ОРОСИТЕЛЬ ДЛЯ РАСПЫЛЕНИЯ ОГНЕТУШАЩЕЙ ЖИДКОСТИ УСТАНОВКИ ПОЖАРОТУШЕНИЯ
SPRINKLER FOR DISPERSION OF FIRE EXTINGUISHING LIQUID OF FIRE EXTINGUISHING UNIT

Изобретение относится к области пожаротушения и, в частности, к устройствам, обеспечивающим подачу огнетушащей жидкости на очаг возгорания. Также изобретение может быть использовано в других областях, где требуется распыление жидкого средства, например в сельском хозяйстве, при нанесении различного вида покрытий и т.п.
Эффективность подавления пожара зависит от многих параметров, и, в частности, от характера движения капель огнетушащей жидкости: траектории движения капель, угла их вылета, плотности и равномерности распределения капель в факеле распыленной жидкости, распределения огнетушащей жидкости по поверхности очага горения, возможности достижения каплями очага горения и т.п. Данные параметры достигаются, прежде всего, за счет конструкции оросителей, используемых в устройствах пожаротушения.
Известны оросители для распыления огнетушащего средства, корпус которых выполнен в виде полусферы, с каналами, предназначенными для распыла огнетушащей жидкости. Угол наклона каналов определяется радиусом внешней сферической поверхности (ПМ RU №28622, кл. А62С 35/00, 1997 г.; CN №203264111, А62С 31/02, 2013 г.; JP № Н1119268, А62С 31/24, 2013 г.). Известны оросители огнетушащей жидкости, у которых корпус выполнен в форме усеченного конуса, на торце и конической поверхности которого выполнены распылительные отверстия (RU №2428235, А62С 31/02, 2010 г.; RU №2287351, А62С 31/05, 2005 г.; RU №2481137, А62С 31/02, 2012 г.; DE №20318317, А62С 31/02, 2005 г.).
Оросители такой конструкции не позволяют получить сплошной поток достаточно мелкодисперсных капель на поверхности орошения требуемой площади без увеличения расхода жидкости,
Известен ороситель, корпус которого выполнен в виде усеченного конуса, снабженного боковыми наклонными каналами. В конструкции оросителя предусмотрены центральный канал с прорезями для диспергирования жидкости и отражатель, который установлен над наклонными каналами (RU №2297865, А62С 37/09, 2005 г.). Отражатель способствует образованию мелкодисперсного сплошного потока в виде факела распыленной жидкости в пределах защищаемой площади. Недостаток конструкции заключается в малой защищаемой площади, которая ограничена размерами и углом наклона стенок отражателя.
Известен ороситель, выполненный в виде камеры, нижняя часть которой имеет W-образную форму (US №2005011652, А62С 31/05, 2005 г.), а также ороситель, выполненный в виде камеры, нижняя часть которой имеет V-образную форму (US №5358179, В05В 1/26, 1994 г.). В стенках известных камер выполнены наклонные каналы. Струи огнетушащей жидкости, выходя из каналов, сталкиваются друг с другом, способствуя дроблению капель и образованию сплошного факела тонкораспыленной жидкости. Недостаток такого типа оросителей заключается в том, что он может быть использован для тушения пожаров небольшой площади с достаточно близкого к очагу горения расстояния. При этом ороситель должен быть расположен непосредственно над очагом горения, т.к. тушение осуществляется, в основном, струями огнетушащей жидкости, пересекающимися в зоне оси оросителя.
Известны оросители, корпус которых содержит цилиндрическую часть, переходящую в усеченный конус (CN №102939133, А62С 31/05, 2013 г.; RU №2474452, А62С 31/12, 2011 г.; RU №2416443, А62С 31/02, 2010 г.). В стенках цилиндрической и конической частей выполнены каналы для выпуска огнетушащего средства, причем на цилиндрической части оросителя оси каналов расположены горизонтально, на конической части - оси каналов расположены под углом. Такие распылители могут быть использованы для тушения пожаров на достаточно больших площадях, однако имеет место большой распыл огнетушащего средства по объему помещения, и соответственно, снижение эффективности тушения пожара.
Известен мелкодисперсный ороситель с корпусом, выполненным в виде усеченного конуса. Корпус снабжен осевым каналом и горизонтальными и вертикальными каналами, выполненными на конической поверхности и образующими пары взаимно перпендикулярных каналов (RU №2456041, кл. А62С 31/02, 2011 г.). При выходе огнетушащей жидкости из взаимно перпендикулярных каналов происходит образование веерообразного потока из мелкодисперсных капель, полученных по механизму дробления капель жидкости. Недостаток оросителя заключается в том, что огнетушащая жидкость, выходя из взаимно перпендикулярных каналов, образует купол с неравномерным заполнением огнетушащей жидкостью внутренней его части, в связи с чем для эффективного тушения пожара требуется большое количество огнетушащего средства.
Известны оросители, корпус которых содержит две части, выполненные в виде усеченного конуса, между которыми распложена цилиндрическая часть. В нижнем усеченном конусе корпуса выполнены парные взаимно перпендикулярные каналы, в цилиндрической части корпуса выполнены горизонтальные каналы и в верхнем усеченном конусе выполнены наклонные и горизонтальные каналы (RU №2474452, 2011 г.; RU №2416443, кл. А62С 31/02, 2010 г.). Такая конструкция оросителя позволяет получить мелкодисперсное распыление огнетушащей жидкости за счет дробления встречных потоков, вытекающих из взаимно перпендикулярных каналов нижнего усеченного конуса, и встречных потоков, вытекающих из горизонтальных каналов на цилиндрической части корпуса и наклонных каналов в верхнем усеченном конусе. Потоки огнетушащей жидкости, вытекающей из горизонтальных каналов верхнего усеченного конуса, позволяют увеличить площадь орошаемой поверхности, однако этот поток большей частью распыляется по объему помещения, не оказывая существенного влияния на эффективность тушения пожара.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является ороситель для тушения пожара огнетушащей жидкостью - ПМ CN №201760018, кл. А62С 31/05, 2011 г. Ороситель выполнен в виде толстостенного стакана, в донной части которого выполнены каналы, оси которых параллельны оси распылителя. Стенки стакана снабжены наклонными каналами, расположенными кольцевыми рядами. Оси наклона каналов в каждом ряду увеличиваются по мере удаления от донной части стакана. Оси каналов последнего ряда расположены под прямым углом к оси оросителя, образуя ряд горизонтальных каналов.
Недостаток оросителя заключается в том, что поток огнетушащей жидкости, выходящий из горизонтальных каналов, большей частью распыляется по объему помещения, не достигая и не попадая на очаг горения. В этом случае для эффективного тушения пожара необходима подача огнетушащей жидкости в большом количестве.
Технической задачей предложенного технического решения является повышение эффективности тушения пожаров за счет создания компактного потока огнетушащей жидкости в виде купола с плотным и равномерным распределением капель во всем объеме купола, обеспечивающего защиту от огня больших поверхностей при минимальном расходе жидкости.
Технический результат достигается тем, что ороситель для распыления огнетушащей жидкости установки пожаротушения, содержащий корпус, выполненный в виде толстостенного стакана, имеющего донную часть с каналами и стенку, снабженную расположенными рядами наклонными к оси распылителя каналами, оси наклона которых в каждом ряду увеличиваются по мере удаления от донной части стакана до прямого угла, образуя ряд горизонтальных каналов, снабжен дополнительными наклонными каналами, расположенными по меньшей мере в один ряд выше ряда с горизонтальными каналами, при этом диаметр горизонтальных каналов превышает диаметр наклонных каналов.
При расположении дополнительных наклонных каналов по меньшей мере в два и более рядов, углы наклона дополнительных каналов в каждом ряду уменьшаются в сторону горизонтальных каналов.
Углы наклона дополнительных наклонных каналов больше углов наклона наклонных каналов, расположенных ниже горизонтальных каналов.
Каналы донной части стакана расположены кольцевыми рядам и ориентированы под углом относительно оси оросителя, увеличивающимся от оси стакана к его боковой стенке.
Углы наклона каналов донной части меньше углов наклона наклонных каналов в боковой стенке стакана.
Кроме того, в донной части стакана и на наружной боковой стенке стакана в рядах с наклонными каналами выполнены V-образные с углом 90° кольцевые канавки, при этом V-образные канавки выполнены так, что наклонные каналы имеют выход на сторону V-образной канавки, которая ориентирована под прямым углом к оси наклонных каналов.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Из наклонных каналов, расположенных ниже ряда горизонтальных каналов, потоки огнетушащей жидкости, состоящей из мелкодисперсных капель, направляются на очаг возгорания в виде купола. Горизонтальные каналы большого диаметра обеспечивают дальность полета крупнокапельного потока. Мелкодисперсный поток, исходящий из наклонных каналов, расположенных над горизонтальными каналами, воздействует на крупнокапельный поток, осуществляя дробление крупных капель до мелкодисперсного состояния и ограничивая его распыление по объему помещения. Огнетушащая жидкость, вытекающая из наклонных каналов донной части, попадает на очаг горения в зоне, прилегающей к оси оросителя. В результате над очагом горения образуется сплошной плотный купол из огнетушащей жидкости, обеспечивающий защиту большой площади горения без увеличения расхода огнетушащей жидкости.
На фиг. 1 показан распылитель в разрезе по оси.
На фиг. 2 показан вырез стенки стакана с V-образными канавками.
1
2
3
1
2
3
4
1
2
1
2
3
Ороситель для распыления огнетушащей жидкости содержит корпус 1, выполненный в виде толстостенного стакана, горловина которого снабжена резьбой 2 для крепления его на устройстве пожаротушения. В донной части 3 стакана выполнены наклонные каналы 4. Наклонные каналы 4 расположены кольцевыми рядами, при этом углы наклона α, α и α осей наклонных каналов донной части увеличиваются от оси 5 оросителя к стенке 6 стакана. В стенке стакана 6 выполнены наклонные каналы 7, расположенные кольцевыми рядами. Углы наклона β, β, каналов 7 увеличиваются по мере удаления от донной части 3 стакана. Выше рядов с наклонными каналами 7 расположен ряд горизонтальных каналов 8, оси которых образуют с осью оросителя 5 прямой угол. Выше ряда горизонтальных каналов 8 выполнены расположенные кольцевыми рядами дополнительные наклонные каналы 9. Дополнительные наклонные каналы 9 могут быть расположены более чем в один ряд. При расположении каналов более чем в один ряд углы наклона β, β каналов уменьшаются в сторону горизонтальных каналов. При этом углы наклона β, β каналов 7 меньше углов наклона каналов 9. Углы наклона α, α и α меньше углов наклона каналов 7 и 9. Количество рядов с наклонными каналами, углы их наклона в большей мере определяют размер купола, формируемого потоками огнетушащей жидкости, исходящими из этих каналов, распределение и плотность капель внутри купола.
На стенке стакана с наружной стороны в рядах с наклонными каналами 7 и 9 выполнены V-образные с углом 90°, раскрывающиеся наружу, кольцевые канавки 10. Канавки ориентированы так, что одна из сторон 11 кольцевых канавок расположена под прямым углом к оси наклонных каналов. На упомянутую сторону 11 имеют выходы наклонных каналов. Такие же канавки выполнены в донной части стакана. Канавки 10 способствуют концентрации и направлению потока огнетушащей жидкости и увеличивают длину формирования потока, т.к. струи огнетушащей жидкости начинают распыляться на некотором расстоянии от стенки стакана.
Наклонные каналы имеют одинаковый диаметр d. Горизонтальные каналы имеют диаметр D, который превышает диаметр наклонных каналов. Крупнокапельный поток огнетушащей жидкости, выходящий из горизонтальных каналов 8, обеспечивает увеличение защищаемой поверхности и препятствует распылению мелкодисперсного потока, вытекающего из наклонных каналов 7. Мелкодисперсный поток огнетушащей жидкости, вытекающий из наклонных каналов 9, соударяясь с крупнокапельным потоком, способствует его дроблению и несколько ограничивает дальность полета капель, концентрируя огнетушащую жидкость в виде купола.
Ороситель работает следующим образом.
Резьбовой частью на горловине стакана ороситель крепится к пожаротушащему устройству, например к модулю пожаротушения. При срабатывании модуля огнетушащая жидкость через ороситель поступает на очаг горения. Из наклонных каналов 7 огнетушащая жидкость поступает на очаг горения в виде мелкодисперсных капель. Выходящий из горизонтальных каналов 8 крупнокапельный поток огнетушащей жидкости, имея значительную дальность полета капель, увеличивает защищаемую поверхность и в то же время предупреждает распыление мелкодисперсного потока по объему помещения. Образующийся наклонными каналами 9 мелкодисперсный поток огнетушащей жидкости поступает под углом на поток крупнокапельной огнетушащей жидкости, способствует его дроблению и обеспечивает концентрацию огнетушащей жидкости. В результате, выходящие из наклонных и горизонтальных каналов потоки огнетушащей жидкости образуют купол, состоящий из равномерно распределенных с высокой плотностью по всему объему купола полидисперсных капель и обеспечивающий высокую эффективность тушения пожаров на больших площадях.