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

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

29.717 y 3.893.624 de Thompson/Elkhart Brass. También a destacar son la patente US nº.

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...

1. 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.

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.

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.

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) situado

5 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.

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).