Способ подачи жидкостной смеси для пожаротушения Советский патент 1991 года по МПК A62C5/00 

Изобретение относится к противопожарной технике и применяется для образования, дозирования и подачи многокомпонентных жидкостных огнетушащих смесей в системы пожаротушения.

Цель изобретения - повышение эффективности пожаротушения путем расширения диапазона применения по количеству компонентов и повышение точности дозирования.

На чертеже изображена схема дозирования и подача многокомпонентного состава в систему пожаротушения. В нее входят 1-ое количество емкостей для хранения жидкостных компонентов, из которых образуется жидкостная смесь для тушения пожара. Равновеликие по высоте д емкости заполняют пропорционально концентрации из расчета

WI-Qr-W(Ki+Kz-K..Ki-i). (1) где Q - подача смеси.

Все-емкости, размещенные пыше оси насоса 1, соединены с всасывающим патрубком 2 через самостоятельные линии 3, f, 5 для подачи компонентой 1, 2...I. На этих линиях расположены запорно-пусковые узлы б, 7, 8 и дозирующие устройства 9.10,11. В помещении, где возможно возникновение очага пожара, расположен пожарный изве- щатель 12 с преобразователем сигнала 13 и -линий передачи импульсов 14 на одновременное включение элементов системы пожаротушения 15 запорно-пусковых узлов компонента 6, 7, 8 насоса 1 и главного пускового узла 16.,

с,-

OJ X

Дозирование компонентов и подача жидкостной смеси в систему пожаротушения осуществляется следующим образом. Для тушения пожара необходима подача жидкостной смеси, содержащей 1-ое количе- ство компонентов требуемой концентрации. Для этого емкости 17-19 для хранения 1, 2...i-ro компонентов запопняют до одинакового уровня.

При пожаре пожарный извещатель 12 реагирует на один из факторов пожара (температуру, дым и т.п.), его сигнал через преобразователь 13 передается по линиям подачи импульсов 14, для одновременного включения насоса -1, запорно-пусковых уз- лов 6, 7, 8 и контрольно-пускового узла 15. Во всасывающей линии 2 насоса 1 развивается разряжение и каждый из 1,2.,.1-компо- нептов под действием гидростатического напора (Z ) поступает через дозирующие устройства 9, 10 в насос 1.

Для иллюстрации рассматривается пример способа дозирования и подачи трех- компонентной жидкости,

В результате проведенных исследова- ний установлено, что наибольшая эффективность работы системы пожаротушения достигается при дозировании и подаче жидкостной смеси, содержащей следующие концентрации компонентов: вода - 0,93; пе- нообразователь ПО-1-0,06; полиакриламид - 0,01. Огнетушащий эффект пены, получаемой из приведенной выше жидкостной смеси, не изменяется при абсолютной погрешности рецептуры жидкостной смеси по каждому компоненту, равной ±10%. При погрешности ±50% огнетушащий эффект уменьшается в два раза, при погрешности 100% огнетушащий эффект пены пропадает.

Для обеспечения требуемой точности дозирования каждого из трех компонентов жидкостной смеси в соответствии с предлагаемым способом необходимо: при формировании заряда жидкостной смеси компоненты в емкости заполнить до одинакового уровня; определить расчетным путем гидравлическое сопротивление линий отбора компонентов; установить степень открытия дозирующих устройств, соответ- ствующую расчетному гидравлическому сопротивлению; осуществить одновременный отбор всех компонентов жидкостной смеси при включении системы пожаротушения.

При таком способе достигается автома- тическое дозирование каждого из компонентов в количестве, пропорциональном его концентрации, величина которого определена мз соотношения:

(Ki+K2+- -+l |-1) (1)

где т- продолжительность подачи жидкостной смеси;

Wj-обьем i-ro компонента;

h - потери напора в линиях отбора компонентов (h const);

Si - гидравлическое сопротивление потоку i-ro компонентов;

Ki,K2...Ki - концентрация 1,2...i-ro компонентов жидкостной смеси.

Алгоритм расчета следующий: задаются значения: г, Wi, KI и точность дозирования погрешностью KI ±0,1 KI; в формулу 1 подставляют такие значения SIH при h const (например, 5 м), при которых соблюдалось бы условие точности дозирования KIH KI ±0,1 Ki; полученное таким образом численное значение подставляют в формулу

S. 0,0827 0|0(ЛД+А), (2)

из которой определяют по сортименту наиболее близкий к расчетному диаметр трубопровода линии отбора 1-го компонента для заданных параметров d ,/3i и fl (плотность, вязкость, гидравлическое трение); Аг- коэффициент гидравлического трения; из (2) находят такое дозирующее устройство (например, пробковый кран, вентиль, поворотный затвор), изменяя степень открытия которого получают такое значение fi, коэффициент, учитывающий вязкость, при котором Si SiH.

В таблице приведены результаты расчв та величины К по формулам (1) и (2) для заявляемого способа и прототипа.

Из таблицы видно, что при подключении емкостей компонентов к насосу через равновеликие по диаметру d 100 трубопроводы линий отбора компонентов будет происходить с равновеликой концентрацией К К К - 0,38. Такое решение дает недопустимую погрешность дозирования от 64% до ± 99%. При такой погрешности не достигается требуемого эффекта пожаротушения пены. При использовании заявляемого способа погрешность дозирования равна нулю.

Для иллюстрации способа рассматривается второй пример подачи двухкомпонент- ной жидкости (пятипроцентного раствора пенообразователя ПО-1) в установку водопен- ного пожаротушения. Для расчета приняты вязкость пенообразователя, vi 4,8 vz- 0,983; плотность пенообразователя р -1,05: jQ2 1,0, Кг. 0,05; Кв 0,95; W 18 Ом3.

Погрешность дозирования пенообразователя при отклонении параметров, рекомендуемых способом, оценивается величиной

Кп - Кп

Д

кй

где Кп - фактическая, а Кп - нормативная подача пенообразователя:

1,5 1,0 0,5 0,3

Кв0,93 0,94 0,95 0,965 0,973

Кп0,07 0,06 0,05 0,035 0,027

А+0,40 +20 0 -30 -46

Погрешность дозирования пенообразователя при отклонении гидравлического сопротивления, S от нормативной величины SH (при фиксированных гн и 5Н): 5/5н 2 1,5 1.0 0,5 0.3 Кв 0,965 0.959 0,95 0,93 0,91 Кп 0,035 0,041 0,05 0,070,09 А -30 .-20 0 +40 +80

Погрешность дозирования пенообразователя при отклонении продолжительности включения подачи Аг от продолжительности работы установки пожаротушения г (при нормативных и фиксированных 5Н и

Зн):

АГ/ТНО 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 .

кв 0,95 0,955 0,96 0,965 0,97 0,975

кп 0.05 0,45 0,04 0.033 0,03 0,025

А О -10 -20 -30 -40 -50

При одновременном влиянии указанных выше факторов, например 0,3; S/SH 2; Аг/г 0,5 значение О/Он 0,2, т.е. в систему пожаротушения будет подаваться не 5%-ный, а 10%-ный водный раствор пенообразователя. Это приведет к почти полной потере огнетушащего эффекта, так как из этого раствора не образуется пена.

Благодаря предложенному способу отпадает необходимость использования эжектора, регулятора и расходомера, что позволяет снизить установочную мощность насосной установки и капвложений на сооружение насосной станции.

0

5

0

5

0

5

0

Формула изобретения

Способ подачи жидкостной смеси для пожаротушения, включающий приготовление смеси компонентов и заполнение емко сти до одинакового уровня, отбор компонентов из емкостей одновременно с подачей воды в напорный трубопровод системы пожаротушения, дозирование их с перемешиванием и подачу смеси компонентов в напорный трубопровод системы пожаротушения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности пожаротушения путем повышения точности дозирования, дозирование каждого компонента производят в количестве, пропорциональном их концентрации, величину которой определяют из соотношения

(.. + к,-1),

где W - общий объем 1-го компонентного состава;

г- продолжительность подачи состава;

h - потери напора в линии подачи компонента;

ft , A

оГ

ческое сопротивление потоку 1-го компонента:

а - коэффициент, учитывающий плотность 1-го компонента;

$ - коэффициент, учитывающий вязкость 1-го компонента;

Д - коэффициент гидравлического трения;

Јi - коэффициент местного сопротивления линии подачи 1-го компонента;

11-длина линии подачи 1-го компонента; di - диаметр линии подачи 1-го компонента;

Ki,K2...Ki-i - концентрация 1,2..Л компонентов в составе (в долях единицы).

Si 0,0827 о # (А + Ц-) - гидравли- dr HP

Я

fc

12

Изобретение относится к противопожарной технике и применяется для дозирования и подачи многокомпонентных жидкостных огнетушащих составов в систему пожаротушения. Цель изобретения - повышение эффективности пожаротушения путем расширения диапазона применения по количеству компонентов и повышений точности дозирования. Емкости заполняют компонентами до одинакового уровня, дозирование компонентов осуществляют одновременно с подачей потока жидкостного состава в систему пожаротушения, причем компоненты дозируют в количестве, определяемом из соотношения, в которое входя г параметры, учитывающие гидравлические характеристики линий подачи компонентов и всего жидкостного потока состава. 1 ил., 1 табл.

15

6

Т

16