Способ получения газомеханической пены для тушения пожара

 

Изобретение позволяет повысить устойчивость пены и увеличить производительность процесса. Продукты сгорания углеводородного топлива с температурой 600-900°С охлаждают распыленной водой до температуры 150-200°С и паросодержания 20-25%. Полученную парогазовую смесь подают на сетку со скоростью 6-7 м/с. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ц 4 А 62 С 1 12, 35 44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4328352/23-12 (22) 21.08.87 (46) 23.09.89. Бюл. № 35 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горноспасательного дела (72) Н. В. Каледин, А. И. Козлюк, Б. С. Любарский, М. В. Колышенко, Н. В. Карягина и Л. Д. Вишневский (53) 614.841.345 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹700142,,кл. А 62 С 1/12, 1978.

Изобретение относится к области тушения пожаров, в частности к способу получения газомеханической пены для тушения пожаров.

Цель изобретения — повышение устойчивости пены и увеличение производительности процесса.

Примеры 1 — 8. Для осуществления способа углеводородное топливо сжигают в турбореактивном двигателе производительностью 1,68 кг/с. Процесс сжигания регулируется так, что на выходе из турбины двигателя температура газов составляет 600 С. Соотношение расхода воздуха и топлива выбирается так, что объемное содержание кислорода в продуктах сгорания составляет

15%. Снижение температуры газа и получение парогазовой смеси производят в камере охлаждения распыленной водой до 150 С.

Необходимое количество воды для охлаждения продуктов сгорания и количества испарившейся воды для получения объемного паросодержания 25% определяются по формулам

G ï Ñ ï(T «r — Т в ) + 6 и г+ 6 вс в (Тк — Ts ) =

=G,С (Т.— Т ) (!)

G„= С, р. (! 00 — C. )/(J, С„), (2) где 6 — масса испарившейся воды, кг/с;

6: — масса газа, кг/с;

„„80„„1509087 А 1

2 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЗОМЕХАНИЧЕСКОЙ ПЕНЫ ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРА (57) Изобретение позволяет повысить устойчивость пены и увеличить производительность процесса. Продукты сгорания углеводородного топлива с температурой 600—

900 С охлаждают распыленной водой до температуры 150 — 200 С и паросодержания

20 — 25%. Полученную парогазовую смесь подают на сетку со скоростью 6 — 7 м/с.

1 табл.

G. — масса поданной воды на охлаждение, кг/с;

С вЂ” средняя теплоемкость пара в пределах температур, кДж/кг К;

С вЂ” теплоемкость воды, кДж/кг. К;

Сг — средняя теплоемкость газа в пределах температур кДж/кг. К;

Т вЂ” температура парогазовой смеси, К;

Т. — температура кипения воды, К;

Т вЂ” температура воды, идущей на охлаждение, К;

T — температура газов, идущих на охлаждение, К;

f — теплота испарения воды. кДж/кг;

С вЂ” паросодержание парогазовой смеси.

В приведенном примере Т, =600"С=

=873 К Ts =20 C= 293 К; Т„= 100 С=

=273 К; Т =150 C=423 К.

Теплоемкости воды, газа и пара в указанных пределах температур равны: C =

=2 кДж/кг. К С, =4,2 кДж,/кг. К; С, =

=1,08 кДж/кг ° К.

Теплота испарения воды «=2258 кДж/кг.

Для перехода от объемного паросодержания к массовому расходу пара необходима плотность пара и газа: р„=0,515 кг/м ; р„=0,846 кг/м".

Подставив приведенные величины в выражение (1), находят массу воды 6,, необ1509087

Формула изобретения

Составитель М. Воеводина

Рс фактор Н. Тупица Техред И. Верес Корректор О. Кравцова

Заказ 5562/6 Тираж 396 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР.

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ходимую для охлаждения бг =1,68 кг/с газа до Т=150 С, а из выражения (2) находят массу пара G„ для получения парогазовой смеси с паросодержанием 25о: GÄ

=0,42 кгс/с; G =0,42 кг/с.

Отсюда видно, что коэффициент испарения равен 1, т. е. нужно произвести полное испарение поданной воды.

Из выражения Cpz„, =Cpg„(100 — Cn), где Сог, объемное содержание кислорода парогазовой смеси;

Со — объемное содержание кислорода в газовой смеси;

С. — паросодержание парогазовой смеси, находят объемное содержание кислорода парогазовой смеси, Согпг = 15 (100 — 25) = 1 1,25Я.

Используют парогенерируюшую сетку диаметром 0,6 м и полученную парогазовую смесь подают со скоростью V=6,0 м/с совjitåñòíî с раствором пенообразователя. Зная массовый расход пара и газа и их плотности, находят обьемный расход парогазовой смеси на сетк и объем генерируемой пены G =

=1,7 м /с.

Аналогично производят реализацию способа при средних и максимальных значениях задаваемых параметров.

Заданные, полученные и предлагаемые параметры (G„— производительность по пене, < — период полураспада пены) по примерам 1 — 3 сведены в таблицу.

Преимушеством предлагаемого способа по сравнению с известным является увеличение устойчивости пены в 2 — 3 раза, повышение в 2 — 2,3 раза производительности генератора по пене в связи с увеличением скорости генерирования пены на сетке. Низкое паросодержание и высокая устойчивость приводят к снижению конденсации пара и осаждения жидкости в горных выработках.

Увеличение эффективности пожаротушения достигается и тем, что устойчивую пену транспортируют на большие расстояния до очага пожара, газовая фаза пены, содержашая 11 в 12Я кислорода, сбивает пламенное горение, а пена обладает большей теплоемкостью (2,5 — 3 кДж/кг К) по сравнению с парогазовой смесью (1,4 краж/кг.К), ох15 лаждает очаг горения быстрее, что в 2 раза снижает время ликвидации пожара по сравнению с известным способом получения пены.

Способ получения газомеханической пены для тушения пожара, включающий сжигание углеводородного топлива, охлаждение продуктов сгорания распыленной водой и подачу полученной парогазовой смеси и пено25 образователя на пеногенерируюшую сетку, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости пены и увеличения производительности процесса, охлаждению подвергают продукты сгорания с температурой 600—

900 С распыленной водой до температуры

150 — 200 С и паросодержания 20 — 25Я, а подачу парогазовой смеси на пеногенерируюшую сетку осушествляют со скоростью

6 — 7 м/с.