×
10.04.2015
216.013.40c6

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ КОЧЕТОВА СОЗДАНИЯ ДАЛЬНОБОЙНОЙ ГАЗОКАПЕЛЬНОЙ СТРУИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к технологии генерации газокапельных струй повышенной дальнобойности и может использоваться в противопожарной технике, в сельском хозяйстве при орошении земель и других отраслях, связанных с необходимостью создания дальнобойных газожидкостных струй. В способе создания дальнобойной газокапельной струи осевую систему подачи газа осуществляют через кольцевой канал между внутренней поверхностью корпуса, выполненного в виде цилиндрической гильзы, и внешнюю цилиндрическую поверхность подводящего жидкость патрубка. Патрубок располагают осесимметрично и коаксиально цилиндрическому корпусу и закрепляют в нем посредством по крайней мере трех радиально расположенных спиц. Осевую подачу жидкости осуществляют через подводящий патрубок и последовательно соединенные и соосные с ним конфузор и цилиндрическое сопло. Тангенциальную подачу жидкости осуществляют через коаксиальные с цилиндрическим корпусом и закрепленные на нем две вихревые кольцевые камеры, разделенные между собой кольцевой перегородкой и имеющие соответственно патрубки для подачи жидкости. В каждой кольцевой камере выполняют по крайней мере три подводящих жидкость тангенциальных канала и соединяют кольцевые камеры с цилиндрической полостью корпуса, представляющей собой камеру смешения. Направление тангенциальных каналов в кольцевых камерах выполняют противоположным. Соосно камере смешения к корпусу прикрепляют профилированное сопло. Для осуществления способа заявлено устройство для создания дальнобойной газокапельной струи. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности генерации мелкодисперсных газокапельных струй повышенной дальнобойности. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технологии генерации газокапельных струй повышенной дальнобойности и может использоваться в противопожарной технике, в сельском хозяйстве при орошении земель и других отраслях, связанных с необходимостью создания дальнобойных газожидкостных струй.

Наиболее близким объектом заявленного устройства является установка для создания газокапельной струи по патенту РФ №2487763, которая содержит систему подачи жидкости и газа и газодинамическое сопло с камерой смешения жидкости и газа.

Недостаток известного устройства заключается в невозможности увеличения с помощью известных средств дальности полета газокапельной струи свыше 50 м, что необходимо, например, для тушения пожаров в многоэтажных зданиях и высотных сооружениях. Кроме того, сравнительно невелика мелкодисперсность газокапельных струй.

Технический результат - повышение эффективности генерации мелкодисперсных газокапельных струй повышенной дальнобойности.

Это достигается тем, что в способе создания дальнобойной газокапельной струи, заключающемся в том, что систему подачи жидкости в цилиндрическом корпусе организуют по двум направлениям, включающим осевую и тангенциальную подачу жидкости, при этом одновременно осуществляют осевую подачу газа, при этом осевую систему подачи газа осуществляют через кольцевой канал между внутренней поверхностью корпуса, выполненного в виде цилиндрической гильзы, и внешнюю цилиндрическую поверхность подводящего жидкость патрубка, который располагают осесимметрично и коаксиально цилиндрическому корпусу, и закрепляют в нем посредством, по крайней мере, трех радиально расположенных спиц, а осевую подачу жидкости осуществляют через подводящий патрубок и последовательно соединенные и соосные с ним конфузор и цилиндрическое сопло, при этом тангенциальная подачу жидкости осуществляют через коаксиальные с цилиндрическим корпусом и закрепленные на нем две вихревые кольцевые камеры, разделенные между собой кольцевой перегородкой и имеющие соответственно патрубки для подачи жидкости, при этом в каждой кольцевой камере выполняют, по крайней мере, три подводящих жидкость тангенциальных каналов, и соединяют кольцевые камеры с цилиндрической полостью корпуса, представляющей собой камеру смешения, при этом направление тангенциальных каналов в кольцевых камерах выполняют противоположным, а соосно камере смешения к корпусу прикрепляют профилированное сопло.

На фиг.1 изображено устройство для реализации способа создания дальнобойной газокапельной струи, на фиг.2 - разрез А-А фиг.1.

Устройство для создания дальнобойной газокапельной струи (фиг.1) содержит систему подачи жидкости по двум направлениям, включающую осевую и тангенциальную подачу жидкости, а также осевую систему подачи газа через кольцевой канал 17 между внутренней поверхностью корпуса 5, выполненного в виде цилиндрической гильзы, и внешнюю цилиндрическую поверхность подводящего жидкость патрубка 1, который расположен осесимметрично и коаксиально цилиндрическому корпусу 5, и закреплен в нем посредством, по крайней мере, трех радиально расположенных спиц 2. Газ (воздух) подается под давлением, например, от турбокомпрессорной установки, являющейся частью системы подачи газа (на чертеже не показано).

Осевая подача жидкости осуществляется через подводящий патрубок 1 и последовательно соединенные и соосные с ним конфузор 3 и цилиндрическое сопло 4.

Тангенциальная подача жидкости осуществляется через коаксиальные с цилиндрическим корпусом 5 и закрепленные на нем две вихревые кольцевые камеры 6 и 15, разделенные между собой кольцевой перегородкой 14, и имеющие соответственно патрубки 7 и 16 для подачи жидкости, при этом в каждой кольцевой камере 6 и 15 выполнены, по крайней мере, три подводящие жидкость тангенциальных каналов 8 и 9 (фиг. 2), соединяющих кольцевые камеры 6 и 15 с камерой смешения 10 корпуса 5, представляющей собой камеру, где происходит образование двухфазного газожидкостного мелкодисперсного потока, при этом направление тангенциальных каналов 8 и 9 в кольцевых камерах 6 и 15 выполнено противоположным. Соосно камере смешения 10 к корпусу 5 прикреплено профилированное сопло, выполненное в виде двух последовательно соединенных конфузоров 11 и 12, причем у первого конфузора 11, соединенного с цилиндрической полостью корпуса 5, угол при вершине конуса конической обечайки меньше, чем у второго конфузора 12, соединенного с выходным соплом 13, поперечное сечение которого на выходе может быть выполнено круглым, прямоугольным или эллиптическим.

Способ для создания дальнобойной газокапельной струи осуществляют следующим образом.

Устройство перемещают в исходное положение с помощью транспортного средства (на чертеже не показано) и направляют в сторону объекта, к которому должна осуществляться подача газокапельной струи, посредством управляющего воздействия системы управления перемещением сопла (на чертеже не показано). Включают турбокомпрессорную установку, являющуюся частью системы подачи газа и ускоренный воздушный поток из выходного устройства силовой установки направляют в кольцевой канал 17 между внутренней поверхностью корпуса 5, выполненного в виде цилиндрической гильзы, и внешнюю цилиндрическую поверхность подводящего жидкость патрубка 1, а из него - в камеру смешения 10, где происходит образование двухфазного газожидкостного мелкодисперсного потока.

Вихревые потоки жидкости, закрученные в противоположных направлениях жидкости в кольцевых камерах 6 и 15, впрыскиваются в камеру смешения 10 через размещенные в ней рядами тангенциальные каналы 8 и 9, которые смешиваются с набегающим воздушным потоком, в результате чего образуется газокапельный поток. Максимальные значения давления воздуха на входе в сопло и относительной концентрации воды в двухфазном потоке выбираются из условия предельно плотной упаковки частиц воды в воздушном потоке: gP=5,7108 Па, где P - давление газа на входе в сопло; g - относительная концентрация воды в двухфазном потоке. Для достижения необходимой (свыше 50 м) дальности полета газокапельной струи давление газа (воздуха) на входе в сопло должно превышать:

P=5,5105 Па;

g=Gввoд/Gвoз=4,9,

где Gввод=26 кг/с - массовый расход воды; Gвоз=5,3 кг/с - массовый расход воздуха; Tсм=298 K - температура двухфазного потока; L=1500 мм - длина корпуса 5 цилиндрической гильзы с соплом 11; D=50 мкм - средний диаметр капель воды в воздушном потоке.

Созданный в камере смешения 10 двухфазный поток при указанных выше параметрах разгоняется в профилированном канале сопла 11 с конфузором 12 и выходным соплом 13. Использование кольцевого сопла позволяет компактировать газокапельную струю при относительно однородном распределении капель воды по сечению струи.

Обоснование технического результата по заявке №2014101441/05(002048)

Технический результат - повышение эффективности генерации мелкодисперсных газокапельных струй повышенной дальнобойности.

Вихревые потоки жидкости, закрученные в противоположных направлениях жидкости в кольцевых камерах 6 и 15, впрыскиваются в камеру смешения 10 через размещенные в ней рядами тангенциальные каналы 8 и 9, которые смешиваются с набегающим воздушным потоком, в результате чего образуется газокапельный поток.

Максимальные значения давления воздуха на входе в сопло и относительной концентрации воды в двухфазном потоке выбираются из условия предельно плотной упаковки частиц воды в воздушном потоке:

gP=5,7108 Па,

где P - давление газа на входе в сопло;

g - относительная концентрация воды в двухфазном потоке.

Для достижения необходимой (свыше 50 м) дальности полета газокапельной струи давление газа (воздуха) на входе в сопло должно превышать Р=5,5105 Па;

g=Gввoд/Gвoз=4,9,

где Gввод=26 кг/с - массовый расход воды; Gвоз=5,3 кг/с - массовый расход воздуха;

Например, при температуре 25C (по Кельвину Тсм=298 K) - температура (смешанного) двухфазного потока;

L=1500 мм - длина корпуса 5 цилиндрической гильзы с соплом 11;

D=50 мкм - средний диаметр капель воды в воздушном потоке.

Созданный в камере смешения 10 двухфазный поток при указанных выше параметрах разгоняется в профилированном канале сопла 11 с конфузором 12 и выходным соплом 13.

При таких параметрах дальность полета газокапельной струи свыше 50 м.

Использование кольцевого сопла позволяет компактировать газокапельную струю при относительно однородном распределении капель воды по сечению струи.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что двухфазный поток, параметры которого выбираются согласно вышеуказанным условиям, разгоняется в газодинамическом корпусе до скорости, при которой дальность полета газокапельной струи составляет 65 м.

Предложенное изобретение может использоваться в различных отраслях техники, где требуется генерация дальнобойных газокапельных струй, дальность полета которых превышает 50 м. Наиболее эффективно использование изобретения в противопожарной технике, особенно при тушении пожаров в труднодоступных очагах и объектах, и в сельском хозяйстве при орошении земель.


СПОСОБ КОЧЕТОВА СОЗДАНИЯ ДАЛЬНОБОЙНОЙ ГАЗОКАПЕЛЬНОЙ СТРУИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ КОЧЕТОВА СОЗДАНИЯ ДАЛЬНОБОЙНОЙ ГАЗОКАПЕЛЬНОЙ СТРУИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 81-90 из 2 613.
10.06.2013
№216.012.46a1

Защитный жилет от электромагнитного излучения

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты работников от электромагнитного излучения. В защитном жилете от электромагнитного излучения, состоящем из тканевой подкладки, соединенной с защитной оболочкой, в тканевой подкладке закреплены упругие каркасные стойки посредством фиксаторов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483661
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.470c

Клапан с огнепреградителем ленточного типа

Изобретение относится к клапану с огнепреградителем ленточного типа, содержащему корпус, в котором расположен огнепреградитель кассетного типа и клапан, расположенный в верхней части корпуса, причем корпус выполнен из двух частей, при этом нижняя часть выполнена в виде опорного фланца с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483768
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.470d

Металлокерамический огнепреградитель

Изобретение предназначено для установки его на оборудовании: на трубах для выброса горючих газов в атмосферу или на факел (сбросные огнепреградители); на межцеховых коммуникациях (коммуникационные огнепреградители) и перед горелками. Оно предназначено также для защиты резервуаров с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483769
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.4711

Устройство для объемного тушения пожара

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к оборудованию для объемного тушения пожаров. Устройство для объемного тушения пожара включает элементы для тушения пожара, которые соединены между собой огнепроводными шнурами. Элементы для тушения расположены в объеме помещения таким...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483773
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.48fd

Тепловая электрическая станция

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях. Тепловая электрическая станция снабжена системой оборотного водоснабжения градирен, соединенных между собой гидравлическими контурами приготовления и потребления воды, при этом градирни имеют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484265
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.493e

Гидравлическая виброизолирующая опора силового агрегата

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для демпфирования колебаний силовых агрегатов транспортных средств. Виброизолирующая опора содержит заполненные демпфирующей жидкостью рабочую и компенсационную камеры, ограниченные опорной платой, эластичной обечайкой и эластичной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484330
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.493f

Виброизолированный помост оператора

Изобретение относится к средствам защиты человека-оператора от вредного влияния вибрации. Виброизолированный помост содержит жесткий каркас, настил, являющийся опорной поверхностью для оператора, и упругодемпфированные элементы, связывающие каркас с основанием. Каждый упругодемпфированный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484331
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.4982

Теплообменный аппарат для распылительной сушилки

Изобретение относится к сушильной технике, в частности к установкам для сушки растворов и суспензий, и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленности. В теплообменном аппарате для распылительной сушилки, содержащем топку, корпус сушилки с распылителем,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484398
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.4983

Система оборотного водоснабжения

Изобретение относится к контактным охладителям, в частности к градирням, и может быть использовано на тепловых электрических станциях для охлаждения оборотной воды. Система оборотного водоснабжения, содержащая градирни, имеющие раздельные гидравлические контуры приготовления и потребления воды...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484399
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.4984

Конденсационная паротурбинная электростанция с акустической кабиной для оператора

Изобретение относится к теплоэнергетике. Конденсационная паротурбинная электростанция содержит акустическую кабину оператора, выполненную герметичной и оборудованной системой жизнеобеспечения в виде системы искусственного микроклимата с пультом управления, а также рабочим местом. Каркас кабины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484400
Дата охранного документа: 10.06.2013
Показаны записи 81-90 из 2 624.
10.06.2013
№216.012.46a1

Защитный жилет от электромагнитного излучения

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты работников от электромагнитного излучения. В защитном жилете от электромагнитного излучения, состоящем из тканевой подкладки, соединенной с защитной оболочкой, в тканевой подкладке закреплены упругие каркасные стойки посредством фиксаторов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483661
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.470c

Клапан с огнепреградителем ленточного типа

Изобретение относится к клапану с огнепреградителем ленточного типа, содержащему корпус, в котором расположен огнепреградитель кассетного типа и клапан, расположенный в верхней части корпуса, причем корпус выполнен из двух частей, при этом нижняя часть выполнена в виде опорного фланца с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483768
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.470d

Металлокерамический огнепреградитель

Изобретение предназначено для установки его на оборудовании: на трубах для выброса горючих газов в атмосферу или на факел (сбросные огнепреградители); на межцеховых коммуникациях (коммуникационные огнепреградители) и перед горелками. Оно предназначено также для защиты резервуаров с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483769
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.4711

Устройство для объемного тушения пожара

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к оборудованию для объемного тушения пожаров. Устройство для объемного тушения пожара включает элементы для тушения пожара, которые соединены между собой огнепроводными шнурами. Элементы для тушения расположены в объеме помещения таким...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483773
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.48fd

Тепловая электрическая станция

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях. Тепловая электрическая станция снабжена системой оборотного водоснабжения градирен, соединенных между собой гидравлическими контурами приготовления и потребления воды, при этом градирни имеют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484265
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.493e

Гидравлическая виброизолирующая опора силового агрегата

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для демпфирования колебаний силовых агрегатов транспортных средств. Виброизолирующая опора содержит заполненные демпфирующей жидкостью рабочую и компенсационную камеры, ограниченные опорной платой, эластичной обечайкой и эластичной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484330
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.493f

Виброизолированный помост оператора

Изобретение относится к средствам защиты человека-оператора от вредного влияния вибрации. Виброизолированный помост содержит жесткий каркас, настил, являющийся опорной поверхностью для оператора, и упругодемпфированные элементы, связывающие каркас с основанием. Каждый упругодемпфированный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484331
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.4982

Теплообменный аппарат для распылительной сушилки

Изобретение относится к сушильной технике, в частности к установкам для сушки растворов и суспензий, и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленности. В теплообменном аппарате для распылительной сушилки, содержащем топку, корпус сушилки с распылителем,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484398
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.4983

Система оборотного водоснабжения

Изобретение относится к контактным охладителям, в частности к градирням, и может быть использовано на тепловых электрических станциях для охлаждения оборотной воды. Система оборотного водоснабжения, содержащая градирни, имеющие раздельные гидравлические контуры приготовления и потребления воды...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484399
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.4984

Конденсационная паротурбинная электростанция с акустической кабиной для оператора

Изобретение относится к теплоэнергетике. Конденсационная паротурбинная электростанция содержит акустическую кабину оператора, выполненную герметичной и оборудованной системой жизнеобеспечения в виде системы искусственного микроклимата с пультом управления, а также рабочим местом. Каркас кабины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484400
Дата охранного документа: 10.06.2013
+ добавить свой РИД