Дозуючі пристрої автоматичних пінних установок пожежогасіння

Дозуючі пристрої автоматичних пінних установок пожежогасіння :

  1. Спосіб об’ємного дозування полягає в змішуванні в резервуарі води та піноутворювача в визначених пропорціях.
  2. Дозування піноутворювачів насосами дозаторами – полягає в подачі піноутворювача з ємності в потік води напірного трубопроводу основного насоса через дросельну шайбу насосом дозатором.
  3. Автоматичний дозатор типу ДА з трубкою Вентурі (Мал.17) має струменевий змішувач ежекторного типу, діафрагменно-плунжерний регулятор та з’єднувальні труби. Струменевий змішувач складається з сопла 1, змішувальної камери 2 і дифузора 10. В діафрагменно-плунжерний регулятор входить діафрагма 6, зв’язана з штоком 7, на якому закріплений плунжер 8, з другого боку діафрагма підпружинена. Тиск пружини регулюється гвинтом 4. Плунжер закриває сідло клапана 9 у всмоктуючій порожнині 3. З обох боків в порожнину діафрагми підведені через штуцери 5 імпульсні трубки 11 від труби Вентурі 14, яка встановлена на напірному трубопроводі 12 основного насосу 13.

Дозатор типу ДА встановлюють зазвичай в насосній станції. Піноутворювач в потік води поступає слідуючим чином. Вода всмоктується насосом через всмоктуючий трубопровід з водоймища і подається в напірний трубопровід. Від напірного трубопровода частина води відводиться в струменевий змішувач. З горловини труби Вентурі і напірного трубопроводу вода з перепадом тиску поступає по імпульсним трубкам в протилежні полості діафрагми. В наслідок різниці тисків діафрагми з пружиною віджимаються і плунжер 8, пересуваючись зі штоком 7, відкриває доступ піноутворювачу з всмоктуючої порожнини 3 в змішувальну камеру 2 струменевого змішувача. З струменевого змішувача, піноутворювач

перемішуючись з водою поступає у всмоктуючий трубопровід насосу, а через нього – в розподільчу мережу. Доза піноутворю вача залежить від перепаду тиску створюємого трубою Вентурі. З збільшенням витрати води яка проходить через трубу Вентурі, збільшується перепад тиску, а відповідно і подача піноутворювача в потік води.

4. Змішування піноутворювача з водою дозаторами (пінозмішувачами) ежекторного типу, встановленими в стаціонарних автоматичних установках для захисту резервуарів з горючими рідинами. Пінозмішувачі (Мал. 18)

Мал. 17 Автоматичний дозатор діафрагменого типу

А – струменевий змішувач; Б – схема включення; 1- струменевий насадок; 2- змішувальна камера; 3- всмоктуюча порожнина; 4- регулювальний гвинт; 5- штуцер імпульсної трубки;   6- діафрагма; 7- шток; 8- плунжер; 9- сідло клапана; 10- дифузор; 11- імпульсні трубки; 12- напірний трубопровід; 13- насос; 14- трубка Вентурі

уявляють собою струменеві насоси, розраховані на всмоктування певної кількості піноутворювача. Вони не придатні для використання в установках з змінною витратою розчину. Як і любий струменевий насос , пінозмішувач складається з сопла, змішувальної камери з дифузором. Встановлюють ежекторні  (струменеві) змішувачі на обвідному трубопроводі насосу. При включенні установки пожежогасіння насос 10 всмоктує воду по трубопроводу 9 з резервуара 8. Частина води з напірного трубопровода 11 насоса поступає в дозатор ежекторного типу 7, тиск перед яким контролюється по манометру 6, проходить через сопло 1 і створює розрідження в змішувальній камері 2, в яку всмоктується піноутворювач з ємності 5; отриманий розчин поступає в дифузор 3 та у всмоктуючу трубу насоса 9, а потім в розподільчу мережу 4.

Мал. 18 Автоматичний дозатор ежекторного типу

А – ежектор; Б – схема включення; 1- сопло; 2- змішувальна камера; 3- дифузор; 4- розподільча мережа резервуару; 5- бак з піноутворювачем; 6- манометр; 7- струменевий змішувач; 8- резервуар з водою; 9- всмоктуючий трубопровід; 10- насос; 11- напірний трубопровід

Призначення, класифікація та область використання автоматичних установок пінного пожежогасіння.

Автоматичні установки пінного пожежогасіння  призначені для знаходження та ліквідації або локалізації пожеж і загорань, а також сигналізації про їх виникнення на промислових об’єктах і в складських приміщеннях.

По способу дії на осередок пожежі установки поділяють на загальноповерхневого, локально-поверхневого, загальнооб’ємного, локальнооб’ємного та комбінованого гасіння.

Пінні УАПГ загальноповерхневого типу: дренчерні – для захисту всієї розрахункової площі; установки для захисту резервуарів з горючими рідинами.

Пінні УАПГ локально-поверхневого типу : спринклерні – для захисту окремих апаратів, трансформаторів, окремих дільниць приміщень; дренчерні – для захисту окремих об’єктів, апаратів.

Пінні УАПГ загальнооб’ємного типу : призначені для заповнення захищаємих об’ємів.

Пінні УАПГ локально-обємного типу використовують для заповнення окремих об’ємів технологічних апаратів, повітроводів, невеликих вбудованих складських приміщень та ін.

В комбінованих УАПГ з’єднані схеми установок локально-поверхневого та локальнооб’ємного гасіння, які використовуються для одночасної подачі піни в об’єм або по поверхні технологічних апаратів і на поверхню біля них.

По способу дозування піноутворювача в потік води установки поділяють на установки з використанням готового розчину , з подачею піноутворювача насосами дозаторами і автоматичними дозаторами ежекторного типу.

Пінні зрошувачі та генератори. Для утворення повітряно-механічної піни і подачі її в осередок пожежі використовують пінні зрошувачі і генератори. Зрошувачі пінні спринклерні ОПС (діафрагмені) та ОПСР (розеточні) та зрошувачі пінні дренчерні ОПД (( діафрагмені) і ОПДР (розеточні) призначені для отримання повітряномеханічної піни низької кратності з водяних розчинів піноутворювача і для розподілу піни по захищаємій площі.

Зрошувач типу ОПСР (Мал. 13 ), в нижню частину штуцера  3 якого ввернутий спринклер, працює слідуючим чином. При нагріванні легкоплавкий замок 7 розплавляється, і перестає утримувати важелі 2, центральний з яких (вертикальний) утримує запірний клапан 4. Після розпаду замка він разом з важелями і запірним клапаном викидається назовні. Розчин піноутворювача виходить через отвір 3 в штуцері, який запресований в дифузор (раструб) 5, вдаряється об розетку 1 і розпилюється. Через отвори в верхній частині дифузора (їх чотири завдяки турбулізації середовища та деякому розрідженню створюємому струменем розчину) ежектується повітря, яке інтенсивно перемішуючись з роздрібненим розчином на стінках дифузору утворює піну кратністю 4-20.

Мал. 13 Пінний зрошувач типу ОПСР

1- розетка; 2- важелі; 3- штуцер; 4- клапан; 5- корпус дифузору; 6- отвір; 7- легкоплавкий замок

Утворення піни в зрошувачі ОПДР проходить аналогічним чином.

Час спрацювання теплового замка (в залежності від температури його руйнування) складає 210-390 с.

Мал. 14 Спринклер пінний діафрагмений

1- нижня діафрагма; 2- отвір; 3- корпус зрошувача; 4- клапан; 5- легкоплавкий замок; 6- дифузор; 7- шток; 8- натяжна гайка

Процес роботи зрошувачів типу ОПС та ОПД протікає декілька складніше. При виникненні пожежі нагрівається і розплавляється тепловий замок 5 (Мал. 14) утримуючий в закритому положенні клапан 4 через шток 7 і натяжну гайку 8. Після руйнування теплового замка клапан 4 через прорізь викидається назовні, Шток опускається і зависає на нижній діафрагмі 1 діафрагменого розпилювача, а натяжна гайка з розтяжками теплового замка 5 викидається з корпусу зрошувача 3. Струмінь розчину, який поступає в зрошувач по

отвору в штуцері 3, який переходить в конічний, «зрізається» по діаметру конічними поверхнями діафрагм і, таким чином, поступає на поверхню діафрагм у вигляді плоского струменю. Плоскі струмені розчину, які сходять з трьох верхніх діафрагм, набуваючи турбулентного характеру, захоплюють повітря яке поступає в зрошувач через отвір 2, і вдаряються в стінку дифузора 6. На стінці дифузора розчин піноутворювача інтенсивно перемішується з повітрям і утворює повітряно-механічну піну. Плоскі струмені які сходять з двох нижніх діафрагм, не вдаряються в стінки дифузора, а підхоплюють піну яка стікає по його утворюючій і розподіляються по захищаємій площі. Зрошувач ОПД працює аналогічним чином.

Зрошувач типу ОЕ (Мал.15) складається з корпусу 1 та вкладишу 2 з чотирма прорізами. Вкладиш зміщений відносно центру корпуса. Струмінь розчину піноутворювача закручується в корпусі і виходить через вихідний отвір у вигляді крапельного потоку з кутом розкриття 90°.

Мал. 15  Зрошувач евольвентний

1- корпус; 2- вкладиші з 4-ма прорізами

Для отримання повітряно-механічної піни середньої кратності (до 100) промисловість випускає два типи генераторів – ГПСС та ГДСМ (ГЧСМ). Генератори типу ГПСС виготовляють в трьох модифікаціях : ГПСС-200, ГПСС-600 та ГПСС-2000 продуктивністю по піні відповідно 200, 600 та 2000 л/с. Генератори мають однакову конструкцію та відрізняються тільки габаритами.

Генератор ГПСС (Мал.16) складається з розпилювача відцентрового типу 4, корпуса 3 який має конфузорну, дифузорну та направляючу 1 частини та пакета сіток 2,

Мал. 16   ГПСС

1- направляюча частина для струменю піни; 2- пакет сіток; 3- корпус; 4- відцентровий розпилювач

розташованого між дифузорною і направляючою частинами корпусу. Розпилювач з корпусом з’єднані металевими скобами. Водяний розчин піноутворювача, поступаючи у відцентровий розпилювач, утворює крапельний струмінь, який при русі в корпусі підсмоктує оточуюче повітря через конфузорну частину. Поступаючий на пакет сіток потік утворює повітряно-механічну піну. Робочий напір біля розпилювача 0,4 – 0,6 МПа (4 —  6 кгс/см кв)

Автоматичні установки пінного пожежогасіння

В 1902 р. російський інженер А.Г.Лоран запропонував використовувати піну для гасіння пожеж. Ця піна була названа хімічною. А.Г.Лоран розробив пінний вогнегасник і стаціонар ну установку пінного пожежогасіння з подачею лужного та кислотного розчинів по трубам до місця пожежі.

Пошуки більш ефективного та зручного використання пінного засобу пожежогасіння привели до отримання більш простої газомеханічної піни.

Перша стаціонарна установка пінного пожежогасіння була створена наприкінці 20-х років.  Установка складалась з двох ємностей з кислотним і лужним розчинами з яких по трубопроводам розчини подавались під тиском повітря до пінних зрошувачів. Пінні зрошувачі являли собою спринклер з тепловим легко плавким замком. Піна утворювалась в результаті реакції між лужним та кислотним розчинами в об’ємі спринклера, а потім розподілялась по захищаємій площі. З-за складності роздільного зберігання компонентів під тиском газу та їх хімічної агресивності, а також через необхідність улаштування подвійного трубопроводу запропонована установка не знайшла широкого використання.

Автоматичні установки пінного пожежогасіння почали розробляти у в 1960-1963 рр. Їх принципові схеми мало відрізнялись від схем спринклерних і дренчерних установок водяного пожежогасіння. Було додатково встановлено дозуючий піноутворюючий пристрій і змінена конструкція пінного зрошувача (генератора для утворення піни). В послідуючі роки (1965-1968) такі схеми були використані в автоматичних установках для гасіння пожеж резервуарів  з горючими рідинами. В якості піноутворюючих пристроїв в них використовувались стаціонарні генератори типу ГПС.