Híreink

A sugárcsövek működése – az alapok

2019. október 14. 12:59

Napjainkban nincs hiány a tűzoltó sugárcsövekben: kicsi, nagy, rövid, hosszú, sima furatú, kombinált, hab-, por-, terítőlapátos vagy habfeltétes sugárcső, minden rendelkezésre áll, akár egy svédasztalon. A trükk az, hogy az adott feladathoz, illetve feladatcsoporthoz a legmegfelelőbbet válasszuk ki, ehhez pedig ismernünk kell a sugárcső működését, felépítését, kialakítását. A Task Force Tips tűzoltó sugárcsövek ismertetésével mutatjuk be, miről is van szó.


Anyagok

A sugárcsövek gyártásának elsődleges alapanyaga a sárgaréz volt, jelenleg az alumínium, és részben a rozsdamentes acél, továbbá a kompozit anyagok

  • A sárgaréz rendkívül jól önthető, jól megmunkálható korrózióálló, de nehéz és drága.
  • Az alumínium, illetve a speciális alumíniumötvözetek könnyűek, nagy szériában pontosan önthetők, jól megmunkálhatók, de a korrózióvédelemmel foglalkozni kell.
  • A korrózióálló acél elsősorban nem komplett sugárcsövek, hanem a mozgó alkatrészek (tengelyek, rugók stb.) készítésére használatos.
  • A kompozit anyagok, üveg-, szén- vagy egyéb szállal erősített műanyagok felhasználása, az ezt alkalmazó technológiák még nem fejlődtek ki annyira, hogy minőségben és árban versenyképes termékeket állítsanak elő belőlük.

 

A sugárcső (fúvóka) működése

A sugárcsövek tervezésétől, típusától, méretétől, alakjától függetlenül a fúvóka funkciója megegyezik: használható sebességű vízáramlást kell létrehozniuk, hogy elérhető legyen a megfelelő sugártávolság.

Ezt három különálló lépésben lehet leírni.

  1. Víz bevezetése, és áramlás korlátozása (szűkítés)
  2. A kilépő nyomás felépítése
  3. Használható vízáramlási sebesség, ezáltal sugártávolság elérése.

Ez valójában egyetlen funkció, de ennek lebontásával jobban elemezhetjük, hogyan működik a tűzoltó sugárcső.

 


(water = víz, restriction = korlátozás)

A fenti példa sima furatú sugárcső fúvókáját mutatja, ez a legegyszerűbb példa.

Ha szilárd csövet alkalmaznánk, akkor a víz csak kiáramlana a csőből, hasonlóan egy ivóvízkúthoz vagy nyitott végű kerti tömlőhöz. Tűzoltási szempontjából ez nem megfelelő, mivel a vízáramlásnak nincs számottevő sebessége, sugártávolsága és nem vezérelhető. Annak érdekében, hogy ez az áram felhasználható legyen, be kell vezetnünk az áramlás korlátozását, amely létrehozza a használható sebességet és sugártávolságot.

A sugárcső fúvókájának legegyszerűbb példája, ha valaki a kerti tömlővel öntözi a kertjét vagy mossa az autóját, a hüvelykujját a tömlő végére teszi, vagy összenyomja a tömlő végét, hogy használható áramlást hozzon létre. Ezzel valósítva meg az áramlás korlátozását, felépítve a tömlővégén a megfelelő nyomást, és létrehozva a használható sebességet, ezáltal a használható sugártávolságot.

 

A két alapvető sugárcsőtípus

 

Sima furatú sugárcső

  • Csak kötött sugarat biztosít, cél a minél nagyobb sugártávolság
  • Nincs védősugár, nincs szórt, illetve köd sugár

Üreges sugarú köd vagy kombinált sugárcső

  • Kötött sugár, nagy sugártávolság
  • Köd sugár, védelem, biztonság, hűtés
  • Öblítő funkció, törmelék eltávolítás

Az üreges sugarú köd sugárcsövek sokkal több funkciót biztosítanak. A sugárcső végén levő a sugárképállító, amely lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy a kötött sugártól a teljes ködsugárig folyamatosan állíthassa a sugárképet.

Ha az üreges sugarú ködsugárcsövet kötött sugarú sugárcsőként használva, a sugárkép központosabb, kevésbé széttartó, mivel van fókuszálási lehetőség. Az üreges sugarú ködsugárcső kilépő keresztmetszete állítható (kalibrálható), szemben a kötött sugarú, egyszerű sugárcsövekkel, amelyek gyártáskor egyetlen folyadékszállításra vannak kalibrálva.

Az üreges sugarú ködsugárcsövek mindegyikétre igaz – gyártótól függetlenül –, hogy a jobbszélső állás a kötött sugár, és a sugárképállító balra forgatásával egyre nagyobb kúpszögű szórt sugarat kapunk. A kötött sugárnak a legnagyobb az ütőhatása, legnagyobb a sugártávolsága, a nagy kúpszögű ködsugárnak alig van oltóhatása, viszont az általa létrehozott „vízfüggöny” a legnagyobb személyvédelmet biztosítja. Innen származik az az angol mondás, hogy Left for life! = Balra az életért!

 

A sugárcső zárószerelvények típusai

  • Zárószerelvény nélküli
  • Gömbcsapos
  • Tolóhüvelyes (tolattyús)
  • Elforgatással záródó

A legegyszerűbb megoldás – amelyet még nem is olyan túl régen is alkalmaztak – a zárószerelvény nélküli sugárcső, ahol a fúvóka mögött nincs szelep, és az első zárószerelvény az osztón, vagy a tűzoltó gépjárművön (kismotorfecskendőn), vagy a tűzcsapon volt.

Manapság a sugárcsövek rendelkeznek zárószerelvénnyel, ezáltal a tűzoltást végző maga zárhatja-nyithatja a vízáramlást.

A zárószerelvények természetesen nagyon sokfélék lehetnek, de a kézi sugárcsöveken három típust használnak: gömbcsapot, tolóhüvelyt (tolattyút), illetve elforgatással záródó szerelvényt. Ez utóbbival nem foglalkozunk, mert csak kis vízátfolyású sugárcsöveknél használják (használták), illetve elsősorban a kerti locsolásnál alkalmazott megoldás.

 

Gömbcsap

  • Egyszerű, olcsó, tartós, könnyű
  • Nagy turbulencia, és súrlódási veszteség.

A gömbcsapok a sugárcsőpiacon a legelterjedtebb záró szerelvények. A legtöbb gyártó sugárcsöveit csak gömbcsapos zárószerelvénnyel kínálja.

A gömbcsap egyszerű kialakítású, tartós, könnyű kezelni és javítani, ezért használják előszeretettel.

A gömbcsapnak azonban van néhány hátránya:

  • Az áramlási mennyiség nem szabályozható vele finoman.
  • Az idő előrehaladtával és nagy nyomás hatására deformálódhatnak.
  • A folyadék áramlásában nagy turbulenciát, súrlódási veszteséget okoznak.

 

Csúszóhüvelyes, vagy tolattyúszelep

  • A hangsúly a vízáramlás útjának optimalizálása.
  • Minimális turbulencia, és súrlódási veszteség.
  • Korlátozás nélküli részleges zárás.

A csúszóhüvelyes, vagy tolattyús szelepek sok mindenben különböznek a gömbcsapoktól.

A csúszóhüvelyes szelep egy hengeres csúszótestből, tolattyúból és egy gomba alakú záródugóból áll.

Záráskor a tolattyú a záródugó irányába mozog, arra rátámaszkodik, és ezzel elzárja a vízáramlás útját. Nyitáskor a tolattyú eltávolodik a záródugótól és egy körkörös rést hoz létre a vízáramlás számára.


(off = zárva, 1/2 throttle = „félgáz”, vagyis félig nyitva, throttle = „teljes gáz”, vagyis teljesen nyitva; change in baffle opening = változás a terelőlemez nyitásában)

 

A sugárcső kengyeles elzáró markolata, vagy ravasza össze van kötve a tolattyúval, azt elmozdulás arányosan mozgatja, ezáltal a vízáramlás szabályozása proporcionális.

A csúszóhüvelyes, vagy tolattyúszelep tervezésekor a lehető legnagyobb mértékben minimalizálja a turbulenciát és a súrlódási veszteséget.

Noha úgy tűnik, hogy a vízút közepén lévő dugó akadályt képez a víz áramlásának útjában, valójában ennek az ellenkezője igaz. A dugó alakját úgy tervezték, hogy a víz áramlása azt körülvegye, ezáltal elősegítve a lamináris (sima, örvénylésmentes) áramlást.

 

A nyomás hatása

Minden tűzoltó sugárcső nyomásszabályozást igényel. A sima furatú, egyszerű sugárcsőben a nyomásszabályozás maga a sugárcsőfúvóka része. Az üreges sugarú ködsugárcsövek nyomásszabályozása magában a sugárcsőben valósul meg, általában a zárószerelvénnyel párosulva. A sugárcső kilépő nyomása és a sugárkép összefüggésben van egymással.

 

Alacsony nyomás, lehajló sugár


(inadequate = nem megfelelő, nozzle pressure = fúvóka nyomás)

 

Túl nagy nyomás, kihasasodó sugár


(excessive = túlzott, nozzle pressure = fúvóka nyomás)

 

A helyesen beállított nyomás szép, ceruza alakú sugarat eredményez


(correct = helyes, nozzle pressure = fúvóka nyomás)

A nyomásszabályozók három típusa rögzített, választható és automatikus címkével rendelkezik, és ezeket egy pillanat alatt lefedjük.

 

A sugárcsövek szabályozásával és az automatikus sugárcsövek ismertetésével folytatjuk.

 

Laczkó Péter
divízióvezető
SziFire Kft
www.szifire.hu

Vissza

Ezt a hírt eddig 1660 látogató olvasta.