Генератор високократної повітряно-механічної піни

Корисна модель відноситься до протипожежної техніки, зокрема до пристроїв для приготування вогнегасної високократної повітряно-механічної піни і може бути використана для гасіння пожеж. Відомий генератор високократної повітряно-механічної піни [див. авторське свідоцтво СРСР №1659065, кл. А62С5/02, 1991], в якому на внутрішній поверхні порожнистого валу виконані спіральні канавки з кутом підйому a, що використовуються як привід крильчатки і як розпилювач розчину піноутворювача. При цьому спіральні канавки завихрюють потік розчину піноутворювача, він розпилюється і потрапляє на пакет пінотворної сітки. В піногенераторі, відомому з авторського свідоцтва СРСР №1830256, кл. А62С5/00, 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°. 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. Недоліком даних конструктивних рішень є те, що стр умінь 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. 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. В піногенераторі згідно з авторським свідоцтвом СРСР №1258430, кл. А62С5/04, 1986 корпус виконано у вигляді телескопічних штанг, прикріплених своїми кінцями до торцевих кілець; при цьому конфузор і дифузор виконані з еластичного матеріалу. Недоліком вказаного конструктивного рішення є те, що реактивна сила пінотворного розчину, що витікає із центрального розпилювача, не використовується для надання обертального руху крильчатці, а діє на вал вздовж осі турбіни у зворотному напрямі, що призводить до втрати швидкості обертання і до зниження повітряного потоку, створюваного крильчаткою, і відповідно до зниження продуктивності генератора. 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. З авторського свідоцтва СРСР №14685446, А62С5/04, 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 піногенератора. Недоліком вказаного конструктивного рішення є те, що застосування пакету, що складається з декількох 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 відбивними кільцями і стікає по них, не досягаючи поверхні пінотворної сітки, що призводить до зниження продуктивності піногенератора. Найближчим до заявленого рішення є генератор високократної повітряно-механічної піни [авторське свідоцтво СРСР №578071, кл. А62С5/04, 1978], що містить корпус з дифузором, пакет сіток, турбіну з порожнистим валом і насадженою на вал крильчаткою з розпилювальним пристроєм, що має центральний 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 ви тікає з бічних розпилювачів. Проте в такому генераторі реактивна сила струменя пінотворного розчину, що ви тікає з центрального 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. Задачею пропонованої корисної моделі є поліпшення процесу піноутворення і підвищення продуктивності генератора за рахунок максимального використання реактивної сили струменя пінотворного розчину, що витікає 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. 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, 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. 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. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, на яких зображені: Фіг.1 - схематично, загальний вигляд генератора піни, Фіг.2 - те ж, вид по стрілці А з боку сіток, Фіг.3 - схематично, розпилювач, Фіг.4 - розріз А-А на Фіг.3, Фіг.5 - розріз В-В на Фіг.3. Генератор містить корпус 1 і турбіну 2 з порожнистим валом 3 і крильчаткою 4, насадженою на вал. 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. Генератор працює таким чином. 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 під 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. Одночасно розчин пінотворної рідини проходить через центральний розпилювач 5 з певним кутом розкриття струменя, що дозволяє забезпечити рівномірне зрошування центральної ділянки пінотворної сітки 9. Під дією реактивної сили струменя пінотворного розчину, що виходить з центрального розпилювача 5 і бічних розпилювачів 7, обертається вал 3, а разом з ним обертається крильчатка 4. Потік повітря, створюваний крильчаткою, прямує до пінотворного пакету сіток 9. Потік повітря, що 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. 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. Використання пропонованого генератора високократної повітряно-механічної піни забезпечує поліпшення процесу піноутворення і підвищення продуктивності генератора порівняно з аналогом ідентичних розмірів, що значно підвищує е фективність піноутворення.