Устройство создания дальнобойной газокапельной струи



Устройство создания дальнобойной газокапельной струи
Устройство создания дальнобойной газокапельной струи

 


Владельцы патента RU 2432212:

Кочетов Олег Савельевич (RU)
Стареева Мария Олеговна (RU)

Изобретение относится к технологии генерации газокапельных струй повышенной дальнобойности и может использоваться в противопожарной технике, в сельском хозяйстве при орошении земель и других отраслях, связанных с необходимостью создания дальнобойных газожидкостных струй. В устройстве для создания дальнобойной газокапельной струи система подачи жидкости осуществляется по двум направлениям, включающим осевую подачу жидкости через подводящий патрубок и последовательно соединенные и соосные с ним конфузор и цилиндрическое сопло. Тангенциальная подача жидкости осуществляется через коаксиальный с цилиндрическим соплом корпус в виде цилиндроконической гильзы. На цилиндрической части гильзы закреплена вихревая кольцевая камера с патрубком для подачи жидкости. По краям кольцевой камеры выполнены два ряда подводящих жидкость тангенциальных каналов. В каждом ряду имеется по крайней мере три тангенциальных канала, соединяющих кольцевую камеру с цилиндрической полостью корпуса. В конической части корпуса для создания повышенной скорости двухфазного потока осесимметрично и соосно корпусу закреплено центральное сплошное обтекаемое тело каплевидной формы с небольшим лобовым сопротивлением движению потока. Обтекаемое тело закреплено к внутренней поверхности полости конической части корпуса посредством по крайней мере трех стержней. Система подачи газа включает в себя турбокомпрессор кольцевой, коаксиальный подводящему жидкость патрубку, ввод и камеру смешения, образованную цилиндрической полостью корпуса с размещенными в нем рядами подводящих жидкость тангенциальных каналов. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности пожаротушения путем увеличения дальности полета газокапельной струи и ее мелкодисперсности при взаимодействии с объектом. 2 ил.

 

Изобретение относится к технологии генерации газокапельных струй повышенной дальнобойности и может использоваться в противопожарной технике, в сельском хозяйстве при орошении земель и других отраслях, связанных с необходимостью создания дальнобойных газожидкостных струй.

Наиболее близким аналогом заявленного устройства является установка для создания газокапельной струи по патенту РФ №21075541, которая содержит систему подачи жидкости и газа и газодинамическое сопло с камерой смешения жидкости и газа.

Недостаток известного устройства заключается в невозможности увеличения с помощью известных средств дальности полета газокапельной струи свыше 50 м, что необходимо, например, для тушения пожаров в многоэтажных зданиях и высотных сооружениях.

Технический результат - повышение эффективности пожаротушения путем увеличения дальности полета газокапельной струи и ее мелкодисперсности при взаимодействии с объектом.

Это достигается тем, что в устройстве для создания дальнобойной газокапельной струи, содержащем системы подачи жидкости и газа и сопло, система подачи жидкости осуществляется по двум направлениям, включающим осевую подачу жидкости через подводящий патрубок и последовательно соединенные и соосные с ним конфузор и цилиндрическое сопло, а тангенциальная подача жидкости осуществляется через коаксиальный с цилиндрическим соплом корпус в виде цилиндроконической гильзы, на цилиндрической части которой закреплена вихревая кольцевая камера с патрубком для подачи жидкости, при этом по краям кольцевой камеры выполнены два ряда подводящих жидкость тангенциальных каналов, при этом в каждом ряду имеется, по крайней мере, три тангенциальных канала, соединяющих кольцевую камеру с цилиндрической полостью корпуса, а в конической части корпуса для создания повышенной скорости двухфазного потока осесимметрично и соосно корпусу закреплено центральное сплошное обтекаемое тело каплевидной формы с небольшим лобовым сопротивлением движению потока, которое закреплено к внутренней поверхности полости конической части корпуса посредством, по крайней мере, трех стержней, причем система подачи газа включает в себя турбокомпрессор кольцевой, коаксиальный подводящему жидкость патрубку, ввод и камеру смешения, образованную цилиндрической полостью корпуса с размещенными в нем рядами подводящих жидкость тангенциальных каналов.

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства для создания дальнобойной газокапельной струи, на фиг.2 - разрез А-А фиг.1.

Устройство для создания дальнобойной газокапельной струи (фиг.1) содержит систему подачи жидкости по двум направлениям, включающую осевую подачу жидкости через подводящий патрубок 1 и последовательно соединенные и соосные с ним конфузор 3 и цилиндрическое сопло 4. Тангенциальная подача жидкости осуществляется через коаксиальный с цилиндрическим соплом 4 корпус 5 в виде цилиндроконической гильзы, на цилиндрической части которой закреплена вихревая кольцевая камера 6 с патрубком 7 для подачи жидкости, при этом по краям кольцевой камеры 6 выполнены два ряда 8 и 9 подводящих жидкость тангенциальных каналов (фиг.2), при этом в каждом ряду имеется, по крайней мере, три тангенциальных канала, соединяющих кольцевую камеру 6 с цилиндрической полостью 10 корпуса 5.

В конической части 11 корпуса 5 для создания повышенной скорости двухфазного потока осесимметрично и соосно корпусу закреплено центральное сплошное обтекаемое тело 12 каплевидной формы с небольшим лобовым сопротивлением движению потока, которое закреплено к внутренней поверхности полости 14 конической части 11 корпуса 5 посредством, по крайней мере, трех стержней 13. Система подачи газа включает в себя турбокомпрессор (не показано) кольцевой, коаксиальный подводящему жидкость патрубку 1, ввод 2 и камеру смешения, образованную цилиндрической полостью 10 корпуса 5 с размещенными в нем рядами 8 и 9 подводящих жидкость тангенциальных каналов.

Устройство для создания дальнобойной газокапельной струи работает следующим образом.

Устройство перемещается в исходное положение с помощью транспортного средства (не показано) и направляется в сторону объекта, к которому должна осуществляться подача газокапельной струи, посредством управляющего воздействия системы управления перемещением сопла (не показано). Включается турбокомпрессорная установка, являющаяся частью системы подачи газа, и ускоренный воздушный поток из выходного устройства силовой установки направляется через ввод 2 подачи газа в камеру смешения 10, где происходит образование двухфазного потока.

Вихри жидкости впрыскиваются в камеру смешения 10 через размещенные в ней рядами 8 и 9 тангенциальные каналы и смешиваются с набегающим воздушным потоком, в результате чего образуется газокапельный поток. Максимальные значения давления воздуха на входе в сопло и относительной концентрации воды в двухфазном потоке выбираются из условия предельно плотной упаковки частиц воды в воздушном потоке: gP=5,7108 Па, где Р - давление газа на входе в сопло; g - относительная концентрация воды в двухфазном потоке. Для достижения необходимой (свыше 50 м) дальности полета газокапельной струи давление газа (воздуха) на входе в сопло должно превышать Р=5,5105 Па;

g=Gввoд/Gвoз=4,9,

где Gввод=26 кг/с - массовый расход воды; Gвоз=5,3 кг/с - массовый расход воздуха; Тсм=298 K - температура двухфазного потока; L=1500 мм - длина корпуса 5 цилиндроконической гильзы; D=50 мкм - средний диаметр капель воды в воздушном потоке.

Созданный в камере смешения 10 двухфазный поток при указанных выше параметрах разгоняется в профилированном канале с центральным телом 12. Использование кольцевого сопла позволяет компактировать газокапельную струю при относительно однородном распределении капель воды по сечению струи.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что двухфазный поток, параметры которого выбираются согласно вышеуказанным условиям, разгоняется в газодинамическом корпусе до скорости, при которой дальность полета газокапельной струи составляет 65 м.

Предложенное изобретение может использоваться в различных отраслях техники, где требуется генерация дальнобойных газокапельных струй, дальность полета которых превышает 50 м. Наиболее эффективно использование изобретения в противопожарной технике, особенно при тушении пожаров в труднодоступных очагах и объектах, и в сельском хозяйстве при орошении земель.

Устройство для создания дальнобойной газокапельной струи, содержащее системы подачи жидкости и газа и сопло, отличающееся тем, что система подачи жидкости осуществляется по двум направлениям, включающим осевую подачу жидкости через подводящий патрубок и последовательно соединенные и соосные с ним конфузор и цилиндрическое сопло, а тангенциальная подача жидкости осуществляется через коаксиальный с цилиндрическим соплом корпус в виде цилиндроконической гильзы, на цилиндрической части которой закреплена вихревая кольцевая камера с патрубком для подачи жидкости, при этом по краям кольцевой камеры выполнены два ряда подводящих жидкость тангенциальных каналов, при этом в каждом ряду имеется по крайней мере три тангенциальных канала, соединяющих кольцевую камеру с цилиндрической полостью корпуса, а в конической части корпуса для создания повышенной скорости двухфазного потока осесимметрично и соосно корпусу закреплено центральное сплошное обтекаемое тело каплевидной формы с небольшим лобовым сопротивлением движению потока, которое закреплено к внутренней поверхности полости конической части корпуса посредством по крайней мере трех стержней, причем система подачи газа включает в себя кольцевой турбокомпрессор, коаксиальный подводящему жидкость патрубку, ввод и камеру смешения, образованную цилиндрической полостью корпуса, с размещенными в нем рядами подводящих жидкость тангенциальных каналов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии генерации газокапельных струй повышенной дальнобойности и может использоваться в противопожарной технике, в сельском хозяйстве при орошении земель и других отраслях, связанных с необходимостью создания дальнобойных газожидкостных струй.

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, преимущественно к опрыскивателям для обработки растений и почв малыми дозами защитно-стимулирующих жидкостей, а также подпочвенного их внесения при совместной работе с почвообрабатывающими агрегатами типа плугов или культиваторов-плоскорезов с широкозахватными лапами.

Изобретение относится к выданному устройству для выдачи пены и пенообразующему узлу для образования пены. .

Изобретение относится к выданному устройству для выдачи пены и пенообразующему узлу для образования пены. .

Изобретение относится к отклоняющему воздушному кольцу для ротационного распылителя и колоколообразной тарелке. .

Изобретение относится к дозирующему устройству для дозирования пены. .

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к конструкциям, обеспечивающим раздачу огнетушащего вещества в зону горения. .

Изобретение относится к технологии генерации газокапельных струй эжекцией и может быть использовано в машиностроении, например, для нанесения расплавленного распыленного твердого смазочного материала на шлифовальный круг

Изобретение относится к системам распределения клея-расплава или другого термопластичного материала

Изобретение относится к технологии получения высокодисперсного порошка диоксида кремния методом сжигания жидких кремнийсодержащих соединений (прекурсора) в пламени горючих газов

Изобретение относится к способам формирования напылением аморфного пленочного покрытия

Изобретение относится к распылительной насадке и распылительной установке и может быть использовано в технологии производственных процессов, например, при улавливании золы

Изобретение относится к области защиты корпусов судов, находящихся на плаву, в частности к устройствам для подводной электрогидродинамической очистки поверхности корпусов судов, а также гидротехнических сооружений от биологического обрастания

Изобретение относится к области получения покрытий, содержащих наночастицы, и может быть использовано при формировании лакокрасочных, радиопоглощающих, светоотражающих, защитных и других функциональных покрытий

Изобретение относится к устройству (1) для введения жидкости в сыпучие сухие вещества, прежде всего в муку для приготовления кляра

Изобретение относится к устройству (1) для введения жидкости в сыпучие сухие вещества, прежде всего в муку для приготовления кляра

Изобретение относится к двойной распылительной насадке для распыления жидкости с помощью сжатого газа
Наверх