Пожарный смеситель-дозатор

Полезная модель относится к области противопожарной техники, в частности к системам пенного пожаротушения, предназначена для пропорционального смешивания концентрата пенообразователя с водой с целью приготовления рабочего (водного) раствора пенообразователя непосредственно перед подачей его в систему пожаротушения.
Из уровня техники известно устройство для хранения пенообразователя и его пропорционального смешивания с водой при пожаротушении (RU 88971, МПК А62С5/00, опубл. 27.11.2009 г.), содержащее смеситель с входным отверстием для подачи воды и выходным отверстием для водного раствора пенообразователя. Внутри смесителя установлено сопло, например, в виде шайбы. Линия подачи воды соединена со смесителем до сопла и присоединена к баку. На линии подачи воды в бак установлены: фильтр, счетчик расхода, запорное устройство (шаровый кран, задвижка и т.п.), манометр и предохранительный клапан. Линия вытесненного из бака пенообразователя присоединена к смесителю через калибровочный дроссель после сопла. На линии вытесненного из бака пенообразователя установлены манометр и запорное устройство.
Из уровня техники также известен бак с дозатором (RU 102513, МПК А62С3/00, опубл. 10.03.2011 г.), выполненным в виде емкости с входным отверстием для подачи воды, выходным отверстием для водного раствора пенообразователя и с установленной внутри калибровочной диафрагмой. На трубопроводе подачи воды, соединенном с дозатором до калибровочной диафрагмы, установлен клапан для снижения давления, кран перекрытия и манометр, позволяющий отслеживать давление в системе. На трубопроводе подачи пенного концентрата, соединенном с дозатором после калибровочной диафрагмы, установлено калибровочное отверстие, расходомер, кран перекрытия и обратный клапан. Дозатор снабжен двумя манометрами: один - на трубопроводе пенного концентрата, другой - на дозаторе.
В качестве ближайшего аналога (прототип) выбран смеситель-дозатор бака-дозатора БДП «Гобсек», производитель ООО НПО "СИБИРСКИЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬ" г. Томск (http://www.nposibmach.ru/content/files/RE_BDP_G_Gobsek_0612.pdf). Смеситель-дозатор выполнен в виде емкости с входным отверстием для подачи воды, выходным отверстием для водного раствора пенообразователя и с установленной внутри соплом. К смесителю-дозатору присоединен трубопровод подачи воды в бак, на котором установлены шаровой кран, расходомер, манометр. На трубопроводе подачи из бака в смеситель-дозатор пенообразователя установлены шаровой кран, манометр, обратный клапан. На входном и выходном отверстиях смесителя-дозатора установлены манометры.
Во всех известных аналогах не предусмотрены меры защиты смесителя от агрессивного воздействия пенообразователя, представляющего собой раствор на основе органических аминов щелочного характера.
Кроме того, во всех аналогах не предусмотрена возможность дистанционного контроля и передачи информации о давлении рабочего (водного) раствора пенообразователя на рабочее место оператора, расположенного в централизованной диспетчерской, что не позволяет своевременно и оперативно предпринимать корректирующие действия в случае возникновения нештатных ситуаций.
Задача, на решение которой направлена настоящая полезная модель, заключается в повышении надежности и эффективности работы пожарного смесителя-дозатора.
Решение поставленной задачи в пожарном смесителе-дозаторе, представляющем собой емкость, с входным отверстием для подачи воды, выходным отверстием для водного раствора пенообразователя и устройством для пропорционального смешивания воды и пенообразователя, соединенным с линией подачи воды с расходомером и датчиком давления воды, соединенной со смесителем-дозатором до устройства для пропорционального смешивания воды и пенообразователя, и линией подачи концентрата пенообразователя с датчиком давления и обратным клапаном, соединенной со смесителем-дозатором после устройства для пропорционального смешивания воды и пенообразователя, достигается тем, что на внутреннюю поверхность смесителя-дозатора нанесено эмалированное покрытие, а на выходном отверстии смесителя-дозатора установлен датчик давления водного раствора пенообразователя.
Устройство для пропорционального смешивания воды и пенообразователя выполнено в виде калибровочной диаграммы, либо сопла, либо трубки Вентури.
На линии подачи воды также установлены запорное устройство и предохранительный клапан.
На линии подачи концентрата пенообразователя также установлены запорное устройство, калибровочная диафрагма, предохранительный клапан.
На входном отверстии смесителя-дозатора установлен датчик индикации жидкости.
Датчик давления жидкости связан с рабочим местом оператора либо электронным блоком управления.
Датчик давления рабочего (водного) раствора пенообразователя  связан с рабочим местом оператора либо электронным блоком управления.
Расходомер, датчик давления воды, датчик давления пенообразователя связаны с рабочим местом оператора либо электронным блоком управления.
Наличие расходомера, датчиков давления воды и пенообразователя, датчика давления водного раствора пенообразователя, датчика индикации жидкости, связанных с электронным блоком управления, осуществляющим дистанционный контроль и передачу данных на удаленный пульт управления, обеспечивает возможность своевременно и оперативно предпринимать корректирующие действия в случае возникновения нештатных ситуаций, повышая периоды безаварийной работы устройства. В прототипе же манометр, установленный на выходе рабочего (водного) раствора из смесителя-дозатора, не позволяет передавать данные о давлении раствора на удаленный пульт управления, возможен только визуальный контроль давления раствора непосредственно на смесителе-дозаторе. Кроме того, в прототипе не предусмотрена возможность оперативного контроля наличия потока воды на входе смесителя-дозатора.
Наличие датчика давления водного (рабочего) раствора пенообразователя позволяет осуществить контроль давления поступающего в пожарный смеситель-дозатор потока воды. Давление потока воды на входном отверстии смесителя-дозатора должно быть в диапазоне 0,2-12 бар, давление рабочего раствора пенообразователя соответствует давлению потока воды. При изменении давления потока воды до отметки выше или ниже указанного диапазона датчик передает сигнал на электронный блок управления и рабочее место оператора.
Наличие эмалированного покрытия на внутренней поверхности пожарного  смесителя-дозатора приводит к снижению сопротивления стенок смесителя-дозатора водяному потоку и потоку пенообразователя, повышая эффективность работы устройства. Кроме того, наличие покрытия повышает антикоррозионные свойства поверхности смесителя-дозатора, снижая возможность реакции стенок смесителя-дозатора на щелочной раствор пенообразователя, ржавления поверхности от воды, повышая срок эксплуатации смесителя-дозатора.
Расходомер линии подачи воды позволяет определить количество прокачанной воды и количество концентрата пенообразователя, оставшегося в эластичной емкости бака, путем вычитания из количества закачанного в емкость концентрата пенообразователя. Электронный блок управления передает информацию о состоянии заполнения эластичной емкости на рабочее место оператора.
Таким образом, предложенное устройство характеризуется высокой надежностью и эффективностью работы, благодаря тому, что в смесителе-дозаторе обеспечено снижение вероятности возникновения коррозии его внутренней поверхности, обеспечено информирование о непоступлении воды на вход смесителя-дозатора, количестве прокачанной воды, оставшегося в емкости концентрата пенообразователя и давлении рабочего раствора пенообразователя.
Ниже приведен один из вариантов осуществления настоящей полезной модели. Данный пример приведен прежде всего в целях иллюстрации и не должен быть истолкован как ограничение объема притязаний.
Сущность технического решения поясняется чертежами: фиг. 1 – общий вид пожарного смесителя-дозатора (вид спереди и вид сбоку), на фиг. 2 – общий вид пожарного смесителя-дозатора (вид сверху).
Пожарный смеситель-дозатор для установки на бак системы пенного пожаротушения служит для пропорционального смешивания воды и концентрата пенообразователя и имеет преимущественно цилиндрическую форму с открытыми торцами. Один торец с входным отверстием 1 предназначен для воды, подаваемой под давлением насосной установкой, а второй с выходным отверстием 2 - для водного раствора пенообразователя. Внутри смесителя-дозатора установлено устройство для пропорционального смешивания воды и пенообразователя (на чертежах не показано), выполненное, например, в виде сопла, калибровочной диафрагмы, трубки Вентури и т.д.
До устройства для пропорционального смешивания воды и пенообразователя (калибровочная диафрагма) в смесителе-дозаторе установлен патрубок для присоединения линии подачи воды 3 из смесителя-дозатора в резервуар бака, после калибровочной диафрагмы установлен патрубок для присоединения линии подачи пенообразователя 4, вытесненного из эластичной емкости, установленной в баке.
На линии подачи воды 3 в резервуар бака установлены счетчик расхода воды (расходомер) (на чертежах не показан), запорное устройство 5, выполненное в виде шарового крана или задвижки, датчик давления воды и предохранительный клапан (на чертежах не показаны). На линии подачи пенообразователя 4 установлены датчик давления пенообразователя 6, запорное устройство 7, обратный клапан (на чертежах не показан), предотвращающий попадание водного раствора пенообразователя внутрь эластичной емкости, калибровочная диафрагма 8, предохранительный клапан (на чертежах не показан), ограничивающий давление пенообразователя до заданного уровня. Калибровочная диафрагма 8 дозирует процентное содержание пенообразователя в водном растворе.
На линии выхода водного раствора пенообразователя (рабочего раствора) 2 из смесителя-дозатора установлен датчик давления 9, передающий информацию о давлении водного раствора на электронный блок управления системой пенного пожаротушения и на пульт управления оператора (на чертежах не показаны).
Калибровочная диафрагма 8 с обратным клапаном линии подачи пенообразователя могут быть заменены на обратный клапан двухстворчатый межфланцевый.
Расходомер позволяет определить количество прокачанной воды и количество пенообразователя, оставшегося в эластичной емкости, вычитанием из количества закачанного в емкость пенообразователя.
На входном отверстии 1 смесителя-дозатора установлен датчик индикации жидкости 10, определяющий наличие потока воды в смесителе-дозаторе. Датчик индикации жидкости 10 передает сигнал на электронный блок управления и пульт оператора в случае нештатной ситуации, когда при запуске насосной установки вода по системе трубопроводов не поступила на входное отверстие 1 смесителя-дозатора.
На внутреннюю поверхность смесителя-дозатора нанесено эмалированное покрытие, например силикатно-эмалевое покрытие СЭП-39. Наличие эмалированного покрытия приводит к уменьшению сопротивления водяному потоку, тем самым увеличивая эффективность работы смесителя-дозатора, делает его более устойчивым к коррозии, тем самым увеличивая срок службы смесителя-дозатора.
Смеситель-дозатор устанавливают на бак, в котором размещена эластичная емкость с концентратом пенообразователя, подключают к линиям подачи воды 3 в резервуар бака и линии подачи концентрата пенообразователя 4 из эластичной емкости бака в смеситель-дозатор.
При возникновении пожарной ситуации электронный блок управления системой пенного пожаротушения включает насос и во входное отверстие 1 смесителя-дозатора подается под давлением 0,2–12 бар вода. В смесителе-дозаторе основная часть воды проходит через устройство пропорционального спешивания воды и пенообразователя (калибровочная диафрагма), а часть поступает по линии подачи воды 3 в резервуар бака. Расходомер линии подачи воды 3 ведет учет прокачанного объема воды, посылая данные через электронный блок управления на рабочее место оператора.
По мере увеличения количества воды в резервуаре бака возрастает ее давление на стенки эластичной емкости, в результате чего пенообразователь вытесняется из емкости и поступает по линии подачи пенообразователя 4 в смеситель-дозатор.
Расход вытесняемого пенообразователя определяется калибровочной диафрагмой 8. Обратный клапан на линии подачи пенообразователя 4 не позволяет потоку воды поступать в эластичную емкость.
В смесителе-дозаторе происходит смешивание воды и пенообразователя, образованный водный раствор пенообразователя заданной концентрации (от 1 до 6%) поступает из выходного отверстия 2 смесителя-дозатора и подается на пеногенераторы системы пожаротушения объекта.
Давление пенообразователя в смесителе-дозаторе примерно равно давлению воды, проходящей через калибровочную диафрагму смесителя-дозатора.
В процессе работы расходомер линии подачи воды 3 определяет количество воды, закачанной во внутреннюю полость бака, что соответствует количеству пенообразователя, вытесненного из эластичной емкости.
Информация о параметрах работы устройства: о давлении в системе подачи воды, давлении в системе подачи пенообразователя, объеме расхода пенообразователя, давлении воды на линии водного раствора пенообразователя 4, поступает в электронный блок управления и на пульт управления оператора.
Предлагаемое устройство пожарного смесителя-дозатора обладает повышенной надежностью в эксплуатации, технологично в производстве, может быть изготовлено в условиях отечественной промышленности с использованием известного оборудования, материалов и технологий.