DE2835468A1

DE2835468A1 - Mixer for fire extinguisher foam - feeds main supply line reference and foam agent pipe control signals to controller whose output actuates throttling damper

Info

Publication number: DE2835468A1
Application number: DE19782835468
Authority: DE
Inventors: Reinhard Ing Grad Lansche; Hans J Rusch; Erich Dipl Ing Schweinfurth
Original assignee: Total Foerstner and Co
Current assignee: Total Foerstner and Co
Priority date: 1978-08-12
Filing date: 1978-08-12
Publication date: 1980-02-21

Abstract

The control system for foam-producing installations maintains a constant ratio of foam producing agent admixture to water flow. The water is taken from source via suction pipe by pump fitted with bypass in which a Venturi element operates as a mixing unit in the direction of arrow. Water discharged by pump flows through the Venturi element and sucks foam-producing agent from the pipe via a non-return valve. The amount of foam agent added to the water flow is controlled by signals of the throughput measuring instrument in the foam agent line and by signals from a similar measuring instrument in the main foam mixture line. Both signals are fed into controller which emits a control signal to an actuator controlling the operating position of the throttling damper in the foam agent line.

Description

MERTENS & KEILMERTENS & KEIL PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

Frankfurt/MainFrankfurt / Main

T 6 PG 79 10.8.1978T 6 PG 79 August 10, 1978

Firmacompany

TOTAL Foerstner & Co.TOTAL Foerstner & Co.

6802 Ladenburg (Neckar)6802 Ladenburg (Neckar)

"Schaummittelzumischvorrichtung""Foam compound admixture"

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines Gemisches zur Bildung eines Feuerlöschschaumes mittels eines Pumpenvormisehers, wobei der Pumpenvormischer in einem Nebenweg zu der im Hauptförderstrang zwischen Wasservorratsbehälter (bzw. Wasserquelle) und dem Verbraucher liegenden Pumpe liegt, als Saugstrahlpumpe ausgebildet ist und das hier dem Wasser zuzumischende Schaummittel dem Schaummittelvorratsbehälter über eine einstellbare Drosselvorrichtung entnimmt.The invention relates to a device for producing a mixture for the formation of a fire extinguishing foam by means of a pump premixer, the pump premixer in a side path to the one in the main conveyor line between the water storage tank (or water source) and the consumer lying pump is designed as a suction jet pump and the foam concentrate to be added to the water here is fed to the foam concentrate reservoir via an adjustable Throttle device removes.

Bei derartigen Mischvorrichtungen muß die Drosselvorrichtung recht genau eingestellt werden, denn die erlaubte Spanne für die Änderung der Zumischung des Schaummittels zum Wasser ist recht eng. Wenn die Drosselvorrichtung jedoch mechanisch z.B. über den Wirkdruck eines in der Verbraucherleitung befindlichen Venturirohres gesteuert wird und der WirkdruckIn such mixing devices, the throttle device must be set very precisely, because the allowable range for changing the admixture of the foaming agent to the water is quite tight. However, if the throttle device is mechanical E.g. via the differential pressure of a venturi in the consumer line and the differential pressure

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proportional dem Quadrat des Durchflusses ist, ist die Zumischgenauigkeit insbesondere im unteren Durchflußbereich nicht sehr groß, weil die zur Steuerung verfügbaren Drücke sehr gering sind. Die Arbeitsweise der bekannten Vorrichtung wird aber als zufriedenstellend hingenommen.is proportional to the square of the flow, the mixing accuracy is particularly in the lower flow range not very large because the pressures available for control are very low. The operation of the known device but is accepted as satisfactory.

Nachteilig sind also die Kompliziertheit der Drosselvorrichtung und die dennoch unvermeidliche Ungenauigkeit des Mischungsverhältnisses sowie das Unvermögen der Vorrichtung, auch großen Änderungen der auf die Zeit bezogenen Durchflußmenge des Wassers zu folgen. Diesen Nachteilen zu begegnen ist das Ziel der Erfindung*.Disadvantages are the complexity of the throttle device and the unavoidable inaccuracy of the Mixing ratio as well as the inability of the device to handle large changes in flow rate over time to follow the water. The aim of the invention is to counter these disadvantages.

Die eingangs beschriebene Schaummittelzumischvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die Drosselvorrichtung als Stellglied eines Regelkreises ausgebildet ist, in den die auf die Zeit bezogene Durchflußmenge im Hauptstrang als Führungsgröße und die Durchflußmenge im Schaummittelstrang als Regelgröße eingehen.The foam compound admixing device described above is characterized in that the throttle device as Actuator of a control loop is formed in which the time-related flow rate in the main branch as The reference variable and the flow rate in the foam concentrate are included as a control variable.

Durch diese Einbeziehung der Drosselvorrichtung als Stellglied in einen Regelkreis kann sie sehr viel einfacher ausgebildet werden, denn sie wird zur Einstellung des Schaummitteldurchflusses stets diesem Durchfluß nachgeführt. Die Drosselvorrichtung ist hier z.B. als Drosselklappe ausgebildet, die in bekannter Weise von der Stellgröße her angetrieben und eingestellt werden kann.By including the throttle device as an actuator in a control loop, it can be made much easier be formed, because it is always tracked this flow to adjust the foam agent flow. The throttle device is designed here, for example, as a throttle valve that is dependent on the manipulated variable in a known manner can be driven and adjusted forth.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.The invention is described below using an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawing explained in more detail.

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^d2° MERTENS & KEIL ^d2 ° MERTENS & KEIL

- Jg - PATENTANWÄLTE- Jg - PATENTANWÄLTE

Die Zeichnung zeigt die funktioneile Zuordnung der hier zusammenwirkenden Komponenten.The drawing shows the functional assignment of the here interacting components.

Der mit 1 bezeichnete Verbraucher kann ein Schaumrohr oder ein Beschäumungsschlauch oder dergleichen sein. Das Ein- und Ausschalten des Stromes des Schaummittelgemisches kann beispielsweise von dem Bediener eines solchen Löschschaummittelverbrauchers gesteuert werden.The consumer denoted by 1 can be a foam pipe or a foaming hose or the like. To be there- and switching off the current of the foam compound mixture can be done, for example, by the operator of such an extinguishing foam agent consumer being controlled.

Das zu verschäumende Gemisch besteht aus Wasser und Schaummittel. Das Wasser wird aus einem Vorratsbehälter oder dem öffentlichen Netz, einem Fluß oder irgendeiner anderen Wasserquelle 2 durch eine Pumpe 3 über einen LeitungsstrangThe mixture to be foamed consists of water and foaming agent. The water is taken from a storage tank or the public network, a river or any other water source 2 by a pump 3 via a pipe

4 entnommen, in dem von der Quelle 2 zum Verbraucher 1 aufeinanderfolgend ein Absperrventil 5, die Pumpe 3 und ein Durchflußmengenmeßgerät 6 liegen. In einem Nebenweg4 taken, in which a shut-off valve 5, the pump 3 and consecutively from the source 2 to the consumer 1 a flow meter 6 lie. In a byway

7 zur Pumpe 3, also zwischen dem Absperrhahn oder Schieber7 to pump 3, i.e. between the stopcock or slide

5 und dem Durchflußmengenmeßgerät 6, liegt ein Pumpenvormischer 8, der als Saugstrahlpumpe ausgebildet ist. Die Pumpe treibt das Wasser im Hauptstrang in Richtung des Pfeiles 9 und im Nebenstrang in Richtung des Pfeiles 10. Durch diese Strömung 10 und die Ausbildung des Mischers5 and the flow rate measuring device 6, there is a pump premixer 8, which is designed as a suction jet pump. The pump drives the water in the main line towards the Arrow 9 and in the secondary line in the direction of arrow 10. Through this flow 10 and the design of the mixer

8 wird aus der Leitung 11 Schaummittel über ein Rückschlagventil 12 gesogen. Das Schaummittel befindet sich in einem Vorratsbehälter 13 und gelangt über die Drosselklappe 14, ein Durchflußmengenmeßgerät 15 und das Rückschlagventil 12 in den Mischer 8. Wie die Bezeichnungen sagen, wirkt die Drosselklappe 14 als Drosselvorrichtung, und zwar im Sinne eines Stellgliedes eines Regelkreises, während das Ventil 12 einen Rückfluß aus dem Vormischer verhindert und das Meßgerät 15 die auf die Zeit bezogene Durchflußmenge mißt und in verwertbare Signale umsetzt. Ein Regelkreis8 foaming agent is sucked in from line 11 via a check valve 12. The foam concentrate is in one Reservoir 13 and passes through the throttle valve 14, a flow rate measuring device 15 and the check valve 12 in the mixer 8. As the names suggest, the throttle valve 14 acts as a throttle device, namely in the Sense of an actuator of a control loop, while the valve 12 prevents backflow from the premixer and the measuring device 15 measures the flow rate related to the time and converts it into usable signals. A control loop

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16 schließt sich von der die Regelgröße feststellenden Meßvorrichtung 15 über ein elektrisches Steuergerät 17 zu einem Stellantrieb 18 und von dort auf das Stellglied (Drosselvorrichtung 14). Der Regelkreis arbeitet auf konstantes Zumischverhältnis des Schaummittels bei einer bestimmten Einstellung, also einer bestimmten Führungsgröße. Damit nämlich der Schaummitteldurchfluß dem Wasserdurchfluß in der Leitung 4 angepaßt ist, wird diese Durchflußmenge, wie sie durch das Meßgerät 6 festgestellt ist, als Führungsgröße mittels.des Signalstranges 19 dem Steuergerät 17 zugeführt. Das Steuergerät ist in an sich bekannter Weise so ausgebildet, daß es dem Regelkreis die Regelgröße durch diese Führungsgröße vorgibt. Die zum Regel- und Führungskreis gehörenden Elemente werden vorzugsweise auf elektrischer Basis arbeiten. Die Meßfühler setzen also die Durchflußgeschwindigkeiten oder -mengen in elektrische Signale um, die an das Steuergerät gegeben werden und von hier aus ebenfalls als elektrische Signale auf das Stellglied einwirken. Für diese Steuer- und Regelkreise können aber auch andere Energiearten verwendet werden, beispielsweise Drücke von Flüssigkeiten oder Gasen. Die Regel- und Steueranordnung kann hinsichtlich der verwendeten Energiearten auch gemischt sein.16 follows from the one determining the controlled variable Measuring device 15 via an electrical control device 17 to an actuator 18 and from there to the actuator (Throttle device 14). The control loop works on a constant basis Mixing ratio of the foaming agent at a certain Setting, i.e. a certain reference variable. In order for the foam concentrate flow to correspond to the flow of water is adapted in the line 4, this flow rate, as it is determined by the measuring device 6, as The reference variable is fed to the control unit 17 by means of the signal line 19. The control unit is known per se Way designed in such a way that it specifies the controlled variable for the control loop by means of this reference variable. The to rule and Elements belonging to the leadership circle will preferably operate on an electrical basis. So the sensors set converts the flow rates or quantities into electrical signals that are sent to and from the control unit from here also act as electrical signals on the actuator. For these control and regulation loops but other types of energy can also be used, for example pressures of liquids or gases. The rule and The control arrangement can also be mixed with regard to the types of energy used.

Es ist auch möglich, das Mischungsverhältnis als Regelgröße zu nehmen. Es kann mittels eines Analogrechners, der Teil der Vorrichtung 17 ist, aus den gleichzeitig fließenden und mittels der Geräte 6 und 15 gemessenen Wasser- und Schaummittelmengen errechnet und mit einem von Hand einstellbaren Sollwert verglichen werden. Die Abweichung des Sollwertes des Mischungsverhältnisses vom errechneten Istwert wird auf die den Schaummitteldurchfluß regelnde, elektrischIt is also possible to use the mixing ratio as a control variable gain weight. It can by means of an analog computer, which is part of the device 17, from the simultaneously flowing and calculated by means of the devices 6 and 15 measured amounts of water and foam concentrate and adjustable by hand Setpoint can be compared. The deviation of the nominal value of the mixing ratio from the calculated actual value is controlled electrically on the foam concentrate flow

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verstellbare Drosselvorrichtung 14 gegeben. Es ist dabei von Vorteil, das Öffnen oder Schließen der Drosselfunktion mit entsprechend polarisierten Impulsen derart zu steuern, daß die Impulsbreite proportional der Regelabweichung ist. So kann ein von Regelschwingungen freies und schnelles Nachstellen des Schaummitteldurchflusses erreicht werden. Die Regeleinrichtung kann an beliebiger Stelle der Gesamtvorrichtung oder -anlage angeordnet und vorzugsweise in einem schwallwasserdichten Metallgehäuse untergebracht werden. Die Bedienungselemente sollten sich in einem getrennten Bediengerät befinden. Vom Bediengerät aus kann nicht nur die gewünschte Schaummittelzumischung mittels beleuchteter Drucktaster programmiert werden, sondern es kann auch eine Umschaltung auf Handregelung ermöglicht werden und ein Spülvorgang zwecks Reinigung aller vom Schaummittel durchflossener Teile. Dabei werden alle für diesen Vorgang benötigten Leitungen durch elektrisch betätigte Ventile zu- bzw. abgeschaltet, so daß keine zusätzlichen Handgriffe oder Umstellungen an der Anlage nötig sind. Dadurch wird auch eine Fehlbedienung im Einsatzfalle unterbunden .adjustable throttle device 14 given. It is advantageous to open or close the throttle function to be controlled with appropriately polarized pulses in such a way that the pulse width is proportional to the control deviation. In this way, a quick readjustment of the foam concentrate flow, free of control vibrations, can be achieved. The control device can be arranged at any point in the overall device or system and preferably in housed in a splash-proof metal housing. The controls should be in a separate Control unit. Not only can the desired foaming agent admixture be made from the control unit using illuminated pushbuttons can be programmed, but it can also be switched to manual control and a rinsing process to clean all parts through which the foam concentrate flows. Thereby everyone will be for this Process required lines switched on or off by electrically operated valves, so that no additional Handles or adjustments to the system are necessary. This also prevents incorrect operation in the event of an emergency .

Durch die beschriebene Anordnung ist es möglich, trotz Verwendung eines einfachen Pumpenvormischers, die Zusammensetzung des Gemisches von Wasser und Schaummittel in weiten Grenzen zu ändern oder unabhängig von der Durchflußmenge in einem verhältnismäßig großen Bereich konstant zu halten. Die Drosselvorrichtung kann dabei einfacher als bisher ausgebildet werden.The arrangement described enables the composition to be made in spite of the use of a simple pump premixer of the mixture of water and foam concentrate within wide limits or independently of the flow rate to be kept constant in a relatively large area. The throttle device can be easier than before be formed.

Im Zweifel sind alle hier beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination erfindungswesentlich. Schutz wird begehrt für das, was objektiv schutzfähig ist.In case of doubt, all of the features described and / or shown here are more sensible in themselves or in any combination Combination essential to the invention. Protection is desired for that which can objectively be protected.

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Claims

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~ PATENTANWÄLTE~ PATENT LAWYERS

Frankfurt / Main

Claim:

Device for producing a mixture for the formation of a fire-fighting foam by means of a pump premixer, whereby the pump premixer is in a byway to the one in the main delivery line between the water storage tank (or Water source) and consumer lying pump is designed as a suction jet pump and here the water removes foam concentrate to be admixed from the foam concentrate reservoir via an adjustable throttle device, thereby characterized in that the throttle device (14) is designed as an actuator of a control circuit in which the Flow rate related to the time in the main conveying line (4) as a reference variable and the - also related to the time - flow rate in the foam concentrate strand (11) as Received controlled variable.

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ORIGINAL