DE4335827A1 - Verfahren und Löschanlage zum Löschen eines Brandes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Löschen eines Bran­ des, wobei eine Löschflüssigkeit mittels einer Düse versprüht wird. Die Erfindung betrifft ferner eine stationäre Löschan­ lage mit einer Zufuhrleitung für eine Löschflüssigkeit und einer an die Zufuhrleitung angeschlossenen Düse.

Brände werden durch den Einsatz von Löschmitteln gelöscht. Die Löschmittel wirken physikalisch oder chemisch auf den Verbrennungsvorgang ein und unterbrechen diesen. Die meisten Löschmittel sind flüssig.

Die Löschwirkung einer Löschflüssigkeit beruht auf der hohen Wärmekapazität, durch die die Temperaturen in der Reaktions­ zone herabgesetzt werden. Durch eine bereits relativ geringe Abkühlung wird die Reaktionsgeschwindigkeit in sehr hohem Ma­ ße herabgesetzt und der Brand gelöscht.

Damit in einer möglichst kurzen Zeit eine möglichst große Wärmemenge aufgenommen werden kann, ist es erforderlich, daß das flüssige Löschmittel mit einer möglichst großen Oberflä­ che mit der Verbrennungszone in Kontakt kommt.

Bei mobilen Löschanlagen (Feuerwehrschlauch mit Spritzdüse) wird möglichst viel Löschwasser in scharfem Strahl auf den Brandherd geleitet. Bei fest eingebauten Löschanlagen, z. B. Sprinkleranlagen, wird unter Druck ausströmendes Wasser über Düsen zerstäubt. Bei bisher verwendeten Düsen haben nur circa 50% der Tropfen hierbei einen Durchmesser, der kleiner ist als 1,0 mm, der Rest der Tropfen ist größer. Die Löschwirkung und damit der Wirkungsgrad könnte verbessert werden, wenn die Tropfen insgesamt kleiner würden und der Anteil der Kleinsttropfen erhöht würde.

In vielen Fällen ist der nach einem Brand durch die Wirkung des Löschwassers entstandene Schaden wesentlich größer als der eigentliche Feuerschaden. Z. B. können in einer Indu­ strieanlage durch das Wasser elektrische Komponenten beschä­ digt oder chemische Betriebsmittel ausgewaschen werden und in die Umgebung gelangen; bei Kernkraftwerken können große Men­ gen kontaminiertes Wasser anfallen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, beim Löschen eines Brandes mit möglichst wenig Löschflüssigkeit auszukom­ men.

Die Erfindung geht dabei davon aus, daß ein Löschflüssig­ keitsstrahl mittels einer Zweistoffdüse in deutlich kleinere Tropfen als bei bisherigen Verfahren zerstäubt wird.

Die Aufgabe wird daher gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Als Düse wird also eine Zweistoff­ düse verwendet, wie sie für andere Anwendungen bereits seit langem bekannt und üblich ist (Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, Band 2, 4. Auflage 1972, Seite 257, 258).

Der prinzipielle Aufbau einer Zweistoffdüse ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Durch ein Gas hoher Geschwindigkeit wird ein Flüssigkeitsstrahl zerrissen. Man unterscheidet Dü­ sen mit äußerer und innerer Vermischung. Im Falle der äußeren Vermischung wird die Flüssigkeit erst nach dem Durchtritt durch eine Düsenöffnung A am Ende einer Zufuhrleitung mittels des Gases, das aus einer eigenen Düsenöffnung B mit hoher Ge­ schwindigkeit austritt, fein zerstäubt, wobei sich der Durch­ satz beider Medien unabhängig voneinander einstellen läßt. Mit steigendem Gas-Flüssigkeits-Verhältnis (insbesondere bei steigendem Druck, unter dem das Gas zugeführt wird) wird die Zerstäubung feiner. Im Falle der inneren Vermischung wird die Flüssigkeit nach Austritt aus der Zufuhrleitung bereits vor dem Austritt durch eine gemeinsame Düsenöffnung C mit dem Gas vermischt. Dabei läßt sich der Durchsatz beider Medien nicht mehr unabhängig voneinander einstellen, da der Druck in der Mischkammer und damit der Differenzdruck für beide Teilströme vom Gesamtdurchsatz abhängt.

Bei beiden Düsentypen wird durch das Versprühen des Lösch­ mittels mit Zweistoffdüsen eine wesentliche Oberflächenver­ größerung bei gleichzeitig hohem Anteil im Bereich der Kleinsttropfen erreicht. So ist es z. B. problemlos möglich, einen Wasserstrahl so zu zerstäuben, daß mehr als 90% der Tropfen einen Durchmesser haben, der kleiner als 250 µm ist. Dadurch kann eine größere Wärmemenge in kürzerer Zeit aufge­ nommen werden, so daß die Löschwirkung wesentlich verbessert wird.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung kann als Gas ein Inert­ gas der Düse zugeführt werden, so daß noch eine zusätzliche Löschwirkung durch das als gasförmiges Löschmittel wirkende Inertgas erreicht wird, die auf der Verdrängung und dem Er­ satz des Luftsauerstoffs beruht (der Brand wird "erstickt"). Als Löschmittel kann auch bei diesem Verfahren Wasser ver­ wendet werden, was allgemein das gebräuchlichste Löschmittel ist.

Ein Anwendungsgebiet für dieses Verfahren stellen stationäre Löschanlagen dar.

Bei den fest eingebauten Anlagen sind an eine Zweistoffdüse eine Zufuhrleitung für eine Löschflüssigkeit und eine Zufuhr­ leitung für ein Gas angeschlossen. Dabei kann als Löschmittel Wasser verwendet werden und die Zufuhrleitung über einen Druckregler an eine Wasserleitung angeschlossen sein. Ebenso kann die Zufuhrleitung für das Gas über einen Druckregler an einer Vorratsleitung für ein Inertgas angeschlossen sein, was den erwähnten Vorteil hat. Dabei können die Zufuhrleitungen leer und die Düse geöffnet sein und erst im Brandfall Gas und Flüssigkeit durch Leitungen und Düse aus strömen - wie bei ei­ ner herkömmlichen Sprühwasserlöschanlage -; oder die Zufuhr­ leitungen sind unter Druck gefüllt und die Düse wird erst im Brandfall freigegeben - wie bei einer Sprinkleranlage.

Durch die Verwendung einer solchen, erfindungsgemäßen statio­ nären Löschanlage wird die Löschwirkung des flüssigen Lösch­ mittels gegenüber bisher üblichen Anlagen deutlich verbes­ sert. Zudem kann zusätzlich ein Inertgas als gasförmiges Löschmittel wirken.

Diese Verringerung der benötigten Löschmittelmenge zum Lö­ schen eines Brandes bewirkt nicht nur ein Einsparen von Löschmittel, was auch kleinere Nennweiten der Rohrleitungen und damit einfachere und kostengünstigere Installationen er­ möglicht, sondern vor allem eine Minimierung des Schadens, den das Löschwasser anrichtet. Der Wartungsaufwand einer sol­ chen Löschanlage ist vergleichbar mit dem herkömmlicher Löschanlagen. Die Wurfweiten der Zweistoffdüsen sind denen herkömmlicher Löschdüsen ähnlich.

Die Erfindung wird anhand von drei Figuren näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 den erwähnten prinzipiellen Aufbau einer Zweistoff­ düse mit äußerer Vermischung,

Fig. 2 den erwähnten prinzipiellen Aufbau einer Zweistoff­ düse mit innerer Vermischung,

Fig. 3 eine stationäre Löschanlage.

In Fig. 3 erkennt man den prinzipiellen Aufbau einer statio­ nären Löschanlage mit einer Zweistoffdüse 1. An die Düse 1 sind eine Zufuhrleitung 2 für flüssiges Löschmittel und eine Druckleitung 9 für Gas angeschlossen. Von der Düse 1 ausge­ hend sind in die Druckleitung 9 für das Gas ein Absperrventil 8, ein Gasdruckregler und Manometer 7 und ein Gasfilter 6 eingebaut. Bevor das Gas also die Düse 1 erreicht, wird es gereinigt. Zudem läßt sich der Gasdruck bzw. die Gaszufuhr nach Bedarf optimal einstellen. In die Zufuhrleitung 2 für das flüssige Löschmittel sind von der Düse 1 ausgehend eben­ falls ein Absperrventil 3, ein Flüssigkeitsdruckregler und Manometer 4 und ein Filter 5 eingebaut. Zufuhr und Druck des gereinigten Löschmittels lassen sich also ebenfalls nach Be­ darf einstellen.

Die Fig. 3 zeigt auch einen Rauchgasmelder, einen Sensor, der auf Wärmeentwicklung reagiert, oder einen anderen (eventuell auch manuell betätigbaren) Feuermelder 10, der im Falle eines Brandes über eine Signalleitung das Öffnen der Gas- und Löschmittelzufuhr für die Zweistoffdüse 1 oder eine entsprechende Freigabe der Zweistoffdüse 1 auslöst.

Claims (8)

1. Verfahren zum Löschen eines Brandes, bei dem eine Lösch­ flüssigkeit mittels einer Düse (1) versprüht wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Düse (1) eine Zweistoff-Düse (1) verwendet wird, bei der ein der Düse (1) zugeführtes mit hoher Geschwindigkeit ausströmendes Gas die Löschflüssigkeit zerstäubt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Gas ein Inertgas der Düse (1) zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Löschflüssigkeit Wasser benutzt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschflüssigkeit unter Druck zugeführt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der hohen Geschwindigkeit das Gas unter Druck der Zweistoff-Düse (1) zugeführt wird.

6. Stationäre Löschanlage mit einer Zufuhrleitung (2) für ei­ ne Löschflüssigkeit und einer an die Zufuhrleitung (2) ange­ schlossenen Düse (1), gekennzeichnet durch eine an die Düse (1) angeschlossene Druckleitung (9) für ein Gas, wobei die Düse (1) als Zweistoff-Düse (1) zum Zerstäuben der Löschflüssigkeit mittels des Gases ausgebildet ist.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrleitung (2) über einen Druckregler (4) an eine Wasserleitung angeschlossen ist.

8. Anlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleitung (9) über einen Druckregler (7) an einer Vorratsleitung für ein unter Druck stehendes Inertgas ange­ schlossen ist.