УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ЗАЩИТНОГО ЭКРАНА

Полезная модель относится к противопожарной технике, в частности, к устройствам для получения водяных экранов /завес/ и может быть использована в охране окружающей среды от возможных выбросов токсичных веществ в атмосферу и их локализации.
Для создания водяных экранов устройства устанавливают вокруг объекта содержащего вредные токсичные газы на уровне 1,5 м от земли или на ней, примерно в 20 м от моста возможной утечки, таким образом, чтобы струи воды создающие пленку, образующую экран достигали всей высоты объекта с газом, например, хлором. Это дает возможность установить водяной экран практически за пределами действия хлора и избежать попадание воды в место утечки, чтобы предотвратить быструю коррозию металла, и увеличение количества утечек, а также избежать попадание воды на зеркало жидкого хлора при проливе, что привело бы к усилению его испарения.
Известно устройство для создания защитного экрана, содержащее полый корпус со съемным сопловым насадком. Корпус состоит из входного сопла-диффузора, цилиндрической камеры смешивания и выходного сопла конфузора. К цилиндрической камере смешивания присоединена трубка подвода жидкости, внутри которой помещен съемный жиклер. Напротив съемного соплового насадка по его оси и под углом 40°-45° установлен узел распыления в виде отражательного диска с абразивной поверхностью.
/Авт. св. СССР №978929, кл. МПК 7 В 05 В 7/00. 1982/
Недостатком данного устройства является то, что абразивная поверхность отражательного диска и отсутствие его связи со съемным сопловым насадком не позволяет создать водяной экран более 1-1,2 м и фронт защиты по всей площади утечки токсичных газовых веществ, и в зоне пожара.
Эти недостатки частично устранены в устройстве для создания защитного экрана содержащем сопловый насадок с узлом распыления,
расположенным на корпусе ствола, подсоединенного к пожарному рукаву. Узел распыления соединен с насадком посредством шарнира и выполнен в виде наклонной направляющей рамы.
/Авт. св. СССР №1277970. кл. МПК 7 А 62 С 2/08, 1986/
Недостатком этого устройства является то, что конструкция узла распыления в виде наклонной направляющей рамы не обеспечивает максимальную дальность разлета рабочей среды /воды/, чтобы создать экран не только за границей направляющей поверхности, но а за пределами действия токсичных газовых веществ и фронт защиты по всей площади утечки этих веществ.
Креме того расположение шарнира на конце узла распыления приведет к потере напора рабочей среды на шарнире и дополнительному ее расходу, а связь его посредством шарнира с сопловым насадком не позволяет обеспечить ему перемещение в вертикальном и горизонтальном положениях для регулировки параметров водяного экрана.
Отсутствие жесткой связи в наклонной направляющей рамы узла распыления не позволяет обеспечить постоянную скорость напора струи рабочей среды, угол α и соответственно угол расхождения пленки β, и длину устойчивого участка пленки образующей акрах.
Известно также устройство для создания защитного экрана, которое является наиболее близким аналогом-прототипом заявляемой полезной модели. За прототип принято устройство содержащее цилиндрический корпус с сетчатой поверхностью и сопловые насадки /распылителя/ выполненные в виде коаксиально установленных патрубков для подачи рабочей среды /пенообразователя и воздуха/. Ко дну цилиндрического корпуса прикреплен узел распыления в виде конического рассекателя с криволинейной образующей установленного соосно с сопловым насадком и направленным к нему вершиной. Рассекатель крепится к корпусу посредством стоек. Корпус с сетками прикрепленный к сопловому насадку и закрепленные на нем стойки образует соединительный узел.
/Авт. св. СССР №1509089, кл, МПК 7 А 62 С 5/00, 1989/
Недостатком этого устройства является то, что конструкция соединительного узла в виде корпуса со стойками и узла распыления в виде жестко закрепленного конического рассекателя не позволяют обеспечить горизонтальное и вертикальное перемещение конического
рассекателя относительно соплового насадка для обеспечения регулировки высоты защитного экрана при экономя энергозатрат на его образование.
Кроме того отсутствие съемной опорной плиты и связи с ней соединительного узла не позволяет использовать устройство, как переносное для создания фронта защиты по всей площади, а также второго фронта водяного экрана в тех местах, где наблюдается прорыв токсичных газовых веществ, например, хлорной волны, через первый фронт защиты.
Заявляемое техническое решение направлено на локализацию утечки токсичных газовых веществ, расширение возможности применения устройства для различиях вариантов исполнения и экономию энергетических затрат.
Технический результат от использования полезной модели заключается в регулировке параметров защитного экрана, снижении энергозатрат и расширении эксплуатационных возможностей, за счет вертикального и горизонтального перемещения рассекателя узла распыления, а также взаимосвязи соединительного узла со съемной опорной плитой.
Поставленная задача решается тем, что устройство для создания защитного экрана, содержащее съемный сопловый насадок для подачи рабочей среды, соединительный узел, размещенный на сопловом насадке и узел распыления, выполненный в виде рассекателя конической формы с криволинейной образующей, направленного вершиной к сопловому насадку, в соответствии с полезной моделью, снабжено съемной опорной плитой, соединительный узел выполнен в виде пластине Г-образной формы, связанней жестко с сопловым насадком и стойкой, в которой выполнен вертикальный паз, а рассекатель узла распыления снабжен резьбовым хвостовиком, установленным в пазу стойки с возможностью вертикального перемещения вдоль его оси и горизонтального конической вершины рассекателя во внутрь сопла насадка на расстояние L определяемое из выражения:
c
d - диаметр сопла насадка;
α - угол конуса при вершине рассекателя.
x
Паз в стойке соединительного узла выполнен овальной формы с шириной b=d и длиной l определяемой из выражения:
S - путь пройденный рассекателем вдоль торца сопла насадка;
x
c
d - наружный диаметр резьбы хвостовика; d - диаметр седла насадка. Опорная съемная плита снабжена кронштейном, установленным жестко в центральной ее части с возможностью взаимосвязи с пластиной соединительного узла и расположенными по обеим его сторонам втулками с отверстиями, размещенными в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Пластина соединительного узла выполнена с отверстиями, а в отверстиях втулок съемной опорной плиты установлены фиксаторы.
x
Выполнение соединительного узла в виде пластины Г-образной формы с отверстиями, связанной жестко с сопловым насадком и стойкой, в которой выполнен вертикальный паз шириной b=d и длиной, определяемой из выражения:
S - путь пройденный рассекателем вдоль торца сопла насадка;
x
c
d - наружный диаметр резьбы хвостовика; d - диаметр сопла насадка, позволяет обеспечить вертикальное перемещение конического рассекателя и связь пластины соединительного узла с кронштейном съемной опорной плиты, для получения необходимой высоты и площади защитного водяного экрана.
Выполнение рассекателя с резьбовым хвостовиком, установленным в пазу стойки в возможностью вертикального перемещения вдоль его оси и горизонтального конической вершины рассекателя во внутрь сопла насадка на расстояние L определяемое из выражения
c
d - диаметр сопла насадка; α - угол конуса при вершине рассекателя, позволяет обеспечить распределение рабочей среды вдоль высоты образования экрана, уменьшить сечение сопла насадка, снизить давление рабочей среди, ее расход и снизить энергозатраты.
Выполнение устройства с опорной съемной плитой, которая снабжена кронштейном, установленным жестко в центральной ее части с возможностью взаимосвязи с пластиной соединительного узла и расположенными по обеим его сторонам втулками с отверстиями, размещенными в вертикальной и горизонтальной плоскостях, в которых
установлены фиксаторы, позволяет обеспечить фронт защиты по всей площади, а также образование второго фронта защиты с помощью водяного экрана в тех местах, где наблюдается прорыв токсичных газовых веществ, за счет установки устройства в любой течке очага, а также расширить его эксплуатационные возможности.
Решений со сходными признаками при патентном поиске не обнаружено. Это позволяет сделать вывод, что полезная модель отвечает условиям патентоспособности, так как является новой и промышленно полезной.
Устройство для создания защитного экрана поясняется чертежами, где:
На фиг.1 изображен общий вид стационарно устанавливаемого устройства; на фиг.2 вид А фиг.1; на фиг.3 общий вид переносного устройства со съемной опорной плитой; на фиг.4 общий вид переносного устройства со съемной опорной плитой в аксонометрии.
Устройство содержит съемный сопловый насадок 1 /фиг.1, 3 и 4/, установленный в муфте 2 трубопровода 3, узел распыления, выполненный в виде конического рассекателя 4 с криволинейной образующей, направленного вершиной к сопловому насадку, соединительный узел, выполненный в виде закрепленной на сопловом насадке 1 пластины 5 Г-образной формы с двумя отверстиями 6 и скосом 7, к которой прикреплена стойка 8 с вертикальным пазом 9, выполненным перпендикулярно оси сопла насадка 1, а также опорную съемную плиту 10. Криволинейная образующая рассекателя 4 выполнена таким образом, что вектор скорости потока рабочей среды направлен под углом β=60° по отношению к оси рассекателя устройства, что обеспечивает максимальную дальность разлета рабочей среды /воды/. Рассекатель 4 содержит резьбовой хвостовик 11, который одним концом жестко закреплен внутри рассекателя, а другим с помощью двух гаек 12 с шайбами 13 в вертикальном пазу 9 с возможностью вертикального перемещения вдоль его оси и горизонтального конической вершины рассекателя во внутрь сопла насадка 1 на расстояние L определяемое из выражения:
c
d - диаметр сопла насадка; α - угол конуса при вершине рассекателя. Значение  определяется из треугольника ОВГ /фиг.1/,
значение угла α=50°.
x
Вертикальный паз 9 выполнен овальной формы с шириной b=d и длиной l определяемой из выражения:
x
c
S - путь, пройденный рассекателем вдоль торца сопла насадка, d - наружный диаметр резьбы хвостовика; d - диаметр сопла насадка. Такая конструкция рассекателя 4 и стойки 8 с вертикальным пазом 9 соединительного узла позволяет обеспечить необходимую высоту и площадь защитного водяного экрана. Оперная съемная плита 10 содержит жестко закрепленный в центральной ее части кронштейн 14 с двумя отверстиями 15 /фиг.4/ предназначенными для крепления на нем пластины 5 с помощью двух болтов 16 и гаек 17. На съемной плите 10 на противоположных ее сторонах жестко закреплены втулки 18, 19 с вертикальными отверстиями 20 и горизонтальными 21 для размещения в них фиксаторов в виде штырей 22 в вертикальном рабочем и горизонтальном транспортном положениях. Для закрепления в этих положениях служат два болта 23. Опорная съемная плита 10 позволяет обеспечить фронт защити по всей площади. Муфта 24 /фиг.3, 4/ служит для соединения с пожарным рукавом переносного устройства для создания защитного экрана. Скос 7 в пластине 5 /фиг.1/ предназначен для уменьшения разрыва экрана в стационарно устанавливаемом устройстве для создания защитного экрана.
Устройство для создания защитного экрана работает следующим образом. Рабочая среда /вода/ под давлением подается через трубопровод 3, муфту 2 и насадок 1 на рассекатель 4 узла распыления и ударяясь об него расходится веером под углом β, создавая тонкую пленку, образующую экран.
Настройка высоты и диаметра защитного экрана производится эксцентричным перемещением хвостовика 11 рассекателя 4 вдоль оси вертикального паза 9 стойки 8 с эксцентриситетом е /фиг.1/, а равномерное распределение рабочей среды по всей площади защитного экрана со снижением энергозатрат и минимальном расходе рабочей среды достигается горизонтальным перемещением конической вершины рассекателя во внутрь сопла насадка 1 на расстояние, определяемое длиной L.
Промышленные испытания предложенного устройства подтвердили образование защитного экрана необходимой высоты Н≥10 м,
обеспечивающего фронт защиты по всей площади утечки токсичных газовых веществ на объекте /См. акт испытания/.