Пеногенератор

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Частное производственно-торговое унитарное предприятие Брандмейстер Республиканского государственно-общественного объединения Белорусское добровольное пожарное общество(72) Авторы Астапов Валерий Петрович Нацевский Сергей Анатольевич Жидович Анатолий Иосифович Сницаренко Анатолий Федорович(73) Патентообладатель Частное производственно-торговое унитарное предприятие Брандмейстер Республиканского государственно-общественного объединения Белорусское добровольное пожарное общество(57) Пеногенератор, содержащий корпус с соосно расположенной внутри него трубой переменного сечения, отличающийся тем, что труба установлена большим сечением в плоскости входа в корпус, к малому сечению трубы присоединен распылительный узел, а внутри трубы с зазором по отношению к ее внутренней поверхности расположен перфорированный конус без дна, причем угол раскрытия конуса и трубы равны между собой. 11970 1 2009.06.30 Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к конструкциям пеногенераторов. Известны пеногенераторы ГПС (генератор пены средней кратности) различной производительности, применяемые в настоящее время пожарными подразделениями Иванников В.П., Клюс П.П. Справочник руководителя тушения пожара. - М. Стройиздат, 1987. С. 113-115. Основной недостаток генераторов ГПС - небольшая дальность подачи пены. Получение дальнобойной воздушно-водо-пенной струи высокой кратности - противоречивая и сложная задача. Водная струя без примесей обладает повышенной плотностью и способна транспортироваться на большое расстояние без разрывов сплошности. По мере добавления к воде пенного раствора изменяются физико-механические свойства раствора,в первую очередь поверхностное натяжение. Переход от водной струи к воздушно-водопенной приводит к резкому увеличению ее объема и сопротивления при движении в воздухе, что неизбежно снижает дальнобойность. Предложено много технических решений получения высокократной и одновременно дальнобойной струи. Например, в а.с. СССР 1706648, М. кл. А 62 С 5/04 описан пеногенератор, в котором внутри его корпуса размещены две сетки для образования пены. Основная сетка неподвижно закреплена на пути движения раствора и перекрывает полностью сечение проточной части. Дополнительная сетка меньшего диаметра установлена перед основной с возможностью перемещения. В корпусе также соосно с его внутренней поверхностью установлена тонкостенная труба. При работе пеногенератора в нем формируется два течения по периферии поток низкократной пены с высокой энергией и в центральной зоне поток высокократной пены с более низкой энергией. Наружная низкократная струя служит для транспортировки высокократной. Основной недостаток устройства - наличие скачка скорости на границе низкократной и высокократной струй. Это приводит неизбежно к дополнительным затратам энергии на выравнивание скоростей на траектории полета и снижению дальнобойности струи. Известен пеногенератор а.с. СССР 1771765, МПК А 62 С 5/04, в котором сделана попытка сгладить существующее противоречивое требование получения дальнобойной и высоконапорной воздушно-пенной струи. В этом а.с. авторы также используют две сетки основную и дополнительную, а также трубу переменного сечения, по существу диффузор,размещенный внутри корпуса. В пеногенераторе применены два вида форсунок центральная, из которой распыленная струя попадает в диффузор и далее на дополнительную и основную сетки, и периферийные форсунки, установленные по окружности и подающие распыленную струю в кольцевой зазор между корпусом и диффузором и далее только на основную сетку. Кольцевая струя при движении эжектирует извне воздух, поступающий через отверстия в корпусе. Подбором режимов кольцевой и центральной струй можно добиться выравнивания скоростей в кольцевой зоне контакта центрального и периферийного потоков, однако при этом неизбежно теряется часть энергии струи и снижается ее дальность. Кроме того, изменение параметров подачи водно-пенного раствора на форсунки приводит к нарушению оптимального режима течения. Эти обстоятельства сужают диапазон устойчивой работы пеногенератора и его эффективность. Цель настоящего изобретения - повышение эффективности работы пеногенератора. Указанная цель достигается тем, что пеногенератор содержит корпус с соосно расположенной внутри него трубой переменного сечения, причем труба установлена большим сечением в плоскости входа в корпус, к малому сечению трубы присоединен распылительный узел, а внутри трубы с зазором по отношению к ее внутренней поверхности расположен перфорированный конус без дна, причем углы раскрытия конуса и трубы равны между собой. 2 11970 1 2009.06.30 На фигуре показано схематическое устройство пеногенератора. Пеногенератор содержит осесимметрический корпус 1 с рукоятками 2 и входной горловиной 3. На выходе из корпуса установлена пенообразующая сетка 4. Труба переменного сечения 5 своим большим сечением обращена к входной горловине корпуса и прикреплена к ней при помощи кронштейнов 6. К малому сечению трубы присоединен распылительный узел 7. В полости трубы переменного сечения соосно расположен перфорированный конус 8 без дна. На фигуре стрелками показаны направления движения эжектируемого воздуха (9), потока пенной струи в зазоре между трубой и конусом (10) и потока, истекающего из перфорированного конуса (11). Пеногенератор работает следующим образом. Пенообразующий раствор подается под давлением в распылительный узел 7 и попадает в трубу переменного сечения 5, где начинает разделяться на две части. Одна часть раствора движется по зазору между внутренней поверхностью трубы 5 и перфорированным конусом 8, а другая через отверстия поступает в полость конуса, где формируется высокоскоростное осевое течение 11. Часть раствора, движущаяся по зазору, при своем перемещении эжектирует воздух, поступающий через кольцевую щель между корпусом и трубой, насыщая раствор пузырьками воздуха, как показано на рисунке стрелками 9 и 10. Осевой и периферийный потоки попадают на сетку 4, образуя пенный раствор. При этом формируется параболический профиль скорости без резких скачков скорости между отдельными слоями струйного течения. Попадающие внутрь конуса через перфорированные стенки струи разворачиваются в осевом направлении и складываются. При этом наблюдается кумулятивный эффект ускорения складывающихся струй. Так формируется профиль скорости струи, где в центре движется поток с высокой скоростью. По мере перемещения к периферии скорость плавно снижается и становится минимальной на краю струи. Указанное обстоятельство позволяет использовать с максимальной эффективностью энергию струи и добиваться наибольшей дальнобойности. Изменением величины зазора между внутренней стенкой корпуса и конусом, а также суммарной площади отверстий конуса регулируют соотношение между формирующими струю потоками, т.е. управляют профилем скорости струи и ее дальнобойностью. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3