Генератор піни середньої кратності

Реферат: UA 113503 U UA 113503 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пожежної техніки, а саме до пристроїв генерування піни для гасіння пожеж різних категорій, зокрема пожеж на підприємствах паливної, хімічної, нафтопереробної і вугільної промисловостей, пожеж у районах добування нафти і газу, на вугільних шахтах, на підприємствах лісової, деревообробної і паперово-целюлозної промисловостей, післяаварійних пожеж на повітряних судах, а також на залізничному і морському транспорті і може бути використана при виробництві піногенераторів. Механізм гасіння пожеж піною оснований перш за все на її ізолюючій здатності зони горіння від навколишньої атмосфери та на частковій дії по охолодженню осередка пожежі. Найбільш ефективно піна застосовується при гасінні легкозаймистих та горючих рідин. За способом отримання, піни поділяються на: повітряно-механічні та хімічні. Важливою структурною характеристикою піни є її кратність, під якою приймається відношення об'єму піни до об'єму рідкої фази, з якої отриманий цей об'єм піни. З цього показника повітряно-механічні піни підрозділяються на: низькократну (кратність до 20); середньократну (від 20 до 100); високократну (більше 100). Досвід застосування піни при пожежогасінні показує, що оптимальна кратність повітряномеханічної піни лежить у межах 70-150. Повітряно-механічні піни знайшли широке застосування у практиці пожежогасіння за рахунок того, що пристрої для її отримання мають просту конструкцію та надійні в експлуатації. Відома установка комбінованого гасіння пожеж "Пурга-5", виробництва НВО "СОПОТ" (Росія) [1], призначена для отримання повітряно-механічної піни середньої кратності з підвищеною дальністю подачі. Установка використовується для гасіння пожеж легкозаймистих та горючих рідин, твердих горючих матеріалів, а також для створення світлотеплозахисних екранів в районах аварій, катастроф, стихійних лих, для дегазації і дезактивації, маскування об'єктів цивільного та військового призначення. Відомий також генератор піни BLIZZARD 350, виробництва ТОВ "Пайрокул" (Україна) [2], призначений для формування повітряно-механічної піни середньої кратності і подачі її на значні відстані. Корпус пожежного ствола складається з тубуса з нержавіючої сталі. На вихідній стороні тубус оснащений дрібним ситом з нержавіючого матеріалу. На вхідній стороні ствол оснащений арматурою з форсункою й гайкою ДУ 70. Недоліками цих двох генераторів піни є недостатні технічні характеристики, що, зокрема, наведені у таблиці 1, а саме: порівняно низька продуктивність по піні та, відповідно, і менша її кратність; необхідність створення більш високого робочого тиску перед розпилювачем; більша маса. Як прототип вибрано генератор піни середньої кратності типу ГПС-600 [3]. Цей генератор являє собою водоструменевий ежекторний апарат переносного типу і призначений для генерації повітряно-механічної піни середньої кратності у межах від 70 до 100. Недоліком цього пристрою, зокрема, є те, що при існуючому куті розпилювання частина розпиленого розчину піноутворювача, не досягаючи касети сіток, потрапляє на корпус генератора, стікає по ньому донизу та не використовується для генерації піни. Крім того, за певного співвідношення величини кута розпилювання та інших параметрів розпилювача, всередині струменя може утворитися порожнистість, що також зменшує ефективність роботи генератора. В основу запропонованої корисної моделі поставлена задача удосконалення генератора піни середньої кратності шляхом виконання і розташування конструктивних елементів з тим, щоб забезпечити зменшення непродуктивних витрат піноутворювача та води, а основне збільшити дальність струменя піни, підвищити кінетичну енергію струменя і ефективність роботи пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що генератор піни середньої кратності, що містить корпус генератора, розпилювач розчину піноутворювача у вигляді відцентрової форсунки з корпусом розпилювача та вкладишем у вигляді прямого циліндра, з виконаними у ньому прорізами, що утворюють серцевину та лопаті, зі скошеними боковими гранями, касету сіток, насадку, з'єднувальну головку, ремінь, ручку, згідно з корисною моделлю, вкладиш відцентрової форсунки має чотири однакові лопаті, діаметр серцевини не менше діаметра вихідного отвору форсунки, осі симетрії і бокові кромки лопатей вхідної сторони вкладиша проходять через центр верхньої основи циліндра, осі симетрії і бокові кромки лопатей вихідної сторони вкладиша проходять через центр нижньоїоснови циліндра зі зміщенням в одному напрямку на 7-9 градусів відносно відповідних осей і бокових кромок лопатей вхідної сторони вкладиша, утворюючи нахили бокових граней лопатей, насадка оснащена стабілізатором, що складається щонайменше із двох поздовжніх ребер, рівномірно розміщених по колу всередині вихідної циліндричної частини насадки, приєднаних до неї, а між собою закріплені по осі вихідної 1 UA 113503 U 5 10 15 20 25 30 35 40 циліндричної частини насадки, довжина циліндричної частини насадки не менша діаметра кола, вписаного у сектор, утворений ребрами стабілізатора. Застосування вкладиша відцентрової форсунки з чотирма однаковими лопатями, які мають нахили бокових граней, а діаметр серцевини якого не менший діаметра вихідного отвору форсунки, не призводить до формування всередині струменя розпиленого розчину піноутворювача порожнистості, завдяки чому підвищується ефективність роботи генератора. Обладнання генератора піни подовженою насадкою циліндричної форми дозволяє зменшити турбулентність у потоці піни, що формується на виході із конічного корпусу генератора, надати йому циліндричну форму та спричиняє часткове ущільнення піни в потоці. Оснащення циліндричної частини насадки стабілізатором у вигляді щонайменше двох поздовжніх ребер, рівномірно розміщених по колу всередині вихідної циліндричної частини насадки, дозволяє, окрім підвищення механічної міцності та жорсткості насадки, умовно розділити потік піни на сектори, що дозволяє ліквідувати незначне осьове обертання пінного потоку, створене форсункою, і призведе до стабілізування руху пінного струменя у просторі. Така конструкція дозволяє також зменшити довжину насадки до величини діаметра кола, вписаного у сектор, утворений ребрами стабілізатора. Суть запропонованої корисної моделі пояснюється кресленнями, на яких зображено на Фіг. 1 Загальний вигляд генератора з модернізованою насадкою, на Фіг. 2 - відцентрова форсунка з вкладишем. Перелік позначень на кресленнях: 1 - насадка, 2 - касета сіток, 3 - корпус генератора, 4 корпус розпилювача, 5 - вкладиш, 6 - з'єднувальна головка, 7 - ремінь, 8 - ручка, 9 - вхідна сторона вкладиша, 10 - вихідна сторона вкладиша, 11-вихідний отвір форсунки, 12 - лопать, 13 серцевина, 14 - вісь симетрії лопаті, 15 - бокова грань лопаті, 16 - бокова кромка вихідної сторони вкладиша, 17 - бокова кромка вхідної сторони вкладиша, 18 - ребра стабілізатора, dф діаметр вихідного отвору форсунки, dc - діаметр серцевини. Генератор піни середньої кратності працює наступним чином. Розчин піноутворювача під тиском подається в корпус розпилювача 4. Струмінь розчину піноутворювача, виходячи з розпилювача, підсмоктує за собою зовнішнє повітря, яке в корпусі генератора 3 перемішується з розпиленим розчином піноутворювача. Попадаючи на касету сіток 2, краплі розчину піноутворювача утворюють плівку, з якої утворюється піна. За рахунок набутої кінетичної енергії потік змішаної суміші ежектованого повітря з розчином піноутворювача виштовхує пухирці піни з касети сіток 2 генератора та формує струмінь піни. У подальшому, при надходженні до насадки 1, струмінь піни дещо ущільнюється та стабілізується на стабілізаторі насадки 12 таким чином, що після виходу з генератора, його компактна частина у навколишньому просторі має порівняно більшу довжину. За рахунок цього більша кількість виробленої піни може досягти осередку пожежі, причому відстань від генератора до осередку пожежі також може бути збільшена. Запропонований генератор піни середньої кратності ГПС-600М пройшов апробацію на пожежно-випробувальному полігоні Українського науково-дослідного інституту цивільного захисту. Основні технічні характеристики генератора піни середньої кратності ГПС-600М, що заявляється, його аналогів та прототипу наведено у таблиці. Таблиця Тип генератора Технічні характеристики Продуктивність по піні, л/с, не менше Витрата 4…6 % робочого розчину піноутворювача, л/с Тиск розчину перед розпилювачем, МПа Дальність подавання піни, м, не менше Кратність піни Маса, кг, не більше Генератор піни середньої BLIZZARD 350 кратності ГПС600М 270 600 ГПС-600 Пурга-5 600 350 5,0-6,0 5,0-6,0 не менше 6,8 не менше 6,0 0,4-0,6 не менше 0,8 не менше 0,8 не менше 0,6 10,0 20,0 20,0 11,0 70-100 4,5 не менше 70 8,0 не менше 40 7,0 не менше 100 5,0 2 UA 113503 U 5 10 15 Результати випробувань генератора піни середньої кратності, що заявляється, показали, що запропоновані конструктивні зміни дозволили покращити технічні характеристики базового генератора ГПС-600, зокрема щодо дальності подавання струменя піни при збереженні величини її кратності. Візуально струмінь піни є компактнішим, тобто більша кількість піни може досягти вогнища пожежі. Таким чином, запропонований генератор піни середньої кратності ГПС-600М, є більш продуктивним, за рахунок підвищення технологічних параметрів процесу генерації піни; підвищує ефективність та безпечність пожежогасіння, за рахунок покращення параметрів пінного струменя; є недорогим у виготовленні та в експлуатації. Джерела інформації: 1. Установка Комбинированного Тушения Пожаров УКТП "Пурга-5", ООО НПО "СОПОТ" http://www.sopot.ru/5.htm. 2. Генератор піни BLIZZARD 350, ТОВ "Пайрокул" - http://pyro-cool.com.ua/katalogtovarov/generatorv-peny. 3. Генераторы пены средней кратности ГПС-600, ООО "Новохарцызский машиностроительный завод" http://xmz.com.ua/index.php?do=shop&class=products&op=itemshow&id=82 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 Генератор піни середньої кратності, що містить корпус генератора, розпилювач розчину піноутворювача у вигляді відцентрової форсунки з корпусом розпилювача та вкладишем у вигляді прямого циліндра, з виконаними у ньому прорізами, що утворюють серцевину та лопаті зі скошеними боковими гранями, касету сіток, насадку, з'єднувальну головку, ремінь, ручку, який відрізняється тим, що вкладиш відцентрової форсунки має чотири однакові лопаті, діаметр серцевини не менше діаметра вихідного отвору форсунки, осі симетрії і бокові кромки лопатей вхідної сторони вкладиша проходять через центр верхньої основи циліндра, осі симетрії і бокові кромки лопатей вихідної сторони вкладиша проходять через центр нижньої основи циліндра зі зміщенням в одному напрямку на 7-9 градусів відносно відповідних осей і бокових кромок лопатей вхідної сторони вкладиша, утворюючи нахили бокових граней лопатей, насадка оснащена стабілізатором, що складається щонайменше із двох поздовжніх ребер, рівномірно розміщених по колу всередині вихідної циліндричної частини насадки, приєднаних до неї, а між собою закріплених по осі вихідної циліндричної частини насадки, довжина циліндричної частини насадки не менша діаметра кола, вписаного у сектор, утворений ребрами стабілізатора. 3 UA 113503 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4