МОБИЛЬНАЯ УСТАНОВКА ПОЖАРОТУШЕНИЯ
MOBILE FIRE-EXTINGUISHING INSTALLATION

Изобретение относится к средствам пожаротушения, в частности переносным (ранцевым) средствам пожаротушения.
6
Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является переносная установка пожаротушения, которая комплектуется разнообразными типами распылителей жидкости, известная из патента RU №2132752 C1 (МПК B05B 7/04, опубликован 10.07.1999), с помощью которой осуществляется генерация дальнобойной газокапельной струи. Распылитель жидкости, входящий в состав такой установки, включает в свой состав профилированное газодинамическое сопло, камеру смешения жидкости и газа, средство диспергирования потока жидкости, подаваемого в камеру смешения, и систему подачи жидкости и газа в камеру смешения. Огнетушащая жидкость в данном устройстве хранится в емкости и вытесняется из нее в процессе работы под действием давления сжатого газа.
Рассматриваемое известное устройство также, как и другие аналоги, не позволяет регулировать угол расширения генерируемого потока огнетушащего вещества при заданном уровне дисперсности капель в потоке и дальности подачи газокапельного потока.
Технический результат - повышение эффективности пожаротушения за счет мелкодисперсности капель в потоке и дальности подачи газокапельного потока.
Это достигается тем, что в мобильной установке пожаротушения, содержащей емкость с жидкостью, предназначенной для пожаротушения, систему подачи жидкости под давлением, завихритель потока жидкости с направляющими элементами, распылитель жидкости, соединенный через подводящий трубопровод с емкостью, корпус распылителя выполнен в виде подводящего штуцера с центральным отверстием, и жестко соединенной с ним и соосной цилиндрической гильзой с внешней резьбой, а соосно корпусу, в его нижней части подсоединено посредством гильзы с внутренней резьбой сопло, выполненное в виде центробежного завихрителя потока жидкости в виде цилиндрической вставки с, по крайней мере тремя, тангенциальными вводами в виде цилиндрических отверстий, при этом гильза является частью сопла и установлена коаксиально и соосно по отношению к центробежному завихрителю, в торцевой поверхности которого выполнено цилиндрическое дроссельное отверстие, а центробежный завихритель установлен в цилиндрической камере корпуса с образованием кольцевой цилиндрической камеры для подвода жидкости к тангенциальным вводам центробежного завихрителя и соединен с диффузорной выходной камерой, а тангенциальные вводы выполнены в виде каналов, тангенциально расположенных к внутренней поверхности цилиндрической вставки, а к гильзе соосно прикреплен конфузор, внутренняя полость которого через отверстия, выполненные на его боковой поверхности, соединяют его полость с наружным воздухом, а на выходе конфузора закреплен дроссель в виде цилиндрической обечайки, который увеличивает дальнобойность струи установки в целом.
На фиг.1 представлена принципиальная схема мобильной установки пожаротушения с распылителем жидкости; на фиг.2 - продольный разрез распылителя жидкости.
Мобильная установка пожаротушения, изображенная на фиг.1, содержит емкость (контейнер) 1 с водой, которая устанавливается на заплечном ранце оператора (пользователя). Установка содержит также систему подачи жидкости вытеснительного типа, включающую в свой состав баллон 2 высокого давления со сжатым газом (воздухом), магистраль подачи сжатого газа в газовую полость емкости 1 с запорным клапаном 3 и газовым редуктором 4. В состав установки пожаротушения входит распылитель жидкости 5, установленный на стволе 6 с курковым клапанным механизмом 7. В рассматриваемом варианте конструкции распылитель жидкости представлен как составная часть установки пожаротушения, однако данный распылитель может использоваться как автономный узел в составе устройств иного назначения.
Распылитель 5 соединен с емкостью 1 через подводящий трубопровод 8. Подача воды к распылителю 5 жидкости осуществляется при нажатии оператором на курковый механизм 7. Емкость 1 сообщается с заправочной магистралью через заправочный кран 9. На баллоне 2 установлены заправочный кран 10 и манометр 11.
Распылитель (фиг.2) включает в свой состав корпус 12, который выполнен в виде подводящего жидкость штуцера с центральным отверстием 14, и жестко соединенной с ним и соосной цилиндрической гильзой 13 с внешней резьбой.
Соосно корпусу 12, в его нижней части подсоединено посредством гильзы 18 с внутренней резьбой сопло 16, выполненное в виде центробежного завихрителя 17 потока жидкости в виде цилиндрической вставки 22 с, по крайней мере тремя, тангенциальными вводами 21 в виде цилиндрических отверстий. Гильза 18 является частью сопла 16 и установлена коаксиально и соосно по отношению к центробежному завихрителю 17.
В торцевой поверхности центробежного завихрителя 17 выполнено цилиндрическое дроссельное отверстие 20.
Центробежный завихритель 17 установлен в цилиндрической камере 15 корпуса с образованием кольцевой цилиндрической камеры 19 для подвода жидкости к тангенциальным вводам 21 центробежного завихрителя 17 и соединен с диффузорной выходной камерой 23. Тангенциальные вводы 21 выполнены в виде каналов, тангенциально расположенных к внутренней поверхности вставки 22. К гильзе 18 соосно прикреплен конфузор 25, внутренняя полость которого через отверстия 24, выполненные на его боковой поверхности, соединяют его полость с наружным воздухом, а на выходе конфузора закреплен дроссель 26 в виде цилиндрической обечайки, который увеличивает дальнобойность струи установки в целом.
Мобильная установка пожаротушения работает следующим образом.
Перед первым использованием установки пожаротушения производится заправка емкости 1 огнетушащей жидкостью. В качестве огнетушащей жидкости используется вода с пенообразователеми и другими химическими добавками, повышающими эффективность пожаротушения. Заправка емкости 1 осуществляется через заправочный кран 9. Объем заправляемой жидкости составляет для ранцевой установки пожаротушения ~12 л при общем объеме емкости 15 л.
Через заправочный кран 10 производится зарядка баллона 2 сжатым воздухом от компрессора до давления (150-300)·105 Па. После этого осуществляется предварительный наддув газовой полости емкости 1 через магистраль подачи сжатого газа. Для этого открывается запорный клапан 3, и сжатый газ поступает на вход газового редуктора 4. Давление на выходе из редуктора 4 и соответственно в газовой полости емкости 1 составляет (8-10)·105 Па. В результате этого давление жидкости в заданном диапазоне устанавливается в жидкостной полости емкости 1 и в подводящем трубопроводе 8 до входа в управляемый нормально-закрытый клапан (на чертеже не показан). Данный клапан установлен в корпусе ствола 6. Управление клапаном осуществляется с помощью куркового механизма 7.
Указанный выше уровень давления в системе подачи жидкости к распылителю обусловлен требуемым расходом генерируемого газокапельного потока в диапазоне от 0,2 до 0,4 л/с. Уровень давления в емкости 1 выбирается с учетом гидравлических потерь в подводящем трубопроводе 8 и в распылителе жидкости 5. При этом величина расхода газокапельного потока через распылитель 5 в рассматриваемом примере реализации изобретения связана с требуемой эффективностью пожаротушения, что является важным фактором при использовании распылителя в составе переносной установки пожаротушения.
Емкость 1 и баллон 2 с магистралью подачи сжатого газа и арматурой устанавливаются на ранце оператора либо в переносном контейнере. Генерация газокапелыюго потока осуществляется оператором с помощью распылителя жидкости 5, установленного на стволе 6, посредством куркового механизма 7.
При нажатии оператором на курковый механизм 7 происходит открытие управляемого клапана ствола 6, и жидкость под давлением (8-10)·105 Па поступает на вход штуцера 12 распылителя. В полости вставки 22, выполняющего функцию центробежного завихрителя 17 жидкости, происходит формирование вихря, который закручивает струю жидкости, истекающую из цилиндрического дроссельного отверстия 20.
Закрученный поток жидкости в полости вставки 22 образуется за счет смешения струй, истекающих из тангенциально направленных каналов 21.
На выходе из полости вставки 22 формируется поток жидкости, характеризующийся постоянной тангенциальной скоростью. При этом угловая скорость закрученного потока жидкости в канале сопла 16 распылителя определяет величину угла распыла генерируемого газокапельного потока. Величина тангенциальной скорости в полости вставки 22 зависит от соотношения общей площади поперечного сечения тангенциальных каналов 21 и площади сечения осевого цилиндрического дроссельного отверстия 20. Сформированный в центробежном завихрителе 17 закрученный поток жидкости поступает в диффузорную выходную камеру 23, где происходит дробление капель при их столкновении друг с другом за счет расширяющегося и крутящегося потока жидкости. Затем вихревой поток поступает в цилиндрическую камеру смешения 25 и коническую 26, в которой поток ускоряется, выходя из дросселирующего канала 27.
Предлагаемая установка может использоваться в системах пожаротушения и в составе технологического оборудования различного назначения. В качестве средства пожаротушения она может использоваться в мобильных установках для тушения пожаров на различных объектах: в помещениях больниц, библиотек и музеев, на судах, самолетах, а также очагов возгорания в открытом пространстве и т.д.