ВСТРАИВАЕМАЯ УСТАНОВКА ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНЫ

Полезная модель относится к области пожаротушения, в частности к способам приготовления пены низкой и средней кратности. Полезная модель может быть использована для тушения твердых горючих материалов (класс А), горючих жидкостей или плавящихся твердых веществ и материалов (класс В).
В последнее время представляет интерес оборудование для получения компрессионной пены, преимущество которой заключается в возможности использования при тушении пожаров в высотных зданиях, в условиях низких температур, а также в практике тушения лесных пожаров.
Получить компрессионную пену возможно лишь с тех автомобилей, которые оборудованы данной системой. Имеющиеся же в гарнизонах пожарные автомобили с целью получения компрессионной пены необходимо переоборудовать и монтировать дополнительные модули (компрессор, пульт управления, емкости, дозирующие устройства и т.д.), что снижает полезный объем их пожарной надстройки и, как следствие, тактико-технические характеристики. В настоящее время переоборудование имеющихся в гарнизонах пожарных автомобилей системой подачи компрессионной пены не осуществляется, так как изменение (дооснащение) существующей пожарной надстройки требует значительных финансовых затрат. Введение в эксплуатацию новой пожарной техники, имеющей установку для получения компрессионной пены, возможно только за большой временной период при выработке ресурса имеющихся автомобилей или созданием целевой программы МЧС России. С целью оснащения имеющихся пожарных автомобилей и мотопомп функцией получения компрессионной пены нами предлагается встраиваемая установка получения такой пены.
Способ включает подачу сжатого воздуха и струи раствора пенообразователя под давлением, увлекающий за собой газ с последующим их смешиванием. Путем регулирования давления поступающего раствора перед устройством возможно получать кратность пены в интервале от 5 (низкая) до 50 (средняя).
Известен способ, принятый в качестве прототипа патент РФ №2456037, кл. А62С 5/02, опубл. 20.07.12. Способ описывает непрерывное создание пены путем подачи сжатого воздуха и раствора пенообразователя с водой. Струя раствора пенообразователя и воды подается под давлением и увлекает газ. Таким образом, смешивают газ и раствор пенообразователя и получают пену.
Недостатками способа являются:
- маломобильность и громоздкость установки. Для получения пены данным способом и устройством, сжатый воздух подается от компрессоров имеющих большие габариты и требующих дополнительных источников питания. Поэтому установки с таким способом создания пены устанавливают либо стационарно в технических этажах зданий либо на автомобилях;
- сжатый воздух в рабочую камеру поступает через наконечник, располагающийся в ее центре, что не всегда позволяет равномерно распределять поступающий поток воздуха в подаваемом растворе.
Задачей полезной модели является - значительное повышение эффективности ценообразования на один пожарный ствол, при повышении мобильности и упрощение конструкции установки по созданию пены на один пожарный ствол без использования и наличия компрессорных установок.
Задача решается тем, что установка выполнена в виде вставки в рукавную линию с возможностью использования в качестве источника сжатого воздуха баллонов со сжатым воздухом, причем сжатый воздух для создания пены подается от сменных баллонов, используемых в дыхательных аппаратах пожарными подразделениями, при этом корпус вставки выполнен в виде трубы диаметром 75 мм с присоединительными головками типа ГМ-80 с цапковым соединением с обоих концов, а воздуховод, присоединенный к корпусу установки выполнен диаметром 20 мм с расположенными на нем радиальными отверстиями диаметром 3 мм на внутренней части воздуховода в корпусе вставки, при чем сжатый воздух в рабочую камеру подается через перпендикулярно к корпусу установленный воздуховод, имеющий три ряда радиальных отверстий, позволяющих направленно по ходу потока и в стороны более равномерно распределять поступающий поток воздуха в подаваемом растворе по всему сечению рабочей камеры, а в рабочей камере устройства установлены две сетки с ячейками 5-6 мм, фиксируемые при помощи резьбы внутри корпуса с возможностью замены на другие с иным размером ячеек.
На Фиг. 1 схематично показана встраиваемая мобильная установка получения пены (в разрезе).
На Фиг. 2 представлена схема подключения встраиваемой мобильной установки в рабочую линию.
На Фиг. 3А и Фиг. 3Б схематично представлен участок воздуховода 3 с расположенными на нем радиальными отверстиями (вид сбоку - Фиг. 3А) и (вид сверху - Фиг. 3Б).
На Фиг. 4А приведена конструкция сеток и крепление их в рабочем пространстве установки (Фиг. 4Б).
На Фиг. 5. представлен внешний вид встраиваемой установки получения пены (опытный образец).
На Фиг. 6 приведена фотография получаемой пены средней кратности от ручного пожарного ствола.
На Фиг. 7. показана образовавшаяся пена средней кратности от предлагаемой установки получения пены.
Установка (Фиг. 1) включает вставку в рукавную линию в виде металлической трубы длинной порядка 500 мм, диаметром 75 мм на концах которой закреплены соединительные головки 1 и 2 типа ГМ-80 для подсоединения напорных пожарных рукавов диаметром проходного сечения 77 мм. На расстоянии 50 мм от впускного канала 8 поперечно потоку протекающей жидкости с пенообразователем располагается воздуховод 3 с наконечником для присоединения к нему через муфту подающего воздух шланга, с рядом радиальных отверстий 4, направленных под разными углами для подачи воздуха в рабочее пространство 10 установки. Для создания более однородной пены в установке предусмотрены две сетки 5 и 6, которые крепятся при помощи внутренней резьбы 7. Данные сетки расположены на расстоянии 200 мм от воздуховода и на таком же расстоянии друг от друга и имеют размер ячеек 5-6 мм. Воздуховод 3 выполнен с возможностью присоединения к нему баллонов со сжатым воздухом через наконечник.
Принцип действия устройства заключается в следующем. Во впускной канал 8 подается под давлением раствор пенообразователя и воды в заданной концентрации. Одновременно с этим через воздуховод 3 подается сжатый воздух, из сменных баллонов 14 объемом от 5 до 15 л, используемых в средствах индивидуальной защиты органов дыхания (далее - СИЗОД), который через радиальные отверстия равномерно распределяются в потоке раствора, образуя пену заданной кратности. Сетки 5 и 6 с равными размерами ячеек обеспечивают получение более однородной пены, которая выводится из рабочей камеры 10 через выпускной канал 9 в ручной пожарный ствол 17 и далее на объект тушения пожара.
В насосе 11 (Фиг. 2) формируется раствор воды и пенообразователя с заданной концентрацией и необходимого давления и далее через пожарный рукав 12 диаметром 77 мм подается в установку 13. В качестве насоса предлагается использовать пожарные автомобили (автоцистерны, пожарно-насосные станции и т.д.) или пожарные мотопомпы, в которых имеется насосное оборудование с возможностью создания пенообразующего раствора. Воздух для создания пены используется из сменных баллонов 14, присоединенных через задвижки 19. Баллоны используются в дыхательных аппаратах пожарными подразделениями. Воздух из баллонов 14 транспортируется по трубопроводу 20 через редуктор 15 и задвижку 18 к установке 13. В редукторе 15 происходит снижение давления до требуемого значения с целью получения необходимой кратности пены. Далее в установке 13 создается пена с заданными свойствами и поступает в рабочую пожарную рукавную линию 16, так же диаметром 77 мм, по которой пена транспортируется к ручному пожарному стволу РСК-50 (ствол «Б») 17 с диаметром выходного отверстия 13 мм, из которого пена подается к очагу возгорания.
В данной схеме предлагается использовать два баллона 14 с последовательной их работой. Так, при расходовании воздуха в одном из баллонов 14 открывается, например, задвижка 18, обеспечивающая бесперебойную подачу воздуха к установке 13, а одна задвижка 19 закрывается, что в дальнейшем позволяет заменить пустой баллон 14 на полный. В случае необходимости задвижками 18 и 19 можно остановить подачу воздуха к установке.
Воздуховод (Фиг. 3А, Фиг. 3Б) предлагается выполнить диаметром 20 мм, на котором в три ряда имеются по три отверстия диаметром 3 мм. Отверстия в ряду располагаются одно по ходу движения, а два других поперек потока жидкости. Центральный ряд отверстий располагается по центру рабочего пространства 10 установки, а нижний и верхний ряды удалены от центрального на 25 мм.
Конструктивно сетки 5 и 6 (Фиг. 4А) состоят из металлического кольца 21 с внешним диаметром 75 мм и толщиной 3 мм, к которому крепится сетка 22 из проволоки диаметром 1-1,5 мм. Размер ячеек составляет 5-6 мм. На внешней стороне кольца имеется резьба 23 посредством которой сетка устанавливается в рабочее пространство установки 10 (Фиг. 4Б) путем ее закручивания по внутренней резьбе 7 до требуемого их расположения с фиксацией.
Конструктивные размеры установки получения пены: длина порядка 500 мм, диаметр 75 мм, расстояние между сетками и шаг сеток, диаметр воздуховода, количество отверстий в нем и их диаметр обоснованы опытным путем и приняты как работоспособные после экспериментальной проверки. Масса вставки получения пены, без учета баллонов, составит 2-3 кг.
п
По проведенным расчетам и данным эксперимента для получения компрессионной пены средней кратности (кратностью - К=20) одного баллона СИЗОД объемом 7 литров с давлением 290-300 атм. хватает на 6-7 мин работы одного ручного пожарного ствола РСК-50 (ствол «Б») с расходом по пене 74 л/с.
Внешний вид опытного образца встраиваемой установки получения пены представлен на Фиг. 5. На Фиг. 6 приведена фотография получаемой пены средней кратности от ручного пожарного ствола с использованием встраиваемой установки. Образуемая при этом пена средней кратности показана на Фиг. 7, демонстрируя работоспособность предложенной конструкции.