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PERFECTIONNEMENTS AUX APPAREILS DESTINES A PRODUIRE DE LA MOUSSE POUR
EXTINCTION DE FEUX.
La présente invention est relative aux appareils extincteurs du type projetant une mousse, constituée par un liquide et de l'air entraîné, sur le feu, et plus particulièrement à des moyens pour améliorer la conception du dispositif producteur de mousse.
Les dispositifs connus producteurs de mousse sont constitués par un organe éjecteur ayant un ou plusieurs orifices qui produisent un jet dispersé de liquide, habituellement de l'eau et un agent moussant stabilisant, et le forcent à passer dans une tuyère ou un ajutage d'injecteur dans lequel est admis de l'air de l'atmosphère. L'air est entraîne par le liquide s'écoulant à grande vitesse, et il est mélangé avec les particules atomisées du liquide pour former des bulles de mousse.
Il est souhaitable que la quantité d'air entraînée par unité de masse du liquide s'écoulant, soit aussi grande que possible, afin d'obtenir le plus fort-rendement possible en mousse. L'air entraîne doit, toutefois, être intimement mélangé avec le liquide de telle façon que les bulles soient petites et uniformes, étant donne que de telles bulles seulement formeront une mousse stable efficace pour éteindre un feu. L'efficacité du mélange d'air et de liquide dépend largement de la turbulence créée dans l'espace d'aspiration, mais l'importance de la turbulence ne doit pas être tellement grande qu'elle réduise anormalement la vitesse d'écoulement de la mousse depuis l'ajutage et qu'elle diminue ainsi la portée du jet de mousse projeté.
Il a été trouvé que le débit de mousse efficace produit par de tels tubes de dérivation peut être considérablement augmente en forçant le jet de liquide, constitué par de l'eau et un agent moussant stabilisant,
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à passer à travers deux ou plusieurs tubes ou chambres d'aspiration montés coaxialement en série dans un tube, chacun des tubes ou chambres entraînant l'air de l'atmosphère, qui y est admis à travers des lumières séparées dans la paroi. Par de tels moyens, dans l'espace limité à pression réduite dans chacun des tubes ou chambres d'aspiration, la turbulence peut être réglée pour la quantité d'air entraînée par le liquide, dont l'importance varie dans les tubes successifs.
Pour assurer un mélange uniforme et graduel de l'air et du liquide, il est avantageux que la plus grande partie de l'air soit entraînée par le dernier tube d'aspiration, dans le sens d'écoulement, tandis que chacun des tubes précédents devrait entraîner moins de la moitié de la quantité d' air passant à travers le tube suivant. La quantité d'air entraînée par chaque tube peut être, dans une large mesure, déterminée par l'étendue de la section transversale du tube, et par la surface totale des lumières d'admission.
C'est uniquement en établissant certaines relations, de façon convenable, entre les dimensions des tubes, qu'il est possible de maintenir à travers tous les tubes une vitesse d'écoulement du liquide suffisante pour entraîner la quantité d'air requise et aussi pour projeter la mousse à une distance importante.Il a été trouvéque sans ce but il est essentiel que la section de chacun des tubes d'aspiration ne dépasse par les 2/3 de la section du tube suivant immédiatement, et que la longueur de chacun des tubes, mesurée depuis le centre de ses lumières à air vers son orifice, ne soit pas supérieure à deux fois le diamètre du tube. Ceci, toutefois, ne s'applique pas au dernier tube d'aspiration dans le sens d'écoulement, qui peut avoir une longueur de jusqu'à dix fois son diamètre.
Il est aussi essentiel que¯la surface totale des lumières à air de chaque tube soit en rapport avec sa section de telle façon qu'aucun excès de turbulence ne soit provoqué qui puisse réduire inutilement la vitesse d'écoulement prévue pour la projection du flot de mousse. Il a été trouvé que les meilleurs résultats sont obtenus quand la surface totale des lumières à air de chaque tube est légèrement inférieure à l'étendue de sa section transversale. Le rapport de la surface de la section transversale du premier tube d'aspiration dans le sens d'écoulement à celle de l'orifice de l'organe éjecteur est comprise entre 5 : 1 et 10 : 1, et la longueur du tube d'aspiration ne dépasse pas deux fois son diamètre.
Il est essentiel que le liquide envoyé depuis l'organe éjecteur dans le tube d'aspiration soit sous forme finement pulvérisée. Ceci non seulement augmente la surface d'aspiration du liquide, mais facilite aussi le mélange intime de l'air entraîné avec les particules du liquide atomisé.
Plus petites sont ces particules, plus fines sont les bulles de mousse et meilleures les propriétés d'extinction de feux de la mousse.
Il a de plus été trouvé que pour l'aspiration à plusieurs étages utilisant des tubes de dérivation produisant la mousse, l'organe éjecteur convenant le mieux est du type constitué par deux orifices disposées coaxialement à l'entrée et à la sortie d'un conduit cylindrique relativement court. En prévoyant le diamètre intérieur du conduit nettement plus grand que l'un ou l'autre des orifices, une turbulence et des remous de courant considérables sont créés dans le conduit. Ceci brise le flot jusqu'alors aérodynamique du liquide et procure une fine vaporisation. La dimension des particules de la vapeur et le degré d'atomisation dépendent du rapport entre la surface de la section transversale du conduit et la distance entre les orifices et leur surface.
Plus grande est cette distance ou plus petite la surface du conduit, plus petite est la surface de la section transversale du jet à une distance donnée. Les meilleurs résultats sont obtenus si la distance entre les orifices est de trois à cinq fois le diémètre de l'orifice d'entrée et si le rapport de la surface de la section transversale de l'orifice d'entrée à la surface du conduit est compris entre 1 : 6 et 1 :
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9.L'invention est schématiquement représentée, comme exemple, au dessin annexé, qui est une élévation en coupe d'un ajutage réalisé suivant l'invention.
Le tube formant la mousse 1 est muni,, à une extrémité, d'un raccord 2 au moyen duquel il est relié au tuyau qui amène l'eau sous pres- sion, l'eau étant stabilisée par l'addition d'un agent moussant en solution ou en mélange. Un organe éjecteur 3 est monté au centre du raccord 2, l'organe 3 ayant la forme d'un cylindre avec des orifices 4 et 5, l'orifice de sortie 5 ayant le même diamètre ou un diamètre plus petit que l'orifice d'entrée 4.
Une chambre d'aspiration 6, ayant la forme d'un tube cylindrique, entoure l'extrémité 5 de l'organe éjecteur 3 et s'étend au-delà de celle-ci, étant monté sur le raccord 2 ou dans celui-ci. La paroi de la chambre d'aspiration 6 présente un certain nombre de lumières à air 7 disposées suivant une circonférence. Une série de lumières à air 8 sont prévues dans la paroi du tube formant la mousse 1 en des positions coïncidant pratiquement avec celles des lumières à air 7. Les lumières à air 8 sont directement en communication avec l'atmosphère.
Une seconde chambre d'aspiration 9 consistant en un tube de plus grand diamètre et longueur que la première chambre d'aspiration 6, est montée coaxialement par rapport à la chambre 6. La chambre 9 recouvre 1' extrémité de la chambre 6 éloignée de l'organe éjecteur 3. L'extrémité de la chambre 9 entourant la chambre 6 présente une bride annulaire 10 dirigée vers l'intérieur qui est ajustée de façon étanche à l'air sur la surface extérieure de la paroi de la chambre d'aspiration 6. Une bride annulaire 11 dirigée vers l'intérieur , faisant partie de la paroi du tube 1, est prévue pour situer et,maintenir en place la chambre d'aspiration 9 au centre du tube 1 et coaxialement avec la chambre 6. Une série espacée de lu- mières circulaires à air 12 est pratiquée dans la paroi de la chambre 9 près de son extrémité inférieure.
Au-delà de l'extrémité de sortie de la chambre d'aspiration 9, la paroi du tube 1 présente une autre série de lumières à air 13 dipo- sées suivant une circonférence et en communication avec l'atmosphère.
Le tuba 1 est de section circulaire uniforme depuis l'organe éjecteur 3 jusqu'au déjà de l'extrémité de sortie de la chambre 9, après quoi le tube 1 augmente progressivement en section pour former une trompe, jusqu'au voisinage de la sortie ou orifice où il est resserré pour former un ajutage de projection 15. La partie cylindrique du tube 1 au-delà de l'extrémité de la chambre 9 sert à former une troisième chambre d'aspiration ; la longueur ainsi que le diamètre de cette chambre sont supérieurs à ceux de la chambre d'aspiration 9.
Dans la trompe du tube 1 sont prévus deux grillages 14, en toile métallique ou en tôle perforée, de forme bombée, avec leurs surfaces concaves dirigées vers l'ajutage de projection 15.
L'ajutage formant la mousse fonctionne comme suit
Le liquide, c'est-à-dire l'eau et l'agent moussant, passe sous pression à travers l'orifice 4 dans l'organe éjecteur 3 où il est amené à tourbillonner et où il est divisé en particules. Après être passé à travers l'orifice 5, il pénètre dans la chambre d'aspiration 6 sous forme de vaporisation . Sur son passage à travers la première chambre d'aspiration 6, le liquide vaporisé entraîne de l'air venant des lumières 7, lumières qui sont dans la zone de pression réduite provoquée par l'écoulement du liquide vaporisé.
Le mélange liquide-air passe de la première chambre d'aspiration 6 dans la seconde chambre d'aspiration 9 où il entraîne une autre quantité d'air venant des lumières à air 12. Cornue dans la première chambre
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d'aspiration 6, les lumières à air 12 de la seconde chambre d'aspiration 9 sont dans la zone de pression réduite créée par l'écoulement à une vitesse importante du mélange liquide-air.
A partir de la seconde chambre d'aspiration 9, le mélange liquide air passe dans la troisième chambre d'aspiration formée par le tube 1, où sur son passage il entraîne une dernière quantité d'air venant des lumières à air 13 qui sont pratiquées dans la zone de pression réduite.
Le liquide et la quantité totale d'air entraîné sont mélangés intimement l'un avec l'autre dans le prolongement cylindrique de la troisième et dernière chambre d'aspiration.
La mousse initiale ainsi formée passe alors dans la partie élargie du tube 1 et à travers les grillages de fil 14 qui servent à diminuer la dimension et à améliorer l'uniformité des bulles de mousse.
La mousse finalement formée est chassée à travers l'ajutage 15 sous forme d'un jet compact.
Il sera entendu que dans les cas où le tube de dérivation formant la mousse est relié à un réservoir d'huile ou objet similaire, au moyen d'un tube ou tuyau à travers lequel la mousse formée est amenée sur le feu, il peut être préférable de ne pas utiliser l'ajutage de projection et de raccorder le tube ou tuyau à l'extrémité élargie de la dernière chambre d'aspiration prolongée.
REVENDICATIONS
1. Ajutage en forme de tube pour produire une mousse extinctrice, comprenant un moyen pour raccorder l'ajutage à un tuyau ou autre source de liquide moussant sous pression, un organe éjecteur constitué par un ou plusieurs orifices montés dans le moyen de raccord ou sur celui-ci pour amener le liquide à l'état turbulent à deux ou plusieurs tubes coaxials se suivant, chacun de plus grand diamètre suivant la distance depuis l'organe éjecteur et placées se chevauchant à l'intérieur du tube, le rapport de la surface de la section transversale de l'orifice de sortie ou de la surface totale des orifices de l'éjecteur à la surface de la section transversale du premier tube d'aspiration dans le sens d'écoulement étant compris entre 1 : et 1 :
10, et des lumières à air séparées dans la paroi de chaque tube à travers lesquelles l'air de l'atmosphère passe pour être entraîné par le liquide et mélangé à ce dernier.