ГЕНЕРАТОР ВЫСОКОКРАТНОЙ ВОЗДУШНО-МЕХАНИЧЕСКОЙ ПЕНЫ Российский патент 2008 года по МПК A62C5/02 

Описание патента на изобретение RU2340375C2

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 1Стационарные генераторыРабочее давление, кгс/см2Угол поворота распылителейДальность подачи пены, мКратность пеныбоковых ϕцентральных ϕ630603700645305250

Таблица 2Мобильные генераторыРабочее давление, кгс/см2Угол поворота распылителейДальность подачи пены, мКратность пеныбоковых ϕцентральных ϕ6304583006453015100

Похожие патенты RU2340375C2

название год авторы номер документа
Генератор высокократной воздушномеханической пены 1976
  • Подгайный Виталий Прокофьевич
  • Манухин Олег Михайлович
SU578071A1
Мобильный робот-опрыскиватель плодовых деревьев и кустарников 2022
  • Марченко Леонид Анатольевич
  • Спиридонов Артем Юрьевич
  • Белянкина Наталья Владимировна
RU2794786C1
МОБИЛЬНЫЙ ОГНЕТУШИТЕЛЬ 2012
  • Кочетов Олег Савельевич
  • Стареева Мария Олеговна
  • Стареева Мария Михайловна
RU2481873C1
Установка комбинированного тушения пожара воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой 2023
  • Куприн Геннадий Николаевич
  • Куприн Алексей Геннадьевич
  • Куприн Сергей Геннадьевич
  • Куприн Денис Сергеевич
RU2819528C1
Генератор высокократной пены 1990
  • Зальцман Михаил Давидович
  • Дюсебаев Марат Канафиевич
  • Колпаков Сергей Викторович
  • Сабетов Ануарбек
SU1716165A1
Кассета сеток генератора пены средней кратности и способ её изготовления 2023
  • Куприн Геннадий Николаевич
  • Куприн Алексей Геннадьевич
  • Куприн Сергей Геннадьевич
  • Куприн Денис Сергеевич
RU2824093C1
Устройство для тушения пожара 1983
  • Царев Виталий Николаевич
  • Емельянов Игорь Викторович
SU1127601A1
Установка комбинированного тушения пожаров воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой 2023
  • Куприн Геннадий Николаевич
  • Куприн Алексей Геннадьевич
  • Куприн Сергей Геннадьевич
  • Куприн Денис Сергеевич
RU2819524C1
МОБИЛЬНЫЙ ОГНЕТУШИТЕЛЬ 2013
  • Кочетов Олег Савельевич
  • Стареева Мария Олеговна
  • Стареева Мария Михайловна
RU2530410C1
Установка комбинированного тушения пожаров воздушно-механической гибридной пеной средней кратности и распыленной водой 2023
  • Куприн Геннадий Николаевич
  • Куприн Алексей Геннадьевич
  • Куприн Сергей Геннадьевич
  • Куприн Денис Сергеевич
RU2821481C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 340 375 C2

Реферат патента 2008 года 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.

Формула изобретения RU 2 340 375 C2

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.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2008 года RU2340375C2

US 3428131 A, 18.02.1969
РОТАЦИОННАЯ ФОРСУНКА 0
SU317859A1
УСТРОЙСТВО для ОБРАЗОВАНИЯ ВОЗДУШНО- МЕХАНИЧЕСКОЙ ПЕНЫ, ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ПРИ ТУШЕНИИПОЖАРА 0
SU188309A1
Форсунка 1986
  • Прудников Александр Сергеевич
  • Титов Анатолий Васильевич
  • Григорьев Эдуард Васильевич
  • Малышев Александр Васильевич
SU1431847A1
US 3999612 А, 28.12.1976
US 5787989 А, 04.08.1998
Пеногенератор 1985
  • Котляров Виктор Иванович
  • Толозова Елена Васильевна
SU1258430A1
Устройство для образования воздушномеханической пены 1979
  • Ляшенко Сергей Александрович
  • Сурнин Викентий Александрович
  • Белявский Исаак Юдкович
  • Трофимов Сергей Львович
  • Егоров Александр Алексеевич
SU902766A1
УСТРОЙСТВО для ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ ВОЗДУШНО-МЕХАНИЧЕСКОЙ ПЕНОЙ 0
  • Джемс Франсис Реган, Бертил Лидере Лунберг, Вальтер Джон Муссони
  • Соединенные Штаты Америки
  • Иностранна Фирма
  • Е. В. Блис Компани
  • Соединенные Штаты Америки
SU264286A1

RU 2 340 375 C2

Авторы

Подгайный Виталий Прокофьевич

Даты

2008-12-10Публикация

2006-02-27Подача