ОГНЕТУШИТЕЛЬ ДЛЯ КОМПЛЕКТАЦИИ МОБИЛЬНОГО УЧЕБНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ В ОБЛАСТИ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ И ЗАЩИТЫ ОТ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ

Полезная модель относится к переносным установкам пожаротушения, в частности к огнетушителям для комплектации мобильного учебного комплекса для обучения населения в области гражданской обороны и защиты от чрезвычайных ситуаций.
Наиболее близким по технической сущности объектом заявленного решения является огнетушитель, описанный в опубликованной международной заявке WO 94/06517 (опубликована 31.03.1994, МПК А62С 31/03; В05В 1/12), и содержащий емкость с огнетушащей жидкостью, систему вытеснения жидкости из емкости, включающую сифонную трубку, запорно-пусковое устройство, соединенное с выходом из сифонной трубки, ограничитель расхода жидкости, обеспечивающий регулирование площади поперечного сечения проточного канала в зависимости от давления жидкости в емкости - прототип.
Недостатком известного устройства является неравномерность подачи жидкости и невысокая степень дисперсности огнетушащего потока.
Технический результат - повышение эффективности использования огнетушащей жидкости для тушения пожаров различных классов.
Это достигается тем, что в огнетушителе, содержащим емкость с огнетушащей жидкостью, систему вытеснения жидкости из емкости, включающую сифонную трубку, запорно-пусковое устройство, соединенное с выходом из сифонной трубки, ограничитель расхода жидкости, обеспечивающий регулирование площади поперечного сечения проточного канала в зависимости от давления жидкости в емкости, распылитель жидкости выполнен в виде пеногенератора вихревого типа, содержащего распылитель, который соединен с корпусом эжектирующей насадки, выполненным в виде диффузора, установленного осесимметрично относительно распылителя, на корпусе эжектирующей насадки, в части, расположенной ближе к распылителю, выполнены, по крайней мере, три окна для эжектирования воздуха, а внутри эжектирующей насадки посредством, по крайней мере, трех спиц, жестко связанных с корпусом эжектирующей насадки, закреплен, выполненный из сетки или перфорированного материала, рассекатель двухфазного потока в виде усеченного конуса, меньшее основание которого направлено в сторону распылителя, а большее - в сторону среза диффузора, при этом корпус распылителя состоит из двух соосных, связанных между собой, цилиндрических втулок: втулки большего диаметра и втулки меньшего диаметра, при этом внутри втулки меньшего диаметра, соосно ей, расположен шнек, жестко связанный с ее внутренней поверхностью, например запрессованный в нее, причем внешняя поверхность шнека представляет собой винтовую канавку, а внутри шнека выполнено отверстие с винтовой нарезкой, а во втулке большего диаметра, соосно ей, расположен штуцер, жестко закрепленный в ней, например посредством резьбового соединения, через герметизирующую прокладку, при этом внутри штуцера соосно выполнено цилиндрическое отверстие, переходящее в осесимметрично расположенный диффузор, который соединен с цилиндрической камерой, образованной внутренней поверхностью втулки меньшего диаметра, и торцевой поверхностью шнека.
На фиг.1 изображен фронтальный разрез огнетушителя; на фиг.2 - продольный разрез распылителя жидкости.
Огнетушитель для комплектации мобильного учебного комплекса для обучения населения в области гражданской обороны и защиты от чрезвычайных ситуаций (фиг.1), содержит емкость 1, заполненную огнетушащей жидкостью. Газовая полость емкости 1 заполнена сжатым газом. Система вытеснения жидкости из емкости 1 включает в свой состав сифонную трубку 2 и запорно-пусковое устройство 3, соединенное с выходом из сифонной трубки 2. Запорно-пусковое устройство 3 включает подпружиненный клапан 4 и рычаг 5. Выход запорно-пускового устройства 3 соединен с распылителем жидкости 6 через трубопровод 7. На открытом торце сифонной трубки 2 установлен фильтр 8. Огнетушитель содержит также ограничитель расхода жидкости 9, который установлен в проточном канале 10 сифонной трубки 2 и обеспечивает регулирование площади поперечного сечения проточного канала в зависимости от давления жидкости в емкости 1.
Распылитель жидкости 6 (фиг.2) выполнен в виде пеногенератора вихревого типа, включающего в себя распылитель, который соединен с корпусом 21 эжектирующей насадки, выполненным в виде диффузора, установленного осесимметрично относительно распылителя. На корпусе 21 эжектирующей насадки, в части, расположенной ближе к распылителю, выполнены, по крайней мере, три окна 22 для эжектирования воздуха, а внутри эжектирующей насадки посредством, по крайней мере, трех спиц 26, жестко связанных с корпусом 21 эжектирующей насадки, закреплен, выполненный из сетки или перфорированного материала, рассекатель двухфазного потока в виде усеченного конуса 24, меньшее основание 25 которого направлено в сторону распылителя, а большее 23 - в сторону среза диффузора.
Распылитель содержит корпус, состоящий из двух соосных, связанных между собой, цилиндрических втулок: втулки 15 большего диаметра и втулки 14 меньшего диаметра. Внутри втулки 14 меньшего диаметра, соосно ей, расположен шнек 11, жестко связанный с ее внутренней поверхностью, например запрессованный в нее. Внешняя поверхность шнека 11 представляет собой винтовую канавку 13 с правой (или левой) нарезкой. Внутри шнека 11 выполнено отверстие 12 с левой (или правой) винтовой нарезкой.
Во втулке 15 большего диаметра, соосно ей, расположен штуцер 17, жестко закрепленный в ней, например посредством резьбового соединения, через герметизирующую прокладку 16. Внутри штуцера 17 соосно выполнено цилиндрическое отверстие 18, переходящее в осесимметрично расположенный диффузор 19, который соединен с цилиндрической камерой 20, образованной внутренней поверхностью втулки 14 меньшего диаметра, и торцевой поверхностью шнека 11.
Пеногенератор вихревого типа работает следующим образом.
При возникновении пожара насосная установка (на чертеже не показано) подает раствор пенообразователя из бака-дозатора или пожарной машины во входной трубопровод пеногенератора, соединенного с отверстием 8 корпуса распылителя.
Раствор пенообразователя подается по цилиндрическому отверстию 18 штуцера 17 в диффузор 19, а из него в камеру 20, из которой под давлением поступает одновременно по двум направлениям: во-первых в винтовую внешнюю полость шнека 11, образуя внешний вращающийся поток жидкости, и во-вторых - в отверстие 12 с винтовой нарезкой, образуя внутренний вращающийся поток жидкости.
На выходе из распылителя встречаются два вращающихся потока жидкости, причем один поток, например внутренний, совершает вращение в сторону, противоположную внешнему потоку, идущему по шнеку 11, либо может совершать попутное (одинаковое) вращение, если направление винтовых канавок совпадает. При взаимодействии вращающихся потоков на выходе из распылителя происходит дополнительное дробление капель жидкости за счет их соударения в попутных или противоположно вращающихся потоках жидкости (внешнего и внутреннего). При этом суммарный мелкодисперсный вращающийся поток на выходе может иметь направление вращения, которое определяется гидравлическим сопротивлением соответственно внешней или внутренней винтовых полостей и канавок шнека 11, а может быть стационарным, в случае противоположного направления вращения потоков, и равенства их приведенных массовых скоростей. Шнек 11 может быть выполнен из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира. При среднем давлении подаваемой через цилиндрическое отверстие 18 жидкости под давлением 6…9 МПа обеспечивается распыление от 400 до 1000 кг/ч жидкости.
После распылителя поток поступает на вход диффузора 21 эжектирующей насадки, и через окна 22 происходит эжектирование воздуха для образования пены, которая направляется в рассекатель 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.
Испытания показали, что даже в условиях интенсивного задымления пена образуется в заданных объемах и имеет хорошую устойчивость к распаданию.
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.
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).
Огнетушитель работает следующим образом.
Огнетушитель предварительно заправляется зарядом огнетушащей жидкости и затем наддувается сжатым газом (воздухом) до давления хранения (2 МПа). Заправка огнетушителя жидкостью производится через горловину емкости 1, в которую затем ввинчивается запорно-пусковое устройство 3.
В процессе зарядки огнетушителя сжатым газом запорно-пусковое устройство 3 находится в открытом положении. Газ под избыточным давлением закачивается в емкость 1 через выходное отверстие запорно-пускового устройства 3. Жидкость под действием давления сжатого газа вытесняется из канала 10 сифонной трубки 2 через фильтр 8.
Генерация газокапельного потока огнетушащего вещества в процессе работы огнетушителя осуществляется при нажатии на рычаг 5. Под действием усилия, прикладываемого к рычагу 5, происходит отжатие запорного клапана 4 и открытие проходного канала запорно-пускового устройства 3. Жидкость, вытесняемая из емкости 1 сжатым газом, поступает через фильтр 8 в канал 10 сифонной трубки 2. Проходя через мелкоячеистую структуру фильтра 8, жидкость очищается от твердых включений, образующихся при ее длительном хранении в емкости 1.
Распылитель жидкости 6 работает следующим образом.
При возникновении пожара насосная установка (на чертеже не показано) подает раствор пенообразователя из бака-дозатора или пожарной машины во входной трубопровод пеногенератора, соединенного с отверстием 8 корпуса распылителя.
Раствор пенообразователя подается по цилиндрическому отверстию 18 штуцера 17 в диффузор 19, а из него в камеру 20, из которой под давлением поступает одновременно по двум направлениям: во-первых в винтовую внешнюю полость шнека 11, образуя внешний вращающийся поток жидкости, и во-вторых - в отверстие 12 с винтовой нарезкой, образуя внутренний вращающийся поток жидкости.
На выходе из распылителя встречаются два вращающихся потока жидкости, причем один поток, например внутренний, совершает вращение в сторону, противоположную внешнему потоку, идущему по шнеку 11, либо может совершать попутное (одинаковое) вращение, если направление винтовых канавок совпадает. При взаимодействии вращающихся потоков на выходе из распылителя происходит дополнительное дробление капель жидкости за счет их соударения в попутных или противоположно вращающихся потоках жидкости (внешнего и внутреннего). При этом суммарный мелкодисперсный вращающийся поток на выходе может иметь направление вращения, которое определяется гидравлическим сопротивлением соответственно внешней или внутренней винтовых полостей и канавок шнека 11, а может быть стационарным, в случае противоположного направления вращения потоков, и равенства их приведенных массовых скоростей. Шнек 11 может быть выполнен из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира. При среднем давлении подаваемой через цилиндрическое отверстие 18 жидкости под давлением 6…9 МПа обеспечивается распыление от 400 до 1000 кг/ч жидкости.
После распылителя поток поступает на вход диффузора 21 эжектирующей насадки, и через окна 22 происходит эжектирование воздуха для образования пены, которая направляется в рассекатель 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.
Огнетушитель позволяет поддерживать расход огнетушащей жидкости на постоянном уровне при изменении давления жидкости в емкости огнетушителя от максимального уровня давления хранения до минимальных значений давлений. Данная особенность, проявляющаяся при работе огнетушителя до полной выработки заряда огнетушащей жидкости, существенно влияет на снижение непроизводительных остатков огнетушащей жидкости, находящейся в емкости огнетушителя. Он может использоваться при разработке средств пожаротушения очагов возгорании различных классов. Для этого в состав огнетушащей жидкости включаются дополнительные химические добавки. Огнетушители, выполненные согласно настоящему изобретению, могут найти широкое применение в качестве штатного средства пожаротушения на различных объектах: в помещениях больниц, библиотек, музеев и в жилых помещениях, а также для тушения очагов возгорании на открытом пространстве.