Изобретение относится к наконечникам для брандспойтов с помещенными внутри их корпусов удобообтекаемыми телами для рассекания струи жидкости.
Предлагаемый наконечник построен по принципу совершенного сжатия струи, и работа его основана на преобразовании динамической и потенциальной энергии жидкости, поступающей в наконечник под низким скоростным и высоким статическим напорами, в динамический напор, т.е. в высокую скорость свободной струи в самом узком ее сечении, от которой зависит дальность выбрасывания и степень распыления жидкости.
Для этого рассекающее струю жидкости неподвижное обтекаемое тело укреплено перед вогнутым соплом с заостренными кромками выходного отверстия таким образом, чтобы кольцевой поток у выхода получал совершенное сжатие.
Для выбрасывания жидкости в виде прямой струи между внутренней поверхностью наконечника и рассекающим струю телом радиально укреплены прямые перегородки. Для распыления струи до туманообразного состояния служат перегородки, выполненные в форме логарифмической спирали.
На чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез наконечника к брандспойту, фиг. 2 - поперечный разрез его.
Передняя часть наконечника с вогнутым соплом 1 имеет сферическую форму, полученную с помощью давления или штамповки из листовой, нержавеющей стали или латуни. Задняя часть 2 наконечника выполнена сферической формы, переходящей в конус и через плавное закругление в цилиндр.
Выходное отверстие 3 сопла, выполненное с острой кромкой, расположено в центре передней части сопла 7.
Обтекаемое тело 5, рассекающее входящую струю жидкости на кольцевой поток, состоит из двух отдельных скрепленных перегородками частей - передней плоской с переходом на сферу и задней - с переходом со сферы на конус. Между внутренней поверхностью наконечника и рассекающим струю телом 5 укреплены радиально направляющие короткие прямые перегородки 4, предназначенные для получения плотной неразбивающейся компактной струи, обладающей хорошей дальностью подачи благодаря меньшему сопротивлению - при движении ее в воздухе в то время, как разбивающиеся струи из обычных сопел встречают большее сопротивление воздуха, что значительно уменьшает их дальность подачи при одинаковых рабочих давлениях и расходах.
В форме выполнения наконечника кроме коротких перегородок имеются и длинные перегородки 8, выходные концы которых выполнены в форме логарифмической спирали, для сообщения выходящей из отверстия жидкости высокой скорости вращения, а развившиеся при этом центробежные силы производят полное и совершенное распыление жидкости, доводя ее, в зависимости от давления, до туманообразного состояния.
Перегородки припаиваются с одной стороны к телу 5, а с другой - к задней части 2 наконечника, затем ставится передняя часть с соплом 1, завальцовывается и пропаивается с задней частью 2 наконечника. Муфта 7 снабжена наружной резьбой для присоединения наконечника к пожарному брандспойту или иному приспособлению, имеющему на конце муфту с внутренней резьбой и уплотняющим конусом. Выходное отверстие ствола равняется входному отверстию в наконечник. Муфта 7 плотно надета на заднюю цилиндрическую часть 2 наконечника и пропаяна, а оставшаяся свободная цилиндрическая часть 2 завальцовывается на конический срез муфты 7 с обработкой наружной части по радиусу для обеспечения уплотнения при работе с пожарным стволом без употребления мягких прокладок.
Жидкость поступает с определенным запасом энергии во входное отверстие 6, затем, благодаря наличию тела 5, поток из цилиндрического изменяется в расходящийся кольцевой, удаляющийся от центра. Движение жидкости в каналах между перегородками происходит с постоянной скоростью до начала поворота на сходящийся поток, сечение которого уменьшается и скорость движения увеличивается, будучи направленной к центру отверстия 3, что создает возможность получения совершенного сжатия струи.
Чтобы избавиться от влияния соприкосновения струи со стенками сопла, уменьшающего дальность подачи, выходное отверстие 3 выполнено с острыми кромками. Струя по выходе из отверстия 3 под действием острых кромок и сходящегося к центру потока быстро уменьшает свое сечение, совершенно сжимается, и процесс образования максимальной скорости происходит за пределами сопла на расстоянии от 0,5-1,0 диаметра отверстия. Благодаря такому устройству наконечники обладают высокими гидродинамическими качествами и каждый килограмм жидкости, вытекающей из отверстия 3, уносит за собой энергию, которой он обладает в самом узком сечении и, следовательно, выбрасывается дальше.
Одновременно с повышением скорости движения потока к выходу направляющие неподвижные длинные перегородки 8, загнутые на выходе в форме логарифмической спирали, сообщают массе жидкости высокую скорость вращения в поперечном направлении. Таким образом свободная струя жидкости, выходя из отверстия 3, находится под действием двух высоких по напряжению поступательных и центробежных сил, которые создают необходимые условия для полного и совершенного распыления жидкости на мельчайшие капельки, доводя их до туманообразного состояния.
В результате описанных процессов предлагаемый наконечник должен обеспечивать с минимальными потерями наиболее совершенное распыление жидкости до желаемой степени простым изменением рабочего давления, что весьма важно для моментального тушения струей пылевидной воды или вернее водяным туманом больших и малых пожаров горящих поверхностей, самых разнообразных сухих и жидких горючих веществ весьма дешевым и надежным способом при минимальном расходе воды, благодаря громадному огнегасящему эффекту струи водяного тумана и большой зоны хорошего защитного действия от высоких температур; противопожарный боец имеет полную и безопасную возможность быть в непосредственной близости с очагом пожара и производить скорейшую его ликвидацию.
Кроме тушения пожаров наконечники соответствующих размеров найдут широкое применение в народном хозяйстве для самых разнообразных целей во всех случаях, где потребуется распыление жидкости, например, борьба с вредителями полей, садов и огородов, для дегазации и заражения мест, для механической окраски разных поверхностей жидкими красящими веществами, для охлаждения воздуха в горячих цехах, кинотеатрах, конторах струей водяного тумана, направленного в движущийся поток воздуха, создаваемый вентиляторами, обеспечивающий большую скорость испарения струи водяного тумана.
1. Наконечник к брандспойту с помещенным внутри его корпуса обтекаемым телом для рассекания струи жидкости, отличающийся тем, что, с целью сообщения выбрасываемой струе большой скорости при низкой скорости вхождения ее в наконечник и при высоком статическом напоре, рассекающее входящую струю жидкости тело 5 укреплено неподвижно перед вогнутым соплом 1 с заостренными кромками выходного отверстия таким образом, что струя, рассекаемая телом на кольцевой поток, получает у выхода совершенное сжатие.
2. В наконечнике по п. 1 применение коротких прямых перегородок 4, укрепленных радиально между внутренней поверхностью наконечника и рассекающим струю телом, предназначенных для выбрасывания жидкости в виде прямой струи.
3. Форма выполнения наконечников по п. 2, отличающаяся тем, что, с целью получения струи, распыленной до туманообразного состояния, перегородки 8 выполнены по форме логарифмической спирали.
