УСТАНОВКА ПЕНОГЕНЕРАТОРНАЯ

Полезная модель относится к противопожарной технике, а именно к устройствам для приготовления и перекачивания воздушно-механической пены под давлением и может быть использована в горной промышленности для оснащения горноспасательных частей, для локализации и тушения подземных пожаров, возникающих в труднодоступных местах горных выработок.
Известна полезная модель, содержащая корпус с форкамерой, имеющей днище с распылителями для образования воздушного потока и размещенную в корпусе форсунку для подачи пенообразующего раствора на пакет сеток (патент на полезную модель №19763, опубликовано 10.10.2001).
Известна напорная пеногенераторная установка, взятая за прототип, содержащая корпус с диффузной и конфузной частями на магистральный трубопровод, форкамерой, имеющей днище с распылителями для образования воздушного потока и размещенную в корпусе форсунку для подачи пенообразующего раствора на пакет сеток, материальные рукава для подачи на пеногенератор сжатого газа, воды и пенообразователя, краны и манометры (патент на полезную модель №82769, опубликовано 10.05.2009, бюл. №13).
Недостатком известных полезных моделей является то, что форсунка для распыления раствора пенообразователя имеет сложную в изготовлении и малоэффективную при эксплуатации конструкцию. Раствор пенообразователя, проходя через форсунку данной конструкции, выбрасывается под напором воды через центральное отверстие в пеногенератор и попадает в основном на середину кассеты из сеток. Воздух, поступающий через отверстия в днище форкамеры, направлен на периферийные участки кассеты и не полностью смешивается с раствором пенообразователя, в результате чего получается некачественная, а значит, и неустойчивая пена.
Основными характеристиками огнетушащей пены являются кратность и устойчивость. Кратность пены - это количество объема пены, образующейся из единицы объема раствора пенообразователя. Очень низкая кратность - менее 6, низкая - от 6 до 20, средняя - от 20 до 200 и высокая - более 200. Кратность пены зависит от марки пенообразователя, количества воды и воздуха и применяемого оборудования. Устойчивость пены - это способность пены к сохранению первоначальных свойств. Устойчивость пены обычно не превышает 2-х часов, она зависит от содержания пенообразователя, воды, воздуха и температуры стенок выработки.
Для тушения подземных пожаров, возникающих в труднодоступных местах: пустотах за бетонной крепью капитальных горных выработок и камер, куполах в кровле выработки и выработанном пространстве угольных пластов, используется пена средней кратности, а для быстрого и эффективного заполнения вертикальных и наклонных горных выработок используется пена высокой кратности. Пена, покрывающая горящую поверхность, блокирует доступ кислорода воздуха к ней и оказывает охлаждающий эффект на горящие материалы и стенки горных выработок.
Техническим результатом полезной модели является повышение эффективности тушения подземных пожаров за счет получения качественной пены средней и высокой кратности.
Это достигается тем, что в установке для приготовления и перекачивания газо-механической пены, содержащей пеногенератор с форкамерой и распылителем, пеносмеситель, рукава подачи пенообразователя, воды и воздуха, краны и манометры, согласно полезной модели распылитель раствора пенообразователя имеет простую конструкцию и состоит из корпуса и вставки, на боковой поверхности которой имеются канавки, расположенные под углом 45° к горизонтальной оси для придания вихревого направления движения раствора, а в центральной части размещены пять отверстий, одно из которых - центральное, остальные расположены по диаметру и просверлены под углом к горизонтальной оси, с целью получения хорошо распыленного факела раствора в виде сплошного конуса.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид установки, на фиг.2 - пеногенератор, на фиг.3 - распылитель.
Устройство состоит из пеногенератора 1, пеносмесителя 2, рукава подачи пенообразователя 3 с фильтром 4 и краном 5, рукава подачи воды 6 с головкой соединительной 7, краном 8 и манометром 9, рукава подачи воздуха 10 со штуцером 11, краном 12 и манометром 13, рукава 14 подачи раствора пенообразователя в пеногенератор. Головка соединительная 7 служит для подсоединения к водопроводу, штуцер 11 - для подсоединения в шахтовому воздухопроводу или компрессору. Через фильтр 4 происходит засасывание пенообразователя из емкости за счет разрежения, создаваемого напором воды в пеносмесителе 2.
Пеногенератор 1 содержит корпус 15, снабженный быстросъемным пакетом сеток (кассеты) 16, форкамеру 17, штуцеры 18 и 19 подвода воздуха и раствора пенообразователя, распылитель 20, смотровое окно 21 и переходник 22 для подсоединения к пенопроводу. Распылитель 20 состоит из корпуса 23 и вставки 24. На корпусе вставки имеются канавки А, расположенные под углом 45° к горизонтальной оси. Кроме того, вставка содержит пять отверстий Б, одно из которых - центральное, остальные расположены по диаметру и просверлены под углом к горизонтальной оси. Наличие канавок на корпусе вставки способствует образованию вихревого направления движения раствора пенообразователя, а отверстия разделяют поток на более мелкие струйки. В итоге происходит интенсивное перемешивание пенообразователя с водой и хорошо распыленный факел раствора в виде сплошного конуса равномерно распределяется по всему периметру кассеты из сеток.
Ниже приведен принцип действия устройства.
При возникновении необходимости профилактики или тушения, например, эндогенного пожара в выработанном пространстве, или для заполнения вертикальной или наклонной горной выработки пеной с целью предотвращения распространения пожара, с поверхности шахты бурят скважины с последующей обсадкой их трубами. К обсадным трубам подсоединяется пеногенератор и в очаг пожара или в объем выработки под давлением нагнетают пену.
Рабочей жидкостью при работе установки является вода, подаваемая в систему из пожарно-оросительного трубопровода шахты или насосом из имеющегося резервуара. Сжатый воздух на пенообразование и транспортирование пены подается от воздухопровода или от компрессора.
После монтажа установки на обсадной трубе скважины и подсоединения к ней водопровода, воздухопровода и рукава от емкости с пенообразователем, производится подача воды в устройство. Вода, проходя через пеносмеситель 2, создает разрежение, с помощью которого пенообразователь засасывается в пеносмеситель. Образовавшийся раствор поступает в пеногенератор 1, где, проходя через распылитель 20, получает дополнительное интенсивное перемешивание и попадает на кассету из сеток 16. Образовавшийся факел раствора в виде сплошного конуса равномерно распределяется по всей площади кассеты. Одновременно с этим происходит подача воздуха через отверстия в днище форкамеры 17. Хорошо распыленный раствор пенообразователя и воздух, проходя через сетки кассеты, образуют высококачественную огнетушащую пену. Пена по обсадным трубам скважины подается на очаг пожара или в выработку. Контроль давления газо-механической пены осуществляется манометром 25.
Полученная высококачественная пена эффективно ликвидирует возникший эндогенный пожар в труднодоступных местах, а также способна быстро заполнять пространство горной выработки для предотвращения распространения пожара по ней.