Способ получения газомеханической пены для тушения пожара Советский патент 1989 года по МПК A62C1/12 A62C35/44 

Изобретение относится к области тушения пожаров, в частности к способу получения газомеханической пены для тушения пожаров.

Цель изобретения -повышение устойчивости пены и увеличение производительности процесса.

Примеры 1-3. Для осуш.ествления способа углеводородное топливо сжигают в турбореактивном двигателе производительностью 1,68 кг/с. Процесс сжигания регулируется так, что на выходе из турбины двигателя температура газов составляет 600°С. Соотношение расхода воздуха и топлива выбирается так, что объемное содержание кислорода в продуктах сгорания составляет 15%. Снижение температуры газа и получение парогазовой смеси производят в камере охлаждения распыленной водой до 150°С. Необходимое количество воды для охлаждения продуктов сгорания и количества испарившейся воды для получения,объемного паросодержания 25% определяются по формулам

СгпСп(Гпг-7 к)+0/7Г+Свсв( )

СгСг()(1)

а, Сгр.(100-СО/(ргС.),(2)

где Gn - масса испарившейся воды, кг/с; Gr - масса газа, кг/с;

GB - масса поданной воды на охлаждение, кг/с;

См - средняя теплоемкость пара в пределах температур, кДж/кг-К;

Си -теплоемкость воды, кДж/кг-К;

Сг - средняя теплоемкость газа в пределах температур кДж/кг-К;

Гш - температура парогазовой смеси. К;

Гн - температура кипения воды. К;

- температура воды, идущей на охлаждение, К;

Гг - температура газов, идуших на охлаждение, К;

г - теплота испарения воды, кДж/кг;

С - паросодержание парогазовой смеси.

В приведенном примере Тг 600°С 873 К; 7 К; 7к 100°С 273 К; 7пг 150°С 423 К.

Теплоемкости воды, газа и пара в указанных пределах температур равны: Сп 2 кДж/кг-К; С, 4,2 кДж/кг-К; С, 1,08 кДж/кг-К.

Теплота испарения воды кДж/кг.

Для перехода от объемного паросодержания к массовому расходу пара необходима плотность пара и газа: р :0,515 кг/м ; Рг 0,846 КГ/М-.

Подставив приведенные величины в выражение (1), находят массу воды Ge , необ г

сл

ел

о со

О 00

ходимую для охлаждения Gr 1,68 кг/с газа до Г 150°С, а из выражения (2) находят массу пара С„ для получения парогазовой смеси с паросодержанием 25%: С„ 0,42 кгс/с; ,42 кг/с.

Отсюда видно, что коэффициент испарения равен 1, т. е. нужно произвести полное испарение поданной воды.

Из выражения Со2т1г Со2г-(100-Сп), где Со2пг - объемное содержание кислорода парогазовой смеси;

- объемное содержание кислорода в газовой смеси;

Сп - паросодержание парогазовой

смеси,

находят объемное содержание кислорода парогазовой смеси

Созпг 15(100-25) 11,25%.

Используют парогенерирующую сетку диаметром 0,6 м и полученную парогазовую смесь подают со скоростью ,0 м/с сов- jMecTHO с раствором пенообразователя. Зная массовый расход пара и газа и их плотности, находят объемный расход парогазовой смеси на сетку и объем генерируемой пены Gti 1,7 .

Аналогично производят реализацию способа при средних и максимальных значениях задаваемых параметров.

Заданные, полученные и предлагаемые параметры {Сп - производительность по пене, f - период полураспада пены) по примерам 1-3 сведены в таблицу.

Преимуществом предлагаемого способа по сравнению с известным является увеличение устойчивости пены в 2-3 раза, повышение в 2-2,3 раза производительности генератора по пене, в связи с увеличением скорости генерирования пены на сетке. Низкое паросодержание и высокая устойчивость приводят к снижению конденсации пара и осаждения жидкости в горных выработках. Увеличение эффективности пожаротушения достигается и тем, что устойчивую пену

транспортируют на большие расстояния до очага пожара, газовая фаза пены, содержащая 11 -12% кислорода, сбирает пламенное горение, а пена обладает большей теплоемкостью (2,5-3 кДж/кг-К) по сравнению с парогазовой смесью (1,4 кДж/кг-К), охлаждает очаг горения быстрее, что в 2 раза снижает время ликвидации пожара по сравнению с известным способом получения пены.

Формула изобретения

Способ получения газомеханической пены для тушения пожара, включающий сжигание углеводородного топлива, охлаждение продуктов сгорания распыленной водой и подачу полученной парогазовой смеси и пенообразователя на пеногенерирующую сетку, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости пены и увеличения производительности процесса, охлаждению подвергают продукты сгорания с температурой 600- 900°С распыленной водой до температуры

150-200°С и паросодержания 20-25%, а подачу парогазовой смеси на пеногенерирующую сетку осуществляют со скоростью 6-7 м/с.

Изобретение позволяет повысить устойчивость пены и увеличить производительность процесса. Продукты сгорания углеводородного топлива с температурой 600-900°С охлаждают распыленной водой до температуры 150-200°С и паросодержания 20-25%. Полученную парогазовую смесь подают на сетку со скоростью 6-7 м/с. 1 табл.