Устройство для хранения пенообразователя и его пропорционального смешивания с водой при пожаротушении
Устройство для хранения пенообразователя и его пропорционального смешивания с водой при пожаротушении предназначено для приготовления водного раствора пенообразователя определенной концентрации непосредственного перед подачей в систему пожаротушения, установленную в резервуаре с нефтью или нефтепродуктами, в помещениях нефтеперекачивающих станций, авиационных ангарах и т.п. В смеситель (6) подают пенообразователь из баков (1, 2) по линии (15) и воду из другого источника (на фигурах не показан), а на выходе смесителя (6) получают водный раствор пенообразователя определенной концентрации. Внутри двух баков (1, 2) установлена мембрана (3), делящая баки (1, 2) на отсеки: для воды (5) и пенообразователя (6). Вода, подаваемая в смеситель (6), частично проходит в него, а частично поступает в баки (1, 2) по линии (10), вытесняя пенообразователь посредством мембраны (3) в линию (15). На линии (15) установлена калибровочная диафрагма пенообразователя (16). Диаметр дозирующего отверстия диафрагмы (16) определяет концентрацию пенообразователя в водном растворе. Присоединенные к бакам (1, 2) концы линий воды (10) и пенообразователя (15) выполнены в виде развилин, части каждой из которых зеркально равны. За счет этого при переключении устройства с режима одновременной работы баков на режим одиночной работы бака (1) или (2) не требуется менять диаметр калибровочной диафрагмы пенообразователя (16) для сохранения неизменной концентрации пенообразователя в одном растворе.
3 ил.
Полезная модель относится к смешиванию жидкости с жидкостью в постоянной пропорции независимо от расхода конечного продукта смешивания и может быть использована для приготовления водного раствора пенообразователя определенной концентрации непосредственно перед подачей в систему пожаротушения, установленную в резервуаре с нефтью или нефтепродуктами, в помещениях нефтеперекачивающих станций, авиационных ангарах и т.п.
Известно устройство для хранения пенообразователя и его пропорционального смешивания с водой при пожаротушении, которое производит фирма Sabo Espanola, Испания, модель MXC-I-2X (Каталог фирмы Sabo Espanola, Барселона, Испания, стр.16-17, 21.01.2004 г., см.
Также http://www.sabo-esp.com/contraincendios2005/escontraincendios/prod_esp/mxc-i-2x.html) И которое производит фирма Fabbrica apparecchiature anticendio, Италия (www.fasspa.net), модель Fx2 и модель FIx2 (http://www.fasspa.net/schede%20tecniche/Premescolatori%20pdf/SCHEDAtecnicaPremFX2.pdf) (http://www.fasspa.net/schede%20tecniche/Premescolatori%20pdf/SCHEDAtecnicaPremFIx2.pdf) (http://www.ptv-centre.ru/content/view/68/92/)
Устройство содержит два бака. В каждом баке расположена мембрана делящая внутреннюю полость бака на отсек для пенообразователя и отсек для воды, подаваемой в бак при пожаротушении.
Устройство включает также смеситель в виде емкости с входным отверстием для подачи воды и выходным отверстием для водного раствора пенообразователя. Внутри смесителя установлен дозатор воды.
Линия подачи воды в баки присоединена одним концом к смесителю до дозатора воды по ходу движения потока в смесителе, а другой конец этой линии представляет собой развилину, части которой присоединены
по одной к отсеку для воды каждого бака. Части развилины линии подачи воды не равны по длине и конфигурации.
Линия вытесненного водой из баков пенообразователя присоединена одним концом к смесителю после дозатора воды по ходу движения потока в смесителе. На этом конце линии установлена калибровочная диафрагма пенообразователя. Другой конец линии представляет собой развилину, части которой присоединены по одной к отсеку пенообразователя каждого бака. Части развилины линии пенообразователя не равны по длине и конфигурации.
Во входное отверстие смесителя устройства подают воду. Вода частично проходит через дозатор воды, а частично поступает по линии подачи воды через соответствующую часть развилины в бак. При этом запорная арматура на другой части развилины находится в положении «закрыто», герметично перекрывая эту часть и препятствуя проходу воды. По мере увеличения количества воды в баке возрастает ее давление через мембрану на пенообразователь. Пенообразователь вытесняется водой из бака по линии, присоединенной к смесителю после дозатора воды. Причем пенообразователь сначала поступает из отсека для пенообразователя в часть развилины, присоединенной к баку. Другая часть развилины, присоединенная к отсеку для пенообразователя резервного, неработающего бака, герметично закрыта запорной арматурой. Затем пенообразователь поступает по линии пенообразователя через калибровочную диафрагму в смеситель. Диаметр отверстия калибровочной диафрагмы пенообразователя обеспечивает требуемую концентрацию пенообразователя в водном растворе. В смесителе происходит смешивание воды, прошедшей через дозатор воды, и пенообразователя, вытесненного водой из бака и прошедшего через калибровочную диафрагму. Через выходное отверстие смесителя полученный водный раствор пенообразователя заданной концентрации
поступает на установку пожаротушения (пеногенератор, гидромонитор и т.п.)
Эксплуатационный режим описанного выше устройства для хранения пенообразователя и его пропорционального смешивания с водой при пожаротушении предполагает поочередное включение в работу каждого из баков. Один бак считается основным, а второй резервным.
При полном расходе пенообразователя в основном баке герметично перекрывают запорной арматурой часть развилины линии подачи воды и часть развилины линии пенообразователя, присоединенные к основному баку, и открывают части развилин, ведущие к резервному баку. В результате, основной бак выводится из работы, а резервный бак включается в работу.
Поочередное включение баков в работу позволяет вновь заполнить пенообразователем пустой бак, содержимое которого израсходовано в процессе работы, в то время как другой заполненный пенообразователем бак участвует в дозировании, или произвести инспекцию и ремонт бака.
Это устройство принято за наиболее близкий аналог к заявляемой полезной модели.
Для обеспечения большого расхода водного раствора пенообразователя существует необходимость одновременной работы баков с возможностью отключения одного из баков для инспекции и ремонта. Поскольку части развилин линии подачи воды и линии пенообразователя разной длины и конфигурации, то гидравлические потери в каждой части развилин разные. Может возникнуть ситуация, когда необходимо отключить бак, линии которого обладают меньшими гидравлическими потерями, и в работе останется бак с большими гидравлическими потерями в линиях. При этом на входе пенообразователя в калибровочную диафрагму давление пенообразователя и, следовательно, его расход будет меньше, чем при одиночной работе бака с меньшими гидравлическими потерями в его
линиях или при одновременной работе баков. (При одновременной работе баков расход на входе в калибровочную диафрагму пенообразователя определяется прохождением воды и пенообразователя в линиях с меньшими гидравлическими потерями).
В результате, через калибровочную диафрагму пенообразователя проходит меньшее количество пенообразователя за одинаковый период времени, и концентрация пенообразователя становиться ниже требуемого значения. Поэтому при одиночной работе бака, в линиях которого гидравлические потери выше, требуется менять имеющуюся калибровочную диафрагму на калибровочную диафрагму с дозирующим отверстием большего диаметра. Необходимость смены калибровочной диафрагмы пенообразователя при смене режима работы устройства с одновременной работы баков на одиночную работу бака, в линиях которого гидравлические потери выше, является недостатком данного устройства, делающим устройство менее удобным в эксплуатации и техническом обслуживании.
Задачей полезной модели является создание устройства для хранения пенообразователя и его пропорционального смешивания с водой при пожаротушении, в котором баки должны работать как одновременно, так и по одиночке при одной и той же калибровочной диафрагме пенообразователя с одним и тем же диаметром ее дозирующего отверстия.
Технический результат заключается в обеспечении равных гидравлических потерь в частях развилины линии подачи воды, а также равных гидравлических потерь в частях развилины линии пенообразователя за счет конструктивного выполнения этих частей.
Как и наиболее близкий аналог устройство для хранения пенообразователя и его пропорционального смешивания с водой при пожаротушении содержит, по меньшей мере, два бака, в каждом из которых расположена мембрана, делящая внутреннюю полость каждого
бака на отсек для пенообразователя и отсек для воды, подаваемой в бак при пожаротушении, смеситель в виде емкости с входным отверстием для подачи воды, выходным отверстием для водного раствора пенообразователя и с установленным внутри дозатором воды, линию подачи воды в баки, присоединенную одним концом к смесителю до дозатора воды по ходу движения потока в смесителе, с другим концом, выполненным в виде развилины, части которой присоединены по одной к отсеку для воды каждого бака и снабжены запорной арматурой, линию вытесненного водой из баков пенообразователя, один конец которой с установленной на нем калибровочной диафрагмой пенообразователя присоединен к смесителю после дозатора воды по ходу движения потока в смесителе, а другой конец выполнен в виде развилины, части которой присоединены по одной к отсеку пенообразователя каждого бака и снабжены запорной арматурой.
В отличие от наиболее близкого аналога части развилины линии подачи воды, также как и части развилины линии вытесненного водой из баков пенообразователя, выполнены в виде зеркально равных друг другу тел.
На фигурах 1, 2 и 3 изображены соответственно следующие виды заявляемого устройства: спереди, слева и сверху.
Устройство изображено на фигурах 1-3 со следующими обозначениями:
1 - первый бак,
2 - второй бак,
3 - мембрана,
4 - отсек для пенообразователя,
5 - отсек для воды,
6 - смеситель,
7 - входное отверстие смесителя,
8 - выходное отверстие смесителя,
9 - дозатор воды,
10 - линия подачи воды,
11 - одна часть развилины линии подачи воды,
12 - другая часть развилины линии подачи воды,
13 - запорная арматура на одной части развилины линии подачи воды,
14 - запорная арматура на другой части развилины линии подачи воды,
15 - линия пенообразователя,
16 - калибровочная диафрагма пенообразователя,
17 - одна часть развилины линии пенообразователя,
18 - другая часть развилины линии пенообразователя,
19 - запорная арматура на одной части развилины линии пенообразователя,
20 - запорная арматура на другой части развилины линии пенообразователя.
Заявляемое устройство для хранения пенообразователя и его пропорционального смешивания с водой при пожаротушении содержит, по меньшей мере, два бака (позиции 1 и 2). В каждом баке 1, 2 расположена мембрана 3. Мембрана 3 делит внутреннюю полость бака 1 и бака 2 на отсек 4 для пенообразователя и отсек 5 для воды, подаваемой в бак при пожаротушении. Отсеки 4 и 5 могут быть с любой стороны мембраны 3.
Смеситель 6 выполнен в виде емкости с входным отверстием 7 для подачи воды и выходным отверстием 8 для водного раствора пенообразователя. Внутри смесителя 6 установлен дозатор воды 9. Дозатор воды 9 может быть выполнен, например, в виде трубки Вентури или шайбы с отверстием, чей диаметр определяет дозирование.
К смесителю 6 присоединена линия подачи воды 10 в баки 1 и 2. Линия 10 присоединена к смесителю 6 до дозатора воды 9 по ходу движения потока в смесителе 6. Другой конец линии 10 представляет собой развилину. Части 11 и 12 развилины присоединены по одной к
отсеку 5 для воды каждого бака 1 и 2. На фигурах 1-3 показано в качестве примера, что часть 11 присоединена к отсеку 5 для воды бака 1, а часть 12 присоединена к отсеку 5 для воды бака 2.
Части 11 и 12 снабжены соответственно запорной арматурой 13 и 14, например, шаровыми кранами для герметичного запирания каждой части 11, 12.
К смесителю 6 также присоединена линия 15 пенообразователя, вытесненного водой из баков 1 и 2. Линия 15 присоединена к смесителю 6 после дозатора воды 9 по ходу движения потока в смесителе 6. На этом конце линии 15 установлена калибровочная диафрагма 16 пенообразователя. Диафрагмой 16 может являться шайба с отверстием, диаметр которого определяет дозирование пенообразователя в водном растворе. Другой конец линии 15 выполнен в виде развилины. Части 17 и 18 развилины присоединены по одной к отсеку 4 пенообразователя каждого бака 1 и 2. На фигурах 1-3 показано в качестве примера, что часть 17 присоединена к отсеку 4 бака 1, а часть 18 присоединена к отсеку 4 бака 2.
Части 17 и 18 снабжены соответственно запорной арматурой 19 и 20 для их герметичного запирания.
Части 11 и 12 развилины линии 10 подачи воды выполнены в виде зеркально равных друг другу тел. Части 17 и 18 развилины линии 15 вытесненного водой из баков пенообразователя также выполнены в виде зеркально равных друг другу тел.
Устройство работает следующим образом.
При одновременной работе баков 1 и 2 запорная арматура 13, 14, 19 и 20 (например, шаровые краны) находится в положении «открыто».
Во входное отверстие 7 смесителя 6 подают воду. Вода проходит через дозатор воды 9, а также поступает по линиям 10 подачи воды через часть 11 и часть 12 в отсеки 5 для воды бака 1 и бака 2. По мере
увеличения количества воды в отсеках 5 баков 1 и 2 возрастает давление воды через мембрану 3 на пенообразователь, находящийся в отсасе 4 каждого бака 1, 2. Пенообразователь вытесняется водой из бака 1 и бака 2 в линию 15, присоединенную к смесителю 6 после дозатора воды 9. Причем пенообразователь сначала поступает из отсеков 4 в части 17 и 18 линии 15. Затем пенообразователь поступает по линии 15 через калибровочную диафрагму пенообразователя 16 в смеситель 6. Диаметр отверстия калибровочной диафрагмы пенообразователя 16 обеспечивает требуемую концентрацию пенообразователя в водном растворе. В смесителе 6 происходит смешивание воды, прошедшей через дозатор воды 9, и пенообразователя, вытесненного водой из баков 1 и 2 и прошедшего через калибровочную диафрагму 16. Полученный водный раствор пенообразователя заданной концентрации выходит из отверстия 8 смесителя 6 и поступает на установку пожаротушения (пеногенератор, гидромонитор и т.п.).
В случае необходимости одиночной работыбака 1 или 2, например, во время ремонта одного из баков 1 или 2 производят следующие действия.
Для одиночной работы бака 1 затвор запорной арматуры 14 на частив линии 12 переводят в положение «закрыто». То есть перекрывают подачу воды в бак 2. Герметично закрывают запорную арматуру 20 на части 18 линии пенообразователя 15 для предотвращения попадания пенообразователя из части 17, присоединенной к баку 1, в бак 2 Запорная арматура 13 на части 11 линии 10 подачи воды и запорная арматура 19 на части 17 линии пенообразователя 15 находятся в положении «открыто».
Во входное отверстие 7 смесителя 6 подают воду. Вода проходит через дозатор воды 9, а также поступает по линии 10 подачи воды через часть 11 в отсек 5 бака 1. По мере увеличения количества воды в отсеке 5 возрастает ее давление через мембрану 3 на пенообразователь, находящийся в отсеке 4 бака 1. Пенообразователь вытесняется водой из
бака 1 в линию 15, присоединенную к смесителю 6 после дозатора воды 9. Причем пенообразователь сначала поступает из отсека 4 в часть 17 линии 15. Затем пенообразователь поступает по линии 15 через калибровочную диафрагму пенообразователя 16 в смеситель 6. В смесителе 6 происходит смешивание воды, прошедшей через дозатор воды 9, и пенообразователя. Через выходное отверстие 8 смесителя 6 полученный водный раствор пенообразователя заданной концентрации поступает на установку пожаротушения.
Для одиночной работы бака 2 герметично закрывают запорную арматуру 13 на части 11 линии 10 и перекрывают доступ воде в бак 1. Запорную арматуру 19 на части 17 линии пенообразователя 15, идущей от бака 1, также герметично закрывают. При этом запорная арматура 14 на части 12 линии 10 и запорная арматура 20 на части 18 линии 15 открыта.
Во входное отверстие 7 смесителя 6 подают воду. Вода проходит через дозатор воды 9, а также поступает по линии 10 подачи воды через часть 12 в отсек 5 для воды бака 2. По мере увеличения количества воды в отсеке 5 возрастает ее давление через мембрану 3 на пенообразователь, находящийся в отсеке 4 бака 2. Пенообразователь вытесняется водой из бака 2 в линию 15, присоединенную к смесителю 6 после дозатора воды 9. Причем пенообразователь сначала поступает из отсека 4 в часть 18 линии 15. Затем пенообразователь поступает по линии 15 через калибровочную диафрагму пенообразователя 16 в смеситель 6. В смесителе 6 происходит смешивание воды, прошедшей через дозатор воды 9, и пенообразователя, вытесненного водой из бака 2. Полученный водный раствор пенообразователя заданной концентрации поступает на установку пожаротушения через выходное отверстие 8 смесителя 6.
Части 11 и 12 развилины линии 10 подачи воды, также как и части 17 и 18 развилины линии 15 вытесненного водой из баков пенообразователя выполнены в виде зеркально равных друг другу тел. Следовательно,
гидравлические потери в части 11 равны гидравлическим потерям в части 12, а гидравлические потери в части 17 равны гидравлическим потерям в части 18.
Поэтому при выключении из работы устройства бака 1 или бака 2 не меняется давление пенообразователя и, следовательно, его расход на входе пенообразователя в калибровочную диафрагму.
В результате, как при одновременной работе двух баков 1 и 2, так и при одиночной работе бака 1 или 2 через одну и ту же калибровочную диафрагму пенообразователя с неизменным диаметром ее дозирующего отверстия проходит одинаковое количество пенообразователя за одинаковый период времени. То есть концентрация пенообразователя неизменна.
Поэтому в заявляемом устройстве при переходе с одновременной работы баков 1 и 2 на одиночную работу бака 1 или 2 не требуется менять калибровочную диафрагму 16 на диафрагму с дозирующим отверстием большего диаметра, как это пришлось бы делать в наиболее близком аналоге.
Таким образом, поскольку в заявляемой устройстве гидравлические потери в части 11 равны потерям в части 12 развилины линии 10 подачи воды, а гидравлические потери в частях 17 равны потерям в части 18 развилины линии 15 пенообразователя, то обеспечивается одновременная и одиночная работа баков 1 или 2 при одной и той же калибровочной диафрагме пенообразователя 16 с одним и тем же диаметром ее дозирующего отверстия.
Устройство для хранения пенообразователя и его пропорционального смешивания с водой при пожаротушении содержит, по меньшей мере, два бака, в каждом из которых расположена мембрана, делящая внутреннюю полость каждого бака на отсек для пенообразователя и отсек для воды, подаваемой в бак при пожаротушении, смеситель в виде емкости с входным отверстием для подачи воды, выходным отверстием для водного раствора пенообразователя и с установленным внутри дозатором воды, линию подачи воды в баки, присоединенную одним концом к смесителю до дозатора воды по ходу движения потока в смесителе, с другим концом, выполненным в виде развилины, части которой присоединены по одной к отсеку для воды каждого бака и снабжены запорной арматурой, линию вытесненного водой из баков пенообразователя, один конец которой с установленной на нем калибровочной диафрагмой пенообразователя присоединен к смесителю после дозатора воды по ходу движения потока в смесителе, а другой конец выполнен в виде развилины, части которой присоединены по одной к отсеку пенообразователя каждого бака и снабжены запорной арматурой, отличающееся тем, что части развилины линии подачи воды, также как и части развилины линии вытесненного водой из баков пенообразователя выполнены в виде зеркально равных друг другу тел.
