ВОДОРАЗБРЫЗГИВАТЕЛЬ ВИНТОВОЙ

Полезная модель относится к противопожарной технике и может быть использована для предотвращения распространения пожаров по горным выработкам и ликвидации загораний в горизонтальных, наклонных и вертикальных выработках шахт, а также при тушении пожаров в замкнутых пространствах со сложной конфигурацией и труднодоступных местах на любых промышленных и гражданских объектах (большие коллекторы теплотрасс, подвалы жилых домов и т.д.).
Подземный пожар очень опасен и может привести к серьезным последствиям, всегда неуправляем, продолжается длительное время и его сложно потушить, т.к. он питается от тлеющего пласта угля и не закончится до тех пор, пока горючий материал не истощится полностью. Тушение подземного пожара необходимо начинать сразу после возникновения, иначе он распространится на большую площадь через трещины в массиве горных пород и шахтные выработки.
Основными средствами тушения подземных пожаров являются вода, пена, порошки, инертный газ. Наиболее распространенным и доступным средством тушения пожара является вода. Она действует на горящее тело как охлаждающее и как изолирующее от воздуха средство. Вода для тушения рудничных пожаров применяется в распыленном состоянии или в виде компактных струй. В распыленном состоянии воду используют для создания водяных завес, преграждающих распространение пожара по выработкам, а также для тушения пожаров в вертикальных и наклонных выработках.
Известна многофакельная форсунка (патент № 559730, опубликовано 30.05.1977, бюл. № 20), содержащая концентрично расположенные камеры с  тангенциальными патрубками подвода жидкости и установленными в их нижней части кольцевыми соплами с конусообразными, расширяющимися по ходу движения жидкости внутренними поверхностями, причем для обеспечения равномерной плотности факела распыла кольцевые сопла выполнены с зубцами на внутренней и наружной поверхностях, а углы, образованные внутренней поверхностью  сопл, выполнены ступенчато увеличивающимися от центрального сопла к периферийному.
Известна центробежная форсунка (патент № 564888, опубликовано 15.07.1977, бюл. №26), включающая корпус, тангенциальный подводящий патрубок и сопла. Для повышения производительности и улучшения распределения жидкости в распыляемом факеле корпус снабжен горизонтальными перегородками, установленными друг над другом и образующими камеры, а сопла размещены концентрично по отношению друг другу и закреплены в перегородках.
Известно разбрызгивающее устройство (патент № 2197332, опубликовано 27.01.2003 г., бюл. № 3), содержащее входной патрубок с установленным в нем вертикальным конусообразным спиралевидным насадком, выполненным в виде плоской ленты, кромки которой расположены по спирали Архимеда, а поверхности витков спиральной ленты могут быть отогнуты вверх относительно патрубка или вниз в направлении к патрубку.
Техническим результатом полезной модели является высокоэффективное тушение пожаров, в том числе без участия человека, за счет конструктивных решений, принятых при разработке водоразбрызгивателя, с помощью которого создается мощная водяная завеса по всему сечению горной выработки или любого другого замкнутого помещения.
Указанный технический результат достигается тем, что в водоразбрызгивателе, содержащем корпус, на котором расположено опорное приспособление для крепления к различным поверхностям, соединительная головка для присоединения к пожарному рукаву и распылители, согласно полезной модели, для разбрызгивания воды применяются конусные винтовые распылители, которые имеют разные углы среза граней винта, конструктивно расположены на разной высоте, причем нижний распылитель выдвинут по отношению к верхнему в направлении распространения водяного факела, то есть расположен на большем расстоянии от вертикальной оси корпуса.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид устройства.
Водоразбрызгиватель винтовой содержит корпус 1, который состоит из цилиндрической и конической частей, опорное приспособление, включающее винтовой 2 и губочный 3 зажимы, соединительную головку 4 и конусные винтовые распылители 5 и 6. К цилиндрической части корпуса приварен гнутый патрубок 7, в который устанавливается верхний винтовой распылитель 5, у которого угол среза граней винта составляет 60 градусов. К торцу конической части корпуса подсоединяется нижний винтовой распылитель с углом среза граней винта 45 градусов, который, благодаря конструкции корпуса, выдвинут вперед.  Распылитель с большим углом создает факел распыленной воды большего диаметра и меньшей длины, чем распылитель с меньшим углом. Например, распылитель с углом 60 градусов создает факел диаметром 7 м и длиной 4 м, а распылитель с углом 45 градусов создает водяной факел диаметром 6 м и длиной 5 м. Винтовая поверхность распылителей придает потоку воды вихревое движение, при котором водяные струи, исходящие из обоих распылителей, вращаясь, соударяются между собой, распадаются на более мелкие капли и создают сплошной водяной конус. Кроме того, за счет центробежной силы, возникающей вследствие вихревого движения, водяные капли получают дополнительное ускорение и выбрасываются на большое расстояние от водоразбрызгивателя. Также, конусная часть корпуса водоразбрызгивателя дополнительно усиливает напор воды для распылителя с углом 45 градусов, что позволяет увеличить длину факела до 5 м.
Расположение распылителей на разной высоте, а также то, что распылители имеют разные углы среза граней винта и нижний распылитель выдвинут вперед по отношению к верхнему, позволяют снизить взаимное влияние верхнего и нижнего факела распыленной воды, а наоборот, они дополняют и усиливают друг друга, создавая мощную завесу в виде сплошного водяного конуса диаметром до 7 м и длиной до 5 м.
Принцип действия винтового водоразбрызгивателя заключается в том, что вода вначале поступает в цилиндрическую часть корпуса устройства, затем разделяется на два потока, один из которых поступает по гнутому патрубку к верхнему винтовому распылителю с большим углом, а второй поток идет через коническую часть корпуса устройства к нижнему винтовому распылителю с меньшим углом. Поток воды, истекая по винтовой поверхности распылителей, получает вихревое движение, и за счет центробежной силы создает водяной факел большого диаметра и длины. Конусность распылителей и их взаимное расположение один над другим делают факел полностью заполненным водой в виде сплошного конуса.
Опорное приспособление содержит два вида зажимов: винтовой и губочный, которые служат для закрепления водоразбрызгивателя в горных выработках на борту вагонетки, на досках толщиной до 40 мм, на канатах диаметром от 10 до 40 мм, на головках рельс и т.д., или в других объемных помещениях на различных подходящих для крепления поверхностях и на оборудовании. Применение двух видов крепления водоразбрызгивателя дает возможность тушить пожар без присутствия человека в зоне пожара.
Винтовой зажим применяется при креплении устройства к плоским поверхностям, например, к борту вагонетки, а губочный зажим применяется при креплении устройства к трубопроводу, головке рельса и к другим аналогичным поверхностям.
Таким образом, конструктивные решения, воплощенные в водоразбрызгивателе, обеспечивают создание мощного водяного факела, который позволяет эффективно тушить пожар в горных выработках шахт или в других объемных помещениях, а также обеспечивают безопасность ведения работ по ликвидации пожара, т.к. водоразбрызгиватель может работать без присутствия человека.
Ниже приведено описание работы винтового водоразбрызгивателя.
При тушении пожара в горизонтальных и наклонных выработках устройство размещают со стороны исходящей струи, подключают к пожарно-оросительному трубопроводу шахты и тушат возгорание.
В вертикальных и круто наклонных выработках (стволах, шурфах и т.д.) водоразбрызгиватель, закрепленный на канате (тросе), опускают как можно ближе к очагу пожара и мощным водяным факелом эффективно сбивают пламя и тушат пожар. Эффективность тушения намного выше, чем при использовании устройства в горизонтальных выработках.
Часто устройство используют при тушении пожара, который удалось локализовать в выработке, возведя бетонные перемычки. В этом случае, с поверхности пробуривают скважины в выработку, где происходит пожар, опускают в скважины водоразбрызгиватели как можно ближе к пламени и подают воду.
В зависимости от мощности пожара, скорости его распространения, площади или объема, охваченных пожаром, можно использовать только один винтовой распылитель, при этом присоединительное отверстие для другого распылителя необходимо заглушить пробкой.
Предложенный винтовой водоразбрызгиватель имеет простую, надежную и безопасную в эксплуатации конструкцию, небольшие габариты и вес, позволяет эффективно тушить пожар и не допустить его распространение по горным выработкам.