ПЕНОГЕНЕРАТОР

Полезная модель относится к противопожарной технике и может найти применение при тушении любых пожаров, в том числе, и в особенности, вызванных возгоранием легко воспламеняющихся жидкостей.
Известен пеногенератор со встречно-закрученными потоками, содержащий корпус с камерами завихрения и пластину с перфорацией на выходе; корпус выполнен в виде штуцера с отверстием для подвода водного раствора пенообразователя из магистрали и жестко соединенной с ним цилиндрической соосной втулкой с внешней резьбой, которая, в свою очередь, последовательно соединена соосно с цилиндрической гильзой, а во втулке выполнены три внутренние последовательно соединенные между собой и соосные с корпусом полости: конфузор, цилиндрическая полость, эжектирующая воздух через выполненные в ней, по крайней мере, три тангенциальных канала, и диффузор, соединенный с гильзой, в которой по ее краям также выполнены два ряда эжектирующих воздух через, по крайней мере, три тангенциальных канала в ее цилиндрическую полость, при этом гильза закрыта посредством накидной гайки круглой пластиной с перфорацией в виде отверстий, RU 2416446 C1.
Недостатком данного пеногенератора является низкое давление пены на его выходе, обусловленное наличием перфорированной пластины. Приготовление пены с использованием сопла приводит к высокому содержанию воды в пене, что может вызвать нежелательное обводнение объекта.
Известен пеногенератор, содержащий корпус с цилиндрической камерой смешения, снабженный элементом для подачи в камеру смешения пенообразователя, растворенного в воде, выполненным в виде сопла и элементом в виде патрубка, сопряженного с отверстием в корпусе, для подачи в камеру смешения воздуха, RU 43927 U1.
Данное техническое решение принято в качестве прототипа настоящей полезной модели.
Недостатком этого устройства является необходимость предварительного приготовления водного раствора пенообразователя, что требует наличия дополнительного оборудования, а также не позволяет регулировать содержание воды в пене и, соответственно, кратность пены, в процессе работы устройства без изменения параметров предварительно приготовленного раствора.
Задачей настоящей полезной модели является исключение необходимости предварительного приготовления водного раствора пенообразователя, а также регулирование характеристик пены (кратности пены) в процессе работы пеногенератора.
Согласно полезной модели в пеногенераторе, содержащем корпус с цилиндрической камерой смешения, снабженный элементом для подачи воздуха в камеру смешения, элементом для подачи пенообразователя в камеру смешения, элемент для подачи воздуха в камеру смешения выполнен в виде штуцера с дном, в котором выполнено центральное отверстие, элемент для подачи пенообразователя в камеру смешения выполнен в виде втулки с перемычкой в средней части, в центре которой выполнено отверстие, в корпусе навстречу друг другу по одной осивмонтированы два штуцера для подачи воды в камеру смешения с дном, имеющим центральное отверстие, при этом отношение D1/d1 находится в пределах от 8:1 до 15:1, отношение D2/d2 находится в пределах от 10:1 до 18:1, отношение D3/d3 находится в пределах от 5:1 до 12:1, где:
D1 - внутренний диаметр штуцера для подачи воздуха,
d1 - диаметр центрального отверстия в дне штуцера для подачи воздуха,
D2 - внутренний диаметр втулки для подачи пенообразователя,
d2 - диаметр отверстия в центре перемычки во втулке для подачи пенообразователя,
D3 - внутренний диаметр штуцера для подачи воды,
d3 - диаметр центрального отверстия в дне штуцера для подачи воды.
Заявителем не выявлены какие-либо технические решения, идентичные заявленному, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели критерию «Новизна».
Пеногенератор, содержит корпус 1 с цилиндрической камерой 2 смешения. Корпус 1 снабжен элементом для подачи воздуха в камеру 2 смешения, выполненным в виде штуцера 3 для подачи воздуха с дном 4, в котором выполнено центральное отверстие 5. Отношение внутреннего диаметра D1 штуцера 3 к диаметру d1 отверстия 5 находится в пределах от 8:1 до 15:1. При D1/d1<8:1 уменьшается скорость потока воздуха и теряется его кинетическая энергия. В результате для компенсации этой потери возникает необходимость значительного увеличения давления воздуха, что приводит к быстрому истощению его запасов. В ином случае, при уменьшении скорости потока воздуха, существенно ухудшается процесс пенообразования.
При D1/d1>15:1 скорость потока воздуха увеличивается, и точка образования пены смещается из камеры 2 в сторону выходного патрубка 15, что ухудшает процесс смешения и характеристики пены.
Элемент для подачи пенообразователя в камеру 2 смешения выполнен в виде втулки 6 с перемычкой 7 в средней ее части. В центре перемычки 7 выполнено отверстие 8. Отношение внутреннего диаметра D2 втулки 6 к диаметру d2 отверстия в центре перемычки 7 лежит в пределах от 10:1 до 18:1. При D2/d2<10:1 имеет место чрезмерный расход пенообразователя и, как результат, его неполное использование при приготовлении пены. При D2/d2>18:1 происходит недостаточное поступление пенообразователя в камеру 2 смешения и, как следствие, ухудшение качества пены в результате ее излишнего обводнения.
В корпусе 1 навстречу друг другу по одной оси вмонтированы два штуцера 9, 10 для подачи воды в камеру 2 смешения. В дне 11 штуцера 9 и дне 12 штуцера 10 выполнены центральные отверстия, соответственно, 13 и 14, имеющие диаметр d3. Отношение внутреннего диаметра D3 штуцеров 9, 10 к диаметру d3 находится в пределах от 5:1 до 12:1. При D3/d3<5:1 встречные потоки воды, поступающие в камеру 2 смешения через штуцеры 9, 10, теряют скорость и кинетическую энергию. В результате существенно ухудшается процесс смешения в камере 2. При D3/d3>12:1 уменьшается расход воды, поступающей в камеру 2, что приводит к неполному использованию пенообразователя.
Устройство работает следующим образом.
Через штуцер 3 в камеру 2 смешения поступает воздух, в конкретном примере, под давлением 0,7 мПа. Через втулку 6 в камеру 2 смешения поступает пенообразователь, в данном примере, марки AFFF производства Канады. Благодаря тому, что перегородка 7 во втулке 6 с центральным отверстием 8 находится в средней части втулки 6, пенообразователь начинает распыляться после дросселирования в отверстии 8 внутри втулки 6 и поступает в камеру 2 смешения с полным конусом распыла.
Через штуцеры 9, 10 в камеру 2 смешения поступает вода. Благодаря тому, что штуцеры 9, 10 расположены в корпусе 1 навстречу друг другу по одной оси, потоки воды поступают навстречу друг другу с образованием высокой турбулентности суммарного потока, что обеспечивает интенсивное и эффективное смешение воды с пенообразователем непосредственно в камере 2 при одновременном смешении с воздухом и образованием пузырьков пены.
Технический результат, достигаемый при использовании настоящей полезной модели, состоит в следующем:
- исключается необходимость предварительного приготовления водного раствора пенообразователя и, соответственно, наличия для этого специального отдельного оборудования. Образование водного раствора пенообразователя происходит непосредственно в пеногенераторе одновременно с образованием пены;
- путем изменения расхода воды и/или пенообразователя обеспечивается возможность регулирования характеристик пены (ее кратности) в процессе работы пеногенератора, обеспечивая требуемые характеристики пены в зависимости от объекта тушения.
В результате варьирования таких параметров пеногенератора, как диаметры D1, D2, D3, d1, d2, d3, емкости камеры, а также рабочего давления подаваемых сред представляется возможным получить пену необходимой структуры и состава с напором, обеспечивающим высокую эффективность тушения с учетом характеристик защищаемых объектов.
Имеется возможность монтажа в одной установке пожаротушения различных по параметрам пеногенераторов, их смены, или же одновременное применение в одной стандартной установке нескольких единиц пеногенераторов согласно данной полезной модели.
В настоящее время спроектировано и изготовлено несколько образцов пеногенераторов различных типоразмеров.
Возможно применение вместо сжатого воздуха инертного газа, например азота, что позволяет повысить эффективность пожаротушения.
Для изготовления устройства использованы обычные конструкционные материалы и заводское оборудование. Это обстоятельство, по мнению заявителя, позволяет сделать вывод о том, что данная полезная модель соответствует критерию «Промышленная применимость».