УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПЫЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ Российский патент 2007 года по МПК B05B1/34 

Описание патента на изобретение RU2292958C2

Изобретение относится к технике распыления жидкостей и может быть использовано в системах пожаротушения, в составе технологического оборудования для сжигания топлива в теплоэнергетике и на транспорте.

В настоящее время известны различные типы устройств для распыления жидкости, которые применяются в разнообразных областях техники, в том числе и в пожарной технике в качестве распылителя огнетушащего вещества.

Так, например, из патента США 5125582 (МПК В 05 В 1/00, опубликован 30.06.1992) известна конструкция распылителя жидкости, предназначенного для генерации кавитационных потоков жидкости. Известное устройство содержит корпус, в котором выполнен проточный канал, образованный соплом и цилиндрической камерой. Сопло выполнено в виде конического конфузора, сообщенного с коническим диффузором без плавного сопряжения их поверхностей. Длина цилиндрической камеры составляет не менее трех диаметров минимального сечения сопла. При подаче жидкости под давлением во входное отверстие конфузора сопла происходят сжатие сечения потока жидкости и увеличение скорости истечения. В результате резкого расширения потока жидкости в диффузоре начинается кавитация жидкости. Интенсификация кавитации осуществляется при прохождении струи жидкости через цилиндрическую камеру, в которой происходит расширение струи и генерируются обратные вихреобразные потоки. Вокруг конической струи образуется кольцевая вакуумная зона, инициирующая процесс кавитации и связанный с ним процесс диспергирования потока жидкости.

Однако несмотря на возможность интенсификации кавитации, известный распылитель жидкости не обеспечивает формирования устойчивого мелкодисперсного потока жидкости, который сохранял бы форму и размер поперечного сечения на расстояниях до 10 м, что особенно важно при использовании распылителя для тушения очагов пожара.

Известна также вакуумно-распылительная головка (авторское свидетельство СССР 994022, МПК В 05 В 1/00, опубликовано 07.02.83), содержащая сопло в форме конического конфузора и цилиндрический насадок, установленный коаксиально соплу. В цилиндрическом насадке со стороны его выходного отверстия выполнены эжектирующие отверстия, через которые атмосферный воздух поступает в зону разрежения в полости насадки. В результате этого воздух насыщает движущийся поток жидкости и осуществляется дробление потока на мелкие капли.

Из патента РФ 2123871 (МПК А 62 С 31/02, опубликован 27.12.98) известен насадок для создания водяного распыла аэрозольного типа, который позволяет повысить качество диспергирования газокапельного потока. Известный распылитель (насадок) содержит корпус с проточным каналом в форме сопла Лаваля, входной штуцер для подачи жидкости под давлением и распределительную решетку, установленную между штуцером и входным сечением сопла Лаваля. Размеры отверстий в распределительной решетке составляют 0,3-1,0 диаметра критического сечения сопла Лаваля. При прохождении жидкостного потока через отверстия распределительной решетки происходит дробление потока на отдельные струи, которые затем концентрируются в горловине сопла и ускоряются до высоких скоростей. Такое конструктивное выполнение обеспечивает достаточную дальность подачи огнетушащего вещества и тонкий распыл струи.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является устройство для распыления жидкости - распылитель центробежный РЦ-180 (Руководство по эксплуатации «ДАЭ 100.240.000 РЭ». Известное устройство состоит из корпуса распылителя, в котором размещены втулка и вкладыш, соединенные между собой резьбой, имеющее винтовые канавки на наружных поверхностях. Входное отверстие распылителя переходит в распределительную камеру переходника, в которой расположена фильтрующая сетка. При подаче воды под давлением через входное отверстие распылителя ее поток попадает в распределительную камеру, проходит через сетку и, закручиваясь в винтовых канавках, выходит в вихревые камеры и через выходные отверстия вода выходит двумя распыленными факелами конусообразной формы, находящимися один в другом. Среднеарифметический диаметр капель внутреннего факела равен 100 мкм, внешнего факела - 200 мкм.

Устройство предназначено для получения распыленной воды в дренчерных установках пожаротушения.

Недостатками данной конструкции являются:

- высокие гидравлические потери, обусловленные конфигурацией распылителя;

- недостаточно высокая скорость истечения жидкости;

- необходимость периодической разборки всего узла распылителя для устранения засоренности сетки.

Достигаемый при решении поставленных задач технический результат заключается в повышении эффективности пожаротушения при использовании тонкодисперсной воды с огнетушащими добавками за счет получения факела с равномерной капельной структурой и оптимальной скоростью истечения жидкости при одновременном снижении гидравлических потерь, а также повышение удобства обслуживания.

Достижение указанных технических результатов обеспечивается за счет того, что устройство для распыления жидкости, содержащее корпус распылителя, снабженный вкладышем и сопряженный посредством резьбового соединения с распределительной камерой, в которой установлена фильтрующая сетка, снабжено вкладышем, состоящим из цилиндрического участка и прямоугольной камеры с отверстиями, соосно с вкладышем установлена форсунка, в центральной части которой выполнено отверстие, причем вкладыш и форсунка зафиксированы в корпусе посредством стопора, а в распределительной камере выполнен отвод, в котором размещена фильтрующая сетка, при этом торец отвода снабжен пробкой.

Кроме того, в устройстве для распыления жидкости внутренняя поверхность форсунки выполнена в форме конического конфузора, а наружная - в форме конического диффузора.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что в заявленном устройстве новым является:

- конфигурация элементов конструкции распылителя;

- выполнение отвода в распределительной камере и установка в нем фильтрующей сетки,

что позволяет сделать вывод, что заявленное изобретение соответствует критерию «новизна».

Анализ известных устройств показал, что заявленная конструкция за счет выполнения вкладыша данной конфигурации и установки его соосно с форсункой, благодаря проработанной геометрии и размеров зазоров, а также установки форсунки с существенно большей поверхностью реагирования позволило получить принципиально новую конструкцию устройства для распыления жидкости, не применявшуюся ранее. Это позволяет сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».

Заявленное устройство для распыления жидкости иллюстрируется чертежом.

Заявленное устройство для распыления жидкости содержит корпус 1 распылителя, внутри которого установлен вкладыш 2, состоящий из цилиндрической хвостовой части 3 и камеры завихрения 4. Во вкладыше выполнены тангенциальные отверстия 5. Соосно вкладышу установлена форсунка 6 с центральным отверстием 7 и прокладка 8. Вкладыш и форсунка зафиксированы в корпусе посредством стопора 9. При этом соотношение объема камеры завихрения к объему полости конфузора должно составлять от 4:2 до 4:1. Посредством резьбового соединения 10 корпус распылителя 1 соединен с распределительной камерой 11, снабженной отводом 12, в котором установлена фильтрующая сетка 13. Отвод 12 снабжен пробкой 14 с прокладкой 15.

Работа устройства осуществляется следующим образом. При подаче воды под давлением от 0,2-1,0 МПа поток воды попадает в распределительную камеру 11, проходит через фильтрующую сетку 13 и попадает в корпус распылителя 1. Проходя через элементы конструкции распылителя через тангенциальные отверстия 5, поток воды попадает в камеру завихрения 4 и закручивается тангенциально, а в полости конфузора сжимается и через центральное отверстие 7 форсунки выходит факелом с углом распыления 35-40 градусов.

В случае образования засора открывается пробка 14, вынимается фильтрующая сетка 13, очищается от механических загрязнений и устанавливается на место.

Использование заявляемого устройства для распыления жидкости позволяет получить технический результат, заключающийся в следующем:

- повышена эффективность пожаротушения;

- получена оптимальная скорость истечения жидкости;

- снижены гидравлические потери;

- получен факел с дисперсностью капель в пределах 100-150 мкм;

- повышено удобство обслуживания устройства.

Кроме того, достигнуто снижение весогабаритных характеристик устройства за счет создания компактного устройства небольших габаритов и обтекаемой формы.

Конструкция устройства с экспериментально подобранными размерами и конфигурацией зазоров и соотношением объема камеры завихрения к объему полости конфузора, а также установки форсунки с существенно большей поверхностью реагирования (в 5 раз) позволяет получить дисперсность капель в пределах 100-150 мкм, что создает равномерность орошения и оптимальную скорость истечения жидкости.

Использование заявленного устройства позволяет генерировать мелкодисперсные капельные потоки тонкого распыла с минимальными энергозатратами и экономичным расходом воды.

Возможно использование воды с добавками, включающими смачиватель или поверхностно-активное вещество.

Похожие патенты RU2292958C2

название год авторы номер документа
МОДУЛЬ ПОЖАРОТУШЕНИЯ ТОНКОРАСПЫЛЕННОЙ ЖИДКОСТЬЮ 2005
  • Бубнов Михаил Геннадиевич
  • Кожинов Сергей Михайлович
  • Шутов Кирилл Федорович
RU2293582C2
ВОДНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРА 2007
  • Бубнов Михаил Геннадиевич
  • Кожинов Сергей Михайлович
  • Шутов Кирилл Федорович
  • Павлова Ирина Николаевна
RU2352374C2
УСТАНОВКА ПЕНОТУШЕНИЯ С ДОЗИРУЮЩИМИ РЕЗЕРВУАРАМИ 2013
  • Бубнов Михаил Геннадиевич
  • Кожинов Сергей Михайлович
  • Шутов Кирилл Федорович
  • Саватеев Алексей Иванович
  • Ибрагимов Константин Маликович
RU2531740C1
РАСПЫЛИТЕЛЬ ЖИДКОСТИ (ВАРИАНТЫ) 2001
  • Душкин А.Л.
  • Карпышев А.В.
RU2184619C1
СИСТЕМА ПОЖАРОТУШЕНИЯ В ВЕРТИКАЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРАХ 2014
  • Кочетов Олег Савельевич
RU2553956C1
ПЕНОГЕНЕРАТОР КОЧЕТОВА 2013
  • Кочетов Олег Савельевич
RU2536400C1
ОГНЕТУШАЩИЙ СОСТАВ ВОДНЫЙ МНОГОЦЕЛЕВОГО НАЗНАЧЕНИЯ 2003
  • Кожинов С.М.
  • Шутов К.Ф.
  • Бубнов М.Г.
RU2223804C1
Запорно-пусковое устройство быстродействующей автоматической пожаротушащей системы 2020
  • Куприн Геннадий Николаевич
  • Колыхалов Дмитрий Геннадьевич
  • Оленин Петр Валерьевич
  • Морозов Дмитрий Николаевич
  • Ахлынов Денис Олегович
RU2754439C1
Быстродействующая автоматическая пожаротушащая система 2020
  • Куприн Геннадий Николаевич
  • Колыхалов Дмитрий Геннадьевич
  • Оленин Петр Валерьевич
  • Морозов Дмитрий Николаевич
  • Ахлынов Денис Олегович
RU2754440C1
ПЕРЕНОСНАЯ УСТАНОВКА ПОЖАРОТУШЕНИЯ И РАСПЫЛИТЕЛЬ ЖИДКОСТИ 2004
  • Душкин А.Л.
  • Карпышев А.В.
  • Протасов А.Н.
RU2254155C1

Реферат патента 2007 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПЫЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к технике распыления жидкостей и может быть использовано в системах пожаротушения, в составе технологического оборудования для сжигания топлива в теплоэнергетике и на транспорте. Изобретение решает задачу повышения эффективности пожаротушения при использовании тонкодисперсной воды с огнетушащими добавками за счет получения факела с равномерной капельной структурой и оптимальной скоростью истечения жидкости при одновременном снижении гидравлических потерь, а также повышение удобства обслуживания. Устройство содержит корпус распылителя, снабженный вкладышем и сопряженный посредством резьбового соединения с распределительной камерой, в которой установлена фильтрующая сетка. Вкладыш содержит камеру завихрения, снабженную отверстиями, и цилиндрическую хвостовую часть с тангенциальными отверстиями, соосно с вкладышем установлена форсунка, внутренняя поверхность которой выполнена в форме конического конфузора, а наружная - в форме конического диффузора, в центральной части форсунки выполнено отверстие, причем вкладыш и форсунка зафиксированы в корпусе посредством стопора, а в распределительной камере выполнен отвод, в котором размещена фильтрующая сетка, при этом торец отвода снабжен пробкой. Использование заявленного устройства позволяет генерировать мелкодисперсные капельные потоки тонкого распыла с минимальными энергозатратами и экономичным расходом воды. Устройство имеет небольшие габариты и обтекаемую форму. Возможно использование воды с добавками, включающими смачиватель или поверхностно-активное вещество. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения RU 2 292 958 C2

1. Устройство для распыления жидкости, содержащее корпус распылителя, снабженный вкладышем и сопряженный посредством резьбового соединения с распределительной камерой, в которой установлена фильтрующая сетка, отличающееся тем, что вкладыш содержит камеру завихрения, снабженную отверстиями, и цилиндрическую хвостовую часть с тангенциальными отверстиями, соосно с вкладышем установлена форсунка, внутренняя поверхность которой выполнена в форме конического конфузора, а наружная в форме конического диффузора, в центральной части форсунки выполнено отверстие, причем вкладыш и форсунка зафиксированы в корпусе посредством стопора, а в распределительной камере выполнен отвод, в котором размещена фильтрующая сетка, при этом торец отвода снабжен пробкой.2. Устройство для распыления жидкости по п.1, отличающееся тем, что соотношение объемов камеры завихрения и конического конфузора внутренней поверхности форсунки равно 4:1.3. Устройство для распыления жидкости по п.1, отличающееся тем, что соотношение объемов камеры завихрения и конического конфузора внутренней поверхности форсунки равно 4:2.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2007 года RU2292958C2

Переносный кухонный очаг 1919
  • Вейсбрут Н.Г.
SU180A1
ПО Спецавтоматика, Бийск, 06.12.2002
Вакуумно-распылительная головка 1981
  • Нестеренко Борис Михайлович
  • Комарчев Иван Григорьевич
  • Качанова-Махова Наталья Ивановна
SU994022A1
НАСАДОК ДЛЯ СОЗДАНИЯ ВОДЯНОГО РАСПЫЛА АЭРОЗОЛЬНОГО ТИПА 1996
  • Остах Сергей Владимирович
  • Безбородько Михаил Дмитриевич
RU2123871C1
ПАРОМЕХАНИЧЕСКАЯ ФОРСУНКА "ТАГПОЛ" 2001
  • Полиградов Б.Г.
  • Лаптев В.Н.
  • Федотов П.Н.
RU2202734C2
ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ ПОЛОВ 1995
  • Клусевич В.Ф.
  • Мартышева Г.И.
  • Клусевич А.И.
RU2125582C1
DE 3024472 А, 05.01.1983
Учебный прибор для демонстрации поляризации света при отражении 1978
  • Наумчик Виктор Николаевич
  • Саржевский Александр Михайлович
SU659592A1
Способ получения молочной кислоты 1922
  • Шапошников В.Н.
SU60A1

RU 2 292 958 C2

Авторы

Бубнов Михаил Геннадиевич

Кожинов Сергей Михайлович

Шутов Кирилл Федорович

Даты

2007-02-10Публикация

2005-02-03Подача