Изобретение относится к пожарной технике, в частности к водопенным системам пожарных автомобилей, оборудованных гидровакуумными смесителями жидких компонентов, обеспечивающих автоматическую дозировку пенообразователя в поток воды в их постоянном процентном отношении независимо от величины расхода пенообразующего раствора и величины давления воды на ее вводе и обеспечивающих незамедлительную подачу воды или пенообразующего раствора на очаг пожара.
Изобретение может быть также использовано в системах автоматической противопожарной защиты для непрерывной дозировки пенообразователя в поток воды, а также может быть использовано в народном хозяйстве в различных технологических процессах производства, где требуется непрерывное смешивание различных жидких компонентов между собой в их постоянном процентном соотношении.
Из специальной научно-технической литературы известно, что смесители жидких компонентов или пеносмесители предназначены для подачи в воду 4-6% пенообразующих составов с целью получения раствора пенообразователя, из которого затем образуется воздушно-механическая пена для тушения пожаров.
Пеносмесители подразделяются на стационарные, которые монтируются на насосах пожарных автомобилей, переносные марок ПС-1, ПС-2 или ПС-3, которые включаются во временные схемы рукавных пожарных линий для подачи раствора пенообразователя в генераторы воздушно-механической пены, а для подачи большого количества пенообразователя в напорные или во всасывающие пожарные рукавные линии используются дозаторы-смесители.
Принцип работы пеносмесителей заключается в том, что рабочая жидкость из напорной полости насоса подается к пеносмесителю, в котором эжектируется пенообразователь из отдельной емкости, и далее она поступает во всасывающую полость насоса.
Дозировка пенообразователя на пожарных насосах автомобилей осуществляется установочным краном со шкалой, установленным на пеносмесителе, например, марки ПС-5.
К недостаткам пеносмесителей и дозаторов-смесителей следует отнести следующее:
- Дозаторы-смесители в практике пожаротушения применяются довольно редко и, как правило, используются лишь при тушении воздушно-механической пеной крупных и затяжных пожаров. При этом дозировка пенообразователя производится практически "на глазок", для чего требуется у каждого дозатора-смесителя и у пожарных насосов ставить пожарных бойцов для контроля за давлением воды и нагнетаемого пенообразователя в рукавные линии, а также контролировать качество получаемой воздушно-механической пены. На все это в экстремальных ситуациях пожара необходимо привлекать дополнительные людские ресурсы и организовывать устойчивую связь между ними, в противном случае, использование дозаторов-смесителей на пожарах ведет к неустойчивой дозировке пенообразователя и, как следствие, или к его неоправданному перерасходу или к затяжному пожару, или к срыву пенной атаки.
- Переносные пеносмесители марок ПС-1, ПС-2 и ПС-3 по производительности рассчитаны для работы, соответственно, с одним, двумя или тремя воздушно-пенными стволами типа ГПС-600 и используются в основном для тушения локальных пожаров.
- Пожарные насосы, оборудованные пеносмесителями, расходуют до 20% воды от основной его производительности, которая необходима для эжектирования пенообразователя.
- Дозировка пенообразователя пеносмесителями производится в полуавтоматическом режиме и в узком его диапазоне, так что при увеличении гидравлического сопротивления в рукавных линиях приводит к увеличению процентного содержания пенообразователя в пенообразующем растворе и, соответственно,- к его перерасходу, а уменьшение гидравлического сопротивления в рукавных линиях ведет к уменьшению процентного содержания пенообразователя в пенообразующем растворе и ухудшению качества получаемой воздушно-механической пены.
- При заборе воды на тушение пожара из водоема необходимо предварительно включить вакуумную систему пожарного автомобиля, заполнить всасывающие рукава и насос водой, на что затрачивается не менее 45 с.
- При заборе воды в насос от пожарного гидранта, в котором давление воды колеблется от 1 до 6 кг/см2, при давлении воды в гидранте выше 2 кг/см2 нарушается нормальная дозировка пенообразователя в воду и поэтому поступающую воду в насос приходится регулировать вручную, перекрывая вентили на всасывающих рукавах, что усложняет работу водителя пожарного автомобиля и не всегда получается качественный пенообразующий раствор.
Известна также водопенная смесительная система пожарной автоцистерны, содержащая насос со всасывающим и напорным патрубками, цистерну для рабочей жидкости и бак для дозируемого жидкого компонента, установочный кран для дозируемого жидкого компонента, смеситель жидких компонентов, водопенные коммуникации и вакуумную систему.
Отличительной особенностью данной водопенной смесительной системы является то, что дозировка пенообразователя осуществляется установочным краном с пятью фиксированными положениями, рассчитанными на дозировку от 1 до 5 пеногенераторов воздушно-механической пены типа ГПС-600 при 6%-ной дозировке пенообразователя, например, марки ПО-1.
Водопенная смесительная система пожарной автоцистерны имеет те же недостатки, что и вышеописанные пеносмесители, а именно:
- Смеситель жидких компонентов пожарной автоцистерны потребляет до 20% воды от основной производительности пожарного насоса, независимо от того, сколько пеногенераторов задействовано в работу: один или все пять ГПС-600. Таким образом, не вся мощность пожарного насоса используется по прямому назначению, - на подачу воды в зону пожара. Кроме того, смеситель жидких компонентов будет постоянно подсасывать из бака определенное количество пенообразователя, независимо от того, будут ли работать пеногенераторы, или доступ пенообразующего раствора в них будет перекрыт. Таким образом, увеличение гидравлического сопротивления в пожарных рукавных линиях ведет к возрастанию процентного содержания пенообразователя в пенообразующем растворе и наоборот, к его уменьшению, если гидравлическое сопротивление будет снижено, например, в рукавную линию будет подключен дополнительно пожарный ствол.
- При заборе воды из водоема затрачивается не менее 45 с на включение и работу вакуумной системы, заполнение всасывающих рукавов и полости насоса водой.
- При заборе воды от пожарного гидранта нормальная дозировка пеносмесителя может быть нарушена, если давление воды в гидранте будет выше 2 кг/см2.
- Пеносмесители, устанавливаемые на насосах пожарных автомобилей, оттарированы лишь на 6%-ный ввод пенообразователя в воду, например, таких марок пенообразователей, как ПО-1, ПО-6 и др.
А использование других концентрированных марок пенообразователей, например, ПО-ЗАИ и др. затруднено и поэтому их приходится наполовину разбавлять водой, чтобы подогнать их к 6%. В связи с чем ухудшается их качество и в два раза сокращается срок их службы. Кроме того бак с пенообразователем приходится возить на пожар наполовину заполненный водой, что снижает тактико-технические возможности пожарного автомобиля.
Кроме того, на пожарах часто приходится использовать пенообразователь в качестве смачивателя с концентрацией 2-4%. Однако существующие пеносмесители не имеют специальных фиксированных дозировочных дюз и дозировку пенообразователя пожарные производят "на глазок", исходя из опыта своей работы.
Ниже приводятся некоторые марки пенообразователей:
Известна также вакуумная система пожарного автомобиля, содержащая вакуумный насос с заслонкой и вакуумный затвор с пневмоприводом, датчик наличия воды в напорной линии, пневмопривод заслонки, пневмоцилиндр дистанционного сцепления автомобиля, первый электропневмораспределитель, связанный с пневмоприводом вакуумного затвора и электрически соединенный с датчиком наличия воды (прототип).
Отличительной особенностью данной вакуумной системы пожарного автомобиля является то, что для автоматического повторного заполнения водой насоса при срыве столба жидкости, в нее дополнительно введены второй электропневмораспределитель, пневмопривод топливной системы двигателя, датчик давления в напорной линии, клапан включения напорной линии с пневмоприводом, скоммутированные между собой гидро-пневмокоммуникациями и электрическими цепями.
К недостаткам данной вакуумной системы пожарного автомобиля следует отнести сложность ее системы управления и изготовления и, соответственно, невысокая надежность ее работы.
Сущностью данного предлагаемого изобретения является гидровакуумная смесительная система жидких компонентов, содержащая насос со всасывающим и напорным патрубками, цистерну для рабочей жидкости и бак для дозируемого жидкого компонента, смеситель жидких компонентов, гидрокоммуникации и вакуумную систему.
Отличительной особенностью данной гидровакуумной смесительной системы жидких компонентов является то, что смеситель жидких компонентов выполнен в виде герметичной гидровакуумной емкости, снабженной клапаном управления регулятора давления рабочей жидкости, поплавком и клапаном расхода дозируемого жидкого компонента, с подпружиненным штоком с запорным органом, входная полость которого, через обратный клапан, соединена с установочным краном дозировки дозируемого жидкого компонента, а выходная полость соединена с верхней частью вакуумной полости герметичной гидровакуумной емкости. Причем его подпружиненный шток с запорным органом рычажным механизмом соединен с поплавком и с запорно-возвратным клапаном управления регулятора давления рабочей жидкости, установленным на выходе смонтированного в верхней части герметичной гидровакуумной емкости, вакуумная камера управления которого соединена с верхней частью вакуумной полости герметичной гидровакуумной емкости. А мембрана регулятора давления рабочей жидкости взаимодействует с торцом всасывающего заборного патрубка и имеет отверстие, расположенное в зоне полости его патрубка. При этом нижняя часть герметичной гидровакуумной емкости соединена патрубком со всасывающей полостью насоса, а верхняя камера управления регулятора давления рабочей жидкости соединена трубкой с его клапаном управления.
Для повышения эффективности работы гидровакуумной смесительной системы жидких компонентов, за счет сокращения времени ее вывода на рабочий режим, верхняя вакуумная часть полости герметичной гидровакуумной емкости соединена всасывающим трубопроводом с цистерной для рабочей жидкости.
Для быстродействия работы смесителя жидких компонентов в начальный период его пуска, внутри герметичной гидровакуумной емкости размещен направляющий насадок, один конец которого с кольцевым зазором смонтирован на выходе полости клапана расхода дозируемого жидкого компонента, а другой его конец размещен в полости всасывающего патрубка.
Для повышения надежности работы гидровакуумной смесительной системы жидких компонентов, в корпусе камеры управления регулятора давления рабочей жидкости смонтирован подвижный, в продольном его направлении шток, взаимодействующий с мембраной.
На чертеже изображена принципиальная схема гидровакуумной смесительной системы жидких компонентов.
Гидровакуумная смесительная система жидких компонентов содержит насос 1 со всасывающим 2 и напорным 3 патрубками, цистерну 4 для рабочей жидкости и бак 5 для дозируемого жидкого компонента, установочный кран 6 для дозируемого жидкого компонента, обратный клапан 7, смеситель 8 жидких компонентов, выполненный в виде герметичной гидровакуумной емкости, вакуумный газовый эжектор 9, клапан 10 расхода дозируемого жидкого компонента, подпружиненный шток 11 с запорным органом клапана 10 расхода дозируемого жидкого компонента, который рычажным механизмом 12 соединен с поплавком 13 и с клапаном управления 14 регулятора давления 15 рабочей жидкости. Вакуумная камера управления 16 регулятора давления 15 рабочей жидкости соединена с верхней частью вакуумной полости герметичной гидровакуумной емкости 8, а мембрана 17 регулятора давления 15 рабочей жидкости взаимодействует с торцом всасывающего заборного патрубка 18 и имеет отверстие, расположенное в зоне полости среза его заборного патрубка 18, при этом нижняя часть герметичной гидровакуумной емкости 8 соединена патрубком 19 со всасывающей полостью 2 насоса 1, а верхняя камера управления 20 регулятора давления 15 рабочей жидкости соединена трубкой 21 с его клапаном управления 14. Верхняя вакуумная часть полости герметичной гидровакуумной емкости 8 всасывающим трубопроводом 22 соединена с цистерной 4 для рабочей жидкости. Внутри герметичной гидровакуумной емкости 8 размещен направляющий насадок 23, один конец которого с кольцевым зазором смонтирован на выходе полости клапана расхода 10 дозируемого жидкого компонента, а другой его конец размещен в полости всасывающего патрубка 19. В корпусе камеры управления 20 регулятора давления 15 рабочей жидкости смонтирован подвижный, в продольном его направлении шток 24, взаимодействующий с мембраной 17.
Трубопроводы гидровакуумной смесительной системы снабжены запорной арматурой 25, 26 и 27.
Гидровакуумная смесительная система жидких компонентов работает следующим образом:
Перед приведением гидровакуумной смесительной системы в рабочее состояние, цистерна 4 и герметичная гидровакуумная емкость 8 заполняются водой, а бак 5 для дозируемого жидкого компонента заполняется пенообразователем. Внутренний объем герметичной гидровакуумной емкости 8 выбирается приблизительно из расчета внутреннего объема полостей трех всасывающих пожарных рукавов длиной по 4 м, диаметром 125 мм и внутреннего объема полости насоса 1, что в общем составит около 100-150 литров.
При заполнении цистерны 4 и герметичной гидровакуумной емкости 8 водой от пожаро-хозяйственного водопровода необходимо подсоединить шланг от крана пожарно-хозяйственного водопровода к быстроотмыкающей гайке всасывающего заборного патрубка 18, затем штоком 24 ослабить мембрану 17 регулятора давления 15 рабочей жидкости и открыть торец всасывающего заборного патрубка 18 для прохода воды, а также открыть вентиль 25 на всасывающем патрубке 2 насоса 1 и вентиль 27, соединенный трубопроводом с цистерной 4, а также открыть вентиль на вакуумном газовом эжекторе 9 для выхода воздуха из герметичной гидровакуумной емкости 8. При пуске воды во всасывающий заборный патрубок 18 она будет заполнять полость герметичной гидровакуумной емкости 8, внутреннюю полость насоса 1 и через вентиль 27 будет поступать в цистерну 4. Находящийся в герметичной гидровакуумной емкости воздух будет вытесняться водой и через всасывающий трубопровод 22 и вакуумный газовый эжектор 9 выбрасываться в атмосферу. Часть воды из заборного патрубка 18 через отверстие мембраны 17 будет поступать в верхнюю камеру управления 20 регулятора давления 15 рабочей жидкости, которая по трубке 21 и клапан управления 14 будет поступать в полость герметичной гидровакуумной емкости 8.
Когда герметичная гидровакуумная емкость 8 будет полностью заполнена водой, поплавок 13, поднимаясь вверх, воздействует на рычажный механизм 12, который нажимает на запорный орган клапана управления 14 и перекрывает его проходное отверстие. В результате этого в верхней камере управления 20 образуется такое же давление воды, какое имеется и в заборном патрубке 18. А так как площадь мембраны 17 в несколько раз больше площади сечения всасывающего заборного патрубка 18, то и усилие на мембране 17 будет во столько же раз больше усилия, возникающего от давления воды со стороны среза заборного патрубка 18. Поэтому мембрана 17 перекрывает срез заборного патрубка 18 и поступление воды в герметичную гидровакуумную емкость 8 прекращается. Обратный клапан 7 препятствует поступлению воды в бак 5 для дозируемого жидкого компонента.
Для дальнейшего заполнения водой цистерны 4 необходимо перекрыть вентиль на вакуумном газовом эжекторе 9 и включить насос 1. Вода из герметичной гидровакуумной емкости 8, через всасывающий патрубок 2 будет поступать в насос 1 и далее через напорный патрубок 3 и вентиль 27 - в цистерну 4.
При перекачке воды из герметичной гидровакуумной емкости 8, ее уровень будет понижаться, поплавок 13 опустится вниз и рычажный механизм 12 откроет запорный орган клапана управления 14, в результате чего давление воды в верхней камере управления 20 снизится, и мембрана 17 поднимется вверх и откроет проход воде в герметичную гидровакуумную емкость 8. Когда емкость цистерны 4 будет полностью заполнена водой, то вода через переливную трубу (не показано) начнет выливаться наружу, что является сигналом к прекращению заливки.
Далее вентиль на пожарно-хозяйственном водопроводе перекрывается (не показано), отсоединяется наливной шланг от всасывающего заборного патрубка 18, перекрываются вентили 25, 27, сбрасывается вода из полости насоса 1, перекрывается срез отверстия заборного патрубка 18 мембраной 17 путем закрытия штоком 24, и система готова к работе.
При заполнении водой герметичной гидровакуумной емкости 8 и цистерны 4 от водоема необходимо к заборному патрубку 18 подсоединить всасывающие пожарные рукава и опустить их в водоем. Затем штоком 24 снимается усилие с мембраны 17 регулятора давления 15 рабочей жидкости, открывается вентиль 25 и вентиль на вакуумном газовом эжекторе 9 и он включается в работу путем подачи в него выхлопных газов автомобиля. Создаваемое разрежение в вакуум-камере вакуумного газового эжектора 9, достаточно для отсоса воздуха из внутренней полости насоса, всасывающих рукавов, из герметичной гидровакуумной емкости 8 и заполнения их водой за счет разницы давлений атмосферного воздуха и создаваемого вакуума. Как только герметичная гидровакуумная емкость 8 будет полностью заполнена водой, она будет поступать во всасывающий трубопровод 22 и в вакуумный газовый эжектор 9, что будет являться сигналом к окончанию их заливки водой. Тогда подачу выхлопных газов от автомобиля в вакуумный газовый эжектор 9 прекращают, перекрывают его вентиль, открывается вентиль 27 и включается насос 1 для нагнетания воды в цистерну 4.
Когда емкость цистерны 4 будет полностью заполнена водой, то вода через переливную трубу, встроенную в цистерне 4 начнет выливаться наружу, что будет являться сигналом к окончанию заливки цистерны 4 водой. Далее вентили 25, 27 и шток 24 перекрываются, отсоединяются всасывающие рукава от заборного патрубка 18 и сливается вода из полости насоса 1, и система готова для тушения пожаров.
При тушении пожара смачивателем или пеной с использованием рабочей жидкости (воды) от цистерны 4 и дозируемого компонента (пенообразователя) из бака 5 необходимо открыть вентиль 25 для заполнения водой полости насоса 1, открыть вентиль 26 для прохода воды из цистерны 4 в герметичную гидровакуумную емкость 8, открыть вентиль на баке с пенообразователем 5 для его прохода к установочному крану 6, и установочный кран 6 установить на соответствующее деление, равное процентному содержанию дозируемого компонента, например, 2% , 3%, 4% или 6% (в зависимости от марки пенообразователя и его применения в качестве смачивателя или для получения воздушно-механической пены). К напорному патрубку насоса 1 подсоединяются пожарные рукава с пожарными стволами и включается насос 1.
При заполнении полости насоса 1 водой, находящийся в ней воздух будет вытеснен и по патрубку 19 поступит в герметичную гидровакуумную емкость 8. Во время подачи воды из насоса 1 к пожарным стволам, во всасывающую полость 2 насоса 1 будет поступать вода из герметичной гидровакуумной емкости 8, в которой будет создаваться разрежение, под действием которого и атмосферного давления вода из цистерны 4 по всасывающему трубопроводу 22 будет поступать в герметичную гидровакуумную емкость 8, одновременно с этим пенообразователь из бака 5 также будет поступать к клапану 10 расхода дозируемого компонента и по направляющему насадку 23 направляться в патрубок 19 и во всасывающую полость 2 насоса 1, где он перемешивается и пенообразующий раствор подается к пожарным стволам.
Уровень воды в герметичной гидровакуумной емкости 8 в период заполнения насоса 1 водой уменьшится приблизительно на 1/3 ее высоты, в результате чего поплавок 13 также опустится вниз и рычажным механизмом 12 передвинет вверх подпружиненный шток 11 с запорным органом клапана 10 расхода дозируемого компонента, однако проходное сечение седла клапана 10 расхода дозируемого компонента останется открытым и свободным для прохода дозируемого компонента. При работе насоса 1 произойдет разрежение давления внутри герметичной гидровакуумной емкости 8 до 0,01 МПа (120 мм рт.ст.), в случае подключения одного пеногенератора типа ПГС-600 (расход 6 л/c) и в дальнейшем разрежение будет возрастать до 0,07 МПа (530 мм рт.ст.), в зависимости от геометрической высоты всасывания водяного столба и количества воздушно-пенных стволов, работающих от насоса 1.
Гидравлическая характеристика герметичной гидровакуумной емкости 8 в значительной степени определяет допускаемое геометрическое давление всасывания (Па) и выражается формулой
hг.в.= На - Ну.п. - hл - hм, где На - атмосферное давление на свободную поверхность жидкости, МПа;
Ну.п. - давление упругости паров перекачиваемой жидкости при данной температуре;
hл и hм - потери давления по длине труб и в местных сопротивлениях (кранов, клапанов и т.п.), Па.
Потери hл и hм возрастают прямо пропорционально скорости движения жидкости, а следовательно, и подаче насоса 1.
Таким образом, при перекачке воды насосом 1 из герметичной гидровакуумной емкости 8 в ее верхней части создается вакуум, разрежение воздуха и за счет разности давлений внутри герметичной гидровакуумной емкости 8 и атмосферным давлением воздуха происходит подача в нее воды из цистерны 4 и пенообразователя из бака 5. Ввиду незначительной разницы в геометрической высоте расположения цистерны 4 с рабочей жидкостью и бака 5 с пенообразователем по отношению к герметичной гидровакуумной емкости 8, клапан 10 расхода дозируемого жидкого компонента будет находиться в открытом состоянии и не будет участвовать в регулировке расхода пенообразователя. А регулировка расхода пенообразователя по отношению к воде будет производиться автоматически за счет выбора расчета внутреннего гидравлического сопротивления подводящих трубопроводов (по общеизвестным методикам) как для воды, так и для пенообразователя с соответствующей тарировкой отверстий в установочном кране 6 для дозируемого жидкого компонента.
При тушении пожара раствором пенообразователя с забором воды для этих целей от водоема необходимо к заборному патрубку 18 подсоединить всасывающие пожарные рукава с сеткой и опустить всасывающий рукав с сеткой в водоем, открыть шток 24 и отжать мембрану 17 регулятора давления 15 рабочей жидкости, открыть вентиль 25 для заполнения водой насоса 1, подсоединить пожарные рукава к напорному патрубку 3, включить насос 1 и открыть вентили на напорном патрубке 3 насоса 1 для подачи воды к очагу пожара. Одновременно следует зафиксировать установочный кран 6 для дозируемого жидкого компонента на отметку 2, 3, 4 или 6%, в зависимости от марки используемого пенообразователя и открыть вентиль на баке 5 с дозируемым жидким компонентом, поступающим к установочному крану 6 и к клапану 10 расхода дозируемого жидкого компонента.
При заполнении полости насоса 1 водой, находящийся в ней воздух будет вытеснен в герметичную гидровакуумную емкость 8 и уровень воды в ней снизится на величину, зависящую от геометрической высоты всасывания воды из водоема, поэтому поступающая в насос 1 вода из герметичной гидровакуумной емкости 8 будет создавать в ней разряжение от 0,01 до 0,07 МПа, за счет которого в нее будет подсасываться вода из водоема и пенообразователь из бака 5 для дозируемого жидкого компонента. Чем большее разряжение будет создаваться внутри герметичной гидровакуумной емкости 8, тем ниже уровень воды будет внутри нее и тем более нижнее положение займет поплавок 13, и, соответственно, подпружиненный шток 11 с запорным органом плотнее будет прилегать к седлу клапана 10 расхода дозируемого компонента и регулировать тем самым расход пенообразователя.
При геометрической высоте всасывания воды из водоема выше 5 м следует на 1-2 мин включать вакуумный газовый эжектор 9 для более стабильной работы дозирующего устройства и удаления воздуха из полости герметичной емкости 8, поступившего в нее из всасывающих пожарных рукавов и из полости насоса 1, что позволит более стабильно работать дозирующему устройству при незначительном объеме (100-150 л) герметичной гидровакуумной емкости 8.
Для контроля за вакуумным давлением внутри герметичной гидровакуумной емкости 8, она снабжается вакуум-манометром со шкалой, разградуируемой в мм рт. ст. или МПа, так и совместно отградуируемой и в метрах водяного столба, из расчета, что 760 мм рт.ст. соответствуют 10,33 м водяного столба, что позволит также определять и геометрическую высоту водоема по отношению к пожарному автомобилю.
При тушении пожара раствором пенообразоввателя и с подачей воды для этих целей от пожарно-хозяйственного водопровода, в котором давление воды может быть от 0,5 до 6 атм., необходимо напорно-всасывающие рукава подсоединить к быстроотмыкающей гайке всасывающего заборного патрубка 18, затем штоком 24 освобождают мембрану 17 регулятора давления 15 рабочей жидкости для свободного прохода воды во внутрь герметичной гидровакуумной емкости 8. Открывают вентиль 25 для прохода воды в полость насоса 1, фиксируют установочный кран 6 для дозируемого жидкого компонента на отметку 2, 3, 4 или 6%, в зависимости от марки используемого пенообразователя, открывают вентиль на баке 5 с дозируемым жидким компонентом, подсоединяют пожарные рукава к напорному патрубку 3 насоса 1, включают насос 1, открывают вентили для подачи раствора в пожарные рукава, подсоединенные к напорному патрубку 3 и открывают вентиль пожарного гидранта для пуска воды в заборный патрубок 18. Поток воды проходит по заборному патрубку 18, отжимает мембрану 17 и выливается внутрь герметичной гидровакуумной емкости 8, а часть воды через отверстие в мембране 17 будет поступать в верхнюю камеру управления 20 регулятора давления 15 рабочей жидкости и по трубке 21 поступать в клапан управления 14 и далее в полость герметичной гидровакуумной емкости 8. При избыточном поступлении воды от гидранта, по отношению к ее расходу насосом 1 из герметичной гидровакуумной емкости 8, уровень воды внутри герметичной гидровакуумной емкости будет повышаться до верхнего предела, поплавок 13 поднимется вверх и рычажным механизмом 12 будет воздействовать на запорный орган клапана управления 14 и перекрывать его проходное отверстие. В результате этого в верхней камере управления 20 регулятора давления 15 рабочей жидкости устанавливается такое же давление воды, что и в заборном патрубке 18 и мембрана 17 будет перекрывать проходное отверстие среза патрубка 18, тем самым регулировать (дросселировать) количество поступления воды в полость герметичной гидровакуумной емкости 8.
Для более устойчивой работы дозирующего устройства необходимо попавший воздух от всасывающих рукавов и из полости насоса 1 в герметичную гидровакуумную емкость 8 сбросить через вакуумный газовый эжектор 9, предварительно открыв его вентиль.
При подаче воды насосом 1 к пожарным стволам из герметичной гидровакуумной емкости 8, в ее полости будет постепенно создаваться разряжение давления в пределах 0,01-0,03 МПа при постоянном дросселировании поступающей воды регулятором давления 15 рабочей жидкости, в результате чего пенообразователь из бака 5 будет подсасываться к клапану 10 расхода дозируемого компонента. Но так как уровень воды в герметичной гидровакуумной емкости 8 будет находиться в верхней ее части и изменяться в пределах 1/3 части ее высоты, то клапан 10 расхода дозируемого жидкого компонента будет находиться в открытом состоянии и в регулировке расхода пенообразователя участия принимать не будет. А дозировка расхода пенообразователя в поток воды будет производиться автоматически за счет выбора оптимального сечения подводящих труб и их внутреннего гидравлического сопротивления (по общеизвестным методикам), как для воды, так и для пенообразователя с соответствующей тарировкой отверстий в установочном кране 6 для дозируемых жидких компонентов. Если цистерну 4 заполнить пенообразователем, то пожарный автомобиль будет выполнять функции пеноматки для тушения пеной крупных пожаров.
Выполнение смесителя жидких компонентов в гидровакуумной смесительной системе жидких компонентов в виде герметичной гидровакуумной емкости, снабженной клапаном расхода дозируемого жидкого компонента и регулятором давления рабочей жидкости, позволяет:
- сократить время подачи огнетушащих веществ на очаг пожара от 1 до 5 мин, за счет наличия воды в герметичной гидровакуумной емкости и необязательного включения в работу вакуумного газового эжектора для создания разряжения в полости пожарного насоса;
- повысить до 20% подачу огнетушащего раствора пенообразователя от насоса на очаг пожара за счет того, что гидровакуумная система жидких компонентов не имеет эжектирующих смесительных устройств, потребляющих на создание вакуума до 20% воды от основной производительности насоса;
- позволяет в автоматическом режиме производить дозировку пенообразователя в поток воды, что повышает качество пенообразующего раствора и, соответственно, возрастает эффективность тушения пожара пеной и смачивателями, исключить перерасход пенообразователя при тушении.
Выполнение всасывающего трубопровода в верхней, вакуумной части полости герметичной гидровакуумной смесительной системы жидких компонентов, позволяет повысить эффективность работы системы за счет создания разряжения давления воздуха в верхней части полости герметичной гидровакуумной емкости и автоматического подсоса воды и пенообразователя в заданном процентном соотношении для получения пенообразующего раствора.
Выполнение направляющего насадка внутри герметичной гидровакуумной емкости гидровакуумной смесительной системы жидких компонентов позволяет в начальный период работы системы направлять пенообразователь во всасывающую полость насоса и получать качественный пенообразующий раствор.
Выполнение в корпусе камеры управления регулятора давления с подвижным в продольном его направлении штоком позволяет упростить гидрокоммуникации системы и использовать подвижный в продольном направлении шток в качестве запорного органа заборного патрубка, что повышает надежность работы гидровакуумной смесительной системы жидких компонентов.
Экономия от использования гидровакуумной смесительной системы жидких компонентов при тушении пожаров получается за счет сокращения времени для развертывания сил и средств на проведение пенных атак, что позволяет тушить пожары в начальной стадии их развития и предотвратить уничтожение огнем материальных ценностей, а также при автоматической дозировке пенообразователя повышается качество пенообразующего раствора, снижается его перерасход, что в целом сокращает время на тушение пожара и снижаются затраты на тушение пожара.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ ТВЕРДЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ ОТ ОГНЕТУШАЩЕЙ ЖИДКОСТИ | 1992 |
|
RU2008959C1 |
| ОГНЕТУШИТЕЛЬ | 1992 |
|
RU2014858C1 |
| НЕЗАМЕРЗАЮЩЕЕ ВОДОЗАБОРНОЕ УСТРОЙСТВО | 1992 |
|
RU2031674C1 |
| Устройство автоматического пожаротушения | 1991 |
|
SU1837911A3 |
| СПОСОБ ТУШЕНИЯ ПОЖАРА НА ПОВЕРХНОСТИ ГОРЮЧЕЙ ЖИДКОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1997 |
|
RU2129031C1 |
| Установка пожаротушения | 1989 |
|
SU1666127A1 |
| Установка пожаротушения | 1990 |
|
SU1775120A1 |
| ПРОТИВОПОЖАРНАЯ СИСТЕМА ЗАЩИТЫ САУНЫ | 1998 |
|
RU2145508C1 |
| УСТАНОВКА ПЕНОТУШЕНИЯ С ДОЗИРУЮЩИМИ РЕЗЕРВУАРАМИ | 2013 |
|
RU2531740C1 |
| Автономный пожарный модуль контейнерного типа | 2023 |
|
RU2813419C1 |
Использование: в пожарной технике. Сущность изобретения: смеситель жидких компонентов выполнен в виде герметичной гидровакуумной емкости, снабженной клапаном управления регулятора давления рабочей жидкости, поплавком и клапаном расхода дозируемого жидкого компонента с подпружиненным штоком с запорным органом. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.
| Вакуумная система пожарного автомобиля | 1987 |
|
SU1475686A1 |
| Способ крашения тканей | 1922 |
|
SU62A1 |
