СТВОЛ ДЛЯ ПОДАЧИ ОГНЕТУШАЩИХ ВЕЩЕСТВ

Полезная модель относится к области пожарной техники, а более конкретно к стволам для подачи огнетушащих веществ с регулировкой параметров выходной струи.
Стволы для подачи огнетушащих веществ, использующиеся ранее, имели возможность получать струи (порошка или перегретой воды) или с постоянным углом распыла, или с изменяющимися углами расширения истекающей из ствола струи за счет использования специальных насадок, расположенных в потоке огнетушащего вещества для регулирования этого угла расширения.
Такой ствол для подачи огнетушащих веществ, принятый в качестве ближайшего аналога, известен из патента США №6007001, 1999 и представлен на чертежах. Ствол для подачи огнетушащих веществ по этому патенту содержит продольный корпус с каналом для огнетушащего вещества, насадку для формирования исходящей из корпуса струи огнетушащего вещества и трубку для регулирования размеров исходящей струи, установленную с возможностью продольного перемещения вдоль корпуса и насадки и охватывающую последние. На трубке смонтировано приспособление для предотвращения обжигания при ее регулировке. Для уменьшения угла расширения струи при использовании насадки, расположенной в потоке огнетушащего вещества используют трубку, выдвигающуюся вперед и образующую с насадкой
конфузорно-диффузорный участок, переходящий в цилиндрический участок.
Однако, при использовании такой схемы для регулировки размеров исходящей струи огнетушащих веществ она будет иметь большой угол расширения, а следовательно небольшую дальность действия. Это связано с тем, что при сверхкритических режимах истечения двухфазных сред газ -перегретая вода имеется давление, которое приводит к дополнительному расширению струи. К тому же, в данной схеме струя огнетушащего вещества сразу за конфузорным участком проходит диффузорный участок, на котором ее скорость падает и соответственно уменьшается ее дальность действия даже, несмотря на возможность регулировки струи за счет трубки (60). Длина трубки (60) недостаточна, чтобы выровнять струю огнетушащего вещества вдоль оси ствола, что снижает ее дальность действия.
Еще необходимо отметить, что известный ствол при использовании перегретого огнетушащего вещества может сильно нагреваться, а это может привести к ожогам при его применении.
Для эффективной борьбы с пожарами необходимо, чтобы струи огнетушащего вещества, создаваемые стволами, в одних случаях имели возможную максимальную дальность, в других случаях имели бы большой угол распыла с маленькой дальностью для повышения эффективности струи. Также стволы для подачи огнетушащего вещества должны быть безопасны при их использовании.
Данный технический результат полезной модели достигается за счет того, что ствол для подачи огнетушащих веществ содержит продольный корпус с каналом для огнетушащего вещества, насадку для формирования исходящей из корпуса струи огнетушащего вещества и трубку для регулирования размеров исходящей струи, установленную с возможностью продольного перемещения вдоль корпуса и насадки и охватывающую
последние. Насадка выполнена в виде жестко соединенного с корпусом сопла с конфузором, на поверхности трубки для регулирования размеров исходящей струи жестко установлены втулки из материала с малой теплопроводностью, а на втулках установлена перфорированная трубка, образующая рукоятку для перемещения трубки и регулирования размеров исходящей струи.
Угол конфузорной части сопла должен находится в пределах от 25° до 75°, предпочтительно 60°. Использование сопла с конфузором обеспечивает высокую скорость истечения струи, а следовательно, повышается дальность и мощность ее действия.
Экспериментальным путем было установлено, что длина трубки для регулирования размеров исходящей струи должна быть не более 10 ее диаметров, т.к. увеличение длины будет приводить к потере энергии потока перегретой воды и к дополнительному образованию вихрей на поверхности истекающей струи, уменьшая выравнивающий эффект трубки. Меньшее значение длины будет приводить к неполному выравниванию потока частиц вдоль оси трубки.
Полезная модель более подробно поясняется чертежом, где изображен предлагаемый ствол для подачи огнетушащих веществ, общий вид.
Ствол для подачи огнетушащих веществ содержит корпус 1, заканчивающийся резьбой, на которую навинчивается сопло 2 с конфузором. Коаксиально корпусу 1 установлена трубка 3 для регулирования размеров исходящей струи с диаметром, рассчитанным таким образом, чтобы выходящая струя огнетушащего вещества не была в режиме перерасширения. Трубка 3 может свободно перемещаться вдоль корпуса 1 и сопла 2, охватывая их.
Для удобства эксплуатации и в целях обеспечения безопасности при пользовании (чтобы не обжигаться) трубка для регулирования размеров
исходящей струи снабжена перфорированной трубкой 4, которая посредством втулок 5 жестко закреплена на трубке 3. Втулки 5 выполнены из материала с малой теплопроводностью и жестко установлены на поверхности трубки 3. Таким образом, трубка 4 выполняет функцию рукоятки трубки 3 при изменении ее положения.
Когда трубка 3 находится в крайнем левом (по фигуре) положении, то поток огнетушащего вещества истекает из ствола в режиме недорасширения, за счет давления на срезе ствола. При этом струя огнетушащего вещества будет иметь большой угол расширения и, следовательно, небольшую дальность и большой поперечный размер струи. Статическое давление на срезе сопла приводит к дополнительному расширению струи. При этом струя имеет максимальный угол расширения и, следовательно, минимальную дальность.
Когда трубка 3 перемещается в крайнее правое положение, то поток огнетушащего вещества расширяется в пространстве, ограниченном трубкой для регулирования размеров исходящей струи. Течение в этом пространстве приводит к тому, что капли воды, образовавшиеся при расширении перегретой воды, приобретают направление, параллельное оси ствола, при этом снижается на выходе из ствола угол расширения струи огнетушащего вещества. Следует отметить, что расширение струи происходит только за счет турбулентного взаимодействия струи огнетушащего вещества с окружающим воздухом. Струи огнетушащего порошка или перегретой воды подаются в очаг пожара при максимальном давлении.
Промежуточные положения трубки для регулирования размеров исходящей струи относительно крайнего левого или правого ее положений будут приводить к формированию струй огнетушащего вещества с промежуточными углами расширения.
Применение в качестве рукоятки для трубки для регулирования
размеров исходящей струи перфорированной трубки 4 повышает безопасность при использовании ствола, т.к. тепло от огнетушащего вещества через ее перфорации будет отводиться в окружающую среду. Ее нагреву также препятствуют втулки 5, т.к. материал этих втулок имеет малую теплопроводность. Такие материалы широко известны в промышленности.
Также, такое выполнение рукоятки значительно упрощает конструкцию ствола и повышает технологичность его изготовления.
В большинстве случаев при тушении пожара очень важно иметь возможность быстрого перехода от струи с малым углом расширения к струе с большим углом расширения. Эта цель достигается в предлагаемом стволе для подачи огнетушащих веществ.