DD233490A1

DD233490A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufbringen eines loeschmittels

Info

Publication number: DD233490A1
Application number: DD27231585A
Authority: DD
Inventors: Karl-Heinz Eggert; Siegfried Bussenius; Gerhard Rudolph; Walfried Quandt
Original assignee: Tech Hochschule Magdeburg Otto
Priority date: 1985-01-02
Filing date: 1985-01-02
Publication date: 1986-03-05

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Loeschmittels auf einen Brandherd durch Verspruehen bzw. Zerstaeuben. Ziel ist es, das Anwendungsgebiet der bekannten Verfahren und Vorrichtungen wesentlich zu erweitern, ihre Zuverlaessigkeit zu erhoehen und ihren Aufwand zu senken. Dabei soll so wenig wie moeglich Loeschmittel verwendet und trotz eines hohen Versperrungsgrades der zu schuetzenden Objekte in einem grossen Umkreis verteilt werden koennen. Ferner soll der Druck zur Aufbringung des Loeschmittels wesentlich reduziert werden und die erforderlichen Geraete und Einrichtungen einfacher als bisher sein. Erfindungsgemaess wird das Loeschmittel mit Hilfe eines inerten Treibgases in einen Diffusor angesaugt. Die Vorrichtung besteht aus einer Duese, an deren Einschnuerung sich ein kurzer Diffusor anschliesst. Innerhalb des ersten Drittels des Diffusors befindet sich eine mit dem Loeschmittelbhaelter in Verbindung stehende Zumischeinrichtung. Figur

Description

geringeren Drücken zur Aufbringung des Löschmittels auskommen als sie bei den bisherigen Verfahren erforderlich waren. Die zur Durchführung des Verfahrens benötigten Mittel sollen einfach herstellbar sein, bzw. sollen insbesondere zur Druckerzeugung solche Mittel eingesetzt werden können, die im allgemeinen in Produktionsstätten oder anderen betrieblichen Einrichtungen vorhanden sind.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Löschmittel mit Hilfe eines inerten Treibgases in einen Diffusor angesaugt wird.

In den Fällen, in denen Wasserdampf in unmittelbarer Nähe der zu schützenden Objekte vorhanden ist, ist es vorteilhaft, als Treibmittel Wasserdampf zu verwenden. Das ist beispielsweise bei dampf beheizten Anlagen, z. B. Papiermaschinen der Fall.

Der Druck des inerten Treibgases beträgt vorteilhafterweise 1,5 bis 2,0 bar.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist eine Düse, an deren Einschnürung sich ein kurzer Diffusor anschließt. Die Länge des Diffusors entspricht etwa seinem kleinsten Durchmesser. Innerhalb des ersten Drittels des Diffusors befindet sich eine mit dem Löschmittelbehälter in Verbindung stehende Zumischeinrichtung.

Die Zumischeinrichtung kann aus kurz nach der düsenartigen Einschnürung radial eingebrachten Bohrungen, die in eine diesen Bereich ringförmig umschließende und mit dem Löschmittelbehälter verbundene Ringleitung münden, bestehen. Der

Öffnungswinkel des Diffusors beträgt etwa 8°.

Das inerte Treibgas wird mit einem Druck von etwa 1,5 bis 2,0 bar in die Vorrichtung eingeblasen. Dabei saugt es auf Grund des bekannten Konstruktionsprinzips einer Sprühdüse, die Bestandteil der Vorrichtung ist, das Löschmittel an. Im Diffusor vermischen sich Treibgas und Löschmittel und bilden unmittelbar nach Austritt aus dem verhältnismäßig kurzen Diffusor einen dichten Nebel, der rasch im Verhältnis zur Größe der Vorrichtung ein sehr großes Volumen einnimmt und dadurch auch stark versperrte Bereiche des zu schützenden Objekts erreicht. Man kann sich vorstellen, daß das inerte Treibgas auf Grund seiner kinetischen Energie das Löschmittel in einem großen Umkreis verteilt.

Die ausgezeichnete Löschwirkung des Verfahrens beruht auch darauf, daß die Wirkung des Löschmittels noch durch das als Treibmittel verwendete inerte Gas untersützt wird, das die Luft und damit den Sauerstoff aus der Umgebung des Brandherdes verdrängt. Das erfindungsgemäße Verfahren kommt daher bei Gewährleistung einer sehr hohen Löschwirkung mit äußerst wenig Löschmittel und auch mit einem verhältnismäßig geringen Druck des inerten Treibgases aus. Dadurch ist der durch das Löschverfahren verursachte Schaden wesentlich geringer als es bisher bei den bekannten Löschverfahren der Fall war. Sehr vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang auch die äußerst geringe Löschzeit trotz des geringen Löschmittelbedarfes. Ein Erfahrungswert besagt, daß bei bestimmten Anlagen und Einrichtungen innerhalb von drei Minuten ein entstandener Brand gelöscht sein muß, wenn an der Anlage bzw. Einrichtung nicht ein Totalschaden eintreten soll. Diese kritische Zeit wird von dem erfindungsgemäßen Verfahren bei einer sinnvollen Anbringung an ausgewählten Stellen der Anlage bzw. Einrichtung sogar noch unterboten.

Schließlich sei noch die konstruktiv äußerst einfache Vorrichtung als Vorteil hervorgehoben. Mit geringem Material- und Herstellungsaufwand läßt sich die Vorrichtung in jeder Betriebswerkstatt hersteilen. Sie nimmt keinen großen Raum ein und kann somit auch in Anlagen mit einem hohen Versperrungsgrad ohne Probleme an beliebigen Stellen eingebaut werden.

Ausführungsbeispiel

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Beispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung.

Die Vorrichtung wurde aus einem Rohr 1 mit einem Innendurchmesser d! hergestellt. Das Rohr 1 wurde von einer Seite auf einen Durchmesser d₂ aufgebohrt, wobei am inneren Ende der Aufbohrung durch das verwendete Werkzeug ein kontinuierlicher Übergang vom Durchmesser d₂ zum Innendurchmesser d-i realisiert wurde, so daß sich dadurch eine düsenartige Einschnürung

2 bildete. Die Lage der Einschnürung 2 im Inneren des Rohres 1 wurde so gewählt, daß etwa eine dem Innendurchmesser d! entsprechende Länge I des Rohres 1 mit dem Innendurchmesser di verbleibt. Dieses, der Aufbohrung entgegengesetzte Ende des Rohres 1 wurde bis zur Einschnürung 2 kegelig ausgearbeitet, wobei der Kegelwinkel Na im vorliegenden Beispiel 8° beträgt. Dadurch entsteht an diesem Ende des Rohres 1 ein Diffusor 3 mit einem Innendurchmesser d^ entsprechenden kleinsten Durchmesser und einem größten Durchmesser d₃. In einer Entfernung von V31 von der Einschnürung 2 sind im vorliegenden Beispiel acht radiale Bohrungen 4 in den Diffusor 3 eingebracht. Sie sind am äußeren Mantel des Diffusors von einer den Diffusor

3 in diesem Bereich dicht umschließenden Ringleitung 5 gegen die Atmosphäre abgedichtet. Die Ringleitung 5 ist mit einem Ansaugrohr 6 verbunden, das in einen in der vorliegenden Zeichnung nicht dargestellten Löschmittelbehälter mündet. Wird nun das zylindrisch aufgebohrte Ende der Vorrichtung an eine Wasserdampfleitung angeschlossen und der Wasserdampf etwa mit 1,5-2,0 bar in die Vorrichtung eingespeist, saugt der Wasserdampf das Löschmittel in den Diffusor 3, vermischt sich mit dem Löschmittel und verteilt es in Form von Nebel wie bereits beschrieben in der Umgebung der Vorrichtung.

Claims

Patentanspruch:

1. Verfahren zum Aufbringen eines Löschmittels auf einen Brandherd durch Versprühen bzw. Zerstäuben, gekennzeichnet dadurch, daß daß das Löschmittel mit Hilfe eines inerten Treibgases in einen Diffusor angesaugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch !,gekennzeichnet dadurch, daß als inertes Treibgases Wasserdampf verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Druck des inerten Treibgases 1,5 bis 2,0 bar beträgt.
4. Vorrichtung zum Aufbringen eines Löschmittels auf einen Brandherd durch Versprühen bzw. Zerstäuben, gekennzeichnet dadurch, daß die Vorrichtung aus einer Düse besteht, nach deren Einschnürung (2) sich ein Diffusor (3) anschließt, dessen Länge etwa seinem kleinsten Durchmesser, d. h. dem Durchmesser der Einschnürung (2) der Düse entspricht und in dessen erstem Drittel seiner Länge sich eine mit dem Löschmittelbehälter in Verbindung stehende Zumischeinrichtung befindet.
5. Vorrichtun nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Zumischeinrichtung aus radial in den Diffusor (3) eingebrachte Bohrungen (4) besteht, die in eine den Diffusor (3) in diesem Bereich ringförmig dicht umschließende und mit dem Löschmittelbehälter verbundene Ringleitung (5) münden.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Löschmitteis auf einen Brandherd durch Versprühen bzw. Zerstäuben.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Um einen hohen Löscherfolg bei gleichzeitig sparsamen Löschmitteleinsatz zu erzielen, werden die Löschmittel versprüht bzw. zerstäubt. Dadurch wird in kurzer Zeit ein großes Volumen mit Löschmittel ausgefüllt und der durch das Löschmittel verursachte Schaden in Grenzen gehalten.

Zum Versprühen von Wasser werden hauptsächlich Herzog-Düsen eingesetzt. Durch eine spezielle konstruktive Gestaltung des Inneren der Düse erfährt der Wasserstrahl kurz vor seinem Austritt aus dieser Düse einen Drall. Infolge dieses Dralls reißt der Wasserstrahl kurz nach Austritt aus der Düse auseinander und bildet einen Nebel.

Nachteil der Herzog-Düse ist, daß zur Erzeugung des Nebels eine noch verhältnismäßig große Menge an Löschmittel erforderlich ist. Für bestimmte Anwendungsfälle, beispielsweise bei Löscheinrichtungen für verhältnismäßig große Anlagen bzw. Maschinen, die im Falle eines Brandes äußerst schnell und zuverlässig vor einer Brandausbreitung geschützt werden sollen und bei denen das Löschmittel keinen nennenswerten Schaden verursachen darf, sind Herzog-Düsen nicht geeignet. Außerdem ist der durch sie erreichbare Grad der Vernebelung bzw. Zerstäubung noch zu gering. Daher müßten an sehr großen Anlagen bzw. Maschinen verhältnismäßig viele Düsen angeordnet werden, was oft auf Grund des sehr hohen Versperrungsgrades, den derartige Anlagen bzw. Maschinen, beispielsweise Papiermaschinen, aufweisen, gar nicht möglich ist. Zumindest wird es in solchen Fällen äußerst schwierig sein, Entstehungsbrände, die in inneren bzw. in durch Gehäuseteile verdeckten Bereichen solcher Maschinen auftreten können, zu löschen. Um einen minimalen Löscherfolg zu garantieren muß deshalb in kürzester Zeit ein hoher Vorrat an Löschmittel bereitgestellt werden, was mit einem erheblichen technischen Aufwand verbunden ist. In vielen Fällen ist nach dem Einsatz einer solchen Löscheinrichtung die Anlage bzw. Maschine auf Grund des großen Löschmittelschadens unbrauchbar.

Zur Brandbekämpfung in großen Anlagen sowie in großen Räumen beispielsweise'Warenhäusern, werden Sprinkler-Anlagen eingesetzt. Dabei sind mehrere Sprinkler-Sprühköpfe meistens im Deckenbereich der Räume installiert. Die Sprühköpfe sind jeweils an unter hohem Druck stehende Löschmittelversorgungsleitungen angeschlossen. Nachdem die Sicherheitseinrichtung des Sprühkopfes angesprochen hat, tritt das Löschmittel aus und wird durch Auftreffen auf den Prallteller zerstäubt. Auch bei diesem Verfahren, das Löschmittel möglichst feinverteilt auf den Brandhert aufzubringen, ist der Löschmittelbedarf sehr hoch, was im Fall eines Brandes zu hohen Wasserschäden führen kann. Außerdem wird auf dem Prallteller auftreffende Löschmittelstrahl nur ungenügend zerstäubt, so daß wie bei der o.g. Herzog-Düse versperrte Bereich der zu schützenden Objekte nicht erreicht werden. Im wesentlichen werden nur solche Bereiche geschützt, die durch den freien Fall der Löschmitteltröpfchen getroffen werden.

Nachteilig ist ferner der verhältnismäßig hohe technisches Aufwand, der zur Erzeugung des Löschmitteldruckes erforderlich ist. Beide technische Lösungen sind somit trotz ihres großen technischen Aufwandes, der sowohl für ihre Installation als auch für die Gewährleistung ihrer Funktion erforderlich ist, für bestimmte Anwendungsfälle nicht einsetzbar.

Zur Brandbekämpfung hochwertiger Anlagen bzw. Objekte in verhältnismäßig kleinen Räumen werden Verfahren angewendet, bei denen ein inertes Gas als Löschmittel auf den Brandherd aufgebracht wird. Die Wirkung dieses Löschmittels beruhtauf der Verdrängung des Luftsauerstoffes aus der Umgebung des Brandherdes. Dabei muß mindestens soviel Inertgas, ζ. B. CO2, eingesetzt werden, daß sich der Gehalt an Luftsauerstoff um ca. 50% verringert. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß sich das Löschmittel rasch im gesamten Raum ausbreitet und auch bei einem hohen Versperrungsgrad alle Bereiche de? -ι ^s schützenden Objektes 31 leicht. Allerdings setzt das voraus, daß es sich um verhältnismäßig kleine, mthr oder weniger geschlossene Räume, beispielsweise in Schaltschränken untergebrachte Anlagen handelt. Ist das nicht der Fall, breitet sich das Gas aus und kann dadurch nicht in gewünschter Weise an den Brandherd wirksam werden. Damit ist dieses Verfahren für die Brandbekämpfung " von Anlagen und Objekten in großen Räumen nicht geeignet.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Löschmittels, deren Anwendungsbereich wesentlich erweitert ist. Dabei soll gleichzeitig eine wesentlich zuverlässigere Brandbekämpfung gewährleistet sein als es mit bisher üblichen Verfahren bzw. Vorrichtungen möglich war.

Ferner ist es das Ziel der Erfindung, den zur Durchführung des Verfahrens erforderlichen Aufwand an Gerätetechnik gegenüber bekannten Vorrichtungen deutlich zu senken.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, die verhältnismäßig wenig Löschmittel in kurzer Zeit in einem großen Umkreis auch in mehr oder weniger versperrte Bereiche innerhalb des Umkreises verteilen, nhnfi Haß Has I nsrhmittftl in Hip I Imnehi inn <ant«/oirht Pia hoi οπΙΙαπ Hoe Warfahran 1 »r>A h;» v/m-nnU· ·%*. »«:+..._nn««4-i:_Mu