DE3714454A1

DE3714454A1 - Smoke platform for two-component smoke

Info

Publication number: DE3714454A1
Application number: DE19873714454
Authority: DE
Inventors: Erich Dipl Ing Alker
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1987-04-30
Filing date: 1987-04-30
Publication date: 1988-12-01

Abstract

A two-component smoke, consisting especially of silicon tetrachloride and an ammonia solution, is particularly suitable for use as "practice smoke" because of its non-toxic nature. A device for producing the smoke in the terrain can be constructed so cheaply that its return and re-use becomes uneconomic. In the case of one variant, the chemicals are atomised in an airflow, and in the case of another variant they are sprayed out of a double-nozzle system. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung künstlicher, nicht toxischer Nebelwolken im Gelände.The invention relates to a device for generating artificial, non-toxic fog clouds in the field.

Zur Erzeugung von Nebel im Gelände werden überwiegend Nebelöle sowie Dieselöl verbrannt und der sich bildende Rauch weggeblasen. Solche Ölnebel sind aus Umweltschutz gründen unerwünscht. Insbesondere bei militärischen Übungen wird ein untoxischer "Übungsnebel" gewünscht.To generate fog in the terrain are predominant Mist oils and diesel oil burned and the forming Blown away smoke. Such oil mists are from environmental protection found undesirable. Especially with military ones A non-toxic "exercise mist" is desired for exercises.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zur Erzeugung künstlicher Nebelwolken zu entwickeln, mit dem ein untoxischer, ökologisch verträglicher Nebel erzeug bar ist, wobei das Gerät so billig sein soll, daß sich dessen Rückführung und Wiederverwendung nicht lohnen.The invention has for its object a device for With the creation of artificial fog clouds create a non-toxic, ecologically compatible fog is bar, the device should be so cheap that its return and reuse are not worthwhile.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß auf einer Palette zwei Behälter für Chemikalien, aus denen sich ein Zwei- Komponentennebel bilden läßt, und ein Ausbringsystem für den Nebel einschließlich erforderlicher druckerzeugender und die Menge der Chemikalien steuernder Mittel in kom pakter Weise angeordnet sind. Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn die Behälter für die Chemikalien die für die Chemikalien üblichen Lieferbehälter sind.The object is achieved in that on a pallet two chemical containers that make up a two- Component mist, and a spreading system for the fog including the necessary pressure generating and the amount of chemical control agents in total are arranged in a precise manner. Very particularly preferred it is when the containers for the chemicals are for the chemicals are common delivery containers.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden keine se paraten Tanks oder eine Heizvorrichtung benötigt. Es werden lediglich die Serienfässer für die beiden flüs sigen Nebelkomponenten abgestützt auf eine Palette ge legt. Es wird dadurch der Aufbau so einfach und billig, daß die Rückführung, Reinigung und Wiederauffüllung auf wendiger wäre als die Herstellung dieses Einmalartikels.In the device according to the invention, no se separate tanks or a heater is required. It only the serial barrels for the two rivers mist components supported on a pallet sets. It makes building it so easy and cheap, that the return, cleaning and replenishment on would be more maneuverable than the production of this disposable item.

Besonders vorteilhaft ist die einfache Handhabung der Palette, das günstige Ausbringen solcher Vorrichtungen im Gelände, die sehr kurzen Inbetriebnahmezeiten, die schnelle Nebelbildung und die Abschaltbarkeit (ein In betriebsetzen ist jederzeit wieder möglich).The simple handling of the is particularly advantageous Pallet, the cheap application of such devices in the field, the very short commissioning times, the rapid fog formation and switch-off (an In operation is possible again at any time).

Bevorzugt werden als Komponenten zur Erzeugung der Ne belwolken Siliciumtetrachlorid und (eine wäßrige Lösung von) Ammoniak eingesetzt. Diese unbrennbaren Komponenten werden quantitativ ohne unkontrollierbare Reaktionspro dukte oder Verbrennungsrückstände umgesetzt. Der Nebel ist weiß, nicht toxisch und chemisch neutral.Preferred components for generating the Ne cloud silicon tetrachloride and (an aqueous solution of) ammonia. These incombustible components are quantitatively without uncontrollable reaction pro products or combustion residues implemented. The fog is white, non-toxic and chemically neutral.

Ein bevorzugtes Ausbringsystem enthält ein Gebläse, in dessen Luftstrom die beiden Komponenten durch Zerstäu bung einbringbar sind. Das Einbringen von Flüssigkeiten in einen Luftstrom durch Zerstäuben ist an sich bekannt. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist normalerweise keine zusätzliche Fördereinrichtung für die Chemikalien der Nebelkomponenten erforderlich, da der Flüssigkeits transport durch Fallförderung erfolgen kann, wenn die Flüssigkeitsbehälter über der Zerstäubungseinrichtung angebracht sind.A preferred delivery system includes a blower, in the air flow of the two components through atomization exercise can be introduced. The introduction of liquids in an air stream by atomization is known per se. In the device according to the invention is normal no additional conveyor for the chemicals of the fog components required because of the liquid transport through case funding can take place if the Liquid container above the atomizer are attached.

Das schließt nicht aus, daß eine Förderung der Chemi kalien durch Pumpen sinnvoll sein kann, um unabhängig von der Höhenlage der Stelle zu sein, wo die Chemika lien in dem Luftstrom zerstäubt werden. Beim Pumpen der Chemikalien ergibt sich eine einfache Regelmöglichkeit. Bei Strömen über 10 l/min sollte eine Durchflußmengen regelung vorhanden sein.This does not rule out that funding for Chemi kalien by pumping can be useful to independent from the altitude of the place where the chemicals are be atomized in the air stream. When pumping the Chemicals provide an easy way to regulate. With flows over 10 l / min a flow rate should be regulation to be in place.

Ein anderes bevorzugtes Ausbringsystem enthält zwei Druckpumpen und ein Düsensystem. Das Düsensystem be steht aus nahe beieinanderliegenden Düsen für jede Komponente; mit solchen "Doppeldüsen" bildet sich am leichtesten eine Nebelwolke. Das Förderverhältnis der beiden Pumpen wird fest eingestellt; jedoch ist meistens auch die Möglichkeit vorgesehen, das Mengen verhältnis der beiden Chemikalienströme vor Ort noch etwas zu verändern. Dieses Ausbringsystem ist besonders leich an verschiedene Aufgaben anzupassen. Es eignet sich besonders für Großflächenvernebelungen, Nebelauf gaben im Pionierbereich, Vernebelungen im Marinebereich, als Objektschutz und als Übungsgerät zur Brandrauchdar stellung.Another preferred application system contains two Pressure pumps and a nozzle system. The nozzle system be stands for everyone from nearby nozzles Component; with such "double nozzles" forms on lightest a cloud of fog. The funding relationship the two pumps are permanently set; however is mostly also the possibility provided the quantities ratio of the two chemical flows on site something to change. This spreading system is special easy to adapt to different tasks. It is suitable especially for large area nebulization, fog gave in the pioneer area, nebulizations in the marine area, as object protection and as a training device for fire smoke position.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wei ter beispielhaft beschrieben. Es zeigtThe invention is shown in the drawing and knows ter described as an example. It shows

Fig. 1 Nebelplattform mit Zerstäubung der Komponenten im Luftstrom; Fig. 1 fog platform with atomization of the components in the air flow;

Fig. 2 Nebelkopf; Fig. 2 fog head;

Fig. 3 Nebelplattform mit Doppeldüsensystem. Fig. 3 fog platform with double nozzle system.

Der Nebel wird in den beiden beispielhaften Vorrich tungen nach Fig. 1 und 3 aus Siliciumtetrachlorid und Ammoniak erzeugt. Zwar ist Siliciumtetrachlorid für sich alleine ein schlechter Nebelbildner, in Verbindung mit Ammoniak ist er aber den bekannten guten Ein-Kom ponentennebeln (Titantetrachlorid, Phosphornebel, Ölne bel) mindestens ebenbürtig.The fog is generated in the two exemplary devices according to FIGS . 1 and 3 from silicon tetrachloride and ammonia. Silicon tetrachloride is a bad mist generator in its own right, but in conjunction with ammonia it is at least equal to the well-known good one-component nebulae (titanium tetrachloride, phosphorus mist, oil mist).

Vereinfacht verläuft die Nebelbildung nach den Umsatz formelnIn a simplified manner, the fog formation runs according to sales formulas

SiCl₄ + 2H₂O → SiO₂ + 4HCl
NH₄OH + HCl → NH₄Cl + H₂O.SiCl ₄ + 2H ₂ O → SiO ₂ + 4HCl
NH ₄ OH + HCl → NH ₄ Cl + H ₂ O.

Der künstliche Nebel ist toxikologisch unbedenklich.The artificial fog is toxicologically harmless.

Ammoniak wird bevorzugt als wäßrige Lösung eingesetzt. 4 Mol NH₃ neutralisieren 1 Mol SiCl₄, d. h. 68,12 g Am moniak neutralisieren 169,9 g SiCl₄. Bei Verwendung ei ner 25%igen wäßrigen Ammoniaklösung ist das Neutralisa tionsgleichgewicht bei einem Verhältnis 1,6 zu 1 NH₃ zu SiCl₄ erreicht, oder volumenmäßig ausgedrückt, 2,61 l NH₃ neutralisieren 1 l SiCl₄.Ammonia is preferably used as an aqueous solution. 4 moles of NH ₃ neutralize 1 mole of SiCl ₄ , ie 68.12 g of ammonia neutralize 169.9 g of SiCl ₄ . When using a 25% aqueous ammonia solution, the neutralization equilibrium is reached at a ratio of 1.6 to 1 NH ₃ to SiCl ₄ , or in terms of volume, 2.61 l of NH ₃ neutralize 1 l of SiCl ₄ .

Auf einer Platte 1 liegen die beiden Transportfässer 2, 3, die SiCl₄ und eine wäßrige (25%) NH₃-Lösung enthal ten. Ein von einem Ottomotor 4 angetriebenes Gebläse 5 erzeugt in dem Rohr 6 einen Luftstrom. Als Antrieb sind auch Elektro- und Druckluftmotore verwendbar. Das Rohr 6 trägt an seinem Ende einen Nebelkopf 7, in dem die beiden Nebelkomponenten 2, 3 zerstäubt werden. Solange der Kopf 7 entsprechend tief liegt, ist keine Pumpe erfor derlich, um über die Leitungen 8, 9 die Komponenten zum Nebelkopf zu fördern, wo sie aufgrund der hohen kine tischen Energie des Luftstroms in bekannter Weise zer stäubt werden. Nach Einschalten des Motors 4 und Öffnen der beiden Hähne 10, 11 (11 in Fig. 1 nicht sichtbar) tritt sofort aus dem Nebelkopf 7 kräftiger weißer, un toxischer Nebel aus.On a plate 1 are the two transport drums 2, 3 , the SiCl ₄ and an aqueous (25%) NH ₃ solution. A blower 5 driven by a gasoline engine 4 generates an air flow in the tube 6 . Electric and compressed air motors can also be used as drives. The tube 6 carries at its end a fog head 7 in which the two fog components 2, 3 are atomized. As long as the head 7 is correspondingly deep, no pump is neces sary to promote the components to the fog head via the lines 8, 9 , where they are atomized in a known manner due to the high kinetic energy of the air flow. After switching on the motor 4 and opening the two taps 10, 11 ( 11 not visible in FIG. 1), strong white, non-toxic fog emerges from the fog head 7 immediately.

Der Nebelkopf 7 ist in der Fig. 2 vergrößert darge stellt. Der aus dem Rohr 6 mit einer Geschwindigkeit um 100 m/s kommende Luftstrom wird geteilt und tritt aus den beiden Rohrkrümmern 12, 13 so aus, daß es in nerhalb von 5 m weitgehend zu einer Vermischung 16 aus den beiden Teilströmen 14, 15 kommt. Diese Form des Nebelkopfes 7 wird deswegen gewählt, weil dadurch die Zerstäubung der beiden Komponenten, die aus den Lei tungen 8, 9 zufließen, einfach zu kontrollieren und (mit den Ventilen 10, 11) einzuregeln sind. Es sind auch andere Formen des Nebelkopfes 7 möglich.The fog head 7 is shown in FIG. 2 enlarged Darge. The air flow coming out of the pipe 6 at a speed of 100 m / s is divided and emerges from the two pipe elbows 12, 13 in such a way that a mixing 16 from the two partial flows 14, 15 occurs largely within 5 m. This shape of the fog head 7 is chosen because it is easy to control and (with the valves 10, 11 ) regulate the atomization of the two components that flow from the lines 8, 9 . Other shapes of the fog head 7 are also possible.

Eine andere Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrich tung zur Erzeugung künstlicher Nebelwolken aus zwei Komponenten ist in der Fig. 3 gezeigt. Auch hier lie gen die Lieferfässer 2, 3 auf einer Einheitspalette 1. Der besseren Stapelbarkeit wegen sind hier überkreuz von Ecke zu Ecke laufende Stäbe 16 angebracht. Anstel le eines Kompressors zur Erzeugung eines Luftstromes sind zwei zusammengeschaltete Pumpen 17 vorhanden, die von einem Elektro- oder Benzinmotor 18 angetrieben wer den. Die beiden Pumpen 17 drücken die beiden Nebelkom ponenten (ca. 10 bar) in ein Düsensystem, das ausroll bar ist (oder auch sehr leicht zusammensteckbar sein kann). Die Kunststoffrohre 19 enthalten mehrere Düsen 20. Die Querschnitte der Leitungen und die Leistungen der Pumpe 17 sind so ausgelegt, daß die geförderten Mengen den stöchiometrischen Verhältnissen der Kompo nenten entsprechen, so daß praktisch nach Einschalten des Motors 18 und Öffnen der Hähne 10, 11 sofort eine optimale Vernebelung einsetzt.Another embodiment of the device according to the invention for generating artificial fog clouds from two components is shown in FIG. 3. Here too, the delivery drums 2, 3 lie on a standard pallet 1 . For the sake of better stackability, bars 16 running cross-wise from corner to corner are attached. Instead of a compressor for generating an air flow, there are two interconnected pumps 17 which are driven by an electric or gasoline engine 18 . The two pumps 17 press the two Nebelkom components (approx. 10 bar) into a nozzle system that can be rolled out (or can also be very easily plugged together). The plastic tubes 19 contain several nozzles 20 . The cross sections of the lines and the performance of the pump 17 are designed so that the delivered amounts correspond to the stoichiometric ratios of the compo nents, so that practically after switching on the motor 18 and opening the taps 10, 11, an optimal nebulization is used immediately.

Claims

1. Device for the production of artificial, non-toxic fog clouds in the field, characterized in that on a pallet ( 1 ) two loading containers ( 2, 3 ) for chemicals from which a two-component mist can be formed, and a delivery system ( 6 , 7, 19, 20 ) for the mist including required pressure generating means ( 4, 5, 17, 18 ) and the amount of chemicals controlling ( 10, 11 ) are arranged in a compact manner.

2. Device according to claim 1, characterized in that the containers ( 2, 3 ) are the usual for the chemicals union container.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized records that as components for generating the fog clouds silicon tetrachloride and an ammonia solution be used.

4. Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the application system contains a blower ( 5 ), in the air flow ( 12, 13 ), the two components can be introduced by atomization.

5. Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the application system contains two pressure pumps ( 17 ) and a nozzle system ( 19, 20 ).