Генератор высокократной воздушно-механической пены

Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к устройствам для приготовления огнетушащей высокократной воздушно-механической пены, и может быть использовано для тушения пожаров. Генератор высокократной воздушно-механической пены содержит корпус с диффузором, пакет сеток, турбину с распылительным устройством, выполненным в виде укрепленного на полом валу стакана, и крыльчаткой, при этом по меньшей мере два тангенциальных отверстия, выполненные в дне стакана центрального распылителя, образуют эмпирически определенный острый угол с касательной к внутренней окружности стакана, а по меньшей мере два тангенциальных отверстия боковых распылителей образуют эмпирически определенный острый угол с касательной к окружности вращения боковых распылителей. Кроме того, соотношение между диаметрами входного и выходного отверстий диффузора, а также соотношение между диаметром выходного отверстия диффузора и расстоянием от распылительного устройства до сетки для параметрического ряда генераторов данного типа являются величинами постоянными. 1 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл.

 

Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к устройствам для приготовления огнетушащей высокократной воздушно-механической пены, и может быть использована для тушения пожаров.

Известен генератор высокократной воздушно-механической пены (см. авторское свидетельство СССР № 1659065, кл. А62С 5/02, 1991), в котором на внутренней поверхности пустотелого вала выполнены спиральные канавки с углом подъема α, используемые в качестве привода крыльчатки и как распылитель раствора пенообразователя. При этом спиральные канавки завихряют поток раствора пенообразователя, он распыляется и попадает на пакет пенообразующей сетки.

В пеногенераторе, известном из авторского свидетельства СССР № 1830256, кл. А62С 5/00, 1993, вал выполнен с открытыми концами, а турбинка прикреплена к внутренней стороне вала у среза, направленного в сторону сеток, крыльчатка расположена между турбиной и полой насадкой, а лопасти турбинки установлены с углом наклона к оси вала 15-20°.

При подаче раствора пенообразователя пустотелый вал приводится во вращательное движение посредством оказавшейся в потоке гидравлической турбинки; при этом раствор пенообразователя распыляется и попадает на пакет пенообразующей сетки.

Недостатком данных конструктивных решений является то, что струя пенообразующей жидкости выходит из отверстия полого вала по продольной оси генератора с малым углом расширения и не орошает периферийные участки пенообразующей сетки. При этом струя пенообразующего раствора, имеющая большую скорость прямолинейного движения, не встречая на своем пути дополнительного устройства для гашения кинетической энергии, попадает на поверхность пенообразующей сетки, где вследствие этого происходит преждевременный срыв пузырьков пены. Пена получается неоднородной по размерам пузырьков, идет несплошным потоком и имеет низкую кратность.

Кроме того, имея малое плечо вращения, крыльчатка генератора не в состоянии развить напор воздушного потока перед пенообразующей сеткой, достаточный для заполнения пеной больших объемов или для транспортирования пены по пенопроводам или туннелям.

В пеногенераторе согласно авторскому свидетельству СССР № 1258430, кл. А62С 5/04, 1986, корпус выполнен в виде телескопических штанг, прикрепленных своими концами к торцевым кольцам; при этом конфузор и диффузор выполнены из эластичного материала.

Недостатком указанного конструктивного решения является то, что реактивная сила пенообразующего раствора, истекающего из центрального распылителя, не используется для придания вращательного движения крыльчатке, а действует на вал по оси турбины в обратном направлении, что приводит к потере скорости вращения и к снижению воздушного потока, создаваемого крыльчаткой, и, соответственно, к снижению производительности генератора.

Кроме того, применение эластичного материала для конфузора и диффузора создает условия для увеличения потерь части раствора пенообразователя, которая, попадая на эластичную поверхность диффузора, тормозится и не достигает поверхности пенообразующей сетки.

Из авторского свидетельства СССР № 14685446, А62С 5/04, 1989, известен пеногенератор, в котором для создания процесса пенообразования используется пакет конических сеток и отражатели, выполненные в виде колец, установленных последовательно друг за другом перпендикулярно на внутренней цилиндрической поверхности корпуса пеногенератора.

Недостатком указанного конструктивного решения является то, что применение пакета, состоящего из нескольких пенообразующих сеток, приводит к возникновению дополнительных сопротивлений воздушному потоку, создаваемому крыльчаткой, а применение колец, установленных последовательно друг за другом перпендикулярно на внутренней цилиндрической поверхности корпуса пеногенератора, приводит к потере части раствора пенообразователя, которая тормозится отражательными кольцами и стекает по ним, не достигая поверхности пенообразующей сетки, что приводит к снижению производительности пеногенератора.

Наиболее близким к заявленному решению является генератор высокократной воздушно-механической пены (авторское свидетельство СССР № 578071, кл. А62С 5/04, 1978), содержащий корпус с диффузором, пакет сеток, турбину с полым валом и насаженной на вал крыльчаткой с распылительным устройством, имеющим центральный щелевой и боковые распылители. Пакет сеток орошается пенообразующим раствором, подаваемым из центрального и боковых распылителей, а крыльчатка, создающая воздушный поток, приводится в движение под действием реактивной силы струи пенообразующего раствора, истекающего из боковых распылителей.

Однако в таком генераторе реактивная сила струи пенообразующего раствора, истекающего из центрального распылителя, не используется для придания вращательного движения крыльчатке, а действует на вал по оси турбины в обратном направлении, что приводит к потере скорости вращения и к снижению воздушного потока, создаваемого крыльчаткой, и, соответственно, к снижению производительности генератора.

Задачей предлагаемого изобретения является улучшение процесса пенообразования и увеличение производительности генератора за счет максимального использования реактивной силы струи пенообразующего раствора, истекающего из тангенциальных отверстий центрального и боковых распылителей, для придания вращательного движения крыльчатке и получения распыленной струи необходимой дисперсности пенообразующего раствора и углом раскрытия, достаточным для равномерного орошения пакета сетки.

Для решения поставленной задачи в генераторе высокократной воздушно-механической пены, содержащем корпус с диффузором, пакет сеток, турбину с распылительным устройством, выполненным в виде укрепленного на полом валу стакана, и крыльчаткой, согласно изобретению по меньшей мере два тангенциальных отверстия, выполненные в дне стакана центрального распылителя, образуют эмпирически определенный острый угол с касательной к внутренней окружности стакана, достаточный для придания вращательного движения крыльчатке, а по меньшей мере два тангенциальных отверстия боковых распылителей образуют эмпирически определенный острый угол с касательной к окружности вращения боковых распылителей, достаточный для равномерного орошения пенообразующей сетки при вращении распылителей вокруг продольной оси.

Кроме того, соотношение между диаметрами входного и выходного отверстий диффузора, а также соотношение между диаметром выходного отверстия диффузора и расстоянием от распылительного устройства до сетки для параметрического ряда генераторов данного типа являются величинами постоянными.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены:

фиг.1 - схематично общий вид генератора пены,

фиг.2 - то же, вид по стрелке А со стороны сеток,

фиг.3 - схематично распылитель,

фиг.4 - разрез А-А на фиг.3,

фиг.5 - разрез В-В на фиг.3.

Генератор содержит корпус 1 и турбину 2 с полым валом 3 и крыльчаткой 4, насаженной на вал. Центральный распылитель 5 выполнен в виде стакана, в дне которого выполнены тангенциальные отверстия 6, а по окружности боковой поверхности стакана установлены боковые распылители 7, в которых также выполнены тангенциальные отверстия. К корпусу примыкает диффузор 8, в котором установлен пакет сеток 9 и отражательное кольцо 10.

Генератор работает следующим образом.

К генератору под давлением подается пенообразующий раствор, который, протекая по отверстию вала 3, выходит через центральный распылитель 5 и боковые распылители 7. Раствор пенообразующей жидкости, выходящий под давлением из боковых распылителей 7 с определенным углом раскрытия, попадает по окружности на периферийные участки сетки и частично на внутреннюю поверхность диффузора 8, где отражательным кольцом 10 направляется под углом на пенообразующую сетку 9. Одновременно раствор пенообразующей жидкости проходит через центральный распылитель 5 с определенным углом раскрытия струи, позволяющим обеспечить равномерное орошение центрального участка пенообразующей сетки 9.

Под действием реактивной силы струи пенообразующего раствора, выходящего из центрального распылителя 5 и боковых распылителей 7, вращается вал 3, а вместе с ним вращается крыльчатка 4.

Поток воздуха, создаваемый крыльчаткой, направляется к пенообразующему пакету сеток 9. Нагнетаемый поток воздуха частично захватывается вращающимся потоком распыленной пенообразующей жидкости, изменяя свое первоначальное направление, перемещается под наклоном к продольной оси генератора. Таким образом, происходит равномерное распределение воздушного потока и пенообразующего раствора по всей поверхности пенообразующей сетки 9.

В результате взаимодействия потоков распыленного пенообразующего раствора и воздуха на пенообразующей сетке 9 образуются пузырьки пены. Поток пены под напором движется из генератора и направляется в очаг пожара.

Использование предлагаемого генератора высокократной воздушно-механической пены обеспечивает улучшение процесса пенообразования и увеличение производительности генератора в сравнении с аналогом, имеющим идентичные размеры, что значительно повышает эффективность пенообразования.

Ниже приведены примеры исполнения генераторов воздушно-механической пены.

Таблица 1
Стационарные генераторы
Рабочее давление, кгс/см2Угол поворота распылителейДальность подачи пены, мКратность пены
боковых ϕцентральных ϕ
630603700
645305250

Таблица 2
Мобильные генераторы
Рабочее давление, кгс/см2Угол поворота распылителейДальность подачи пены, мКратность пены
боковых ϕцентральных ϕ
630458300
6453015100

1. Генератор высокократной воздушно-механической пены, содержащий корпус с диффузором, пакет сеток, турбину с распылительным устройством, выполненным в виде укрепленного на полом валу стакана, и крыльчаткой, отличающийся тем, что по меньшей мере два тангенциальных отверстия, выполненные в дне стакана центрального распылителя, образуют эмпирически определенный острый угол с касательной к внутренней окружности стакана, достаточный для придания вращательного движения крыльчатке, а по меньшей мере два тангенциальных отверстия боковых распылителей образуют эмпирически определенный острый угол с касательной к окружности вращения боковых распылителей, достаточный для равномерного орошения пенообразующей сетки при вращении распылителей вокруг продольной оси.

2. Генератор высокократной воздушно-механической пены по п.1, отличающийся тем, что соотношение между диаметрами входного и выходного отверстий диффузора, а также соотношение между диаметром выходного отверстия диффузора и расстоянием от распылительного устройства до сетки для параметрического ряда генераторов данного типа являются величинами постоянными.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам генерирования пены и может быть использовано на различных объектах, преимущественно на объектах ядерно-топливного цикла. .

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для смешивания жидкостей, в частности к устройствам пожаротушения. .

Изобретение относится к устройствам для генерирования пены и может быть использовано в противопожарной технике - для приготовления пены, подаваемой на поверхность горящей жидкости, в химической технологии для формирования пены, используемой в реакционных и газоочистных процессах, а также в строительной промышленности - для приготовления строительной пены в производстве пеноматериалов (пенобетона, пеногипса) с использованием пенообразующего вещества.

Изобретение относится к универсальным устройствам для выполнения специальных работ, прежде всего на складах хранения боеприпасов и других материальных ценностей.

Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к генераторам высокократной пены, применяемой для тушения пожаров, и может быть использовано в автоматических системах пожаротушения высокократной пеной помещений нефтеперекачивающих станций и других помещений, подлежащих автоматической противопожарной защите.
Изобретение относится к антипиренам - веществам, предохраняющим материалы органического происхождения от воспламенения и горения, в частности к интумесцентным коксообразующим антипиренам, т.е.

Изобретение относится к технологическому оборудованию, в частности к переносным устройствам для изготовления и нанесения быстротвердеющих термостойких полимерных покрытий.

Изобретение относится к области пожаротушения, в частности к способам приготовления низкократной пены. .

Изобретение относится к области противопожарной техники и предназначено для испытаний пенообразователей в лабораторных условиях

Изобретение относится к противопожарной технике, к оборудованию для тушения быстроразвивающихся пожаров углеводородов на морских судах и морских платформах для добычи углеводородов и объектах морского берегового базирования с высокой степенью пожаровзрывоопасности

Изобретение относится к устройствам пожаротушения, а именно к пожарным стволам

Изобретение относится к области противопожарной техники и предназначено для использования в автоматических системах пожаротушения путем генерация высокократной полидисперсной пены в условиях задымления помещения при блокировании быстрогорящих продуктов высокократной полидисперсной пеной

Изобретение относится к способу непрерывного создания пены со сжатым газом, в частности пены со сжатым воздухом, и к системе создания пены со сжатым газом, в частности, к системе создания пены со сжатым воздухом, в особенности для пожаротушения, а также к камере пенообразования, специально приспособленной для этого

Изобретение относится к противопожарной технике, а более конкретно к средствам для тушения пожаров с использованием газомеханической пены. Генератор высокократной пены для пожаротушения содержит последовательно сообщающиеся друг с другом и расположенные соосно относительно общей оси заборник окружающего воздуха, первую камеру смешения, сепаратор, кольцевую распределительную камеру для газообразного пенообразующего компонента, вторую камеру смешения, а также выходной патрубок с пеноформирующим сетчатым элементом. В боковой стенке первой камеры смешения выполнено по меньшей мере одно отверстие для подвода в ее полость сжатого газа или газовой смеси. В выходной зоне первой камеры смешения и соосно ей размещен обтекатель, выполненный в виде тела вращения. Кольцевая распределительная камера для газообразного пенообразующего компонента включает кожух, сопряженный с перегородкой сепаратора, и коаксиально расположенную относительно него внутреннюю стенку. На внутренней стенке кольцевой распределительной камеры выполнены продольные щелевые отверстия, которые расположены равномерно по ее окружности и тангенциально относительно ее, а на выступающем за пределы кожуха кольцевой распределительной камеры для газообразного пенообразующего компонента участке цилиндрической боковой стенки второй камеры смешения установлен по меньшей мере один патрубок для подачи под давлением жидкого пенообразующего компонента, при этом каждый упомянутый патрубок расположен тангенциально к цилиндрической боковой стенке второй камеры смешения, а его направление совпадает с направлением продольных щелевых отверстий, выполненных на внутренней стенке кольцевой распределительной камеры для газообразного пенообразующего компонента. В результате повышается надежность работы генератора высокократной пены для пожаротушения за счет предотвращения забивания пеноформирующего сетчатого элемента дисперсными частицами образующихся при горении продуктов. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Раскрыто устройство для создания текучей твердеющей пены для предотвращения и тушения пожара в угольной шахте, содержащее основную агрегатную машину, автоматически пополняемый резервуар для хранения жидкости, систему перемешивания раствора, инжекционный пистолет и соответствующую систему соединительного трубопровода, при этом клапан, трехходовой клапан, датчик давления и расходомер соответствующим образом расположены на трубопроводе; и основная агрегатная машина содержит двухъярусную структуру каркаса машины, при этом нижний ярус каркаса машины оснащен воздушным компрессором, интеллектуальной панелью управления и винтовым насосом, и верхний ярус каркаса машины оснащен вспенивающей трубой и смешивающей трубой. Текучая твердеющая пена, образованная устройством, обладает преимуществом, заключающимся в хорошо распределенных мелких пузырьках, высоким коэффициентом пенообразования и хорошими характеристиками стабильности пены; и приспособление обладает идеальными системными функциями, беспрепятственной циркуляцией раствора, является простым в эксплуатации и надежным в использовании, может хорошо приспосабливаться к сложным условиям угольной шахты и быстро, и непрерывно создавать текучую твердеющую пену, и применяется в угольных шахтах для остановки утечек, изоляции кислорода и предотвращения и тушения пожара, и таким образом эффективно обеспечивает безопасность и эффективность предотвращения и тушения пожара в угольных шахтах. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области пенного пожаротушения и предназначено для тушения пожаров горючих и легковоспламеняющихся жидкостей на больших площадях горения, крупных резервуаров хранения нефтепродуктов. Наиболее успешно изобретение может быть применено для тушения пожаров в крупных резервуарных парках для хранения горючего, в различных помещениях, трюмах танкеров и крупных розливов горючих и легковоспламеняющихся жидкостей. Устройство представляет собой емкость, заправленную раствором пенообразователя, твердотопливный газогенератор, установленный внутри емкости над уровнем пенообразователя, и основано на использовании твердотопливных аэрозолеобразующих составов в качестве источника аэрозольного ингибитора горения, обладающего максимальной удельной огнетушащей способностью среди известных огнетушащих веществ. Технический эффект заявляемого устройства заключается в создании автономного устройства пожаротушения путем комплексного воздействия на очаг горения пены и ингибирующего аэрозоля. 1 ил.
Наверх