Центробежный распылитель

Центробежный распылитель
Предлагаемое техническое решение относится к противопожарной технике и может применяться в автоматических установках пожаротушения для получения тонкораспыленного потока жидкости и обеспечения равномерного ее распределения по защищаемой от пожара площади.
Поиск, проведенный по отечественным и зарубежным источникам информации, показал, что чаще всего для получения тонкораспыленного потока жидкости используют центробежные распылители, которые формируют распыленный поток благодаря центробежным силам, воздействующим на струю жидкости в вихревой камере.
Из уровня техники известно много устройств для образования тонкораспыленного потока огнетушащей жидкости, например распылители фирмы GRTNNEL (США) (см. Пожаровзрывобезопасность №1, 2001, с. 18-35). Известна форсунка для образования тонкораспыленной струи воды по заявке Германии № 19711808. Эта форсунка состоит из выходного сопла и зажимной скобы с чашеобразными фланцами на обоих концах плеч скобы. Фланцы снабжены вращающимися фиксирующими элементами.
В качестве прототипа взяли распыляющее сопло для образования тумана в противопожарных установках, описанное в заявке Германии № 19533636. В корпусе сопла предусмотрены вихревая камера и связанное с ней отверстие сопла. Последнее плотно запирается уплотняющим телом, прилегающим к корпусу снаружи под давлением нажимного тела. При температуре срабатывания нажимное тело отпускается и уплотняющее тело отжимается от корпуса. Вода протекает через сопло в вихревую камеру, где превращается в туман, выбрасываемый наружу. Предложенное сопло имеет простую конструкцию, надежно исключает ложные срабатывания и образование капель неоптимального размера.
МПК 7 А 62 С 37/08, 37/14
невысокая равномерность орошения защищаемой площади, что снижает эффективность работы распыляющего сопла.
Задачей изобретения является повышение эффективности работы распылителя за счет увеличения производительности орошения и повышения равномерности орошения защищаемой площади путем создания нескольких факелов распыла.
Поставленная задача решается предложенной конструкцией центробежного распылителя. Предлагаемый центробежный распылитель содержит корпус с расположенной внутри, по меньшей мере, одной втулкой с нанесенными на ее внешнюю поверхность винтовыми каналами, причем внутренняя поверхность корпуса образует с внешней поверхностью втулки вихревую камеру, имеющую входные отверстия, образованные винтовыми каналами, и щелевое выходное отверстие в виде кольца; внутри втулки соосно с ней расположен вкладыш с нанесенными на его внешнюю поверхность винтовыми каналами, причем внутренняя поверхностью втулки образует с внешней поверхностью вкладыша вихревую камеру с входными отверстиями, образованными винтовыми каналами, и центральным выходным отверстием. Кроме того, заявляемый центробежный ороситель дополнительно содержит переходник, охватывающий корпус со стороны входных отверстий, в котором расположен фильтрующий элемент.
Новым в предлагаемой конструкции является наличие, по меньшей мере, одной втулки с нанесенными на ее внешнюю поверхность винтовыми каналами, причем внутренняя поверхность корпуса образует с внешней поверхностью втулки вихревую камеру, имеющую входные отверстия, образованные винтовыми каналами, и щелевое выходное отверстие в виде кольца. Кроме того, вкладыш в предлагаемом техническом решении расположен соосно с втулкой внутри нее и образует с ней вихревую камеру с входными отверстиями, образованными винтовыми каналами, и с центральным выходным отверстием. Дополнительно имеется переходник, охватывающий корпус со стороны входного отверстия, в котором расположен фильтрующий элемент. Таким образом, предлагаемое техническое
новизна.
Анализ уровня техники показал, что, несмотря на известность применения вихревых камер для тонкого распыления жидкости, в уровне техники отсутствуют распылители с предлагаемой совокупностью признаков. Однако именно наличие, по меньшей мере, одной втулки с нанесенными на ее внешнюю поверхность винтовыми каналами, позволило образовать, по меньшей мере, две вихревые камеры:
-между внутренней поверхностью корпуса и внешней поверхностью втулки с щелевым выходным отверстием в виде кольца;
-между внутренней поверхностью втулки и внешней поверхностью вкладыша с центральным выходным отверстием;
что позволило выполнить поставленную задачу: повысить эффективность работы распылителя за счет получения, по меньшей мере, двух факелов распыла. Вихревые камеры, образованные между поверхностями корпуса, по меньшей мере одной втулки, и вкладыша, имеющие входные отверстия, образованные винтовыми каналами, нанесенными на внешние поверхности втулки и вкладыша, формируют, по меньшей мере, два общенаправленных потока воды, которые выходят из отверстий разных диаметров, расположенных концентрично. Эти разные потоки на выходе из отверстий имеют разные скорости, как вдоль общей оси движения, так и угловые. Вода при прохождении по винтовым каналам получает дополнительно кроме поступательной еще и угловую составляющую скорости движения. Кроме того, выход воды сопровождается резким перепадом давления от максимального рабочего давления установки пожаротушения до атмосферного. При этом за счет центробежных сил потоков, закрученных винтовыми каналами, и за счет перепада давлений происходит дробление потоков на тонкодисперсные среды. Наблюдаются, по меньшей мере, два концентрически расположенных факела тонкораспыленной воды, соответствующие выходу из одного отверстия и из другого отверстия. При этом, не выходя за рамки заявляемого технического решение соответствует критерию
решения, можно варьировать диаметр втулок и вкладышей, а также поперечное сечение и шаг нанесенных па их поверхность винтовых каналов, и, соответственно, параметры отверстий, что позволяет задавать в более широком диапазоне, чем в аналогичных конструкциях, необходимый размер капель распыляемой воды, а также угол распыла каждого из факелов независимо друг от друга, выполняя поставленную задачу повышения производительности орошения и повышения равномерности орошения защищаемой площади. Предлагаемая совокупность признаков непосредственно из уровня техники не вытекает и не является очевидной, что позволяет говорить о соответствии заявляемого технического решения критерию изобретательский уровень.
Более подробно изобретение описывается с опорой на чертежи, где:
фиг. 1 - общий вид центробежного распылителя оросителя в разрезе;
фиг. 2 - вид центробежного распылителя со стороны выходных отверстий;
фиг. 3 - вид А-А центробежного распылителя.
Центробежный распылитель содержит корпус 1, втулку 2 и вкладыш 3 с нанесенными на их внешние поверхности винтовыми каналами 4, охватывающий корпус переходник 5 с фильтрующим элементом 6. Между корпусом 1 и втулкой 2 образована вихревая камера 7, имеющая входные отверстия 8 и выходное отверстие 9, а между втулкой 2 и вкладышем 3 - вихревая камера 10, имеющая входные отверстия 11 и выходное отверстие 12.
Центробежный распылитель работает следующим образом.
При срабатывании автоматического пускового устройства огнетушащая жидкость из трубопровода установки пожаротушения поступает под давлением во входное отверстие В переходника 5, охватывающего корпус 1 распылителя, и, пройдя через фильтрующий элемент 6, попадает на торцовые поверхности втулки 2 и вкладыша 3 и во входные отверстия 8 и 11 вихревых камер 7 и 10. Далее вода протекает по винтовым каналам 4 вихревых камер 7 и 10, закручиваясь и приобретая центробежную силу, и выходит через выходные отверстия 9, 12 в виде двух факелов распыла.
Изготовление предлагаемого центробежного распылителя не вызовет затруднений, так как применяются известные технологические приемы и материалы. Изобретение прошло опытную проверку и внедрено в производство.
Формула a voljpM eto S