Способ подачи жидкостной смеси для пожаротушения

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s А 62 С 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4718014/12 (22) 24.05.89 (46) 15.10.91. Бюл, М 38 (71) Московский инженерно-строительный институт им. В.В,Куйбышева (72) Е.Н,Иванов, В.P.Íèêèòèí, А.В.Барсегянц и А.Я.Рачинский (53) 614.843 (088.8) (56) Баратов А.Н., Иванов E.Í. Пожаротушение на предприятиях химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. М.: Химия, 1971. (54) СПОСОБ ПОДАЧИ ЖИДКОСТНОЙ

СМЕСИ ДЛЯ ПОЖАРОТУШЕНИЯ (57) Изобретение относится к противопожарной технике и применяется для дозироИзобретение относится к противопожарной технике и применяется для образования, дозирования и подачи многокомпонентн ых 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

I-oe количество емкостей для хранения жидкостных компонентов, из которых образуется жидкостная смесь для тушения пожара.

Равновеликие по высоте д емкости запол„„5IJ „„1683783 А1 вания и подачи многокомпонентных жидкостных огнетушащих составов в систему пожаротушения. Цель изобретения повышение эффективности пожаротушения путем расширения диапазона применения по количеству компонентов и повышения точности дозирования. Емкости заполнвот компонентами да одинакового уровня, доэирование компонентов осу цествляют одновременно с подачей потока жидкостного состава в систему пожаротушения, причем компоненты дозируют в количестве, определяемом из соотношения, в которое входят параметры, учитывающие гидравлические характеристики линий подачи компонентов и всего жидкостного потока состава. 1 ил., 1 табл. няют пропорционально концентрации из расчета ()

И! = O r — \И (Кз+К +...I:i-1). (1) leo где Q — подача смеси. (Д

Все емкости, размещенные выше аси насоса 1, соединены с всасывающими патрубкам 2 через самостоятельные линии 3, 4, 5 для подачи компонентов 1, 2...l, На этих пииивх распопохкеиы аапорио-пусковые узлы 6, 7, 8 и дозирующие устройства 9, 10, 11.

В помещении, где возможно возникновение i .очага пожара, расположен пожарный иэвещатель 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.

1683783

Дозирование компонентов и подача жидкостной смеси в систему пожаротушения осуществляется следующим образом.

Для тушения пожара необходима подача жидкостной смеси, содержащей i-oe количество компонентов требуемой концентрации. Для этого емкости 17-19 для хранения

1, 2...Но компонентов заполняют до одинакового уровня, При пожаре пожарный извещатель 12 реагирует на один иэ 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 узлов 6, 7, 8 и контрольно-пускового узла 15.

Во всасывающей линии 2 насоса 1 развивается разрлжение и каждый из 1,2...i-компонентов под действием гидростатического напора (2 . -д) поступает через дозирующие устройства 9, 10 в насос 1.

Длл иллюстрации рассматривается пример способа дозирования и подачи трехкомпонентной жидкости, В результате проведенных исследований установлено, что наибольшая эффективность работы системы пожаротушения достигается при дозировании и подаче жидкостной смеси, содержащей следующие концентрации компонентов; вода — 0,93; пенообразователь П0-1-0,06; полиакриламид — 0,01. Огнетушащий эффект пены, получаемой иэ приведенной выше жидкостной смеси, не изменяется при абсолютной погрешности рецептуры жидкостной смеси по каждому компоненту, равной Ы0%. При погрешности 50% огнетушащий эффект уменьшается в два раза, при погрешности

100% огнетушащий эффект пены пропадает.

Для обеспечения требуемой точности доэирования 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, соответствующую 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, пропорционэпьном его концентрации, величина которого определена из соотношения:

К! — / (К1 + К2 +,, + Ki — 1), (1) г

Wl l Si где г- продолжительность подачи жидкостной смеси;

W -объем i-го компонента;

h — потери напора в линиях отбора компонентов (h = const);

SI — гидравлическое сопротивление потоку i-го компонентов;

К1,К2...Ki — концентрация 1,2...l-го компонентов жидкостной смеси.

Алгоритм расчета следующий: задаются значения: t, Wi, Ki и точность дозирования погрешностью К ч-0,1 Ki; в формулу 1 подставляют такие значения $i" при h = const (например, 5 м), при которых соблюдалось бы условие точности дозирования Ki

= Ki й0,1Ki; полученное таким образом численное значение подставляют в формулу

$ =0,082701P (k — + — ), (2)

di dt из которой определяют по сортименту наиболее близкий к расчетному диаметр трубопровода линии отбора i-го компонента для заданных параметров а,ф и П (плотность, вязкость, гидравлическое трение); Ь— коэффициент гидравлического трения; из (2) находят такое дозирующее устройство (например, пробковый кран, вентиль, поворотн ы и затвор), . изменяя степень отк рытия которого получают такое значение ф, коэффициент, учитывающий вязкость, при котором Si — $1 .

В таблице приведены результаты расчета 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 двухкомпонентной жидкости (пятипроцентного раствора пенообразователя ПО-1) в установку водопенного пожаротушения. Для расчета приняты вязкость пенообразователя, и1= 4,8 10;.

-б:

w= 0,983; плотность пенообраэователя р1=

= 1,05; >2= 1,0, Кп = 0,05; Кв = 0,95: W = 18

ОМ3

1683783

Погрешность дозирования пенообразователя при отклонении параметров, рекомендуемых способом, оценивается величиной д K — Кп хКд где Кн — фактическая, а Кп"- — нормативная подача пенообразователя: д/дн......2 1,5 1,0 0,5 0,3

К ...„.0,93 0,94 0,95 0,965 0,973

КП....„0,07 0,06 ОЯ5 0,035 0,027

Л ......+0,40 +20 О -30 -46

Погрешность дозирования пенообразователя при отклонении гидравлического сопротивления, S от нормативной величины

Ян (при фиксированных хн и д,):

S/$н 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 О 05 0,07 0,09

A -30 -20 О +40 +80

Погрешность дозирования пенообразователя при отклонении продолжительности включения подачи Лt от продолжительности работы установки пожаротушения г(при нормативных и фиксированных дн и

Бн):

Л t/Т н......О О, 1 0,2 0,3 0,4 0,5 кв."." 0,95 0,955 0,96 0,965 0,97 0,97Á 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 д/дн= 0,3;

S/SH =2; Atlt= 0,5 значение Q/QH 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.

Формула изобретения

Способ подачи жидкостной смеси для пожаротушения, включающий приготовле5 ние смеси компонентов и заполнение емкости до одинакового уровня, отбор компонентов из емкостей одновременно с подачей воды в напорный трубопровод системы пожаротушения, дозирование их с пе10 ремешиванием и подачу смеси компонентов в напорный трубопровод системы пожаротушения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности пожаротушения путем повышения точности дози15 рования, дозирование каждого компонента производят в количестве, пропорциональном их концентрации, величину которой oltределяют из соотношения

20 к = — / — — (К1+к2+... +Ki — >), %

W SI где W — общий обьем I-го компонентного состава;

t — продолжительность подачи состава;

25 h — потери напора в линии подачи компонента;

SI = 0,0827 а p((4 — + — ) — гидравлиб 4)

,б dt ческое сопротивление потоку I-го компонен30 „.

Q — коэффициент, учитывающий плотность I-го компонента;

Pi — коэффициент, учитывающий вязкость I-ro компонента; — коэффициент гидравлического трения; ф — коэффициент местного сопротивления линии подачи 1-го компонента;

1< — длина линии подачи 1-ro компонента; б — диаметр линии подачи I-ro компонента;

К1,К2...KI-1 — концентрация 1,2... I компонентов в составе (в долях единицы).

1683783

Численные значения показателя

Размерность

Показатели

П ототип

Il е лагаемый способ

600

600 с з

166

12

166

12

6 мм

100

64

173

173

173

12,26

20000 доли ед.

0.33

0,33

0,33

0,93

0,06

0,01 100

К1ч воды пвнообрвэоватвля полизкрилвмида

-64

+60

+99

Редактор M,Toâòèí

Заказ 3458 Тираж Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательскйй комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Продолхительность t

Объем VII, воды пенообрззователя

4 палиакриламидв

Диаметр трубопроводе для подачи d . воды пеноабразоввтеля поливкрилзмидв

Высота заполнения емкости, воды пенообразоввтеля поливкриламидв

Гидравлическое сопротивление потоку воды я сз/мз пенообразователя полиакриламида

Концентрация компонента в жидкостном смеси

00À< пенообразоввтеляэ полиакрилвмида

Погрешность дозирования

Составитель ЛЛрохорова

Техред М,Моргентал Корректор С,Шевкун