СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ БАКА-ДОЗАТОРА

Полезная модель, относится к устройствам и предназначена для смешивания пенного концентрата с водой в требуемой пропорции независимо от расхода конечного продукта смешивания и может быть использована в системах пожаротушения, резервуаров с нефтью или нефтепродуктами, помещений нефтеперекачивающих станций, авиационных ангаров и т.п.
Известно устройство для пропорционального смешивания пенного концентрата с водой, которое производит фирма TYCO, США (), модель TPW.
Устройство работает совместно с баком-дозатором, представляющим собой металлический бак с эластичной емкостью, в которой находится пенный концентрат. В подводящий трубопровод подается вода с давлением P1. Под давлением P1 через отвод от основного трубопровода в полость между эластичной емкостью и стенкой бака подается часть воды. Устройство устанавливается в линии трубопровода между двумя фланцами и фиксируется болтами. Пенный концентрат под действием давления P1 выдавливается из эластичной емкости и через линию подачи пенного концентрата поступает в устройство для пропорционального смешивания с давлением P3, примерно равным давлению P1. В основном потоке воды устройство, создает местный перепад давления до и после устройства. Давление воды после устройства становится равным P2, меньшим чем P1. В результате давление пенного концентрата P3 становится больше чем давление воды после устройства P2, и пенный концентрат поступает в основной трубопровод.
В состав известного устройства, выбранного в качестве прототипа, входит корпус с проходным отверстием и поворотной заслонкой и патрубок с калибровочной диафрагмой для подачи пенного концентрата. Поворотная заслонка посредством тяги соединена со штоком. Шток при открытии заслонки, совершает прямолинейное движение внутри патрубка для пенообразователя. В патрубке установлена калибровочная диафрагма выполненная, например, в виде шайбы с отверстием, и перемещающимся внутри штоком с наконечником конической формы, сечение которого изменяется в зависимости от перемещения штока. На штоке установлена пружина, которая возвращает шток в исходное положение, когда расход равен нулю.
В потоке воды, проходящей через корпус, создается местный перепад давления, такой, при котором давление пенного концентрата становится больше чем давление воды, тем самым обеспечивается подача пенного концентрата и требуемая концентрация в водном растворе. Подача пенного концентрата напрямую связана с расходом воды. Процентное содержание пенного концентрата в водном растворе всегда остается одинаковым и не зависит от давления и расхода подаваемой воды. При прекращении подачи воды в устройство автоматически прекращается подача в него пенного концентрата.
Недостатком устройства является форма сужающего элемента, выполненного в виде диафрагмы с входным углом отверстия 90°, в процессе эксплуатации которого неизбежно происходит притупление входной кромки диафрагмы, что приводит к дополнительной прогрессирующей неопределенности коэффициента истечения, и влияет на зависимость перепада давления от расхода воды в системе устройства и подачу пенного концентрата. Кроме того, имеет увеличенные гидравлические потери за счет резкого изменения проходного сечения в трубопроводе.
Целью предлагаемой полезной модели является повышение эффективности устройства на всем интервале расхода воды в течение заданного срока службы.
Поставленная цель достигается тем, что выполнено устройство для смешивания пенного концентрата с водой в требуемой пропорции состоит из цилиндрического корпуса, в виде шайбы, имеющего проходное отверстие для воды и поворотной заслонки, создающие местный перепад давления, подвижного штока, связанного с заслонкой посредством тяги, перемещение которого зависит от поворота заслонки, патрубка с калиброванной диафрагмой для подачи пенного концентрата, проходное сечение которой меняется в зависимости от перемещения штока, и пружины, создающей сопротивление потоку воды, которая задает угол поворота заслонки в зависимости от расхода воды, а входное отверстие согласно полезной модели выполнено в виде сопла с закругленным профилем.
Более подробно полезная модель поясняется чертежами фиг.1 и фиг.2
На фиг.1 изображен разрез устройства. На фиг.2 изображена схема работы устройства.
Устройство (фиг.1) состоит из корпуса 1, отверстия 2 для воды выполнено в виде сопла, в котором установлена поворотная заслонка 4. Заслонка 4 посредством тяги 5 соединена со штоком 6. На штоке 6 установлена направляющая 7, которая обеспечивает его прямолинейное движения внутри патрубка 8, присоединенного к корпусу. Внутри патрубка 8 установлена калибровочная диафрагма 9, выполненная, например, в виде шайбы с отверстием. Шток 6 имеет хвостовик переменного сечения (например, конический), тем самым, изменяя проходное сечение калибровочной диафрагмы. На штоке 6 установлена пружина 10, упирающаяся в направляющую 7.
В месте крепления патрубка, в корпусе, имеется отверстие 11 для подачи в него пенного концентрата и дугообразное 12 подачи пенного концентрата в систему.
Работает заявленное устройство как смеситель для бака-дозатора следующим образом.
Устройство устанавливается между двумя фланцами 19 в линии подачи воды (фиг.2). При запуске пожарной системы вода под давлением P1 подается в трубопровод 15. Проходя через корпус 1, создается местный перепад давления ΔP до и после устройства. Одновременно с этим в калибровочную диафрагму 9 дозатора из бака - дозатора 17 под давлением P3, примерно равным P1, из эластичной емкости подается пенный концентрат. Под действием напора воды заслонка 4 начинает поворачиваться и приоткрывать выходное отверстие 3, одновременно с этим через тягу 5 заслонка перемещает шток 6. Шток 6, перемещаясь вниз, открывает проходное отверстие калибровочной диафрагмы 9. Чем больше расход воды через корпус 1, тем больше открывается заслонка 4 и тем больше становится проходное сечение калибровочной диафрагмы 9. Так как давление пенного концентрата P3 становится больше давления воды P1, то через калибровочную диафрагму 9 проходит нужное количество пенного концентрата. Процентное содержание пенообразователя в водном растворе определяется площадью сечения проходного отверстия между штоком 6 и калибровочной диафрагмой 9. Так как отверстие имеет закругленный профиль, поток воды, проходящий через корпус, имеет меньшие гидравлические потери и сохраняется неизменность коэффициента расхода, что в свою очередь влияет и на точное дозирование пенного концентрата.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство обладает совокупностью существенных признаков, обеспечивающих достижение полезной моделью технического результата. Технический результат, который выражается в обеспечении меньших гидравлических потерь линии подачи воды, а также более точном дозировании пенного концентрата в систему подачи пенообразующего раствора, достигается за счет выполнения входного отверстия корпуса устройства в виде сопла с закругленным профилем. Выше перечисленный признак полезной модели указывает на соответствие полезной модели критерии «новизна».
Заявляемое устройство может быть серийно изготовлено с использованием стандартного оборудования, известных технологий, распространенных материалов, что позволяет сделать вывод о соответствии технологического решения критерию «промышленная применимость».