishing results with the mist jet.

Claims

1. 8105252-4 Patent claim Mist for firefighting by means of water, characterized in that a shaft (9) extends coaxially through the nozzle (1), which at its one end, located outside the outlet end of the nozzle, is provided. with a percussion rotor (16) and at its opposite, inner end is provided with a turbine wheel (10), which is caused to rotate water flowing in the nozzle and is arranged to in turn cause the percussion rotor (16) to rotate in the outflowing For the distribution thereof, the nozzle (1) downstream of the turbine wheel (10) is provided with channels (8), which are arranged to cause the water stream to rotate in the opposite direction relative to the turbine wheel (10), the shaft (9) and the percussion rotor ( 16), and that the nozzle (1) is Equipped with means (15) For mixing surface tension reducing agents and / or air.