РАСПЫЛИТЕЛЬ ПОРОШКОВОГО ОГНЕТУШАЩЕГО ВЕЩЕСТВА Советский патент 1995 года по МПК A62C31/00 

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к устройствам для распыла порошкообразного огнетушащего вещества, и может быть использовано при разработке и проектировании конструкций регулируемых вручную пистолетов-распылителей для оснащения порошковых огнетушителей.

Целью изобретения является повышение надежности работы распылителя за счет плавности регулировки расхода распыляемого вещества и снижения нагрузок ударного типа при коммутации порошкового потока.

На чертеже схематично представлен распылитель, продольный разрез.

Распылитель порошкового огнетушащего вещества содержит смонтированный в подводящем шланге 1 цилиндрический ствол 2 с соосно установленным на нем цилиндрическим корпусом 3 с пусковым рычагом 4 и соосно закрепленную на торцевой части корпуса 3 проточную камеру 5 со стволозапорным клапаном 6, причем цилиндрический корпус 3 по внутренней поверхности и ствол 2 по наружной поверхности сопряжены резьбовым соединением 7 с образованием винтовой пары. Стволозапорный клапан 6 смонтирован перед проточной камерой 5 и состоит из неподвижной части с крестовиной 8, жестко закрепленной в проточной камере, подвижной втулки 9 с уплотняющей частью 10, выполненной из эластичного материала, например резины. Втулка 9 опирается на твердый шарик 11 и установлена с возможностью вращения относительно оси, что предотвращает преждевременное истирание и разрушение поверхности уплотняющей части 10 клапана и увеличивает срок службы распылителя. Ствол 2 и корпус 3 выполнены с сальниковыми уплотнителями 12, которые предотвращают попадание посторонних включений (пыль, песок и др.) на винтовую пару 7. Шаг (h) винтовой пары 7, внутренний диаметр ствола (D) и угол (ϕ) поворота корпуса, необходимый для полного открытия ствола, связаны между собой соотношением:
h (0,4-0,6) D
где π= 180^о. Количество заходов резьбы регламентируется силой пучения, необходимой для уравновешивания действия давления газа в стволе и направленной на открытие распылителя.

При этом увеличению количества заходов сопутствует увеличение силы трения. Превышение количества заходов выше трех практически нецелесообразно.

В указанном на чертежах исполнении распылитель оснащен рукояткой 13 пусков и рычагом 4, являющимся фиксатором закрытого положения, состоящим из курка, пружины 14 и стопорного зацепления 15, которое выполнено в виде паза в корпусе 3. Западая в паз, курок исключает возможность самопроизвольного поворота корпуса и открытия распылителя. Для исключения возможности полного свинчивания корпуса 3 со ствола 2 предусмотрен ограничитель хода 16, например, в виде упорного винта.

Работа распылителя осуществляется следующим образом.

При срабатывании огнетушителя (на чертеже не показан) газопорошковая смесь поступает в полость ствола 2 (показано стрелкой) и заполняет ее. При этом действие давления газа уравновешивается силой трения винтовой пары 7, благодаря которой ствол 2 поджат к уплотняющей части 10 каплевидного клапана, перекрывая выход газопорошковой смеси.

Для открытия распылителя нажимают на курок 4, выводя его из зацепления с трубчатым корпусом 3, и вращают последний вокруг оси ствола 2. Двигаясь по винтовой паре 7, корпус 3 перемещается в осевом направлении, открывая выход для газопорошковой смеси.

Для полного открытия распылителя угол ϕ поворота корпуса должен составлять 60-120^о. Как уже указывалось, уменьшение угла ниже 60^о приводит к увеличению скорости открытия распылителя и соответствующему росту динамических нагрузок. При угле поворота выше 120^о управление распылителем в условиях боевой работы на пожаре становится неудобным, в связи с чем дальнейшее увеличение угла практически нецелесообразно.

Величина перемещения корпуса S' (вместе со стволозапорным клапаном) относительно ствола равна
S · h
При повороте корпуса на 1 оборот, т.е. на 360^о, корпус перемещается на величину шага винтовой пары: S h.

Для распылителя, управляемого вручную, угол поворота может быть выбран в пределах от 60 до 120^о, исходя, с одной стороны, из эргономических особенностей пользования распылителем на пожаре (при ϕ>120^о управление распылителем становится затруднительным) и, с другой стороны, ввиду роста динамических нагрузок при ϕ<60^о.

Таким образом, распылитель должен быть открыт полностью при повороте корпуса на угол в пределах от 60 до 120^о одним движением кисти руки оператора (без перехватывания).

Степень (полнота) открытия распылителя предопределяется в общем случае расстоянием между торцовым срезом ствола и поверхностью клапана. Чем больше это расстояние, тем более открыт распылитель. С увеличением внутреннего диаметра ствола указанное расстояние необходимо также увеличивать. В определенной мере на рассматриваемую закономерность оказывают влияние и свойства распыляемого вещества. Так для вещества, обладающего малой вязкостью, распылитель будет полностью открытым при относительно малом расстоянии между срезом ствола и клапаном. При этом дальнейшее увеличение расстояния не оказывает заметного влияния на дальнейшее уменьшение гидравлического сопротивления распылителя.

Для рассматриваемого случая цилиндрический ствол, выполненный из металла или пластмассы, каплевидной формы клапан с гуммированной уплотняющей частью (см. чертеж), огнетушащие порошки известных марок (ПСБ-2, ПСБ-3, П-1А, "Пирант-А"), необходимая степень открытия распылителя определялась экспериментальным путем ввиду сложности наблюдаемых физических закономерностей.

Экспериментально установлено, что распылитель огнетушащего порошка может считаться полностью открытым, если клапан удален от торцового среза ствола на расстояние
S (0,2 0,3)D, где D внутренний диаметр ствола.

При этом увеличение S выше 0,3 D не приводит к дальнейшему снижению гидравлического сопротивления распылителя и поэтому практически нецелесообразно, а уменьшение S ниже 0,2 D сопровождается заметным увеличением указанного сопротивления и поэтому также нецелесообразно, так как распылитель оказывается не полностью открытым. Уравнение справедливо для D 10 60 мм, т.е. для ручных распылителей и пожарных стволов (ручных и лафетных).

Так как в приведенных уравнениях параметр S выражает одну и ту же величину, то приравнивая правые части этих уравнений, получаем
· h(0,2-0,3)D
откуда
h (0,4-0,6) D
Состояние позволяет на этапе проектирования распылителя рассчитать необходимы шаг винтовой пары в зависимости от внутреннего диаметра ствола и угла поворота корпуса.

Распылитель может быть снабжен рукояткой и фиксатором закрытого положения, выполненным, например, в виде подпружиненного курка со стопорным зацеплением.

При оптимальности угла ϕ= 60 120^о поворота корпуса, величина шага h определяется в следующем соотношении от внутреннего диаметра ствола:
h (0,6 1,8) D
Для закрытия распылителя и прекращения расхода газопорошковой смеси достаточно вернуть трубчатый корпус 3 в исходное положение, при этом клапан перемещается к стволу 2 до их полного контакта. Торцовым срезом отвод 2 поджимается к уплотняющей части 10 клапана, образуя герметичное соединение, а курок 4 входит в зацепление с трубчатым корпусом 3, предотвращая случайное открытие распылителя.

Применение предлагаемой конструкции позволяет обеспечить достижение следующих преимуществ. За счет сопряжения корпуса распылителя и ствола винтовой парой обеспечивается плавность регулировки расхода вещества через распылитель, устраняются сопутствующие динамически нагрузки, что в условиях боевой работы на пожаре улучшает условия труда и повышает в целом эффективность действия распылителя. Область возможного применения конструкции распространяется на все виды огнетушащих веществ порошок, вода, вода с пенообразователем, газ и др. Конструкция характеризуется простотой и высокой технологичностью в изготовлении. Допускается при этом широкое использование пластмасс.

Конструкция обеспечивает возможность автоматизации процесса перемещения клапана, для чего достаточно оснастить корпус приводом вращения. Представляющаяся возможность имеет важное значение для построения стационарных установок пожаротушения.

РАСПЫЛИТЕЛЬ ПОРОШКОВОГО ОГНЕТУШАЩЕГО ВЕЩЕСТВА, содержащий смонтированные в подводящем шланге цилиндрический ствол с соосно установленным на нем цилиндрическим корпусом с пусковым рычагом и соосно закрепленную на торцовой части корпуса проточную камеру со стволозапорным клапаном, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, цилиндрический корпус связан со стволом посредством резьбового соединения, при этом резьбовое соединение выполнено с шагом, равным 0,6 1,8 внутреннего диаметра ствола.