DE10160102A1

DE10160102A1 - Vorrichtung zum Löschen eines Brandes in einer Rohrleitung zum Absaugen eines Gasstroms

Info

Publication number: DE10160102A1
Application number: DE2001160102
Authority: DE
Inventors: Dirk K Sprakel
Original assignee: Fogtec Brandschutz GmbH and Co KG
Current assignee: Fogtec Brandschutz GmbH and Co KG
Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2003-06-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine kostengünstige Vorrichtung, mit der sich Rohrleitungsbrände sicher und schnell löschen lassen. Dazu weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Löschen eines Brandes in einer Rohrleitung (1, 22) zum Absaugen eines Gasstroms (G, G2), insbesondere eines Luftstroms, mindestens eine Löschdüse (3, 23) auf, die bei Druckbeaufschlagung mit unter Druck stehendem, von einer Versorgungseinrichtung (5, 25) zur Verfügung gestelltem Wasser einen feinverteilten, sich turbulent ausbreitenden Löschnebel (N, N2) in die Rohrleitung (1, 22) leitet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Löschen eines Brandes in einer Rohrleitung zum Absaugen eines Gasstroms, insbesondere eines Luftstroms.
Beim Löschen eines in einer Rohrleitung entstehenden Brandes besteht wegen der beengten Platzverhältnisse einerseits das Problem, das Löschfluid an den Brandherd zu bringen. Andererseits ist es schwierig, das Löschmittel in der Rohrleitung so gleichmäßig zu verteilen, daß der Brand schnell und endgültig gelöscht wird. Eine weitere Schwierigkeit beim Löschen eines Brandes in einer Rohrleitung besteht in der Notwendigkeit, die Rohrwände ausreichend zu kühlen, um eine Überhitzung der Umgebung des Rohres und eine damit in der Regel einhergehende Gefahr der Ausbreitung des Brandes zu unterdrücken. Schließlich besteht insbesondere im Bereich der Lebensmittel verarbeitenden Industrie die Forderung, daß es im Fall einer Fehlauslösung eines Löschvorgangs zu keiner Kontamination der Rohrleitung mit hinsichtlich ihrer Wirkung auf den menschlichen oder tierischen Körper bedenklichen Stoffen kommt.
Mit zum Löschen von Rohrbränden in der Praxis eingesetzten Löschfluide kann insbesondere letztere Forderung in der Regel nicht erfüllt werden, da sie regelmäßig chemische Additive enthalten, welche nicht nur nicht in die Nahrungskette gelangen dürfen, sondern auch eine hochkorrosive Wirkung auf die Stahlwerkstoffe haben, aus denen Rohrleitungen der in Rede stehenden Art üblicherweise gefertigt sind. Darüber hinaus haben Untersuchungen ergeben, daß sich herkömmlicherweise im Fall eines Brandes in die Rohrleitung eingeleitete Löschfluide nicht mit der notwendigen Gleichmäßigkeit in dem Rohr verteilen. Auch besitzen sie häufig eine nur geringe Kühlwirkung oder lassen nur eine örtlich stark begrenzte Kühlung der Leitung zu.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, mit einfachen Mitteln eine kostengünstige Vorrichtung zu schaffen, mit der sich Rohrleitungsbrände sicher und schnell löschen lassen.

Diese Aufgabe wird ausgehend von dem voranstehend erläuterten Stand der Technik durch eine Vorrichtung zum Löschen eines Brandes in einer Rohrleitung zum Absaugen eines Gasstroms, insbesondere eines Luftstroms, gelöst, welche mit mindestens einer Löschdüse ausgestattet ist, die bei Druckbeaufschlagung mit unter Druck stehenden, von einer Versorgungseinrichtung zur Verfügung gestellten Wasser einen feinverteilten, sich turbulent ausbreitenden Löschnebel in die Rohrleitung leitet.

Die Erfindung stellt eine Vorrichtung zur Verfügung, mit der im Fall eines Brandes ein feiner Löschnebel in die Rohrleitung geleitet werden kann. Dieser feine Löschnebel verteilt sich in der Rohrleitung gasartig und turbulent, so daß er sich mit dem in der Rohrleitung strömenden Gasstrom vermischt und von ihm mitgesogen wird. Auf diese Weise wird einerseits der Gasstrom selbst stark abgekühlt. Andererseits werden die Wandungen des Rohres durch den an ihnen vorbeistreichenden, mit Löschfluid vermengten Gasstrom wirkungsvoll gekühlt. Beide Wirkungen führen dazu, daß es zu einer starken Abkühlung der Umgebung des Brandherdes kommt. Auf diese Weise kann das Löschfluid, wenn es mit dem Gasstrom zum Brandherd gelangt, dort seine volle Wirkung entfalten.

Durch die turbulente Ausbreitung des Löschnebels kommt es zu einer intensiven Durchmischung der in die Rohrleitung gesaugten Gase mit dem Löschnebel, durch welche die Wirkung des Löschnebels zusätzlich unterstützt wird. Das als turbulent strömender Nebel aus der Löschdüse austretende Löschfluid gelangt mit minimierter kinetischer Energie in den in die Rohrleitung eingesaugten Gasstrom.

Als Löschfluid wird erfindungsgemäß ausschließlich Wasser eingesetzt, das verglichen mit anderen Löschfluiden eine nur geringe, leicht beherrschbare korrosive Wirkung hat und im übrigen hinsichtlich seiner Wirkung auf den menschlichen oder tierischen Körper unbedenklich ist.

Dabei führt die erfindungsgemäße turbulente Einleitung des feinstverteilten Wassernebels in den in der Rohrleitung strömenden Gasstrom und die dadurch mögliche Ausnutzung der dem Gasstrom eigenen Strömungsenergie dazu, daß der Wassernebel schnell zum Brandherd gelangt. Infolgedessen ist nur ein geringer Volumenstrom an Löschnebel und eine dementsprechend geringe Anzahl von Löschdüsen erforderlich, um ein aus Rohrleitungen der in Rede stehenden Art gebildetes Absaugsystem gegen Zerstörung durch Brände zu sichern.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer Vorrichtung zum Löschen von Bränden in von Gasströmen durchströmten Rohrleitungen besteht darin, daß es zu keinen übermäßigen Spannungen in den Rohrwandungen kommt, durch welche sich andernfalls Risse bilden und Leckagen eintreten könnten.

Besonders sicher lassen sich die durch die Erfindung ermöglichten Vorteile dann erreichen, wenn die Löschdüse in der Rohrleitung selbst angeordnet ist. Bei einer solchen Löschdüse ist sichergestellt, daß ein ausreichend großer und gleichmäßig verteilter Löschnebelstrom den Brandherd erreicht.

Alternativ ist es jedoch auch möglich, die Löschdüse im Bereich der Einsaugöffnung der Rohrleitung anzuordnen, so daß der Löschnebel mit dem über die Rohrleitung abgesaugten Gasstrom in die Rohrleitung gelangt, sich dort gleichmäßig mit dem Gasstrom vermischt und so bis zum Brandherd transportiert wird.

Die gleichmäßige Einleitung des Löschnebels läßt sich gemäß einer besonders vorteilhaften Variante der Erfindung dadurch steigern, daß die Strahlrichtung des von der Löschdüse ausgebrachten Löschnebelstrahls im wesentlichen parallel zur Längsachse des Rohres in dem Rohrabschnitt ausgerichtet ist, in dem die Löschdüse angeordnet ist. Eine derartige Ausrichtung des Löschnebelstrahls führt zu einer verbesserten Verteilung des Löschnebels und damit einhergehend zu einer verbesserten Kühlwirkung und einer Steigerung der Löschwirkung.

Zum Ausbringen des Wassernebels eignen sich insbesondere solche Löschdüsen, die eine Vielzahl von auf einer Kreisbahn angeordneten Düsenöffnungen aufweisen. Sie sind in Praxis als sogenannte "Bündeldüsen" bekannt. Bei solchen Düsen läßt sich die Gleichmäßigkeit der Ausbringung dadurch steigern, daß die Löschdüsen in regelmäßigen Winkelabständen um das Zentrum der Kreisbahn verteilt angeordnet sind. Zusätzlich unterstützt werden kann die Bündelung der aus den einzelnen Düsenöffnungen austretenden Strahlen dabei dadurch, daß im Zentrum der Kreisbahn eine Düsenöffnung angeordnet ist.

Günstig ist es darüber hinaus, wenn die Düsenöffnung der Löschdüse mit einer Schutzkappe versehen ist. Solche Schutzkappen decken im Ruhezustand die Düsenöffnung ab und verhindern so beispielsweise, daß es zum ihre ordnungsgemäße Funktion behindernden Verkleben und Zusetzen der Düsenöffnung kommt.

Sicher erreichen läßt sich die gemäß der Erfindung angestrebte gasartige Verteilung des Wassernebels in dem durch die Rohrleitung strömenden Gasstrom, wenn das Tröpfchenspektrum des Wassernebels so bemessen ist, daß der Durchmesser seiner Tropfen 10 µm bis 1000 µm beträgt. Günstig ist es dabei, die Größe der Tröpfchen des Löschnebels vorzugsweise so einzustellen, daß sich im Gasstrom schwebende Tröpfchen bilden. Derart kleine Tröpfchen werden als solche ohne weiteres von dem in die Rohrleitung gesogenen Gasstrom bis zum Brandherd transportiert. In der Praxis tritt dieser Effekt sicher ein, wenn der Durchmesser der mindestens eines Teiles der Tropfen auf höchstens 50 µm beschränkt ist.

Aufgrund der Tatsache, daß als Löschmittel nur Wasser verwendet wird, eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung in besonderer Weise für die Verwendung in der Lebensmittel verarbeitenden Industrie, in der nur hinsichtlich ihrer Wirkung auf den menschlichen und tierischen Körper unbedenkliche Löschmittel verwendet werden dürfen. Insbesondere ist der mit den Reinigungs- und Dekontaminierungsarbeiten verbundene Aufwand beim Löschen mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung auf ein Minimum reduziert. Dies wirkt sich insbesondere dann positiv aus, wenn es zu einem Fehlalarm kommt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden nachfolgend anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen schematisch:

Fig. 1 eine erste mit einer Vorrichtung zum Löschen eines Brandes ausgestattete Rohrleitung im Längsschnitt,

Fig. 2 eine zweite mit einer Vorrichtung zum Löschen eines Brandes ausgestattete Rohrleitung im Längsschnitt.

Beim in Fig. 1 dargestellten Beispiel ist in einer Rohrleitung 1 ein Ventilator 2 angeordnet, der einen aus mit Brüden oder anderen Dämpfen vermischter Luft gebildeten Gasstrom G von einer nicht dargestellten Einrichtung absaugt, in der Lebensmittel fritiert werden.

Zum Löschen eines in der Rohrleitung beispielsweise in Folge von Selbstentzündung des Gasstroms G entstehenden Brandes ist in der Rohrleitung 1 eine Löschdüse 3 angeordnet. Bei dieser Löschdüse 3 handelt es sich beispielsweise um eine handelsübliche "Bündeldüse", die eine Vielzahl von in gleichen Abständen auf einer Kreisbahn angeordnete, hier nicht dargestellte Düsensöffnungen aufweist und so in der Lage ist, großflächig einen eine definierte Strahlrichtung S aufweisenden Löschnebelstrahl N auszubringen. Die Löschdüse 3 ist dabei so eingerichtet, daß die Strahlrichtung S des von ihr im Fall eines Brandes abgegebenen Löschnebelstrahls N im wesentlichen parallel zur Längsachse L der Rohrleitung 1 ausgerichtet ist.

Die Löschdüse 3 ist über eine Versorgungsleitung 4 mit einer Versorgungseinrichtung 5 verbunden. Die Versorgungseinrichtung 5 umfaßt beispielsweise nicht dargestellte Druckflaschen, in denen Wasser unter hohem Druck bevorratet ist. Alternativ oder ergänzend kann die Versorgungseinrichtung 5 eine Hochdruckpumpe umfassen, die bei Ausbruch eines Brandes in der Rohrleitung 1 Wasser unter hohem Druck zu der Löschdüse 3 fördert.

Die Versorgungseinrichtung 5 wird von einer Steuereinrichtung 6 gesteuert, die mit einer in der Rohrleitung 1 angeordneten Überwachungseinrichtung 7 verbunden ist.

Stellt die Überwachungseinrichtung 7 fest, daß ein Brand ausgebrochen ist, so speist die Versorgungseinrichtung 5 die Löschdüse 3 mit unter hohem Druck stehenden Wasser. Von der Löschdüse 3 wird dieses Wasser zum Löschnebelstrom N verteilt, der aus feinsten Tröpfchen gebildet ist und sich mit minimierter kinetischer Energie nach seinem Austritt aus der Löschdüse 3 in der Umgebung verteilt.

Dieser turbulent sich ausbreitende Löschnebelstrom N vermischt sich nach Art eines Gases mit dem vom Ventilator 2 geförderten Gasstrom G und strömt mit ihm zum Brandherd B. Schon auf dem Weg zum Brandherd B werden die Rohrwandungen 8 von dem durch den Gasstrom und den Löschnebelstrom N gebildeten Gasgemisch gekühlt, so daß der Brand innerhalb kürzester Zeit gelöscht ist.

Beim in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist oberhalb einer brandgefährdeten, hier nicht dargestellten Fritiereinrichtung die trichterförmig ausgebildete Einsaugöffnung 21 einer Rohrleitung 22 angeordnet. Im Bereich des Randes der Einsaugöffnung 21 sind Löschdüsen 23 angeordnet. Die Löschdüsen 23 können jeweils einen kegelfömigen, sich turbulent ausbreitenden Löschnebelstrom N2 abgeben, dessen Strahlrichtung S2 im wesentlichen normal zur Längsachse L2 der Einsaugöffnung 21 ausgerichtet ist.

Die Löschdüsen 23 sind über eine Versorgungsleitung 24 mit einer Versorgungseinrichtung 25 verbunden. Die Versorgungseinrichtung 25 umfaßt wie die beim in Fig. 1 dargestellten Beispiel eingesetzte Versorgungseinrichtung 5 beispielsweise nicht dargestellte Druckflaschen, in denen Wasser unter hohem Druck bevorratet ist. Alternativ oder ergänzend kann die Versorgungseinrichtung 25 eine Hochdruckpumpe umfassen, die bei Ausbruch eines Brandes Wasser unter hohem Druck zu den Löschdüsen 23 fördert.

Die Versorgungseinrichtung 25 wird wiederum von einer Steuereinrichtung 26 gesteuert, die mit einer im Bereich der nicht dargestellten Fritiereinrichtung angeordneten Brandwächtereinrichtung 27 verbunden ist.

Im Normalbetrieb werden die beim Fritieren der Lebensmittel entstehenden Dämpfe mit Luft vermischt als Gasstrom G2 von einem Ventilator 28 in die Rohrleitung 22 gesaugt.

Kommt es zu einem von der Brandwächtereinrichtung 27 festgestellten Brand der nicht gezeigten Fritiereinrichtung werden, so wird die Löschdüse 23 veranlaßt veranlaßt durch die Steuereinrichtung 26 von der Versorgungseinrichtung 25 mit unter hohem Druck stehenden Wasser gespeist. Dieses Wasser wird von den Löschdüsen 23 zum aus feinstverteiltem Nebel bestehenden Löschnebelstrom N2 zerstäubt, der sich turbulent im Bereich der trichterförmig erweiterten Einsaugöffnung verteilt. Auf diese Weise füllt sich der Bereich der Einsaugöffnung 23 mit Löschnebel.

Dieser Löschnebel vermischt sich gasartig mit den Abgasen des Brandes und wird gemeinsam mit diesen in die Rohrleitung 22 gesaugt. Unterstützt wird diese Strömung durch die von der brennenden Fritiereinrichtung aufsteigende heiße Luft, die eine eigene Thermik-Strömung bewirkt. Auf diese Weise wird der in die Rohrleitung 22 eingesaugte Gasstrom G2 wirkungsvoll gekühlt, so daß eine Selbstentzündung vermieden wird. Kommt es dennoch in der Rohrleitung 22 zu einem Brand, so wird dieser durch den mit dem Gasstrom G2 herangeförderten Wasser-Löschnebel gelöscht. BEZUGSZEICHEN 1 Rohrleitung
2 Ventilator
3 Löschdüse
4 Versorgungsleitung
5 Versorgungseinrichtung
6 Steuereinrichtung
7 Überwachungseinrichtung
8 Rohrwandungen
21 Einsaugöffnung
22 Rohrleitung
23 Löschdüsen
24 Versorgungsleitung
25 Versorgungseinrichtung
26 Steuereinrichtung
27 Brandwächtereinrichtung
28 Ventilator
G Gasstrom
G2 Gasstrom
L Längsachse der Rohrleitung 1
L2 Längsachse
B Brandherd
S Strahlrichtung des Löschnebelstrahls N
S2 Strahlrichtung
N Löschnebelstrahl
N2 Löschnebelstrom

Claims

1. Vorrichtung zum Löschen eines Brandes in einer Rohrleitung (1, 22) zum Absaugen eines Gasstroms (G, G2), insbesondere eines Luftstroms, mit mindestens einer Löschdüse (3, 23), die bei Druckbeaufschlagung mit unter Druck stehendem, von einer Versorgungseinrichtung (5, 25) zur Verfügung gestellten Wasser einen feinverteilten, sich turbulent ausbreitenden Löschnebel (N, N2) in die Rohrleitung (1, 22) leitet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschdüse (3, 23) in der Rohrleitung (1, 22) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschdüse (3, 23) im Bereich der Einsaugöffnung (21) der Rohrleitung (1, 22) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlrichtung (S, S2) des von der Löschdüse (3, 23) ausgebrachten Löschnebelstrahls (N, N2) im wesentlichen parallel zur Längsachse (L, L2) der Rohrleitung (1, 22) in dem Rohrabschnitt ausgerichtet ist, in dem die Löschdüse (3, 23) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschdüse (3, 23) eine Vielzahl von auf einer Kreisbahn angeordneten Düsenöffnungen aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenöffnungen in regelmäßigen Winkelabständen um das Zentrum der Kreisbahn verteilt angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Zentrum der Kreisbahn eine Düsenöffnung angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenöffnung der Löschdüse (3, 23) mit einer Schutzkappe versehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Tropfen des von der Löschdüse ausgebrachten Löschnebels (N, N2) 10 µm bis 1000 µm beträgt.

10. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschdüse dazu vorgesehen ist, mit einem unter einem hohen Druck stehenden Löschfluid beaufschlagt zu werden.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der hohe Druck mindestens 20 bar, vorzugsweise mindesten 40 bar, beträgt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungseinrichtung (5, 25) Druckspeicher umfaßt, in dem Wasser unter dem hohen Druck stehend bevorratet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungseinrichtung (5, 25) eine Pumpe umfaßt, welche im Brandfall Wasser unter hohem Druck zu der Löschdüse fördert.

14. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (1, 22) Teil einer Einrichtung zum Absaugen von bei der Lebensmittelverarbeitung entstehenden Dämpfen und Gasen ist.