UA8805U - Generator of high expension air mechanical foam - Google Patents

Abstract

A generator of high expansion air mechanical foam comprises a housing with a diffuser, a pack of grids, a turbine with atomizing device designed as the barrel attached to the hollow shaft, and an impeller. At least, two tangential openings in the bottom of the barrel of central atomizer are located at an empirical acute angle to the tangent line to the internal circle of the barrel. At least, two tangential openings in the lateral atomizers are located at an empirical acute angle to the tangent line to the rotation circle of the lateral atomizers.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до протипожежної техніки, зокрема до пристроїв для приготування вогнегасної 2 високократної повітряно-механічної піни і може бути використана для гасіння пожеж.The utility model refers to fire-fighting equipment, in particular to devices for preparing fire-extinguishing 2 high-density air-mechanical foam and can be used for extinguishing fires.

Відомий генератор високократної повітряно-механічної піни (див. авторське свідоцтво СРСР Мо1659065, кл.The well-known generator of high-frequency air-mechanical foam (see copyright certificate of the USSR Mo1659065, cl.

Аб2С5/02, 1991), в якому на внутрішній поверхні порожнистого валу виконані спіральні канавки з кутом підйому с, що використовуються як привід крильчатки і як розпилювач розчину піноутворювача. При цьому спіральні канавки завихрюють потік розчину пінсутворювача, він розпилюється і потрапляє на пакет пінотворної то сітки.Ab2C5/02, 1991), in which the inner surface of the hollow shaft is made with spiral grooves with a rise angle c, which are used as an impeller drive and as a sprayer for the foaming agent solution. At the same time, the spiral grooves swirl the flow of the foaming agent solution, it is sprayed and falls onto the bag of the foaming grid.

В піногенераторі, відомому з авторського свідоцтва СРСР Мо1830256, кл. Аб2С5/00, 1993, вал виконаний з відкритими кінцями, а турбіна прикріплена до внутрішньої сторони валу біля зрізу, направленого у бік сіток, крильчатка розташована між турбіною і порожнистою насадкою, а лопаті турбіни встановлені з кутом нахилу до осі валу 15-20, то При подачі розчину піноутворювача порожнистий вал приводиться в обертальний рух за допомогою гідравлічної турбіни, що опинилася в потоці; при цьому розчин піноутворювача розпилюється і потрапляє на пакет пінотворної сітки.In the foam generator, known from the author's certificate of the USSR Mo1830256, cl. Ab2С5/00, 1993, the shaft is made with open ends, and the turbine is attached to the inner side of the shaft near the section directed towards the nets, the impeller is located between the turbine and the hollow nozzle, and the turbine blades are installed with an angle of inclination to the shaft axis of 15-20, then When the foaming solution is supplied, the hollow shaft is driven into rotational motion by means of a hydraulic turbine located in the flow; at the same time, the foaming agent solution is sprayed and falls on the bag of the foaming mesh.

Недоліком даних конструктивних рішень є те, що струмінь пінотворної рідини виходить з отвору порожнистого валу вздовж осі генератора з малим кутом розширення і не зрошує периферійні ділянки пінотворної сітки. При цьому струмінь пінотворного розчину, що має велику швидкість прямолінійного руху, не зустрічаючи на своєму шляху додаткового пристрою для гасіння кінетичної енергії, потрапляє на поверхню пінотворної сітки, де внаслідок цього відбувається передчасне зривання бульбашок піни. Піна виходить неоднорідною за розмірами бульбашок, йде не суцільним потоком і має низьку кратність. ря Крім того, маючи мале плече обертання, крильчатка генератора не в змозі розвинути напір повітряного потоку перед пінотворною сіткою, достатній для заповнення піною великих об'ємів або для транспортування піни - пінопроводами або тунелями.The disadvantage of these design solutions is that the jet of foaming liquid exits from the opening of the hollow shaft along the axis of the generator with a small expansion angle and does not irrigate the peripheral areas of the foaming grid. At the same time, the jet of the foaming solution, which has a high speed of rectilinear movement, without encountering an additional device for extinguishing kinetic energy on its way, falls on the surface of the foaming grid, where, as a result, premature bursting of the foam bubbles occurs. The foam is not uniform in the size of the bubbles, does not flow in a continuous flow and has a low multiplicity. In addition, having a small arm of rotation, the impeller of the generator is not able to develop the pressure of the air flow in front of the foam net, sufficient to fill large volumes with foam or to transport the foam through foam pipes or tunnels.

В піногенераторі згідно з авторським свідоцтвом СРСР Мо1258430, кл. АбЄ2С5/04, 1986 корпус виконано у вигляді телескопічних штанг, прикріплених своїми кінцями до торцевих кілець; при цьому конфузор і дифузор ю зр Виконані з еластичного матеріалу.In the foam generator according to the author's certificate of the USSR Mo1258430, cl. AbЭ2С5/04, 1986 the body is made in the form of telescopic rods attached by their ends to end rings; at the same time, the confusor and diffuser are made of elastic material.

Недоліком вказаного конструктивного рішення є те, що реактивна сила пінотворного розчину, що витікаєіз «(5 центрального розпилювача, не використовується для надання обертального руху крильчатці, а діє на вал вздовж со осі турбіни у зворотному напрямі, що призводить до втрати швидкості обертання і до зниження повітряного потоку, створюваного крильчаткою, і відповідно до зниження продуктивності генератора. сThe disadvantage of the specified design solution is that the reactive force of the foaming solution flowing out of "(5) of the central sprayer is not used to provide rotational movement to the impeller, but acts on the shaft along the axis of the turbine in the opposite direction, which leads to a loss of rotation speed and a decrease of the air flow created by the impeller and, accordingly, the generator's productivity decreases. p

Крім того, застосування еластичного матеріалу для конфузора і дифузора створює умови для збільшення втрат частини розчину піноутворювача, яка, потрапляючи на еластичну поверхню дифузора, гальмується і не досягає поверхні пінотворної сітки. «In addition, the use of elastic material for the confusor and diffuser creates conditions for increasing losses of a part of the foaming solution, which, falling on the elastic surface of the diffuser, slows down and does not reach the surface of the foaming grid. "

З авторського свідоцтва СРСР Мо14685446, Аб2С5/04, 1989, відомий піногенератор, в якому для створення процесу ціноутворення використовується пакет конічних сіток і відбивачі, виконані у вигляді кілець, - встановлених послідовно одне за одним перпендикулярно на внутрішній циліндровій поверхні корпусу 79 піногенератора. с Недоліком вказаного конструктивного рішення є те, що застосування пакету, що складається з декількох :з» пінотвірних сіток, призводить до виникнення додаткових опорів повітряному потоку, створюваному крильчаткою, а застосування кілець, встановлених послідовно одне за одним перпендикулярно на внутрішній циліндровій поверхні корпусу піногенератора, призводить до втрати частини розчину піноутворювача, яка гальмується со 35 відбивними кільцями і стікає по них, не досягаючи поверхні пінотворної сітки, що призводить до зниження продуктивності піногенератора. (ее) Найближчим до заявленого рішення є генератор високократної повітряно-механічної піни (авторське о свідоцтво СРСР Мо578071, кл. Аб2С5/04, 1978), що містить корпус з дифузором, пакет сіток, турбіну з 5р порожнистим валом і насадженою на вал крильчаткою з розпилювальним пристроєм, що має центральний сл щілинний і бічні розпилювачі. Пакет сіток зрошується пінотворним розчином, що подається з центрального і бічних розпилювачів, а крильчатка, що створює повітряний потік, приводиться в рух під дією реактивної сили струменя пінотворного розчину, що витікає з бічних розпилювачів.From the author's certificate of the USSR Мо14685446, Аб2С5/04, 1989, a foam generator is known, in which a package of conical grids and reflectors, made in the form of rings, are installed consecutively one after the other perpendicularly on the inner cylindrical surface of the housing 79 of the foam generator, are used to create the pricing process. c The disadvantage of the specified design solution is that the use of a package consisting of several "c" foaming nets leads to the appearance of additional resistance to the air flow created by the impeller, and the use of rings installed one after the other perpendicularly on the inner cylindrical surface of the foam generator body, leads to the loss of a part of the foaming solution, which is inhibited by the 35 baffle rings and flows down them without reaching the surface of the foaming grid, which leads to a decrease in the productivity of the foam generator. (ee) The closest to the declared solution is a high-frequency air-mechanical foam generator (USSR copyright certificate Mo578071, cl. Ab2S5/04, 1978), which contains a body with a diffuser, a package of nets, a turbine with a 5p hollow shaft and an impeller mounted on the shaft with a spraying device with a central slot and side sprayers. The mesh pack is irrigated with a foaming solution supplied from the central and side nozzles, and the impeller, which creates an air flow, is set in motion by the reactive force of the jet of foaming solution flowing from the side nozzles.

Проте в такому генераторі реактивна сила струменя пінотворного розчину, що витікає з центральногоHowever, in such a generator, the reactive force of a jet of foaming solution flowing from the central one

Сов розпилювача, не використовується для надання обертального руху крильчатці, а діє на вал по осі турбіни у зворотному напрямі, що призводить до втрати швидкості обертання і до зниження повітряного потоку, створюваного крильчаткою, і відповідно до зниження продуктивності генератора.The nozzle of the atomizer is not used to provide rotational movement to the impeller, but acts on the shaft along the axis of the turbine in the opposite direction, which leads to a loss of rotation speed and to a decrease in the air flow created by the impeller, and accordingly to a decrease in the productivity of the generator.

Задачею пропонованої корисної моделі є поліпшення процесу піноутворення і підвищення продуктивності генератора за рахунок максимального використання реактивної сили струменя пінотворного розчину, що витікає во з тангенціальних отворів центрального і бічних розпилювачів, для надання обертального руху крильчатці і отримання розпиленого струменя з необхідною дисперсністю пінотворного розчину і кутом розкриття, достатнім для рівномірного зрошування пакету сітки.The purpose of the proposed useful model is to improve the foaming process and increase the productivity of the generator due to the maximum use of the reactive power of the jet of foaming solution flowing out of the tangential holes of the central and side sprayers, to provide rotational movement to the impeller and obtain a sprayed jet with the required dispersion of the foaming solution and the opening angle , sufficient for uniform irrigation of the net package.

Для вирішення поставленої задачі в генераторі високократної повітряно-механічної піни, що містить корпус з дифузором, пакет сіток, турбіну з розпилювальним пристроєм, виконаним у вигляді закріпленого на порожнистому валу стакана, і крильчаткою, згідно з корисною моделлю щонайменше два тангенціальні отвори, б5 виконані в дні стакана центрального розпилювача, утворюють емпірично визначений гострий кут з дотичною до внутрішнього кола стакана, а щонайменше два тангенціальні отвори бічних розпилювачів утворюють емпірично визначений гострий кут з дотичною до кола обертання бічних розпилювачів.In order to solve the given problem in the generator of high-fold air-mechanical foam, which contains a case with a diffuser, a package of meshes, a turbine with a spraying device made in the form of a cup fixed on a hollow shaft, and an impeller, according to a useful model, at least two tangential holes, b5 are made in the bottom of the cup of the central atomizer form an empirically determined acute angle with a tangent to the inner circle of the cup, and at least two tangential openings of the side atomizers form an empirically determined acute angle with a tangent to the circle of rotation of the side atomizers.

Крім того, співвідношення між діаметрами вхідного і вихідного отворів дифузора, а також співвідношення між діаметром вихідного отвору дифузора і відстанню від розпилювального пристрою до сітки для параметричного ряду генераторів даного типу є величинами сталими.In addition, the ratio between the diameters of the inlet and outlet holes of the diffuser, as well as the ratio between the diameter of the outlet hole of the diffuser and the distance from the spraying device to the grid for the parametric series of generators of this type are constant values.

Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, на яких зображені:The essence of the useful model is explained by the drawings, which show:

Фіг.1 - схематично, загальний вигляд генератора піни,Fig. 1 - schematically, the general view of the foam generator,

Фіг.2 - те ж, вид по стрілці А з боку сіток, 70 Фіг.3 - схематично, розпилювач,Fig. 2 - the same, a view along arrow A from the side of the nets, 70 Fig. 3 - schematically, a sprayer,

Фіг.4 - розріз А-А на Фіг.3,Fig. 4 - section AA in Fig. 3,

Фіг.5 - розріз В-В на Фіг.3.Fig. 5 - section B-B in Fig. 3.

Генератор містить корпус 1 і турбіну 2 з порожнистим валом З і крильчаткою 4, насадженою на вал.The generator contains a housing 1 and a turbine 2 with a hollow shaft C and an impeller 4 mounted on the shaft.

Центральний розпилювач 5 виконаний у вигляді стакана, в дні якого виконані тангенціальні отвори 6, а по колу бічної поверхні стакана встановлені бічні розпилювачі 7, в яких також виконані тангенціальні отвори. До корпусу примикає дифузор 8, в якому встановлений пакет сіток 9 і відбивне кільце 10.The central sprayer 5 is made in the form of a glass, in the bottom of which tangential holes 6 are made, and side sprayers 7 are installed along the circumference of the side surface of the glass, in which tangential holes are also made. Adjacent to the body is the diffuser 8, in which a package of nets 9 and a reflective ring 10 are installed.

Генератор працює таким чином.The generator works like this.

До генератора під тиском подається пінотворний розчин, який, протікаючи центральним отвором валу 3, виходить через центральний розпилювач 5 і бічні розпилювачі 7. Розчин пінотворної рідини, що виходить підA foaming solution is supplied to the generator under pressure, which, flowing through the central hole of the shaft 3, exits through the central sprayer 5 and side sprayers 7. The solution of the foaming liquid that exits under

ТИСКОМ З бічних розпилювачів 7 з певним кутом розкриття, потрапляє на периферійні ділянки сітки і частково на внутрішню поверхню дифузора 8, де відбивним кільцем 10 напрямляється під кутом на пінотворну сітку 9.PRESSURE FROM the side sprayers 7 with a certain opening angle falls on the peripheral areas of the grid and partially on the inner surface of the diffuser 8, where it is directed at an angle to the foam grid 9 by the deflector ring 10.

Одночасно розчин пінотворної рідини проходить через центральний розпилювач 5 з певним кутом розкриття струменя, що дозволяє забезпечити рівномірне зрошування центральної ділянки пінотворної сітки 9.At the same time, the solution of the foaming liquid passes through the central sprayer 5 with a certain opening angle of the jet, which allows for uniform irrigation of the central area of the foaming grid 9.

Під дією реактивної сили струменя пінотворного розчину, що виходить з центрального розпилювача 5 і бічних г розпилювачів 7, обертається вал 3, а разом з ним обертається крильчатка 4.Under the action of the reactive force of the foaming solution jet emanating from the central nozzle 5 and the side nozzles 7, the shaft 3 rotates, and the impeller 4 rotates with it.

Потік повітря, створюваний крильчаткою, прямує до пінотворного пакету сіток 9. Потік повітря, що т нагнітається крильчаткою, частково захоплюється обертовим потоком розпиленої пінотворної рідини і, змінюючи свій первинний напрям, переміщається під нахилом до поздовжньої осі генератора. Таким чином відбувається рівномірний розподіл повітряного потоку і пінотворного розчину по всій поверхні пінотворної сітки 9. ю зо В результаті взаємодії потоків розпиленого пінотворного розчину і повітря на пінотворній сітці 9 утворюються бульбашки піни. Потік піни під натиском рухається з генератора і прямує у вогнище пожежі. оThe air flow created by the impeller is directed to the foam-forming package of grids 9. The air flow, which is forced by the impeller, is partially captured by the rotating flow of sprayed foam-forming liquid and, changing its primary direction, moves at an angle to the longitudinal axis of the generator. In this way, the air flow and the foaming solution are evenly distributed over the entire surface of the foaming grid 9. As a result of the interaction of the flows of the sprayed foaming solution and air on the foaming grid 9, foam bubbles are formed. The foam flow under pressure moves from the generator and goes straight to the fire. at

Використання пропонованого генератора високократної повітряно-механічної піни забезпечує поліпшення со процесу піноутворення і підвищення продуктивності генератора порівняно з аналогом ідентичних розмірів, що значно підвищує ефективність пінсутворення. со 8 8 і « т. ні - шч й с ряThe use of the proposed generator of high-fold air-mechanical foam provides an improvement in the foaming process and an increase in the productivity of the generator compared to an analog of identical dimensions, which significantly increases the efficiency of foaming. so 8 8 and « t. ni - shch and srya

І» ЩІAnd" SHI

С -WITH -

К ! со Ге Я 4K! so Ge Ya 4

Го) -- ГУ («в) ст 70 їїGo) -- GU («c) Article 70 of it

Су; ше І пнSu; wed and mon

Фіг. 1 60 б5Fig. 1 60 b5

ВидАType A

І сAnd with

Фіг?Fig?

А А й ЩЕOh, and MORE

В в - т х : з г) г) «In v - t x: from d) d) «

Фіг. З І с А-А. ;» (ог) (ог) (ав) с Фігі -в-в сСо55 д ; і й її в 2 2 й Фіг. 5Fig. With and with A-A. ;" (ог) (ог) (ав) с Фиги -в-в сСо55 d ; and her in 2 2 and Fig. 5

Claims (1)

Формула винаходуThe formula of the invention 1. Генератор високократної повітряно-механічної піни, що містить корпус з дифузором, пакет сіток, турбіну 2 з розпилювальним пристроєм, виконаним у вигляді закріпленого на порожнистому валу стакана, і крильчаткою, який відрізняється тим, що щонайменше два тангенціальні отвори, виконані в дні стакана центрального розпилювача, утворюють емпірично визначений гострий кут з дотичною до внутрішнього кола стакана, а щонайменше два тангенціальні отвори бічних розпилювачів утворюють емпірично визначений гострий кут з дотичною до кола обертання бічних розпилювачів. 70 2. Генератор високократної повітряно-механічної піни за п. 1, який відрізняється тим, що співвідношення між діаметрами вхідного і вихідного отворів дифузора, а також співвідношення між діаметром вихідного отвору дифузора і відстанню від розпилювального пристрою до сітки для параметричного ряду генераторів даного типу є величинами сталими. 12 Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2005, М 8, 15.08.2005. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України. що 2 ІФ) Зо о (ее) (ее)1. A generator of high-volume air-mechanical foam containing a housing with a diffuser, a bag of nets, a turbine 2 with a spraying device made in the form of a cup fixed on a hollow shaft, and an impeller, which is characterized by the fact that at least two tangential holes are made in the bottom of the cup of the central nozzle, form an empirically determined acute angle with a tangent to the inner circle of the glass, and at least two tangential holes of the side nozzles form an empirically determined acute angle with a tangent to the circle of rotation of the side nozzles. 70 2. Generator of high-fold air-mechanical foam according to claim 1, which differs in that the ratio between the diameters of the inlet and outlet openings of the diffuser, as well as the ratio between the diameter of the outlet opening of the diffuser and the distance from the spraying device to the grid for the parametric series of generators of this type are values permanent 12 Official Bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated microcircuits", 2005, M 8, 15.08.2005. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine. that 2 IF) Zo o (ee) (ee) . и? (ее) (ее) («в) сл Со 60 б5. and? (ee) (ee) («c) sl So 60 b5