УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ И РАСПЫЛИТЕЛЬ УСТАНОВКИ ПОЖАРОТУШЕНИЯ
DEVICE TO GENERATE GAS LIQUID MIXTURE AND FIRE EXTINGUISHING PLANT SPRAYER

Техническое решение относится к противопожарной технике, а именно к конструкции узла формирования газожидкостной смеси и конструкции распылителя установки для тушения пожара тонкораспыленной водой закрытых помещений и отдельных объектов, в частности электроустановок.
Известно устройство формирования газожидкостной смеси, содержащее корпус, закрепляемый на емкости с огнетушащей жидкостью, соосно расположенные в нем входную камеру, соединенную отверстием с емкостью, камеру смешения, соединенную с емкость сифонной трубкой, и выходную камеру для установки питающего трубопровода (см. авторское свидетельство SU №607575, МКИ-2 А62С 3/08).
Известно распылительное устройство, содержащее корпус, передний участок которого выполнен в виде усеченного конуса с распылительными отверстиями, одно их которых - центральное расположено на осевой линии корпуса, а другие - угловые расположены на конической поверхности корпуса таким образом, что их оси расположены под углом к осевой линии корпуса, а угол между осями центрального и углового отверстий составляет 30-55° (см. патент RU №2287351, МПК-8 А62С 31/05).
Недостатком известных устройств является недостаточно мелкодисперсный состав получаемой газожидкостной смеси, что ведет к перерасходу огнетушащих веществ и к снижению эффективности пожаротушения.
Наиболее близким к заявляемому является узел формирования газожидкостной смеси установки пожаротушения, включающий корпус, выполненный в виде переходника с соосно расположенными входной камерой, перепускной камерой и камерой смешивания и поперечно расположенной газовой камерой, сообщающейся посредством одного наклонного отверстия с входной камерой, посредством другого наклонного отверстия - с камерой смешивания, при этом на корпусе со стороны входной камеры выполнена наружная резьба для крепления его в горловине емкости с огнетушащей жидкостью, внутри перепускной камеры - внутренняя резьба для закрепления выходного конца сифонной трубки, а внутри выходной камеры - внутренняя резьба для закрепления входного конца питающего трубопровода (см. патент RU №2193908, МПК-7 А62С 35/02).
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является распылитель, содержащий корпус, выполненный в виде ступенчатого объемного полого тела с сопряженными парами сопел, образованными каналами, выходные отверстия которых равномерно расположены по окружности на торцовой поверхности корпуса и на боковой поверхности конуса, причем оси каждой пары каналов расположены под углом (60±5), а точка встречи осей выбрана на расстоянии (4,0±0,5) диаметра сопла от внешней боковой стенки объемного тела. Корпус с соплами снабжен штуцером для соединения распылителя с коллектором питающего трубопровода (см., U1 №16829, МПК-7 А62С 31/05).
Недостатком известных устройств являются: несколько снижена степень распыления газожидкостной смеси, что ведет к снижению эффективности пожаротушения и к перерасходу огнетушащих веществ.
Техническим результатом заявленных технических решений является повышение степени распыления огнетушащей жидкости с образованием более мелкодисперсной газожидкостной смеси, ускоряющей пожаротушение при снижении расхода компонентов огнетушащей смеси.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для формирования газожидкостной смеси установки пожаротушения, включающем корпус, выполненный в виде переходника с соосно расположенными входной камерой, перепускной камерой и камерой смешивания и поперечно расположенной газовой камерой, сообщающейся посредством одного наклонного отверстия с входной камерой, посредством другого наклонного отверстия - с камерой смешивания, при этом на корпусе со стороны входной камеры выполнена наружная резьба для крепления его в горловине емкости с огнетушащей жидкостью, внутри перепускной камеры - внутренняя резьба для закрепления выходного конца сифонной трубки, а внутри выходной камеры - внутренняя резьба для закрепления входного конца питающего трубопровода, корпус дополнительно снабжен насадком в виде цилиндрической втулки с центральным отверстием для установки сифонной трубки и наружной резьбой для крепления его в горловине емкости с огнетушащей жидкостью, при этом в насадке выполнены сквозные наклонные отверстия, проходящие от одной торцовой поверхности к другой с расположением на одном торце входных отверстий, сообщающихся с входной камерой, а на другом торце - выходных, обеспечивающих закручивание рабочего газа, при этом диаметры отверстий насадка обеспечивают суммарный объем проходящего через них газа, равный объему газа, проходящему через наклонное отверстие, сообщающее газовую камеру с входной камерой.
Технический результат достигается также тем, что в распылителе огнетушащего вещества, содержащим корпус, выполненный в виде ступенчатого объемного полого тела с сопряженными парами сопел, корпус выполнен в виде цилиндрического ступенчатого тела, при этом сопла образованы каналами, выполненными в виде усеченного конуса с расположением его вершины в направлении течения огнетушащего вещества с расположением каналов по торцовой и боковой поверхностям корпуса, причем оси сопряженных пар сопел расположены под углом (90±1)°, количество пар сопел меньше или равно 12 с расположением их поровну с двух противолежащих сторон корпуса, а угол наклона сопл относительно оси симметрии корпуса составляет (20±5)°, при этом точка встречи осей каналов сопел выбрана на расстоянии 3,4±0,4 выходного диаметра сопла от внешней боковой стенки корпуса.
Снабжение устройства для формирования газожидкостной смеси насадком в виде цилиндрической втулки с центральным отверстием для установки сифонной трубки и наружной резьбой для крепления его в горловине емкости с огнетушащей жидкостью, с выполнением в насадке сквозных наклонных отверстий, проходящих от одной торцовой поверхности к другой, для подачи газа позволяет повысить степень распыления жидкости, так как газ, поступающий в емкость, делясь на два потока и получая вращательное движение, осуществляет дробление капель водяного потока первоначального в двух точках при соприкосновении с ними, а также дополнительно от вращательного движения вместе с жидкостью с образованием мелкодисперсного газокапельного потока. Этот поток под давлением вытесняется из сосуда, поступает через сифон в камеру смешивания для дальнейшего дробления капель жидкости и далее по питающему трубопроводу к распылителю, на выходе из которого происходит окончательное дробление капель жидкости до образования туманообразной завесы за счет соударения, выходящих под прямым углом газокапельных потоков в каждой паре сопел при повышенной скорости их истечения, обеспечивающих дополнительное дробление капель жидкости потока.
На фиг.1 изображен общий вид устройства в сборе с насадком;
на фиг.2 изображен насадок: а - вид сбоку; б - вид по стрелке А на фиг.2; в - вид по стрелке Б на фиг.2;
на фиг.3 изображен распылитель в разрезе;
на фиг.4 - вид по стрелке А на фиг.3.
1
2
см
пер
2
1
пер
1
Устройство для формирования газожидкостной смеси установки пожаротушения содержит корпус, выполненный в виде переходника, с цилиндрическими соосно расположенными переходящими одна в другую входной камерой 1, перепускной камерой 2 и камерой смешивания 3 и поперечно расположенной к ним газовой камерой 4. Камера 4 герметично соединена с выходным концом газового шланга и сообщается посредством наклонного отверстия 5 диаметром d с входной камерой 1, а посредством наклонного отверстия 6 диаметром d - с камерой смешения 3, при этом отношение диаметров камеры смешивания и перепускной камеры D/D=1,5-l,7, a d/d=0,8-1,4, причем абсолютные значения размеров диаметров перепускной камеры 2- D=12-35 мм и отверстия d=1-10 мм. На корпусе со стороны входной камеры 1 выполнена наружная резьба 7 для крепления корпуса в горловине 8 емкости с огнетушащей жидкостью. Внутри перепускной камеры 2 выполнена внутренняя резьба 9 для закрепления выходного конца сифонной трубки 10, при этом входной конец сифонной трубки 10 опущен в сосуд с огнетушащей жидкостью. Внутри выходной камеры - внутренняя резьба 11 для закрепления входного конца питающего трубопровода. Корпус дополнительно снабжен насадком 12 в виде цилиндрической втулки с центральным отверстием для установки сифонной трубки 10 и наружной резьбой 13 для крепления его в горловине 8 емкости с огнетушащей жидкостью. В насадке 12 выполнены два сквозных наклонных отверстия 14 и 15, проходящих от одной торцовой поверхности к другой с расположением на одном торце входных отверстий, сообщающихся с входной камерой 1, а на другом торце - выходных отверстий, обеспечивающих закручивание рабочего газа. Диаметры отверстий 14 и 15 насадка 12 обеспечивают суммарный объем проходящего через них газа, равный объему газа, проходящему через наклонное отверстие 5, сообщающее газовую камеру 4 с входной камерой 1.
Распылитель состоит из корпуса 16, выполненного в виде цилиндрического ступенчатого объемного тела. Корпус 16 выполнен полым и снабжен сопряженными парами сопел, общее количество которых  ≤12. Сопла образованы каналами 17 с входными отверстиями, расположенными по ≤6 с двух противолежащих сторон внутреннего торца ступени корпуса большего диаметра, оси которых параллельны оси корпуса, и каналами 18, расположенными по боковой поверхности ступени корпуса меньшего диаметра. Оси каждой пары каналов расположены под углом (90±1)° Каналы выполнены в виде усеченного конуса с расположением его вершины в направлении течения огнетушащего вещества с Dвх.=1,3 Dвых., при этом точка встречи осей выбрана на расстоянии 3,4±0,4 выходного диаметра канала от внешней боковой стенки корпуса, а угол наклона сопл относительно оси симметрии корпуса составляет (20±3)°. Корпус имеет внутреннюю резьбу 19 для крепления его на устройстве ориентации питающего трубопровода.
Устройство для формирования газожидкостной смеси с распылителем установки пожаротушения работает следующим образом.
При поступлении рабочего газа в газовую камеру 4 струя газа через отверстие 5 поступает во входную камеру 1 и из нее через отверстия 14 и 15 насадка 12 поступает в сосуд с огнетушащей жидкостью. Струи газа на выходе из насадка 12 получают вращательное движение, соприкасаясь с жидкостью разбивают ее на более мелкие частицы и под напором вытесняя из сосуда через сифонную трубку 10 подают в перепускную камеру, а из нее - в камеру смешивания. Под воздействием другой газовой струи, формируемой наклонным отверстием 6, в камере смешивания происходит многократное дробление предварительно дробленных капель водяного потока с образованием мелкодисперсной газожидкостной смеси воды с рабочим газом (углекислым газом). Газожидкостная смесь по питающему трубопроводу под определенным давлением поступает одновременно на сопряженные пары сопел распылителя, закрепленного на трубопроводе через устройство ориентации. Скорость истечения газожидкостной смеси возрастает при прохождении ее через каналы 17 и 18 сопел в виде усеченного конуса и при соударении струй в точке пересечения происходит дополнительное дробление капель до размера капель менее 100 микрон в диаметре, то есть до туманообразного состояния.
Произведена проверка работы установки с использованием 16 штук заявленных распылителей, при тушении пожара на площади 60 м, результаты отражены в таблице. Проверка показала высокую степень распыления огнетушащего вещества (ОТВ) и следовательно высокую его дымоосаждающую способность, обеспечивающих низкий расход ОТВ и сокращение времени тушения пожара.
Защищаемая площадь
Количество распылителей
Давление в сосуде с ОТВ
Расход ОТВ
Продолжительность подачи ОТВ кл. - В.
60 м<sup>2</sup>
16 шт.
1.4 МПа
0,15 л/с
20 с
Устройство, обеспечивающее получение мелкодисперсного огнетушащего вещества (газожидкостной смеси воды с углекислым газом), позволяющего значительно интенсифицировать процесс охлаждения поверхностей с высокой температурой, что сокращает расход огнетушащего вещества и время для ликвидации пожара, найдет применение в пожаротушении.