ES2350913T3 - Boquilla mejorada para combatir incendios, método que incluye la regulación de las características de presión, químicas y de drenaje. - Google Patents
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Abstract
Una boquilla de extinción de incendios selectivamente automática con una parte del cuerpo de la boquilla que define un conducto para fluidos de extinción de incendios que termina en un orificio de descarga ajustable (220), el orificio de descarga ajustable definido, por lo menos en parte, por elementos (B) que relativamente se ajustan, automáticamente, a lo largo de un rango disponible, caracterizada por un tope (ST), conectado al cuerpo aguas abajo del orificio de descarga ajustable (220), el tope ajustable para limitar aún más, dentro del rango disponible, el rango de ajuste relativo automático entre los elementos que definen el orificio.
Description
CAMPO DE INVENCIÓN
La invención se refiere a boquillas de prevención de incendios y extinción de incendios y más particularmente a boquillas para extinguir o prevenir grandes incendios de nivel industrial incluyendo incendios de líquidos inflamables y/o a boquillas para la supresión de vapor, e incluye mejoras en las características de regulación de presión, aspiración y descarga de productos químicos, así como métodos de uso.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Pertinentes patentes anteriores a la presente invención incluyen: (1) patente US nº 4.640’461 (Williams) referente a una boquilla de niebla-espuma autoaspirante; (2) Patente US nº 5.779.159 (Williams), referente a una boquilla de fluido aditivo de canalización periférica; y
(3) patentes US nºs. 5.275.243; 5.167.285 y 5.312.041 (Williams) referentes a una boquilla de eyección de un producto químico y un fluido o una boquilla de eyección de fluido dual. También es pertinente la técnica anterior de boquillas automáticas, incluyendo (4) las patentes US nºs 5.312.048; 3.684.192 y 3.863.844 de McMilian/Task Force Tips y las patentes US nºs
5.678.766 de Peck, la publicación PCT WO 97/38757 de Baker y la patente US nº 4.469.279 de Allenbaugh.
Mantener una presión de carga constante de una boquilla tiende a producir un rango y "autoridad" constantes para la descarga al tiempo de permitir al caudal de la boquilla absorber variaciones de la presión de carga, por así decirlo. En determinadas aplicaciones, como la supresión de vapor, una boquilla de extinción de incendios fija es particularmente útil si se autorregula para descargar a una presión definida o aproximadamente constante. La presión de carga tiende a gobernar lo que se conoce como la "autoridad" del flujo de descarga y en cierta medida el rango del flujo. Una presión de carga constante se acerca más a una administración consistente de un flujo en un rango fijo.
Una aplicación específica en la que una boquilla autorregulable puede ser útil se encuentra en un sistema de protección fija que incluye boquillas permanentemente estacionadas alrededor de sitios sujetos a fugas de productos químicos tóxicos. Ante una fuga, podría activarse una configuración permanentemente estacionada de boquillas de presión constante, posiblemente bajo control remoto, para proporcionar una cortina prediseñada de agua/niebla para contener y reprimir cualquier vapor tóxico. En tales circunstancias, puede ser óptimo que las boquillas descarguen su fluido con un rango y una autoridad (más o menos) constantes en contraposición a tener su descarga estructurada y regulada para un caudal relativamente constante, como es más habitual en las boquillas. Agua/niebla creada con un rango y una autoridad aproximadamente constantes, mientras se opera en condiciones de presión de carga variable, proporcionará una cortina de manera más fiable a una región preseleccionada de un sitio fijo.
A menudo las boquillas están estructuradas para proporcionar un caudal de galones por minuto predefinido, asumiendo una presión de carga nominal, como 6,89 bar (100 psi) en la boquilla. Como se puede variar la presión de carga realmente disponible para una boquilla en caso de emergencia, el caudal sigue siendo más consistente en esos diseños que el rango. Alternativamente, estructurar una boquilla para definir y regular la presión de carga permite variar el caudal con variaciones de la presión entregada manteniendo el rango más constante.
La presente invención describe una boquilla de presión regulable mejorada diseñada para descargar eficazmente un fluido de extinción de fuegos a una presión de carga y rango preseleccionados, hasta un caudal definido, y a continuación mantener el caudal relativamente constante mientras que la presión de carga y el rango están autorizados a aumentar. Una presión de carga preseleccionada, por ejemplo, probablemente sería aproximadamente de 6,89 bar (100 psi), pero la presión preseleccionada podría variar, y podría seleccionarse más óptimamente para ser aproximadamente de 8,27 bar (120 psi) Igualmente se selecciona un caudal definido. Esta selección de caudal definido sólo necesita ser aproximada. El diseño de la invención combina el valor del beneficio de mantener el rango a presiones de suministro bajas mientras se mantiene el caudal a presiones de suministro más altas, adaptando así los requisitos de rango mínimo por un lado al tiempo de adaptar más fácilmente las características autoaspirantes para concentrados de espuma y una capacidad para lanzar productos químicos fluidos tales como polvo seco por otra parte, en los casos en los que sea posible.
La invención incluye técnicas de aspiración mejoradas, tanto para la canalización central como periférica, cuya aspiración mejorada puede ser particularmente útil en boquillas automáticas o a la hora de lanzar productos químicos tales como polvo seco.
Una boquilla de extinción de incendios típica puede diseñarse para ajustarse para funcionar dentro de un rango de flujos, tales como 1,89 a 7,57 m3 por minuto (500 galones por minute a 2000 galones por minuto), dada una determinada presión de carga (normalmente se supone que es de aproximadamente 6,89 bar (100 psi)). En una boquilla automática, para seleccionar y autorregular la presión al tiempo de permitir variar el flujo, el diseño de la boquilla incorpora un deflector autoajustable o similar próximo a la descarga de la boquilla. En general, cuando la presión del fluido en un deflector de ese tipo, detectada directamente o indirectamente, se considera que se encuentran por debajo de una presión seleccionada, el deflector es estructurado en combinación con el cuerpo de la boquilla para "reducir" el tamaño efectivo del orificio de descarga. Cuando la presión se acumula en el deflector, detectada directamente o indirectamente, hasta alcanzar o superar una presión preseleccionada, el deflector es estructurado para dejar de reducir y, si es necesario, para cambiar a agrandar el tamaño efectivo del orificio de descarga de la boquilla. La ampliación continúa, en general, hasta que la presión de carga se reduce al valor seleccionado. Ajustes en el tamaño del puerto de descarga causan variaciones en el caudal, pero la descarga tiende a tener un rango y una "autoridad" constantes.
La presente invención obtiene un sistema híbrido de regulación de presión y regulación de flujo. Los diseños de flujo y formas de realización de boquillas automáticas son analizados con detalle en las anteriores solicitudes incorporadas en el presente documento por referencia. Esta invención incluye mejoras adicionales en boquillas autoajustables. Para revisar los fundamentos de una boquilla, una boquilla de extinción de incendios define un conducto para un fluido de extinción de incendios que termina en un orificio de descarga. El fluido de extinción de incendios habitualmente es agua, y mientras en este documento puede ser tratada y analizada como agua, debe entenderse que la tecnología de boquillas es aplicable a diversos fluidos de extinción de incendios. La estructura del conducto y orificio de descarga por lo general están diseñadas en combinación para recuperar, en la medida práctica, la presión del fluido de extinción de incendios disponible de la fuente del fluido. La recuperación de la presión afecta al rango.
Dados unos rangos de suministro generalmente anticipables, en presión y flujo, para el fluido de extinción de incendios (fuentes estándares de la industria de agua presurizada podrían ser anticipadas para variar entre 5,17 y 10,34 bar (75 psi y 150 psi)) los conductos del cuerpo de la boquilla y los orificios de descarga pueden diseñarse para definir una ventana de flujo efectiva, o práctica. Por ejemplo, una boquilla de "dos pulgadas y media" (63,5 mm) podría ser ajustable para fluir de forma eficaz entre 0,57 y 2,27 m3 por minuto (150 GPM y 600 GPM), mientras que una boquilla de "dieciséis pulgadas" (0,41 m) podría ser ajustable para fluir de forma eficaz entre 15,14 y 60,56 m3 por minuto (4.000 GPM y 16.000 GPM) siendo ambos afectados por las variaciones en la presión de suministro o cantidad.
Un orificio de descarga ajustable, automática o manual, está diseñado para ajustarse dentro de un rango de efectividad de flujo de un cuerpo de boquilla. El caudal de fluido a través de la boquilla puede variar dentro de una ventana de flujo efectivo de la boquilla, nuevamente teniendo en cuenta variaciones en la presión y suministro fuente. Los límites mínimos en una ventana de flujo efectiva incluyen un tamaño mínimo de "brecha" eficaz, o un ancho mínimo efectivo de un orificio de descarga típicamente anular. Por debajo de un determinado tamaño de "brecha" el espesor de la pared de agua descargada disminuye tal que la pared de agua tiende a desintegrarse y el rendimiento de lanzamiento de la boquilla sufre. Por otro lado, una "brecha" puede llegar a ser tan grande que la propia estructura de agujero de conducto fijo gobierna el lanzamiento por sí misma. Por lo tanto hay un límite práctico para el flujo de agua que puede fluir de manera eficaz a través de un agujero de boquilla.
Es de entender que a pesar de que los orificios de descarga ajustable pueden estar diseñados tradicionalmente en términos de un deflector ajustable dentro de un conducto, cualquier elemento de una estructura de boquilla que defina por lo menos en parte el orificio de descarga, incluyendo una parte de la pared exterior, en teoría podría ser un elemento ajustable. Nos referimos a los diseños tradicionales para su comodidad, en relación con un deflector ajustable ubicado en un conducto donde el ajuste del deflector hacia delante y hacia atrás gobierna el tamaño de brecha. Hay un rango en el que tal ajuste es eficaz. El rango está relacionado con una ventana de flujo de fluidos eficaz o práctica de la boquilla.
Un conducto y orificio de descarga dados contribuyen a definir un factor "k" para una boquilla. El caudal y la presión de carga están relacionados por la fórmula: r = k√p, donde r es el caudal, p la presión de carga y k el factor "k". Puede verse que, para una constante k, el flujo varía con la raíz cuadrada de la presión. Con un conducto y orificio de descarga fijos, la presión de carga p aumenta con el aumento de la presión de suministro desde la fuente del fluido mientras que el caudal "tiende" a permanecer relativamente constante, por lo menos en comparación con la presión, porque sólo aumenta con la raíz cuadrada de la presión.
Las boquillas "automáticas" tienen unos orificios de descarga automáticamente ajustables. Los orificios de descarga automáticamente ajustables normalmente están diseñados para mantener una presión de carga seleccionada, tal como 6,89 bar (100 psi). En tales boquillas automáticas, por lo general hay unos medios para la detección de la presión del fluido de descarga y unos medios de desvío estructurados para ajustar el orificio de descarga (que a veces se denomina la "brecha") hasta que la presión de carga detectada es aproximadamente la presión de carga preseleccionada. (La palabra "aproximadamente" se utiliza a lo largo del presente documento porque los diseños de boquilla automática son sólo "aproximadamente" exactos.) Como resultado de la detección y el ajuste, un orificio de descarga o brecha es reducido o ampliado por lo que la presión de carga detectada es aproximadamente la presión de carga seleccionada. Cuando el orificio de descarga o brecha se reduce, se reduce el caudal de fluido a través de la boquilla. Conforme se amplía la brecha, aumenta el caudal de fluido a través de la boquilla. Como se ha analizado anteriormente, sin embargo, si el orificio de descarga de la boquilla permaneciera fijo, la "k" de la boquilla seguiría siendo fija y el caudal "tendería" a mantenerse fijo mientras que la presión de carga variaría con la presión de suministro. (El caudal varía sólo con la raíz cuadrada de la presión.).
Si se va a dosificar un concentrado de espuma en una flujo de fluido en un porcentaje constante (p. ej. 3%, ó 6%), una caudal relativamente constante del flujo de fluido es una ventaja, ya que permite configurar un dispositivo de dosificación en el concentrado de espuma. Además, en algunas circunstancias puede ser deseable un caudal relativamente constante con una presión de carga alta. P. ej., la presión alta ayuda a algunos concentrado crear una espuma mejor. En una boquilla que descarga un producto químico, como un polvo seco, dentro de un fluido de extinción de incendios, puede ser deseable limitar el caudal de fluido para evitar que el polvo se moje innecesariamente. Además, las boquillas que se ajustan sin limitación para producir una presión de carga seleccionada pueden desperdiciar agua si hay un suministro limitado de agua.
Así, una caudal relativamente constante de la boquilla puede ser una ventaja en varias situaciones, pero si la presión de suministro es débil, o si una boquilla se configura a una distancia fija de un incendio, una presión relativamente constante puede ser una ventaja. (La presión constante tiende a mantener el rango de la boquilla a pesar de que puede variar el caudal). Dentro de la duración de un incendio, la importancia relativa de una presión constante y de un caudal constante puede cambiar.
La boquilla híbrida, selectivamente automática de la presente invención proporciona lo mejor de dos mundos. El tope ajustable (o cualquier otro medio ajustable) puede configurarse de manera que se proporciona un orificio de descarga automáticamente ajustable, como en una boquilla automática, para caudales hasta un punto dado (en una ventana de flujo efectivo de una boquilla). Si la presión del suministro baja, puede mantenerse el rango. Sin embargo, si se alcanza una caudal de fluidos definido dentro de la boquilla, un tope o similar provoca que el orificio de descarga deje de ajustarse. Ahora la presión de carga se eleva con la presión de suministro pero el caudal de fluido tiende a permanecer aproximadamente constante (nuevamente, aumentando sólo en proporción a la raíz cuadrada de la presión). Por lo tanto dosificar un concentrado de espuma en una proporción preseleccionada es más fiable, con caudal fijo.
La ubicación del tope ajustable de Allenbaugh '279, aguas arriba en una boquilla en contraposición a aguas abajo del orificio de descarga, es incompatible con diseños de boquillas de niebla y espuma de extinción de incendios que maximizan el rango, tales como boquillas para extinguir grandes incendios industriales, cuando las consideraciones de seguridad y calor limitan la colocación de la boquilla cerca del fuego. Las boquillas estructuradas para maximizar el rango minimizan la interferencia con un flujo laminar a través de la boquilla. El tope ajustable de aguas arriba de Allenbaugh interfiere con el flujo laminar a través de la boquilla.
RESUMEN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se define mediante las reivindicaciones adjuntas.
La invención incluye una boquilla selectivamente automática de extinción de incendios que comprende un cuerpo de boquilla que presenta un conducto que termina en un orificio de descarga. El orificio de descarga es automáticamente ajustable dentro de un rango. El cuerpo de boquilla incluye un tope o similar ajustable para limitar un rango de ajuste automático del orificio. Este tope puede ser cualquier medio ajustable, simple o complejo, para limitar el rango de ajuste automático del orificio. Preferentemente el tope o medio ajustable se encuentra situado en el cuerpo de boquilla y divide una ventana de flujo efectivo de la boquilla tal que la boquilla fluye a caudal variable/presión constante para caudales de hasta un caudal definido, y fluye a presión variable/caudal constante siempre y cuando sea necesario el caudal definido.
La invención incluye un método para operar una boquilla automática de extinción de incendios que comprende (aproximadamente) mantener una presión de carga de fluidos de extinción de incendios seleccionada para fluidos que fluyen a través de la boquilla para fluir hasta una velocidad definida y permitiendo que la presión de carga suba por encima de la presión de carga seleccionada, siempre y cuando se alcance el caudal definido. La boquilla de extinción de incendios selectivamente automática también es preferentemente una boquilla de niebla-espuma autoaspirante e incluso más preferentemente, una boquilla de niebla-espuma autoaspirante y autodosificadora.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Una mejor comprensión de la presente invención puede obtenerse cuando la siguiente descripción detallada de formas de realización preferentes es considerada junto con los siguientes dibujos, en los que:
Las Figuras 1A, 1B y 1C ilustran en una vista en corte toda la forma de realización para una boquilla de extinción de incendios selectivamente automática con tope de flujo.
La Figura 2A ilustra una forma de realización de una boquilla de extinción de incendios selectivamente automática que tiene una placa de evacuación apta sólo para una técnica de aspiración de espuma.
La Figura 2B ilustra una forma de realización de una boquilla de extinción de incendios selectivamente automática adecuada para una forma de realización de una aplicación química.
Las Figuras 3A y 3B ilustran un conjunto de topes estructurados para que una boquilla pueda definir diferentes caudales.
Los dibujos son principalmente ilustrativos. Debe entenderse que se pueden haber simplificado la estructura y omitido detalles con el fin de transmitir determinados aspectos de la invención. La escala puede ser sacrificada en aras de la claridad.
Descripción detallada de las formas de realización preferentes
En general, una boquilla que tiene un deflector "ajustable" para descargar un fluido de extinción de incendios a una presión seleccionada utiliza un medio de desvío en contraposición a un movimiento natural de un deflector ajustable hacia fuera en respuesta a la presión del fluido, cuyo movimiento hacia fuera tiende a abrir el tamaño efectivo de un orificio de descarga. De la manera más simple, el medio de desvío desvía con una fuerza hacia atrás igual a la fuerza de la presión de fluido deseada o seleccionada sobre las superficies delanteras del deflector. Por lo tanto el movimiento de avance del deflector equilibra contra la presión de desvío hacia atrás del deflector a la presión seleccionada. Las superficies delanteras del deflector son superficies que presenta el deflector al fluido de extinción de incendios que se mueve a través y fuera del puerto de descarga
En teoría, la fuerza de desvío podría ser proporcionada por un muelle que, a lo largo del rango el ajuste del deflector entre sus puntos finales, que pueden ser de más que aproximadamente un medio de una pulgada (12,7 mm) presenta una fuerza de desvío esencialmente constante a la presión seleccionada. La presión seleccionada podría ser de 6,89 bar (100 psi). Alternativamente, podría diseñarse un cabezal deflector ajustable que definiera una cámara dentro del cabezal deflector y que presentara las superficies delanteras y traseras contra las cuales podría actuar el fluido de extinción de incendios primario. Se entiende que la cámara definida dentro del cabezal deflector tendría unos medios para permitir a una parte del fluido de extinción de incendios entrar en la cámara. En tales diseños, el área de superficie de presión de retroceso efectiva generalmente superaría el área de superficie de presión de avance efectiva del deflector. La presión del fluido en el deflector, sin embargo, se espera que por lo menos sea ligeramente inferior a la presión ejercida en las superficies del deflector que miran hacia delante. Ello tiende a contrarrestar el hecho de que el área de superficie de presión de retroceso presentada al fluido dentro del deflector, por lo menos en formas de realización preferentes del presente documento, excede el área de superficie de presión de avance presentada sobre el deflector. De tal manera el fluido dentro del deflector actúa contra un área de superficie mayor y, aunque inferior en valor, puede potencialmente llevar el deflector hacia atrás contra el flujo de fluido a través de la boquilla. Anticipar la diferencia entre las presiones, sin y con el deflector, a diferentes presiones de origen, y anticipar la diferencia en las áreas eficaces presentadas a las presiones de fluido a diferentes presiones de carga y caudales, conduce a un diseño para un "deflector equilibrado" a una presión de fluido definida. Debe entenderse que siempre se pueden agregar mecanismos de tipo muelle, para aumentar las fuerzas de desvío proporcionadas por la presión del fluido de extinción de incendios principal sobre las superficies delanteras y traseras del cabezal deflector. Si o cuando el ajuste del deflector da como resultado una variación del volumen de la cámara del deflector definida, como por el deflector deslizándose sobre un pistón fijo, se proporcionará un alivio para purgar el fluido del interior de la cámara.
Se hace referencia a las solicitudes de patente incorporadas en este documento por referencia para análisis e ilustraciones más completas. Esas solicitudes describen en particular el uso de por lo menos una válvula de alivio con el fin de aumentar la precisión y velocidad de equilibrio y reducir las alteraciones o histéresis indebidas. Una válvula de alivio descarga la presión del fluido de uno u otro lado del deflector, preferentemente desde dentro de la cámara del deflector, cuando la presión del fluido varía con respecto de la presión objetivo. Tal descarga normalmente hace que el deflector se mueva, como en un caso ilustrado, hacia afuera, hacia uno de los puntos extremos de la ubicación del deflector. Un movimiento hacia afuera o hacia la dirección del extremo saliente provocará una disminución en la presión del fluido sobre el deflector. Esa disminución de la presión del fluido podría provocar que se volviera a cerrar la válvula de alivio, permitiendo nuevamente la acumulación de presión del fluido en la parte trasera del deflector. La acumulación de presión de fluido en la parte trasera del deflector debería ayudar a ajustar el deflector hacia una posición de equilibrio donde la presión del fluido en las superficies delanteras del deflector equilibra la presión del fluido en las superficies traseras del deflector, incluso teniendo en cuenta otros elementos de desvío como una válvula de alivio continuamente "purgando" y cualquier muelle utilizado en el diseño.
Las válvulas de alivio ilustradas detectan más bien directamente la presión del fluido de extinción de incendios principal presentada a las áreas de superficie del deflector delanteras en la boquilla o detectan más indirectamente una presión de fluido más secundaria generada dentro de una cámara en el deflector. La diferencia entre esos diseños, u otros diseños que se les podrían ocurrir a los expertos en la materia, en gran medida puede ser una cuestión de elección de diseño y de simplicidad de ingeniería.
Una función seleccionada para una válvula de alivio podría ser ayudar a lograr la situación en la que una posición de presión equilibrada es sistemáticamente abordada desde la misma dirección, que podría ser el movimiento hacia fuera o el movimiento hacia dentro del deflector. Un diseño de este tipo puede facilitar alcanzar un mayor grado de precisión alrededor del punto de equilibrio con menos alteraciones y mayor velocidad para alcanzar el equilibrio.
La presente invención, como en las solicitudes referenciadas e incorporadas, también muestra características de autoaspiración mejoradas que son especialmente útiles y de ayuda en una boquilla de presión regulable, así como diseños de regulación de presión y aspiración mejorados que son útiles a la hora de lanzar fluidos químicos tales como polvo seco, con o sin una boquilla automática.
En funcionamiento, una función automática autoajustable depende de un deflector ajustable que se ajusta, por lo menos de manera significativa, en respuesta a la presión del fluido de extinción de incendios principal presentada tanto a un lado delantero como trasero de una superficie del deflector. De esa manera el deflector opera por lo menos en parte como un pistón bidireccional que busca una posición de presión equilibrada. El fluido de la boquilla proporciona una presión de fluido para actuar en contra de ambos lados del deflector. La presión que actúa en la dirección inversa será por lo menos una función de la presión de avance. Preferentemente la superficie de presión inversa del deflector será más grande que la superficie de presión de avance del deflector. Se reconoce que la superficie de presión de avance del deflector de hecho puede cambiar y ser una función de la presión y el flujo de fluido a través de la boquilla y diseño del deflector y tamaño de la boquilla. A pesar de que sería posible al diseño un deflector con una posición de equilibrio donde la presión definida de avance multiplicado por la superficie de presión de avance es igual la presión inversa multiplicado por la superficie de la presión inversa, una técnica de equilibrio de este tipo es difícil de llevar a cabo en la práctica. Por lo tanto, las formas de realización preferentes utilizan por lo menos una válvula de alivio. Las formas de realización preferentes además utilizan una válvula de alivio para aliviar la presión en la dirección inversa. En las formas de realización preferentes el área de la superficie de presión inversa es mayor que el área de la superficie de presión de avance. Por lo tanto, en las formas de realización preferentes cuando se cierra la válvula de alivio, en general, la presión inversa multiplicado por el área de la superficie de la presión inversa será mayor que la presión de avance multiplicado por el área de la superficie delantera del deflector. Esto determinará que para valores significativos de presión de avance la boquilla es desviada hacia la posición de cerrada. Conforme el deflector se cierra, la presión de avance en el cabezal deflector tenderá hacia su presión máxima de entrega en la boquilla. En algún momento cerca de la presión objetivo de avance, una o más válvulas de alivio comienzan a abrirse aliviando la presión en el lado trasero del deflector y permitiendo al cabezal deflector equilibrarse en la posición de abierto y ajustarse hacia fuera. Preferentemente la válvula de alivio se basa en un grado de capacidad de ajuste tal que la válvula de alivio puede seleccionar una posición parcialmente abierta y asentarse en esa posición, sin una alteración indebida y en la que la presión objetivo multiplicado por la superficie delantera a la presión objetivo es igual a la presión inversa multiplicado por el área de superficie de la presión inversa teniendo en cuenta el grado de apertura del sistema de válvula de alivio
Las Figuras 1A, 1B, 1C, 2A. 2B, 3A y 3B ilustran unas formas de realización de la presente invención, una boquilla de extinción de incendios selectivamente automática. La forma de realización de las figuras 1A-C, 2A, B y 3A en el presente documento son análogas a las formas de realización de la Figura 3A, Figura 3D, Figuras 4C, 4D, 5A, 5B, 5C y 6, de las solicitudes referenciadas e incorporadas anteriormente. Las presentes Figuras 1A, 1B y 1C ilustran una válvula piloto 42 situada en el pistón 26. El cabezal deflector flotante B se mueve hacia fuera, controlado por la válvula piloto 42, hacia la derecha para ensanchar la brecha 220. La Figura 1A ilustra una brecha 220 adecuada para un flujo de 3,79 m3 por minuto (1.000 GPM) mientras que la Figura 1B ilustra una brecha 220 adecuada para un flujo de 7,57 m3 por minuto (2.000 GPM) y la Figura 1C ilustra una brecha 220 adecuada para un flujo de 15,14 m3 por minuto (4.000 GPM). El agua W fluye a través del cuerpo de la boquilla en las Figuras 1 de izquierda a derecha. El concentrado de espuma FC o producto químico C fluye a través del tubo de espuma/producto químico 28. Nuevo en las Figuras 1A, 1B y 1C, en contraposición a las Figuras 3-6 de las solicitudes anteriores, es el tope de flujo ST. El tope de flujo se muestra definido para un tamaño de brecha 220 de "4.000 GPM"(15,14 m3 por minuto), ilustrado en la Figura 1C. En la forma de realización preferente que se muestra, el tope de flujo ST está convenientemente fijado a una parte del pistón 26. Cuando una superficie interior del cabezal deflector flotante B alcanza al o hace contacto con el tope de flujo ST, el cabezal deflector flotante B deja de ajustarse aún más hacia fuera o hacia la derecha. Si aumenta el suministro de agua o la presión, la brecha se mantendrá como en la Figura 10C. El caudal permanecerá aproximadamente a 15,14 m3 por minuto (4.000 GPM) mientras la presión de carga aumentará. Se presupone que la válvula piloto 42 se configura a una presión preseleccionada como de 6,89 bar (100 psi). Como en boquillas anteriores, cuando el suministro de agua y la presión desde el origen producen una presión en el cabezal deflector mayor que la presión preseleccionada, la válvula piloto 42 tiene fuga de fluido de la cámara del deflector y el cabezal deflector flotante B se desplaza hacia fuera, o aguas abajo, ensanchando la brecha creada entre el cabezal deflector flotante B y el cuerpo de la boquilla. En todos los patrones de los tres dibujos se muestra el manguito de control S, como es costumbre para una boquilla de niebla. Para mayor claridad el manguito se muestra siempre en la posición de patrón de "niebla".
Las Figuras 2A y 2B ilustran unas formas de realización similares a las Figuras 1A
1C. Las Figuras 2A, 2B, 3A y 3B muestran una placa de evacuación 300 acoplada por unos pasadores 308 al cabezal deflector flotante B. La placa de evacuación puede ajustarse para una aplicación de espuma, como en las Figuras 2A y 3B. En este ejemplo el tapón 302 se acopla a la placa de evacuación 300. Alternativamente, la boquilla puede ajustarse para una aplicación hidroquímica, como en las Figuras 2B y 3A, en cuyo caso se fija un tubo de extensión para productos químicos 304 a la placa de evacuación 300. Los cuellos estrangulados para flujos de productos químicos ajustables 306 por lo general están provistos de un tubo de extensión para productos químicos 304. Por lo tanto la forma de realización de la boquilla de las Figuras 2B y 3A está adaptada para lanzar no sólo agua sino también un producto químico seco. La forma de realización de la boquilla de la Figura 2A está adaptada para lanzar no sólo agua sino también concentrado de espuma. En las Figuras 2A y 2B un tope de flujo ST ilustrado en las Figuras 3A y 3B es mostrado alcanzando una posición cerrada plena para la boquilla. Pueden instalarse topes de flujo ST alternativos, por el diseño de la forma de realización preferente para permitir al cabezal deflector B desplazarse hacia las posiciones que se ilustran en las Figuras 1A, 1B, 1C, 3A y 3B.
En la forma de realización preferente ilustrada en la Figura 3 son proporcionados un conjunto de topes ST, cada tope con una longitud de vástago diferente para gobernar un tamaño de brecha diferente. Alternativamente, sin embargo, un tope podría proporcionarse ajustable por atornillado. Podrían utilizarse otros medios equivalentes para colocar un límite en un cabezal deflector flotante o similar en su movimiento de avance o aguas abajo.
Las boquillas mostradas en las Figuras 2A y 3B son adaptables para ser utilizadas con una boquilla autoaspirante y autodosificadora como se describe con mayor detalle en la solicitud de patente anteriormente referenciada e incorporada.
En funcionamiento, se presupondría que la boquilla ajustable se configuraría para definir una presión de carga preseleccionada de 6,89 bar (100 psi), por ejemplo. El operador, como en la forma de realización preferente de las Figuras 3 y 3B, seleccionará un tope que aproximadamente define un caudal determinado. El operador fijará el tope en la posición que se proporciona en el pistón fijo. El cabezal deflector flotante, a continuación, mantendrá una presión fija hasta que el cabezal deflector es detenido haciendo que el extremo del tope de flujo que se extiende a través del pistón entre y haga tope en la cámara del deflector. A continuación, si se eleva la presión de suministro y el flujo de suministro es adecuado, aumentará la presión de carga en la boquilla. La brecha se mantendrá constante y el caudal permanecerá aproximadamente constante.
Mientras que se muestran y se describen formas de realización preferentes de la invención, debe entenderse claramente que la invención no se limita a las mismas, sino que por el contrario puede llevarse a cabo de diversas maneras y llevarse a la práctica dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.
La anterior presentación y descripción de la invención son ilustrativas y explicativas de la misma, y pueden realizarse diversos cambios en el tamaño, la forma y los materiales, así como en los detalles del sistema ilustrado sin alejarse del alcance de la invención tal como se define por las reivindicaciones. La invención se reivindica utilizando una terminología que depende de una presunta presentación histórica que la recitación de un solo elemento cubre uno o más, y la recitación de tapas de dos elementos cubre dos o más, y similares.
Claims (7)
- REIVINDICACIONES1. Una boquilla de extinción de incendios selectivamente automática con una partedel cuerpo de la boquilla que define un conducto para fluidos de extinción de incendios que termina en un orificio de descarga ajustable (220), el orificio de descarga ajustable definido, por lo menos en parte, por elementos (B) que relativamente se ajustan, automáticamente, a lo largo de un rango disponible, caracterizada porun tope (ST), conectado al cuerpo aguas abajo del orificio de descarga ajustable (220), el tope ajustable para limitar aún más, dentro del rango disponible, el rango de ajuste relativo automático entre los elementos que definen el orificio.
-
- 2.
- La boquilla de la reivindicación 1 en la que una ventana de flujo es definida por un rango efectivo de ajuste del orificio de descarga ajustable y en la que el tope (ST) se sitúa de manera que puede ajustarse en el cuerpo de la boquilla para dividir la ventana de flujo de tal forma que la boquilla fluye a una caudal variable y a aproximadamente una constante presión para una primera fracción de la ventana de flujo y a una presión variable y caudal relativamente constante durante una segunda fracción de la ventana de flujo.
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- 3.
- La boquilla de la reivindicación 1 o la reivindicación 2 en la que el tope (ST) limita el movimiento de avance de un deflector flotante (B).
-
- 4.
- La boquilla de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que la boquilla es una boquilla de niebla-espuma autoaspirante.
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- 5.
- La boquilla de la reivindicación 4, en la que la boquilla es una boquilla de niebla-espuma autoaspirante y autodosificadora.
-
- 6.
- Un método de operación de una boquilla de extinción de incendios automática que cuenta con un orificio de descarga que varía automáticamente (220), estando la boquilla sujeta a presiones de suministro variables, incluyendo el método definir un caudal inferior a un caudal máximo posible para la boquilla que está funcionando a una presión de suministro estándar, en el que dicho caudal máximo posible se corresponde con una apertura máxima del orificio de descarga (220) proporcionada por la estructura de la boquilla, y manteniendo aproximadamente una presión de carga del fluido de extinción de fuegos seleccionada para el fluido de extinción de fuegos que fluye a través de la boquilla para caudales de hasta aproximadamente el caudal definido, estando la mejora caracterizada por
permitir que la presión de carga del fluido aumente por encima de la presión de carga seleccionada mientras se mantiene (aproximadamente) el caudal del fluido al alcanzar el caudal definido limitando el ajuste del orificio de descarga automáticamente ajustable (220) dentro de un rango efectivo de ajuste del orificio, incluyendo el ajuste de un tope (ST) situado5 aguas abajo del orificio de descarga ajustable (220). - 7. El método de la reivindicación 6 que incluye la aspiración de concentrado de espuma (FC) en la boquilla.10 8. El método de la reivindicación 7 que incluye dosificar de manera ajustable concentrado de espuma (FC) en la boquilla conforme se ajusta el orificio de descarga (220).
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