Спринклер (варианты)

Спринклер (варианты)
Полезная модель относится к пожарной техннке, а конкретно - к спринклерным устройствам для локального тушения пожаров в различных помещениях, при этом упомянутые устройства обычно используются в составе автоматических установок пожаротушения.
Известны различные виды спринклеров, которые различаются как по типам тепловых замков, используемых в их конструкции, так и по форме каналов, через которые осуществляется подача жидкости для пожаротушения. Кроме того, известны плоские и вогнутые типы розеток (дефлекторов). При этом вогнутые используют при установке спринклеров розетками вверх, а плоские - розетками вниз.
Наиболее близким аналогом первого варианта предложенного решения является описанный в авторском сви детельстве СССР N 874076 (А 62 С 37/08, опубл. 23.10.81) спринклер, содержащий корпус с каналом для подачи жидкости, тепловой замок с клапаном, перекрывающим выходное отверстие спринклера, и узел крепления теплового замка. Дефлектор выполнен в виде вогнутого диска с расположенными по его окружности лепестками. Однако, в данной конструкции не оптимизированы размеры и конфигурация лепестков дефлектора, что необходимо для обеспечения эффективного распыления жидкости надрчагом пожара. В связи с этим известный спринклер не позволяет обеспечить равномерный мелкодисперсный газокапельный поток жидкости с высокой кинетической энергией капель у поверхности очага пожара.
МПК 7: А 62 с
37/08
Наиболее близким аналогом второго варианта предложенного решения является описанный в патенте США № 5609211 (А 62 С 37/08, опубл. 11.03.97) спринклер, включающий в свой состав корпус с каналами для подачи жидкости, тепловой замок с клапаном, перекрывающим выходное отверстие спринклера, и узел крепления теплового замка. Дефлектор выполнен в виде вогнутого диска с расположенными по его окружности лепестками, образованными между прорезями в диске. Данное техническое решение направлено на создание газокапельного потока с оптимальным размером капель и равномерным распределением в пространстве, что позволяет эффективно использовать жидкость для пожаротуиюния. Следует отметить, что конструкция известного cnpHhfклера не обеспечивает эффективного тушения очага пожара большой площади. В этом случае требуется увеличить плотность установки спринклеров на потолке помешения.
Предложенное решение направлено на создание конструкции спринклера, с помощью которого обеспечивается генерация равномерного мелкодисперсного газокапельного потока с высокой кинетической энергией капель и с равномерным пространственным распределением. Решение этой задачи позволяет увеличить плошадь орошения с заданной интенсивностью и кинетической энергией капель,
необходимой для эффективного тушения очага пожара. Иными словами, заявленное решение направлено на увеличение защищаемой от пожара площади. Кроме того, оно позволяет снизить энергозатраты и расход жидкости для генерации газокапельного потока, обладающего перечисленными преимуществами. Достижение указанного технического результата обеспечивается тем, что в спринклере, содержащем корпус с каналом для подачи жидкости, перекрываемым
запорным элементом, тепловой замок и дефлектор, выполненный в виде вогнутого диска с расположенными по его окружности лепестками, последние образованы прорезями различной длины, выполненными таким образом, что длина более длинных прорезей в 1,5-2,2 раза больше длины более коротких, но в 4,5-5,5 раз меньше диаметра диска, и расположены таким образом, что более длинные прорези чередуются с более короткими, при этом величина дуги, соответствующая каждой прорези в 1,8-2,2 раза меньше величины дуги, соответствующей каждому лепестку.
Диаметр диска дефлектора в 5,5-6,5 раз превышает высоту дефлектора.
Достижение указанного технического результата обеспечивается также за счег того, что в другом варианте конструкции спринклер, содержащий корпус с каналом для подачи жидкости, перекрываемым запорным элементом, тепловой замок и дефлектор, выполненный в виде вогнутого диска с расположенными по его окружности лепестками, отличается тем, что центральная часть диска имеет незначительную вогнутость, а периферийная часть, на которой выполнены лепестки, изогнута таким образом, что она образует цилиндрический участок, при этом лепестки выполнены в виде зубьев, впадины между которыми расположены радиально, а боковые поверхности образованы наклонно расположенными участками, соединенными с данными радиусами, при этом высота зубьев приблизительно в 1,5-2,5 раза меньше высоты дефлектора.
Предложенное решение поясняется примерами конкретного выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых изображено:
на фиг. 3 - вид дефлектора в проекциях согласно второму варианту.
Спринклер, выполненный согласно первому варианту (см. фиг. 1-2) заявляемой полезной модели, включает в свой состав корпус 1, в нижней части которого выполнен соединительный узел 2 для подключения к магистральному трубопроводу подачи жидкости. В корпусе 1 выполнен сквозной канал, в котором расположен клапан 3 теплового замка, герметизированный уплотнением. Клапан 3 удерживается в исходном положении с помощью колбы 4 теплового замка, выполненной из хрупкого материала. Колба 4 зафиксирована в заданном положении с помощью установочного винта 5.
Узел крепления теплового замка выполнен в виде дужек 6, оппозитно и симметрично расположенных относительно колбы 4. Как правило такие дужки являются частью корпуса. К дужкам 6 крепится дефлектор 7 - рассекатель газокапельного потока (розетка). Дефлектор 7 выполнен в виде вогнутого диска с лепестками 8, расположенными по его окружности. Лепестки 8 дефлектора образованы прорезями 9 различной длины. Длина более длинных прорезей, приблизительно, в 2 раза больше длины более коротких и при этом приблизительно, в 5 раз меньще диаметра диска. Прорези расположены таким образом, что более длинные прорези чередуются с более короткими. Величина дуги, соответствующая центральному углу каждой прорези в два раза меньще величины дуги, соответствующей центральному углу каждого лепестка.
Спринклер, заявляемый согласно второму варианту настоящей полезной модели, содержит те же элементы конструкции, что и первый вариант исполнения (см. фиг. 1). Отличие конструкции спринклера по этому варианту заключается в форме выполнения дефлектора 7 (см. фиг. 3). Дефлектор в этом варианте также
выполнен в виде вогнутого диска с лепестками, расположенными по его окружности, но при Этом центральная часть диска имеет незначительную вогнутость, а периферийная часть, на которой выполнены лепестки 8, изогнута таким образом, что она образует цилиндрический участок 9. Лепестки выполнены в виде зубьев, впадины 10 между которыми образованы радиусами, а боковые поверхности - наклонно расположенными участками, соединенными с данными радиусами. Высота зубьев приблизительно в два раза меньше высоты дефлектора 7.
Указанные параметры были получены экспериментальным путем, при этом приведенное соотношение элементов дефлектора позволяет получить оптимальный размер генерируемых капель в потоке, при сохранении дальности их распыления и равномерности орошения заданной площади очага пожара. Так, чередование прорезей различной длины по первому варианту позволяет получить оптимальный газокапельный поток, в котором сводитея к минимуму столкновение капель и, следовательно, снижение кинетической энергии потока. Кроме того, изменение размеров прорезей по отношению к величине диаметра диска приводит или к увеличению размера капель или к снижению дальности распыления. При этом, наилучший результат может быть получен именно при указанном заявляемом соотношении размеров дефлектора. На фиг.2 показан пример выполнения дефлектора по первому варианту. Так, например, при диаметре диска 28 мм, размер более глубоких прорезей составляет 5,5 мм, а более коротких - 3,25 мм. Величина дуги каждого лепестка составляет 15°, а величина дуги прорези - 7,5°. При диаметре диска дефлектора 27,5 мм высота дефлектора составляет 4,5 мм.
При этом заявляемое соотношение величины зубьев и высоты дефлектора также является оптимальным для получения равномерного дальнобойного газокапельного потока. В примере, показанном на фиг.З высота дефлектора составляет 6,6 мм, а высота зубьев - 3,2 мм.
Не смотря на то, что дефлектор в первом варианте по форме выполнения отличается от дефлектора по второму варианту, в целом каждый из вариантов обеспечивает решение единой поставленной задачи. При этом использованы особенности различных форм розеток, которые имеют форму, отличную от плоской формы в известных устройствах.
Работа спринклера в соответствии с настоящей полезной моделью осуществляется следующим образом.
Вода подается в спринклер под определенным давлением. В результате выброса из канала образуется насыщенная паром и воздухом струя жидкости, которая при соударении с дефлектором 7, а также с основаниями дужек и с установочным винтом 5, дробится на мелкие капли. Тем самым достигается уменьшение размеров капель в газокапельном потоке при сохранении высокой кинетической энергии капель. За счет этого образуется мелкодисперсный газокапельный поток, обладающий высокой дальнобойностью. Это в целом позволяет повысить эффективность пожаротушения.
Таким образом, при использовании спринклера описанной конструкции возможно создание мелкодисперсного и равномерного в пространстве потока капель без увеличения расхода и давления жидкости. Кроме того, уменьшаются непроизводительные потери кинетической энергии капель.
Приведенные сведения подтверждают возможность достижения технического результата с помощью спринклера, выполненного согласно настоящей полезной модели в различных вариантах исполнения. Предложенное
рещение обеспечивает генерацию равномерного мелкодисперсного газокапельного потока жидкости с высокой кинетической энергией и с равномерным пространственным распределением, что позволяет увеличить защищаемую от пожара площадь помещения.
Спринклер может использоваться в пожарной технике, а именно в стационарных спринклерных системах для локального тущения пожаров в помещениях с большим количеством возможных очагов возгорания. Также он может применяться в составе автоматических установок пожаротущения, включающих датчики контроля и систему управления. Спринклеры описанной конструкции могут устанавливаться с помощью стандартного разъемного соединения на магистральных трубопроводах действующих систем пожаротушения взамен ранее применяемых спринклеров.