DE3034622A1

DE3034622A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von schaum

Info

Publication number: DE3034622A1
Application number: DE19803034622
Authority: DE
Inventors: Johann 4048 Grevenbroich Arissen; Bernhard 5010 Bergheim Kulartz; Harry 5014 Buir Kutzerra
Original assignee: Rheinische Braunkohlenwerke AG
Current assignee: Rheinbraun AG
Priority date: 1980-09-13
Filing date: 1980-09-13
Publication date: 1982-04-01

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Schaum

Die Er rindung befrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum ller:;L< ! lon und Ti iinsportioron von Schaum, wobei Wasser mit einem Schaummittel vermischt und das resultierende Gemisch unter Hinzufügung eines Gases, vorzugsweise Luft, unter Schaumbildung verwirbelt wird.

So her resteliter Schaum wird insbesondere für Löschzwecke verwendet. Ein Anwendungsgebiet sind Bunker und andere Grossbehälter, die feinkörniges, zur Selbstentzündung neigendes Gut enthalten, so dass die Gefahr von Bränden, Verpuffungen und Explosio-ien besteh! . Ein GuL, bei dem Selbstentzündung und Verpuffung auftreten können, ist Braunkohlenstaub- Der Transport der Braunkohle oder anderer feinkörniger Stoffe in den Bunker hinein erfolgt im Luftstrom, so dass sich im freien Raum oberhalb der im Bunker befindlichen Schüttung normalerweise ein Luft-Feststoff-Gemisch befindet, das bei Vorliegen ungünstiger Umstände verpufft. Es ist auch möglich, dass in der Schüttung, also dem bereits abgesetzten Feststoff, eine Selbstentzündung erfolgt, die. Schwel vorgänge, Brände oder dgl. zur Folgt: haben kann. In allen diesen Fallen isl· es erforderlich, in den Bunker von oben Schaum zu geben, um die Ober-

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fläche der im Bunker befindlichen Schüttung abzudecken und ggf. vorhandene Brände, Schwelvorgänge oder dgl. zu unterbrechen. Dabei kann es in Abhängigkeit vom Füllungsgrad des Bunkers erforderlich sein, den gesamten freien Kaum oder doch einen grossen Teil desselben mit Schaum zu füllen. Der auf die einleitend beschriebene Weise hergestellte Schaum soll die Oberfläche des im Bunker befindlichen Füllgutes vollständig abdecken und darüber hinaus eine Standzeit aufweisen, die normalerweise ausreicht, um aufgrund der durch den Schaum bewirkten Abschirmung gegen Sauerstoff Brände, Schwelvorgänge oder dgl. y.u. löschen bzw. zu. beenden.

Es ist bekannt, das Gemisch aus Wasser und Schaumir. ittel, bei dem es sich normalerweise um ein Netzmittel handelt, einem Injektor zuzuführen, der aus einem diffusorartig sich erweiternden Rohrabschnitt besteht, in dessen Mi I te eine iKis Omiseh heranführende Leitung mündet. Der austretende i-'lUssigkei tss ι rahl , der gegen ein in einem kurzen Abstand, beispielsweise 10 oder 30 cm, vor der Leitungsmündung angebrachtes Sieb trifft, saugt dabei aus der Atmosphäre Luft an, die sich mit dem im Siebbereich versprühten Gemisch unter Bildung eines Schaumes verwirbelt und vermischt. Dieser Schaum tritt am freien Ende des diffusorartigen Rohrabschnittes aus. Zu fjösch'/wecken im es üblich, diesen Rohrabschnitt"mit Keinem freien Kiule durch irgendwelche öffnungen in den Bunker oder Grossbehüll.cr einzuführen, so dass der austretende Schaum in den Bunker oder Behälter gelangt.

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Ein wet;·-nLl i-.'hei Mach I oil dieser- Vorgeherisweise bos Loht darin, dass es im Bedarfsfall notwendig ist, die zur Schaumherstellung notwendige Vorrichtung und das Schaummittel zunächst auf die Decke dos Bunkers oder Behälters zu bringen und dort die erforderlichen Anschlüsse herzustellen, bevor Schaum erzeugt und in den Bunker geführt werden konnte. Dies kann in Abhängigkeit von der HöhG de; Bunkers mit erheblichen Zeitverlusten verbunden sein. Hinzu kommt, dass eine derartige Vorgehensweise die Anwesenheit von Personen auf der Bunkerdecke notwendig macht. In einem Bunker, in dem ein Schwelvorgang stattfindet oder eine Verpuffung bereits stattgefunden hat, kann ohne weiteres eine weiter^ Verpuffung stattfinden, durch die die mit der Schaumherstellui g befassten Personen in höchstem Masse gefährdet werden können. Die Schwierigkeiten werden noch dadurch vergrössert, dass gemäss den heute geltenden Vorschriften die an derartigen Behälter: und Bunkern befindliehen Entlastungsklappen nach Ansprechen im Falle einer Verpuffung wieder selbsttätig in Schließstellung fallen. Diese Klappen können jedoch aufgrund ihres Gewichtes normalerweise nur durch drei bis vier Personen geöffnet werden, die unter den gegebenen Umständen diese Tätigkeit unter grosser Gefahr ausführen.

Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, dass die ihnen anhaftenden Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll es möglich sein, den Schaum an den Verwendungsort zu bringen, ohne dass damit die Gefährdung von Menschen verbunden ist. Auch soll der Schaum am Einsatzort selbst bei Vorliegen un-

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günstiger Umstände - sehr hoher Bunker oder nicht ohne weiteres zugängliche Räume - inkurzer Zeit nach Auftreten des Bedarfsfalles verfügbar sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass das Gas unter überdruck zugeführt und der gebildete Schaum durch eine Leitung an den Ort der Verwendung geführt wird. Die dazu benutzte Vorrichtung kann in der Weise ausgebildet sein, dass die Zuleitung für die Luft an eine Druckluftquelle anschliossbar und an den Verschäumer eine Rohrleitung angeschlossen ist, die dem Abstand zwischen dem Ort der Schaumbildung und einem zweiten Ort, im allgemeinen der Stelle, an welcher der Löschvorgang durchzuführen ist, überbrückt.

Durch die Verwendung von Druckluft - oder eines anderen unter Druck stehenden Gases- ist es möglich, z. B. im Falle eines Vertikaltransportes eine ausreichende Förderhöhe fm den Schaum zu erreichen. Zwar sind auch hierbei gewisse Abhängigkeiten zu beachten, beispielsweise derart, dass die erreichbare Förderhöhe bei einem gewissen Luftdruck abhängig ist vom Gewicht des Schaumes, welches wiederum abhängt vom Verhältnis zwischen Wasser-Schaummittel einerseits und Gas andererseits. Dabei kommtes nicht nur auf die Gasmenge an, sondern auch auf die Ausgestaltung und die Grosse des im allgemeinen als Sieb ausgebildeten Verschäumers an, der den ankommenden Gemischstrahl zerreisst und mit der gleichzeitig züge rührten LuIL oder dgl. verwirbriI. Ferner hängt die Förderhöhe auch vom Durchmesser der den Abstand zwischen dem

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Ort der Schaumbildung und den zweiten Ort überbrückenden Rohr leitung ab, da mit abnehmendem Durchmesser der Strömungswiderstand steigt. Diese Einflussgrössen und Abhängigkeiten sind jedoch ohne weiteres vorausberechenbar und an den jeweiligen Einsatzfa]1 anpassbar. Versuche haben ergeben, dass beispielsweise bei ο in· -m Rr-Iirdui chmeüser in dor GrÖssenordnung von 100 mm vertikale Abstande von mehr als 30 m ohne Schwierigkeiten überbrückbar sind, wobei am oberen Ende der Leitung ein allen Anforderungen genügender, zusammenhängender Schaum austritt.

Die Vorrichtung gomäss der Erfindung kann im Bedarfsfall von vornherein fest installiert sein, wobei die zur Schaumbildung und -ri julii rung notwendigen Massnahmen an einer Stelle durchgeführt v.erde; können, die von der Brandstelle soweit entfernt ist, dass die mit der Bedienung der Vorrichtung befassten Personen rieht gefährdet sind. Ausserdem besteht keine Notwendigkeit, :m Bedarfsfall erst zeitraubende Vorbereitungen durchzuführen, am die Vorrichtung an Ort und Stelle zu bringen und einsatzbereit ru machen. Vielmehr kann im Bedarfsfall innerhalb weniger Sekunden die Vorrichtung in Gang gesetzt werden,wobei die Zeitdauer bis zum Wirksamwerden des Schaumes,also bis zum Eintreffen desselben am Ort der Verpuffung, beispielsweise innerhalb eines Bunkers,abhängig ist von der Geschwindigkeit,mit welcher der Schaum durch die Rohrleitung bewegt werden kann und natürlich von deren Länge.

Auch die Überwachung der in Betrieb befindlichen Vorrichtung mit dem Ziel, einen möglichst wirksamen Schaum herzustellen,ist ohne

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Schwierigkeiten möglich. So kann in der Rohrleitung in kurzem Abstand hinter dem Verschäumer eine vorzugsweise als verschliessbare öffnung ausgebildete Kontrolleinrichtung für den Schaum angeordnet sein. Die Benutzung erfolgt in der Weise, dass nach dem Einschalten der Vorrichtung der sich bildende Schaum aus der unverschlossenen Öffnung austritt, so dass sofort und ohne besondere Massnahmen die Beschaffenheit des Schaume? geprüft werden kann. Im Bedarfsfall besteht dann die Möglichkeit, durch entsprechende Regulierung von Schaummittel, Wasser ur.d Luft bezüglich jeweiliger Menge,Druck und Geschwindigkeit einen Schaum zu bilden, der den jeweiligen Anforderungen in optimaler Weise benügt.

Die Erfindung ist bei allen explosions- und brandgefährdeten Räumen und Behältern anwendbar, da die Liedier.barkeit aus sicherer Entfernung und die Möglichkeit der ständigen Überprüfung des Schaumes in allen derartigen Fällen vorteilhaft i;.t.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 im Schema eine Vorrichtung zur Herstellung von Schaum, Fig. 2 eine Bunkeranlage mit einer zentralen, stationären Vorrichtung zum Herstellen und Transportieren von Schaum in die einzelnen Bunker.

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Das füi die Schaumherstellung benötigte Wasser wird über eine Lei tune: 10 zugeführt. Die Zumischung des Schaummittels geschieht unter Verwendung von bekannten Einrichtungen bei 12. Im allgemeinen geschieht dies unter Verwendung eines vom Wasser durchströmton Injektors, der das Schaummittel aus einem Behälter in

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die Leitung 10 fördert, ,das so hergestellte Gemisch aus Wasser und Schaummittel wird über eine Leitung 14 Druckluft eingeführt, die beispielsweise unter einem Druck von 5 bar stehen kann. Im Anschlust daran gelangt das nunmehr aus Wasser, Schaummittel und Luft bt stehende (.mmihsHi in ein Gehäuse 16 mit gcxjenüber der Rohrleitun 10 /ergrö:3sertem Durchmesser, in welchem ein Sieb 18 eingebaut ist, dessen Maschenseite beispielsweise 0,6 mm betragen kann. .m Gehäuse L6 findet beim Auftreten des Luft-Flüssigkeits-Gemisches auf das Sieb 18 eine erhebliche Durchmischung und Durchwirbelung der Komponenten statt mit dem Ergebnis, dass in Strömungsrichtung 20 hinter dem Sieb ein Schaum entsteht, der über eine daran anschliessende Leitung 22 an den Anwendungsort geführt wird. Die Leitung 22 kann einen Durchmesser von z. B. 150 mm haben. An der Leitung 22 ist ein mittels eines Schiebers 24 ver ,chliossbarer Stutzen 26 angebracht. Nach Inbetriebnahme und auch während des Betriebes kann der Schieber 24 geöffnet werden, so dass ein Teil des Schaumes durch den Stutzen 26 austritt. Es ist auf diese Weise ohne besonderen Aufwand möglich, Beschaffenheit, insbesondere Konsistenz des Schaumes, zu prüfen. In Abhängigkeit vom Druck der durch die Leitung 14 zugeführten Luft kann der Schaum in der Leitung 22 vertikal über erhebliche Strecken transportiert werden. Bei mehr oder weniger horizontaler Leitung für den Transport des Schaumes sind lediglich die Strö-

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xnungswiderstände der Leitung zu überwinden, so dass hier bei gegebenem Luftdruck noch längere Förderwege möglich ist.

In Fig. 2 der Zeichnung ist eine Bunkeranlage dargestellt, wobei gleiche, den Teilen der Vorrichtung gemäss Fig. 1 entsprechende Teile mit gleichen, jeweils um 100 höheren Bezugszeichen versehen sind. Dem durch die Leitung 110 zugoführLon Wasser wird bei 112 das Schaummittel durchgesetzt. Die Zuführung der Luft erfolgt durch die Leitung 114. Der sich hinter dem Sieb 118 bildende Schaum wird durch die Leitung 122 nach oben in einen Bereich oberhalb mehrerer Bunker 130 geführt. Von der Leitung 122 gehen zwei - oder entsprechend der Anzahl der Bunker mehrere - jeweils mit einem Absperrschieber 132 versehene Zweigleitungen ab, von denen jede in einen der Bunker mündet. Im Bedarfsfall kann durch entsprechende Fernbetätigung der Schieber 13 2 die Zuleitung 122 mit demjenigen Bunker verbunden werden, in den Schaum eingeben werden muss. Unterhalb der Eintrittsöffnungen 134 sind Lei tbleche oder dgl. 136 angeordnet, die eine gleichmässige Verteilung des Schaums über den Bunkerquerschnitt bewirken sollen.

Die Zeichnung lässt erkennen, dass es ohne weiteres möglich ist, die für die Schaumherstellung erforderliche Vorrichtung räumlich so zur Bunkeranlage anzuordnen, dass sie ohne Gefährdung der Bedienungspersonen in Betrieb genommen werden kann. Irgendwelche Handhabungen am Bunker selbst sind nicht erforderlich.

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Abweichend von dor in der Zeichnung dargestellten Ausführung ist es natürlich auch möglich, jedem Bunker eine eigene Zuführungsleitung und ggf. auch eine eigene Vorrichtung für die Schaumhers te llung zuzuordnen. Die Wahl der konkreten Ausgestaltung wird von den jeweiligen Verhältnissen und den für die Vorrichtungen notwendigen Investitionen abhängen. In jedem Fall gilt jedoch, dass gegenüber der bekannten Handhabung allein schon wegen des Wegfalls der Gefährdung der Bedienungspersonen erhebliche Vorteile erreicht werden.

Anstelle des verschliessbarcn Stutzens 26 oder einer anderen verschIiessbaren öffnung besteht auch die Möglichkeit, die Wandung der Rohrleitung mit einem Abschnitt aus durchsichtigem Material zu versehen, so dass ohne weitere Vorkehrungen die Qualität des Schaumes fortlaufend durch einfache visuelle Überprüfung festgestellt werden kann.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen und Transportieren von Schaum, bei welchem Wasser mit einem Schaummittel vermischt und das resultierende Gemisch unter Hinzufügung eines Gases, vorzugsweise Luft, unter Schaumbildung verwirbelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas unter Überdruck zugeführt und der gebildete Schaum durch eine Leitung an den Ort der Verwendung geführt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Einrichtung zum Hinzufügen des Schaummit tels zum Wasser und einer Einrichtung für die Zuführung von Luft in das Wasser-Schaummittel-Gemisch sowie einem nachgeschalteten Verschäumer, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitung (14) für die Luft an eine Druckluftquelle anschliessbar und an den Verschäumen (18) eine Rohrleitung (22) angeschlossen ist, die den Abstand zwischen dem Ort der Schaumbildung und einem zweiten Ort überbrückt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschäumer (18) innerhalb eines gegenüber der vorgeschalteten Zuleitung (10) für das Gemisch in einem erweiterten Raum (16) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschäumer (18) als vorzugsweise konisches Sieb ausge-

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bildet ist, dessen Ende kleineren Durchmessers der zum zweiten Ort führenden Rohrleitung (22) zugekehrt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung (20) in kurzem Abstand hinter dem Verschäumer (18) eine vorzugsweise als verschliessbare öffnugn (26) ausgebildete Kontrolleinrichtung für den Schaum angeordnet ist.

6. Bunkeranlage für die Lagerung von entzündlichen Gütern unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Schaumbildung in einem räumlichen Abstand vom Bunker, vorzugsweise in einer Ebene unterhalb des oberen Endes des Bunkers (130) angeordnet ist und im oberen Bereich des Bunkers (130) oberhalb des maximalen Füllgutstandes eine Zuleitung (132) für Schaum angebracht ist und der Abstand zwischen Vorrichtung zur Schaumbildung und Zuleitung (132) durch ein stationäres Steigrohr (122) überbrückt ist.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Eintrittsöffnung (134) für den Schaum in den Bunker (130) ein Verteilerelement (136) angeordnet ist.

8. Anlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehreren Bunkern (130) eine gemeinsame Steigleitung (122) zugeordnet ist, von der Zweigleitungen zu den einzelnen Bunkern (130)

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abgehen, die mit der Steigleitung (122) verbindbar sind.

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