RU2451560C1

RU2451560C1 - Foam generator of ejection type with vortical sprayer

Info

Publication number: RU2451560C1
Application number: RU2011103864/05A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов (RU); Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева (RU); Мария Олеговна Стареева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева
Priority date: 2011-02-03
Filing date: 2011-02-03
Publication date: 2012-05-27

Abstract

FIELD: fire-prevention facilities.

SUBSTANCE: invention relates to the field of fire-fighting equipment and is designed for use in automatic systems of fire-fighting by generation of a high-expansion polydisperse foam under conditions of room smoke screening by blockage of quick-burning products with a high-expansion polydisperse foam. In a foam generator there is a vortex sprayer, which is connected to a foam nozzle vessel arranged in the form of a diffuser formed by a truncated cone. The smaller base of the truncated conical surface of the diffuser is fixed at the output of the splitter. The diameter of this base is equal to the diameter of the output hole of the sprayer. The conical shell of the diffuser is installed axially relatively to the sprayer. On the foam nozzle vessel in part located closer to the sprayer there are three windows arranged for air ejection. At the outlet there is a meshed splitter of a double-phase flow arranged in the form of a cone. The top of the conical surface lies on the axis of the vessel and faces towards the sprayer. The round base of the cone matches the cut of the output hole of the diffuser. The vortex sprayer comprises a bushing axial to a foam nozzle vessel. At one side of the nozzle there is a partition arranged perpendicularly to its axis connected to an inlet nozzle with a hole to supply a foaming and a fire-quenching solution into a vortex chamber. The chamber is fixed coaxially on the inner surface of the sprayer's bushing and is made in the form of a cylindrical cavity connected by at least three tangential holes connected to the sprayer's cavity joined to a nozzle hole. The cylindrical cavity is formed by a ring axial to the foam nozzle vessel and two partitions. One of partitions facing the nozzle is arranged as dead, and the other one facing the diffuser is made with an outlet hole arranged axially to the ring.

EFFECT: higher efficiency of spraying a fire-quenching liquid solution of a foaming agent (a high-expansion polydisperse foam).

1 dwg

Description

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.The invention relates to the field of fire fighting equipment and is intended for use in automatic fire extinguishing systems by generating highly multiple polydisperse foam under conditions of smoke in the room while blocking fast-burning products with high-polydisperse foam.

Наиболее близким техническим решением, является пеногенератор, содержащий распылитель, пенную насадку и рассекатель двухфазного потока (патент РФ №2136389, В05В 1/04, 1998 г. - прототип).The closest technical solution is a foam generator containing a spray, foam nozzle and a two-phase flow divider (RF patent No. 2136389, B05B 1/04, 1998 - prototype).

Недостатком известного объекта является отсутствие возможности создания оптимальной структуры потока на выходе и недостаточная эффективность и производительность распыления огнетушащего жидкостного раствора пенообразователя (высокократной полидисперсной пены).A disadvantage of the known object is the lack of the ability to create an optimal flow structure at the outlet and the insufficient efficiency and performance of spraying a fire extinguishing liquid solution of a foaming agent (high polydisperse foam).

Технический результат - повышение эффективности распыления огнетушащего жидкостного раствора пенообразователя (высокократной полидисперсной пены).The technical result is an increase in the spraying efficiency of a fire extinguishing liquid solution of a foaming agent (high polydisperse foam).

Это достигается тем, что в пеногенераторе, содержащим распылитель, пенную насадку и рассекатель двухфазного потока, распылитель выполнен вихревого типа, который соединен с корпусом пенной насадки, выполненной в виде диффузора, образованного усеченным конусом, при этом меньшее основание усеченной конической поверхности диффузора закреплено на выходе распылителя, причем диаметр этого основания равен диаметру выходного отверстия распылителя, а коническая обечайка диффузора установлена осесимметрично относительно распылителя, причем на корпусе пенной насадки, в части, расположенной ближе к распылителю, выполнены, по крайней мере, три окна для эжектирования воздуха, а на выходе закреплен сетчатый рассекатель двухфазного потока, выполненный в виде конуса, при этом вершина конической поверхности лежит на оси корпуса и обращена в сторону распылителя, а круглое основание конуса совпадает со срезом выходного отверстия диффузора, при этом распылитель вихревого типа состоит из втулки, осесимметричной корпусу пенной насадки, с одной стороны которой расположена перпендикулярно ее оси перегородка, соединенная со входным штуцером с отверстием для подачи пенообразующего и огнегасящего раствора в вихревую камеру, закрепленную коаксиально на внутренней поверхности втулки распылителя и выполненную в виде цилиндрической полости с, по крайней мере, тремя тангенциальными отверстиями, соединенными с полостью распылителя, связанной с отверстием штуцера, при этом цилиндрическая полость образована кольцом, осесимметричным корпусу пенной насадки, и двумя перегородками, одна из которых, обращенная в сторону штуцера, выполнена глухой, а другая, обращенная в сторону диффузора, - с выходным отверстием, расположенным осесимметрично кольцу.This is achieved by the fact that in a foam generator containing a spray, a foam nozzle and a two-phase flow divider, the spray is made of a vortex type, which is connected to the foam nozzle body made in the form of a diffuser formed by a truncated cone, while the smaller base of the truncated conical surface of the diffuser is fixed at the outlet spray, and the diameter of this base is equal to the diameter of the outlet of the spray, and the conical shell of the diffuser is mounted axisymmetrically relative to the spray, at least three windows for ejecting air are made in the case of the foam nozzle, in the part closer to the atomizer, and a two-phase flow divider made in the form of a cone is fixed at the outlet, while the top of the conical surface lies on the axis of the body and faces to the side of the nozzle, and the round base of the cone coincides with the cut of the outlet of the diffuser, while the vortex type nozzle consists of a sleeve axisymmetric to the foam nozzle body, on one side of which is perpendicular on its axis, a partition connected to the inlet fitting with an opening for supplying a foaming and extinguishing solution to the vortex chamber, fixed coaxially on the inner surface of the nozzle sleeve and made in the form of a cylindrical cavity with at least three tangential holes connected to the nozzle cavity connected with the nozzle opening, while the cylindrical cavity is formed by a ring axisymmetric to the foam nozzle body, and two partitions, one of which, facing the nozzle, you olnena deaf, and the other facing the side of the diffuser - with the outlet located axially to the ring.

На чертеже изображен общий вид пеногенератора эжекционного типа.The drawing shows a General view of the foam generator ejection type.

Пеногенератор эжекционного типа с вихревым распылителем включает в себя распылитель 3 вихревого типа, который соединен с корпусом 12 пенной насадки, выполненной в виде диффузора, образованного усеченным конусом, при этом меньшее основание усеченной конической поверхности диффузора закреплено на выходе распылителя 3, причем диаметр этого основания равен диаметру выходного отверстия 10 распылителя 3. При этом коническая обечайка диффузора установлена осесимметрично относительно распылителя 3. На корпусе 12 пенной насадки, в части, расположенной ближе к распылителю 3, выполнены, по крайней мере, три окна 13 для эжектирования воздуха, а на выходе закреплен сетчатый рассекатель 14 двухфазного потока, выполненный в виде конуса, при этом вершина конической поверхности 15 лежит на оси корпуса 12 и обращена в сторону распылителя 3, а круглое основание 14 конуса совпадает со срезом выходного отверстия диффузора.An ejection-type foam generator with a vortex atomizer includes a vortex-type atomizer 3, which is connected to the foam nozzle body 12 made in the form of a diffuser formed by a truncated cone, while the smaller base of the truncated conical surface of the diffuser is fixed to the outlet of the atomizer 3, the diameter of this base being equal to the diameter of the outlet 10 of the nozzle 3. The conical shell of the diffuser is mounted axisymmetrically relative to the nozzle 3. On the housing 12 of the foam nozzle, in part, closer to the atomizer 3, at least three windows 13 for air ejection are made, and a two-phase flow divider 14 made in the form of a cone is fixed at the outlet, while the top of the conical surface 15 lies on the axis of the housing 12 and faces the atomizer 3, and the round base 14 of the cone coincides with a cut of the outlet of the diffuser.

Распылитель 3 вихревого типа состоит из втулки, осесимметричной корпусу 12 пенной насадки, с одной стороны которой расположена перпендикулярно ее оси перегородка 4, соединенная со входным штуцером 1 с отверстием 2 для подачи пенообразующего и огнегасящего раствора в вихревую камеру 6, закрепленную коаксиально на внутренней поверхности втулки 3 распылителя и выполненную в виде цилиндрической полости 8, соединенной с полостью 5 распылителя посредством, по крайней мере, трех тангенциальных отверстий 9 и связанной с отверстием 2 штуцера 1. Цилиндрическая полость 8 образована кольцом 11 с, по крайней мере, тремя тангенциальными отверстиями 9, осесимметричным корпусу 12 пенной насадки, и двумя перегородками 6 и 7, одна из которых, обращенная в сторону штуцера 1, выполнена глухой, а другая, обращенная в сторону диффузора, - с выходным отверстием 10, расположенным осесимметрично кольцу 11.The vortex type sprayer 3 consists of a sleeve axisymmetric to the foam nozzle body 12, on one side of which a partition 4 is located perpendicular to its axis, connected to the inlet fitting 1 with an opening 2 for supplying a foaming and extinguishing solution to the vortex chamber 6, fixed coaxially on the inner surface of the sleeve 3 nozzles and made in the form of a cylindrical cavity 8 connected to the cavity 5 of the nozzle by means of at least three tangential holes 9 and connected to the hole 2 of the fitting 1. Cylinder The cavity 8 is formed by a ring 11 with at least three tangential openings 9, axisymmetric to the foam nozzle body 12, and two baffles 6 and 7, one of which is turned towards the nozzle 1, is made blind, and the other, turned towards the diffuser , - with an outlet 10 located axisymmetrically to the ring 11.

Пеногенератор эжекционного типа с вихревым распылителем работает следующим образом.Foam ejection type with a vortex atomizer operates as follows.

При возникновении пожара насосная установка (на чертеже не показано) подает раствор пенообразователя из бака-дозатора или пожарной машины во входной трубопровод пеногенератора, соединенного со штуцером 1, откуда он через отверстие 2 и камеру 5 под давлением подается на входные, тангенциально расположенные, отверстия 9 вихревой камеры 6, откуда закрученный поток выходит через отверстие 10, соединенное со входом диффузора, через окна 13 которого происходит эжектирование воздуха для образования пены, которая направляется в рассекатель 14 двухфазного потока. В начале факела распыленная струя раствора пенообразователя имеет наибольшую скорость и за счет эжекции воздуха формируется пена с пузырьками как малого размера (2÷3 мм в поперечнике), так и с более крупными пузырьками (4÷12 мм в поперечнике). Таким образом, пеногенератор вырабатывает полидисперсную (разноразмерную по пузырькам) пену, которая обладает свойством быстрого растекания по поверхности.In the event of a fire, the pumping unit (not shown in the drawing) delivers the foaming agent solution from the metering tank or fire truck to the inlet pipe of the foam generator connected to the nozzle 1, from where it is supplied through the opening 2 and the chamber 5 under pressure to the inlet openings tangentially located 9 vortex chamber 6, from where the swirling flow exits through an opening 10 connected to the inlet of the diffuser, through the windows 13 of which air is ejected to form foam, which is sent to the divider 14 znogo stream. At the beginning of the plume, the sprayed spray of the foaming agent solution has the highest speed and due to air ejection a foam is formed with bubbles of both small size (2–3 mm across) and with larger bubbles (4–12 mm across). Thus, the foam generator produces polydisperse (differently sized for bubbles) foam, which has the property of rapid spreading over the surface.

Испытания показали, что даже в условиях интенсивного задымления пена образуется в заданных объемах и имеет хорошую устойчивость к распаданию.Tests have shown that even in conditions of intense smoke, foam is formed in predetermined volumes and has good resistance to decay.

В качестве пенообразователя в таких системах пожаротушения применяется фторсинтетический пенообразователь типа "Мультипена". Пеногенератор работает также на 6%-водном растворе фторсодержащего пенообразователя "Подслойный" в условиях задымления помещения.As a foaming agent in such fire extinguishing systems, a fluorosynthetic foaming agent of the "Multipena" type is used. The foam generator also works on a 6% aqueous solution of fluorinated foam former "Sublayer" in the conditions of smoke in the room.

Пеногенератор является универсальным и предназначен для подачи пены в различных системах пожаротушения, например в огнетушителях, автоматических системах пожаротушения закрытых технологических помещений (подача пены на место возгорания), где возможно образование паро- и газовоздушных смесей, например в насосных залах насосных нефтеперекачивающих станций, камерах регулирования давления и т.п.The foam generator is universal and designed to supply foam in various fire extinguishing systems, for example in fire extinguishers, automatic fire extinguishing systems of closed technological rooms (supplying foam to the place of ignition), where steam and gas-air mixtures can form, for example, in pump rooms of pumping oil pumping stations, control chambers pressure, etc.

Claims

An ejection-type foam generator with a vortex atomizer containing an atomizer, a foam nozzle and a two-phase flow divider, characterized in that the atomizer is a vortex type which is connected to the foam nozzle body made in the form of a diffuser formed by a truncated cone, while the smaller base has a truncated conical surface of the diffuser mounted on the outlet of the sprayer, the diameter of this base being equal to the diameter of the outlet of the sprayer, and the conical shell of the diffuser mounted axisymmetric but relative to the sprayer, moreover, at least three windows for ejecting air are made on the foam nozzle body, in the part closer to the sprayer, and a two-phase flow mesh divider made in the form of a cone is fixed at the outlet, while the top of the conical surface lies on the axis body and facing the sprayer, and the round base of the cone coincides with the cut of the outlet of the diffuser, while the vortex type sprayer consists of a sleeve axisymmetric to the foam nozzle body, on the one hand which is located perpendicular to its axis, a partition connected to the inlet fitting with an opening for supplying a foaming and extinguishing solution into the vortex chamber, fixed coaxially on the inner surface of the nozzle sleeve and made in the form of a cylindrical cavity with at least three tangential holes connected to the spray cavity connected with a fitting hole, while the cylindrical cavity is formed by a ring axisymmetric to the foam nozzle body, and two partitions, one of which x, turned towards the fitting, is made dull, and the other facing in the direction of the cone - with an outlet opening arranged axially ring.