ПОДМЕШИВАЮЩАЯ СИСТЕМА ДЛЯ УСТАНОВОК ПОЖАРОТУШЕНИЯ И СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТАКОЙ ПОДМЕШИВАЮЩЕЙ СИСТЕМЫ Российский патент 2023 года по МПК A62C5/02 B01F23/451 

Настоящим все содержание приоритетной заявки DE 10 2019 215 407.7 путем ссылки становится составной частью настоящей заявки.

Настоящее изобретение касается подмешивающей системы для установок пожаротушения. Установка пожаротушения в смысле настоящего изобретения представляет собой установку, имеющую насос, систему трубопроводов и систему подмешивания пенообразователя, с помощью которой средство тушения может выпускаться, в частности через форсунки, пенные стволы или пеногенераторы. Установка пожаротушения может представлять собой стационарную установку, такую как установка пожаротушения в резервуарном парке, имеющая неподвижно смонтированный так называемый монитор, т.е. большой брандспойт, или же неподвижно смонтированную спринклерную установку в здании. Но речь может идти также о мобильной установке на транспортном средстве или сменном кузове.

Такие установки пожаротушения обычно эксплуатируются с водой в качестве средства тушения. Однако во многих случаях предпочтительно вспенивать средство тушения перед выпуском на огонь, с которым ведется борьба, чтобы нанесенное средство тушения образовывало длительно сохраняющийся покров из средства тушения, которым может подавляться огонь. Для этого к средству тушения обычно сначала в определенном соотношении подмешивается добавка к средству тушения, здесь пенообразователь. Затем смесь средства тушения и добавки к средству тушения (так называемый «премикс») вспенивается в форсунке путем подвода воздуха и выпускается на подлежащий тушению огонь. Объемное соотношение добавки к средству тушения к средству тушения, так называемый коэффициент подмешивания, составляет, как правило, от 0,5% до 6%.

Другой добавкой к средству тушения, которая может подмешиваться к средству тушения, является смачиватель или «смачивающий агент», который снижает поверхностное натяжение средства тушения, в частности воды для тушения. Это предпочтительно, например, при борьбе с лесными пожарами, потому что благодаря этому вода для тушения может смачивать поверхности большего размера, в частности на листьях деревьев, и поэтому применяться эффективнее. Кроме того, благодаря сниженному поверхностному натяжению вода для тушения может глубже проникать в лесной грунт для тушения, например, более глубоких очагов возгорания.

Существуют также пенообразователи, которые точно так же применимы в качестве смачивателей (тогда при необходимости при других коэффициентах подмешивания, в частности при минимальном коэффициенте подмешивания 0,1%).

Далее изобретение частично описывается на примере воды в качестве средства тушения и пенообразователя в качестве добавки к средству тушения. Однако это не должно пониматься как ограничение. Точно так же изобретение может применяться при подмешивании любых добавок к средству тушения к любым средствам тушения.

Для эксплуатации установки пожаротушения, имеющей подмешивающую систему, как средство тушения, так и добавка к средству тушения могут предоставляться в баке для средства тушения или, соответственно, в баке для добавки к средству тушения или же по трубопроводу снабжения средством тушения или, соответственно, по трубопроводу снабжения добавкой к средству тушения. В случае предоставления средства тушения в баке для средства тушения требуется также насос для средства тушения, который нагнетает средство тушения из бака для средства тушения, нагружает давлением и подводит к подмешивающей системе. Однако только что названные компоненты не являются частью самой подмешивающей системы.

Создаваемая смесь средства тушения и добавки к средству тушения, т.е. премикс, в случае пенообразователя в качестве добавки к средству тушения направляется затем в виде потока премикса через вспенивающую форсунку, в которой потоком премикса всасывается окружающий воздух и смешивается с премиксом. Вследствие этого пенообразователь в премиксе активируется, и премикс вспенивается, так что из вспенивающей форсунки выходит пена из средства тушения и может выпускаться на огонь.

Необходимый для вспенивания пенообразователя воздух может подводиться к премиксу также в виде сжатого воздуха. В случае такой создающей пену из сжатого воздуха установки речь идет о CAFS-установке (Compressed Air Foam System, англ. система пенообразования со сжатым воздухом).

Правда, можно приготавливать премикс заранее, независимо от установки пожаротушения, однако тогда он должен храниться в течение как можно более долгого времени. Поэтому во многих случаях более предпочтительно приготавливать премикс только непосредственно перед выпуском средства тушения на огонь, с которым ведется борьба. Для этой цели подмешивающая система имеет подмешивающий насос, которым может нагнетаться добавка к средству тушения и подмешиваться к средству тушения.

В рассматриваемой для настоящего изобретения подмешивающей системе подмешивающий насос приводится в движение двигателем, который, в свою очередь, приводится в движение потоком самого средства тушения.

Таким образом, в вышеназванном неограничивающем примере применения изобретения подмешивающая система имеет гидравлический двигатель, который приводится в движение потоком воды для тушения. Для этой цели выходной вал этого гидравлического двигателя связан с входным валом подмешивающего насоса, например, через муфту.

Затем нагнетаемая подмешивающим насосом добавка к средству тушения направляется по выходному трубопроводу добавки к средству тушения от подмешивающего насоса в подмешивающий трубопровод и там подмешивается к потоку средства тушения для создания премикса.

Эта конструкция подмешивающей системы, у которой подмешивающий насос приводится в движение уже имеющимся потоком средства тушения, имеет то преимущество, что подмешивающий насос не нуждается в энергии привода, в частности электричестве, извне, благодаря чему подмешивающая система очень надежна в эксплуатации. Кроме того, подача подмешивающего насоса по существу пропорциональна частоте вращения двигателя, которая, в свою очередь, по существу пропорциональна скорости протекания потока средства тушения. Таким образом автоматически достигается по существу постоянный коэффициент подмешивания без потребности в других устройствах управления или регулирования.

Рассматриваемая подмешивающая система такого типа в принципе известна, например, из DE 31 31 522 A1.

У подмешивающей системы для установок пожаротушения желательно иметь возможность настройки разных значений коэффициента подмешивания. Благодаря этому могут применяться, например, разные добавки к средству тушения, которые требуют разных коэффициентов подмешивания (например, 6% или 4%), или одна и та же добавка к средству тушения может, как упомянуто выше, при изменении коэффициента подмешивания (например, с 2% до 0,1%) применяться то в качестве пенообразователя, то в качестве смачивателя.

Конструктивно простая возможность изменения коэффициента подмешивания заключается у подмешивающей системы, имеющей вышеописанную конструкцию, в том, чтобы выполнить подмешивающий насос в виде поршневого насоса, в частности в виде плунжерного насоса, и путем отключения одного или нескольких цилиндров целенаправленно уменьшать подачу поршневого насоса. Так как коэффициент подмешивания пропорционален подаче подмешивающего насоса, таким образом получается также соответствующее уменьшение коэффициента подмешивания. У поршневого насоса, имеющего шесть цилиндров, таким образом, например, путем отключения одного цилиндра, коэффициент подмешивания может уменьшаться с 6% до 5%, или путем отключения двух цилиндров с 6% до 4%.

«Отключение» одного определенного цилиндра в смысле настоящего изобретения следует понимать так, что нагнетаемая этим цилиндром добавка к средству тушения не попадает непосредственно в выходной трубопровод добавки к средству тушения и при этом не подмешивается к средству тушения в подмешивающем трубопроводе.

Это может достигаться таким образом, что поршень в соответствующем цилиндре механически останавливается, то есть не совершает никаких движений и при этом также не нагнетает добавку к средству тушения. Однако это может также достигаться таким образом, что поршень в соответствующем цилиндре работает механически неизменно, то есть движется и нагнетает добавку к средству тушения, но одновременно предотвращается попадание нагнетаемой добавки к средству тушения в выходной трубопровод добавки к средству тушения. В частности, нагнетаемая соответствующим цилиндром добавка к средству тушения может перенаправляться и нагнетаться обратно в бак для добавки к средству тушения или, соответственно, во входной трубопровод добавки к средству тушения, так что она не теряется, а имеется в распоряжении для нового нагнетания подмешивающим наосом и подмешивания к средству тушения.

На практике вторая названная возможность предпочитается для так называемого отключения цилиндра, так как проще управлять потоком добавки к средству тушения, чем механически расцеплять и останавливать поршни одного или нескольких цилиндров поршневого насоса. Поэтому далее рассматривается только эта вторая возможность обратного нагнетания добавки к средству тушения к подмешивающему насосу.

До сих пор такое обратное нагнетание нагнетаемой отдельными цилиндрами подмешивающего насоса добавки к средству тушения реализуется таким образом, что в рабочей камере соответствующего цилиндра выполняется отверстие, и от этого отверстия прокладывается «байпасный трубопровод» ко входной стороне подмешивающего насоса. Этот байпасный трубопровод может открываться и закрываться простым запорным краном, например, шаровым краном. В закрытом состоянии байпасного трубопровода он неактивен, и надлежащий цилиндр нагнетает добавку к средству тушения нормальным образом к выходу подмешивающего насоса. В открытом состоянии байпасного трубопровода попадающая в рабочую камеру надлежащего цилиндра добавка к средству тушения вследствие различных условий давления течет обратно к входу подмешивающего насоса, т.е. на «сторону всасывания» подмешивающего насоса.

У подмешивающих систем компании-заявительницы, в которых подмешивающий насос имеет, например, три цилиндра, коэффициент подмешивания может таким образом уменьшаться, например, либо путем отключения одного цилиндра с 3% до 2%, либо путем отключения двух цилиндров с 3% до 1%.

Однако это решение для отключения цилиндров требует конструктивной адаптации подмешивающего насоса, которая является трудоемкой и приводит к высоким затратам и дополнительно может ухудшать эксплуатационную надежность подмешивающей системы, так как, например, поставляемый производителем готовый к эксплуатации подмешивающий насос при строительстве подмешивающей системы должен еще дополнительно подвергаться «манипуляциям».

Поэтому в основе изобретения лежит задача, проще и надежнее реализовать отключение цилиндров у подмешивающей системы для установок пожаротушения, имеющей вышеописанную конструкцию.

Эта задача решается с помощью подмешивающей системы по п.1 формулы изобретения, а также с помощью способа ее эксплуатации по п.10 формулы изобретения. Предпочтительные усовершенствования изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.

Изобретение исходит из подмешивающей системы для установок пожаротушения для подмешивания добавки к средству тушения, в частности пенообразователя, к средству тушения, в частности воде.

Подмешивающая система имеет приводимый в движение потоком средства тушения двигатель, в частности гидравлический двигатель, имеющий вход для подвода средства тушения к двигателю, в частности из бака для средства тушения или из трубопровода снабжения средством тушения, выход для отвода средства тушения от двигателя и приводимый в движение двигателем вал отбора мощности.

Подмешивающая система имеет также подмешивающий насос для нагнетания добавки к средству тушения, имеющий приводной вал, который связан с валом отбора мощности двигателя, выход для предоставления добавки к средству тушения, в частности из бака для добавки к средству тушения или из трубопровода снабжения добавкой к средству тушения, и по меньшей мере один выход для отвода нагнетаемой подмешивающим насосом добавки к средству тушения.

Кроме того, подмешивающая система имеет входной трубопровод добавки к средству тушения, имеющий первый, обращенный к входу конец и второй, обращенный к насосу конец, при этом обращенный к насосу конец гидравлически соединен с входом подмешивающего насоса.

Далее, подмешивающая система имеет подмешивающий трубопровод, имеющий первый, обращенный к двигателю конец и второй, обращенный к выпуску конец, при этом обращенный к двигателю конец гидравлически соединен с выходом двигателя.

Кроме того, подмешивающая система имеет выходной трубопровод добавки к средству тушения, имеющий первый, обращенный к насосу конец и второй, обращенный к подмешивающему трубопроводу конец, при этом обращенный к насосу конец гидравлически соединен с указанным по меньшей мере одним выходом подмешивающего насоса, а обращенный к подмешивающему трубопроводу конец с подмешивающим трубопроводом в месте подмешивания.

В соответствии с изобретением подмешивающий насос представляет собой поршневой насос, в частности плунжерный насос, имеющий несколько цилиндров, и имеет по меньшей мере два выхода, при этом каждый выход гидравлически соединен с по меньшей мере одним цилиндром, а каждый цилиндр с точно одним выходом.

В соответствии с изобретением подмешивающая система имеет также возвратный трубопровод, имеющий первый, обращенный к выходу насоса конец и второй, обращенный к входу насоса конец, при этом по меньшей мере один первый, допускающий возможность обратного потока выход подмешивающего насоса с возможностью переключения посредством переключающего устройства гидравлически соединен либо с обращенным к выходу насоса концом возвратного трубопровода, либо с обращенным к насосу концом выходного трубопровода добавки к средству тушения, остальные, не допускающие возможности обратного потока выходы подмешивающего насоса гидравлически соединены с обращенным к насосу концом выходного трубопровода добавки к средству тушения, а обращенный к входу насоса конец возвратного трубопровода гидравлически соединен с входным трубопроводом добавки к средству тушения или с входом подмешивающего насоса.

В случае если подмешивающий насос имеет несколько допускающих возможность обратного потока выходов, предпочтительно каждый допускающий возможность обратного потока выход имеет собственное переключающее устройство.

Термин, что два места в подмешивающей системе «гидравлически соединены», в настоящем контексте может означать, что эти два места соединены непосредственно таким образом, что текучая среда, в частности средство тушения или добавка к средству тушения, может течь от одного из этих двух мест к другому месту. Это может происходить, в частности, тогда, когда оба места лежат на одном трубопроводе или на конце одного трубопровода, и реализующие эти трубопроводы трубы в этих двух местах, которые при этом фактически совпадают, непосредственно переходят друг в друга, так что внутренние пространства задействованных труб образуют одну общую, сплошную полость.

Но то, что два места в подмешивающей системе «гидравлически соединены», может также означать, что между этими двумя местами расположены другие устройства, в частности трубы или же трубопроводные сети, так что текучая среда может течь через эти устройства от одного места к другому.

При этом течение текучей среды предпочтительно не ухудшается управляющими течением или влияющими на него устройствами, такими как клапаны, заслонки, насосы или тому подобное.

В предлагаемом изобретением подмешивающей системе отключение цилиндров реализовано так, что у самого подмешивающего насоса должна модифицироваться только крышка головки насоса, но большая часть наоса может применяться в оригинальном состоянии. Благодаря этому повышается эксплуатационная надежность подмешивающей системы. Также реализация отключения цилиндров конструктивно проста, так как в качестве дополнительных элементов должны предусматриваться по существу только переключающее устройство и возвратный трубопровод. Таким образом решается лежащая в основе изобретения задача.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения в возвратном трубопроводе расположен клапан поддержания давления для создания противодавления на текущую по возвратному трубопроводу добавку к средству тушения.

Тем самым решается та проблема, что поршни в «отключенных» цилиндрах, то есть в тех цилиндрах, из которых добавка к средству тушения нагнетается по возвратному трубопроводу обратно во входной трубопровод добавки к средству тушения или к входу подмешивающего насоса, работают как бы «на холостом ходу», то есть по существу без оказания нагнетаемой ими добавкой к средству тушения противодавления на соответствующий поршень. Остальные цилиндры, в отличие от этого, должны нагружать добавку к средству тушения давлением, чтобы иметь возможность нагнетать ее по выходному трубопроводу добавки к средству тушения к месту подмешивания. Получающиеся при этом различные условия давления между отдельными цилиндрами подмешивающего насоса вызывают неспокойный ход подмешивающего насоса в целом.

Путем надлежащего расчета клапана для поддержания давления во всех цилиндрах подмешивающего насоса может настраиваться по существу одно и то же давление. Тем самым обеспечен спокойный ход подмешивающего насоса, что, в свою очередь, положительно сказывается на шумности, а также на сроке службы подмешивающего насоса.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения указанный по меньшей мере один допускающий возможность обратного потока выход гидравлически соединен с точно одним цилиндром. Но указанный по меньшей мере один допускающий возможность обратного потока выход может быть также гидравлически соединен с двумя, тремя или больше, чем тремя цилиндрами.

Какая конфигурация выбирается в отдельном случае, зависит как от числа цилиндров подмешивающего насоса, так и от предусмотренных для подмешивающей системы применений. Так, например, у подмешивающего насоса, имеющего шесть цилиндров, три цилиндра могут быть гидравлически соединены с допускающим возможность обратного потока выходом. Тогда с помощью одного единственного процесса обслуживания, а именно, путем переключения переключающего устройства в направлении возвратного трубопровода и вместе с тем отключения трех названных цилиндров, коэффициент подмешивания может уменьшаться, например с 6% до 3%.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения подмешивающий насос имеет два, три или больше трех допускающих возможность обратного потока выходов. Поскольку каждый допускающий возможность обратного потока выход имеет собственное переключающее устройство, путем переключения нескольких переключающих устройств в направлении возвратного трубопровода может настраиваться соответствующее количество разных коэффициентов подмешивания. Если, например, у подмешивающего насоса, имеющего шест цилиндров, каждый цилиндр гидравлически соединен с собственным допускающим возможность обратного потока выходом, путем отключения одного, двух, трех, четырех или пяти цилиндров коэффициент подмешивания может уменьшаться, например, с 6% до 5%, 4%, 3%, 2% или, соответственно, 1%.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения подмешивающий насос имеет точно три цилиндра. На практике это представляет собой для подмешивающей системы хороший компромисс между подачей подмешивающего насоса и его стоимостью, а также гибкостью при настройке коэффициента подмешивания. Так, в этом случае путем отключения одного или двух цилиндров коэффициент подмешивания может уменьшаться, например, с 3% до 2% или, соответственно, 1%, если все три цилиндра имеют один и тот же объем.

Но возможно также, чтобы эти три цилиндра имели разные объемы. В случае если, например, объем первого цилиндра в отдельности соответствует коэффициенту подмешивания 3%, объем второго цилиндра в отдельности коэффициенту подмешивания 2%. а объем третьего цилиндра в отдельности коэффициенту подмешивания 1%, путем отключения первого цилиндра или первого и второго цилиндра коэффициент подмешивания может уменьшаться, например, с 3% + 2% + 1% = 6% до 2% + 1% = 3% или, соответственно, 1%.

Разумеется, подмешивающий насос может иметь и другое количество цилиндров, в частности точно один, точно два, точно четыре или больше четырех цилиндров.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения переключающее устройство представляет собой ходовой клапан, в частности шаровой кран. Это конструктивно простой элемент для переключения гидравлических течений в системе трубопроводов.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения переключающее устройство может переключаться посредством электрического привода. Таким образом коэффициент подмешивания может также изменяться с помощью удаленного устройства управления, такого как пульт управления центрального пункта пожаротушения, при этом устройством управления через проводное или же беспроводное соединение приводится в действие электрический привод переключающего устройства, и при этом один или несколько цилиндров в подмешивающем насосе отключаются или, соответственно, их отключение снова отменяется.

Изобретение касается также способа эксплуатации предлагаемой изобретением подмешивающей системы, имеющего этапы:

- подвод потока средства тушения к входу двигателя;

- приведение в движение двигателя потоком средства тушения;

- приведение в движение вала отбора мощности двигателя двигателем;

- отвод средства тушения от выхода двигателя в подмешивающий трубопровод;

- приведение в движение приводного вала подмешивающего насоса валом отбора мощности двигателя;

- приведение в движение подмешивающего насоса его приводным валом;

- подвод добавки к средству тушения по входному трубопроводу добавки к средству тушения к входу подмешивающего насоса;

- нагнетание добавки к средству тушения подмешивающим насосом;

- отвод добавки к средству тушения от указанного по меньшей мере одного первого, допускающего возможность обратного потока выхода подмешивающего насоса, в зависимости от положения переключающего устройства, в возвратный трубопровод или в выходной трубопровод добавки к средству тушения;

- при необходимости отвод добавки к средству тушения из возвратного трубопровода во входной трубопровод добавки к средству тушения;

- отвод добавки к средству тушения от остальных, не допускающих возможности обратного потока выходов подмешивающего насоса в выходной трубопровод добавки к средству тушения;

- подмешивание добавки к средству тушения к средству тушения в подмешивающем трубопроводе в месте подмешивания;

- выпуск смеси средства тушения и добавки к средству тушения (премикса) на обращенном к выпуску конце подмешивающего трубопровода.

Другие преимущества, признаки и возможности применения настоящего изобретения следуют из последующего описания со ссылкой на фигуру. При этом показано:

фиг.1: технологическая схема предлагаемой изобретением подмешивающей системы, включая другие компоненты установки пожаротушения.

Подмешивающая система 1 снабжается водой для тушения из бака для воды для тушения (не изображен). Вода для тушения выкачивается насосом 27 для воды для тушения из бака для воды для тушения и фильтруется фильтром 32.

Таким образом вода для тушения нагружается давлением, прежде чем она подводится к гидравлическому двигателю 2 на его входе 3 и приводит его в движение. Гидравлический двигатель 2 работает предпочтительно по принципу возвратно-поступательного движения поршня или по принципу вращения.

На выходе 4 гидравлического насоса 2 вода для тушения попадает в обращенный к двигателю конец 11 подмешивающего трубопровода 10 и оттуда направляется по подмешивающему трубопроводу 10 к обращенному к выпуску концу 12, к которому подключаются указанный или указанные потребители установки пожаротушения, такие как одна или несколько спринклерных форсунок или же вспенивающая форсунка и монитор для тушения (все не показаны).

Некоторая часть воды для тушения, нагнетаемой насосом 27 для воды для тушения, уже до (т.е. выше по потоку от) гидравлического двигателя 2 ответвляется в промывочный трубопровод 47, если расположенный в нем запорный кран 18 открыт, фильтруется в фильтре 19 и через обратный клапан 20 в качестве промывочной воды подводится к подмешивающему насосу 6 на его входе 7. Таким образом подмешивающий насос 6 может промываться водой для тушения без необходимости наличия для этого особого запаса промывочной воды.

Вал 5 отбора мощности гидравлического двигателя 2 через муфту 25 соединен с приводным валом 9 подмешивающего насоса 6. Таким образом, валом 5 отбора мощности гидравлического двигателя 2 приводится во вращательное движение также приводной вал 9 подмешивающего насоса 6 и, в свою очередь приводит в движение подмешивающий насос 6. Подмешивающий насос 6 в этом примере осуществления представляет собой предпочтительно плунжерный насос или регулируемый плунжерный насос, имеющий три цилиндра.

Добавка к средству тушения, в частности пенообразователь, предоставляется в баке 24 для добавки к средству тушения. Добавка к средству тушения попадает по входному трубопроводу 35 добавки к средству тушения от его обращенного к входу конца 36, который гидравлически соединен с баком 24 для добавки к средству тушения, через запорный кран 39, смотровое окно 17, через которое может контролироваться правильное нагнетание добавки к средству тушения, и обратную заслонку 33 к обращенному к насосу концу 37 входного трубопровода 35 добавки к средству тушения и вместе с тем к входу 7 подмешивающего насоса 6. Обратная заслонка 33 предотвращает возможность попадания промывочной воды из промывочного трубопровода 47 во входной трубопровод 35 добавки к средству тушения. Добавка к средству тушения всасывается подмешивающим насосом 6, нагружается им давлением и нагнетается к выходам 8a, 8b подмешивающего насоса 6. Подмешивающий насос 6 защищается от слишком высоких давлений клапаном 38 ограничения давления.

Подмешивающий насос 6 имеет в этом примере осуществления два выхода 8a и 8b. Не допускающий возможности обратного потока выход 8a гидравлически соединен с третьим цилиндром, а допускающий возможность обратного потока выход 8b с первым и вторым цилиндром подмешивающего насоса 6. В другом варианте осуществления также не допускающий возможности обратного потока выход 8a может быть соединен с двумя цилиндрами, например, вторым и третьим цилиндром, а допускающий возможность обратного потока выход 8b с одним цилиндром, например, первым цилиндром.

От не допускающего возможности обратного потока выхода 8a подмешивающего насоса 6 нагнетаемая третьим цилиндром добавка к средству тушения по нагнетающему трубопроводу 40 для третьего цилиндра попадает сначала к 3-ходовому шаровому крану «подмешивание/отвод» 34, функция которого точнее описывается ниже, и в соответствующем положении «подмешивание» 3-ходового шарового крана 34 в обращенный к насосу конец 14 выходного трубопровода 13 добавки к средству тушения.

Из нагнетающего трубопровода 40 для третьего цилиндра может выпускаться воздух через воздуховыпускной клапан 46, при этом возможный содержащийся в добавке к средству тушения воздух может вытекать в окружающий воздух через шланг 42 и перепускное отверстие 43. Давление добавки к средству тушения в нагнетающем трубопроводе 40 может отслеживаться манометром 45, который через запорный кран 21 подключен к нагнетающему трубопроводу 40.

Далее, к нагнетающему трубопроводу 40 подключен резервуар 22 для выравнивания давления. Этот резервуар 22 для выравнивания давления действует как гаситель пульсаций и гасит пульсации в потоке добавки к средству тушения, которые создаются осциллирующим движением поршней предпочтительно выполненного в виде плунжерного насоса подмешивающего насоса 6. Резервуар 22 для выравнивания давления может представлять собой, в частности, нагнетательный воздушный колпак или мембранный гаситель пульсаций из шлангов.

В трубопроводе 13 добавки к средству тушения добавка к средству тушения через обратный клапан 26 попадает к обращенному к подмешивающему трубопроводу концу 15 выходного трубопровода 13 добавки к средству тушения, где он гидравлически соединен с помешивающим трубопроводом 10. Там находится также место 16 подмешивания, в котором добавка к средству тушения подмешивается к воде для тушения. Обратный клапан 26 предотвращает возможность попадания воды для тушения через место 16 подмешивания в выходной трубопровод 13 добавки к средству тушения.

От допускающего возможность обратного потока выхода 8b подмешивающего насоса 6 нагнетаемая первым и вторым цилиндром добавка к средству тушения по первому нагнетающему трубопроводу 41a для первого и второго цилиндра попадает к шаровому крану «отключение цилиндра» 28. В положении «не отключать» шарового крана 28 добавка к средству тушения по второму нагнетающему трубопроводу 41b для первого и второго цилиндра попадает тоже к 3-ходдовому шаровому крану «подмешивание/отвод» 34 и оттуда при соответствующем положении 3-ходового шарового крана 34 таким же образом, что и нагнетаемая третьим цилиндром добавка к средству тушения, в выходной трубопровод 13 добавки к средству тушения, и в месте 16 подмешивания подмешивается к воде для тушения в подмешивающем трубопроводе 10.

Благодаря синхронизации скоростей протекания потока воды для тушения в подмешивающем трубопроводе 10 и потока добавки к средству тушения в выходном трубопроводе 13 добавки к средству тушения вследствие связи гидравлического двигателя 2 с подмешивающим насосом 6 объемное соотношение между подмешиваемой добавкой к средству тушения и водой для тушения, т. е. коэффициент подмешивания, является по существу постоянным, если не используется отключение цилиндров. В только что описанном состоянии подмешивающей системы 1, т. е. без отключения цилиндров, коэффициент подмешивания составляет, например, 3%.

Когда, в отличие от этого, шаровой кран 28 приводится в положение «отключение», нагнетаемая первым и вторым цилиндром добавка к средству тушения попадает из первого нагнетающего трубопровода 41a в обращенный к выходу насоса конец 30 возвратного трубопровода 29, по возвратному трубопроводу 29 к его обращенному к входу насоса концу 31 и оттуда снова входит в подмешивающий насос 6 либо на его входе 7, либо, как изображено на фиг.1, на отдельном входе подмешивающего насоса 6. Клапан 23 поддержания давления создает на текущую по возвратному трубопроводу 29 добавку к средству тушения противодавление, которое создает в первом и втором цилиндре по существу такие же условия давления, что и в третьем цилиндре подмешивающего насоса 6, и таким образом способствует спокойному ходу подмешивающего насоса 6.

В этом состоянии подмешивающей системы 1, т.е. при отключении первого и второго цилиндра, коэффициент подмешивания составляет, например, вместо 3% только лишь 1%, так как только лишь третий цилиндр нагнетает добавку к средству тушения в выходной трубопровод 13 добавки к средству тушения, и при этом в единицу времени к воде для тушения подмешивается только лишь одна треть максимального количества добавки к средству тушения.

3-ходовой шаровой кран 34, наряду с вышеописанным положением «подмешивание», может приводиться еще в другое положение «отвод». В этом положении 3-ходового шарового крана 34 добавка к средству тушения из нагнетающего трубопровода 40 для третьего цилиндра и при необходимости из второго нагнетающего трубопровода 41b для первого и второго цилиндра направляется не к месту 16 подмешивания, а по отводящему трубопроводу 44 обратно в бак 24 для добавки к средству тушения.

С помощью других (не изображенных) измерительных устройств в этом режиме эксплуатации подмешивающей системы 1 может измеряться коэффициент подмешивания. Однако при этом добавка к средству тушения в действительности не подмешивается к воде для тушения и при этом не теряется вследствие контрольного измерения.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 - Подмешивающая система

2 - Гидравлический двигатель

3 - Вход гидравлического двигателя

4 - Выход гидравлического двигателя

5 - Вал отбора мощности гидравлического двигателя

6 - Подмешивающий насос

7 - Вход подмешивающего насоса

8a - Не допускающий возможности обратного потока выход подмешивающего насоса

8b - Допускающий возможность обратного потока выход подмешивающего насоса

9 - Приводной вал подмешивающего насоса

10 - Подмешивающий трубопровод

11 - Обращенный к двигателю конец подмешивающего трубопровода

12 - Обращенный к выпуску конец подмешивающего трубопровода

13 - Выходной трубопровод добавки к средству тушения

14 - Обращенный к насосу конец выходного трубопровода добавки к средству тушения

15 - Обращенный к подмешивающему трубопроводу конец выходного трубопровода добавки к средству тушения

16 - Место подмешивания

17 - Смотровое окно

18 - Запорный кран

19 - Фильтр

20 - Обратный клапан

21 - Запорный кран

22 - Резервуар для выравнивания давления

23 - Клапан поддержания давления

24 - Бак для добавки к средству тушения

25 - Муфта

26 - Обратный клапан

27 - Насос для воды для тушения

28 - Шаровой кран «отключение цилиндра»

29 - Возвратный трубопровод

30 - Обращенный к выходу насоса конец возвратного трубопровода

31 - Обращенный к входу насоса конец возвратного трубопровода

32 - Фильтр

33 - Обратная заслонка

34 - 3-ходовой шаровой кран «подмешивание/отвод»

35 - Входной трубопровод добавки к средству тушения

36 - Обращенный к входу конец входного трубопровода добавки к средству тушения

37 - Обращенный к насосу конец входного трубопровода добавки к средству тушения

38 - Клапан ограничения давления

39 - Запорный кран

40 - Нагнетающий трубопровод для третьего цилиндра

41a - Первый нагнетающий трубопровод для первого и второго цилиндра

41b - Второй нагнетающий трубопровод для первого и второго цилиндра

42 - Шланг

43 - Перепускное отверстие

44 - Отводящий трубопровод

45 - Манометр

46 - Воздуховыпускной клапан

47 - Промывочный трубопровод.

Группа изобретений относится к подмешивающей системе (1) для установок пожаротушения для создания смеси средства тушения и добавки к средству тушения (премикса) путем подмешивания добавки к средству тушения, в частности пенообразователя, к средству тушения, в частности воде, а также группа изобретений относится к способу эксплуатации подмешивающей системы. При этом подмешивающая система (1) имеет приводимый в движение потоком средства тушения двигатель, соединенный с этим двигателем подмешивающий насос (6) для нагнетания добавки к средству тушения, входной трубопровод (35) добавки к средству тушения, подмешивающий трубопровод (10) и выходной трубопровод (13) добавки к средству тушения, из которого добавка к средству тушения подмешивается к средству тушения в подмешивающем трубопроводе (10). В соответствии с изобретением подмешивающий насос (6) представляет собой поршневой насос, имеющий несколько цилиндров и по меньшей мере два соединенных с этими цилиндрами выхода (8a, 8b). По меньшей мере один первый, допускающий возможность обратного потока выход (8b) с возможностью переключения гидравлически соединен либо с возвратным трубопроводом (29), по которому добавка к средству тушения течет обратно к подмешивающему насосу (6), либо с выходным трубопроводом (13) добавки к средству тушения. Когда добавка к средству тушения из допускающего возможность обратного потока выхода (8a, 8b) течет обратно к подмешивающему насосу (6), при этом она не подмешивается к средству тушения в подмешивающем трубопроводе (10). Поэтому коэффициент подмешивания может простым образом изменяться путем переключения. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Подмешивающая система (1) для установок пожаротушения для создания смеси средства тушения и добавки к средству тушения путем подмешивания указанной добавки к указанному средству тушения, имеющая

- приводимый в движение потоком средства тушения двигатель (2), имеющий вход (3) для подвода средства тушения к двигателю (2), выход (4) для отвода средства тушения от двигателя (2) и приводимый в движение двигателем (2) вал (5) отбора мощности;

- подмешивающий насос (6) для нагнетания добавки к средству тушения, имеющий приводной вал (9), который связан с валом (5) отбора мощности двигателя (2), вход (7) для предоставления добавки к средству тушения, и по меньшей мере два выхода (8a, 8b) для отвода нагнетаемой подмешивающим насосом (6) добавки к средству тушения;

- входной трубопровод (35) добавки к средству тушения, имеющий первый обращенный к входу конец (36) и второй обращенный к насосу конец (37), при этом обращенный к насосу конец (37) гидравлически соединен с входом (7) подмешивающего насоса (6);

- подмешивающий трубопровод (10), имеющий первый обращенный к двигателю конец (11) и второй обращенный к выпуску конец (12), при этом обращенный к двигателю конец (11) гидравлически соединен с выходом (4) двигателя (2);

- выходной трубопровод (13) добавки к средству тушения, имеющий первый обращенный к насосу конец (14) и второй обращенный к подмешивающему трубопроводу конец (15), при этом обращенный к насосу конец (14) гидравлически соединен по меньшей мере с одним из выходов (8a) подмешивающего насоса (6), а обращенный к подмешивающему трубопроводу конец (15) гидравлически соединен с подмешивающим трубопроводом (10) в месте (16) подмешивания,

отличающаяся тем, что

подмешивающий насос (6) представляет собой поршневой насос, имеющий несколько цилиндров, при этом каждый выход (8a, 8b) гидравлически соединен с по меньшей мере одним цилиндром, а каждый цилиндр с точно одним выходом (8a, 8b), при этом

подмешивающая система (1) имеет также возвратный трубопровод (29), имеющий первый обращенный к выходу насоса конец (30) и второй обращенный к входу насоса конец (31), причем по меньшей мере один из выходов (8b) подмешивающего насоса (6) выполнен допускающим возможность обратного потока, и по меньшей мере один из выходов (8а) подмешивающего насоса (6) выполнен не допускающим возможности обратного потока, при этом подмешивающая система (1) также содержит переключающее устройство (28), которое выполнено с возможностью гидравлически соединять по меньшей мере один допускающий возможность обратного потока выход (8b) подмешивающего насоса (6) либо с обращенным к выходу насоса концом (30) возвратного трубопровода (29), либо с обращенным к насосу концом (14) выходного трубопровода (13) добавки к средству тушения, указанный по меньшей мере один выход (8а) подмешивающего насоса (6), не допускающий возможности обратного потока, гидравлически соединен с обращенным к насосу концом (14) выходного трубопровода добавки к средству тушения, а обращенный к входу насоса конец (31) возвратного трубопровода (29) гидравлически соединен с входным трубопроводом (35) добавки к средству тушения или с входом (7) подмешивающего насоса (6).

2. Подмешивающая система (1) по п.1, отличающаяся тем, что в возвратном трубопроводе (29) расположен клапан (23) поддержания давления для создания противодавления на текущую по возвратному трубопроводу (29) добавку к средству тушения.

3. Подмешивающая система (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что указанный по меньшей мере один допускающий возможность обратного потока выход (8b) гидравлически соединен с точно одним цилиндром.

4. Подмешивающая система (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что указанный по меньшей мере один допускающий возможность обратного потока выход (8b) гидравлически соединен с двумя, тремя или больше чем тремя цилиндрами.

5. Подмешивающая система (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что подмешивающий насос (6) имеет два, три или больше трех допускающих возможность обратного потока выходов (8b).

6. Подмешивающая система (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что подмешивающий насос (6) имеет точно три цилиндра.

7. Подмешивающая система (1) по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что подмешивающий насос (6) имеет точно один, точно два, точно четыре или больше четырех цилиндров.

8. Подмешивающая система (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что переключающее устройство (28) представляет собой ходовой клапан.

9. Подмешивающая система (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что переключающее устройство (28) выполнено с возможностью переключаться посредством электрического привода.

10. Подмешивающая система (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что добавкой к средству тушения является пенообразователь.

11. Подмешивающая система (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что средством тушения является вода.

12. Подмешивающая система (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что приводимым в движение потоком средства тушения двигателем (2) является гидравлический двигатель.

13. Подмешивающая система (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что средство тушения подводится к двигателю (2) из бака для средства тушения или из трубопровода снабжения средством тушения.

14. Подмешивающая система (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что добавка к средству тушения предоставляется из бака (24) для добавки к средству тушения или из трубопровода снабжения добавкой к средству тушения.

15. Подмешивающая система (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что поршневой насос представляет собой плунжерный насос.

16. Подмешивающая система (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что ходовой клапан представляет собой шаровой кран.

17. Способ эксплуатации подмешивающей системы (1) для установок пожаротушения для создания смеси средства тушения и добавки к средству тушения путем подмешивания указанной добавки к указанному средству тушения по любому из предыдущих пунктов, имеющий этапы:

- подвод потока средства тушения к входу (3) двигателя (2);

- приведение в движение двигателя (2) потоком средства тушения;

- приведение в движение вала (5) отбора мощности двигателя двигателем (2);

- отвод средства тушения от выхода (4) двигателя (2) в подмешивающий трубопровод (10);

- приведение в движение приводного вала (9) подмешивающего насоса (6) валом (5) отбора мощности двигателя (2);

- приведение в движение подмешивающего насоса (6) его приводным валом (9);

- подвод добавки к средству тушения по входному трубопроводу (35) добавки к средству тушения к входу (7) подмешивающего насоса (6);

- нагнетание добавки к средству тушения подмешивающим насосом (6);

- отвод добавки к средству тушения от указанного по меньшей мере одного допускающего возможность обратного потока выхода (8b) подмешивающего насоса (6) в возвратный трубопровод (29) или в выходной трубопровод (13) добавки к средству тушения посредством переключающего устройства (28);

- отвод добавки к средству тушения от остальных, не допускающих возможности обратного потока выходов (8a) подмешивающего насоса (6) в выходной трубопровод (13) добавки к средству тушения;

- подмешивание добавки к средству тушения к средству тушения в подмешивающем трубопроводе (10) в месте (16) подмешивания;

- выпуск смеси средства тушения и добавки к средству тушения на обращенном к выпуску конце (12) подмешивающего трубопровода (10).

18. Способ по п.17, отличающийся тем, что он дополнительно включает этап отвода добавки к средству тушения из возвратного трубопровода (29) во входной трубопровод (35) добавки к средству тушения или к входу (7) подмешивающего насоса (6).