DE69533679T2

DE69533679T2 - Gas- und Flüssigkeitsnebel abgebende Feuerbekämpfungsvorrichtung

Info

Publication number: DE69533679T2
Application number: DE69533679T
Authority: DE
Inventors: Göran Sundholm
Original assignee: Marioff Corp Oy
Current assignee: Marioff Corp Oy
Priority date: 1994-04-14
Filing date: 1995-04-13
Publication date: 2005-10-20
Anticipated expiration: 2015-04-14
Also published as: NO313316B1; ES2229050T3; KR100353178B1; CN1145591A; ES2183871T3; EP1213039B1; FI98494B; NO964356D0; DE69527780D1; FI941975A0; CA2184572C; EP0755287A1; JPH09511923A; AU684018B2; US5799735A; DE69533679D1; DK0755287T3; FI98494C; JP3639305B2; DK1213039T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brandbekämpfungseinrichtung, die eine Flüssigkeitsquelle, eine an die Flüssigkeitsquelle angeschlossene Pumpe und eine Gasquelle aufweist, die über eine Leitung an eine Auslassleitung der Pumpe angeschlossen ist, um Gas einer auszubringenden Löschflüssigkeit zuzumischen, die Sprühköpfen zugeführt wird.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Mischung von Gas mit Flüssigkeit zur Bereitstellung eines Löschfluids für eine Brandbekämpfungseinrichtung, die eine zu Sprühköpfen führende Auslassleitung enthält, wobei das Verfahren die Schritte aufweist, wonach Gas bei einem Druck in der Auslassleitung bereitgestellt wird und der Auslassleitung durch eine Pumpe Löschflüssigkeit zugeführt wird, wobei das Gas und die Löschflüssigkeit in der Auslassleitung bei im Wesentlichen gleichen Drücken zur Verfügung gestellt werden.
Die WO 94/07570 beschreibt ein derartiges System zur Brandbekämpfung, wobei das System auf der Verwendung von Schaum unter unterschiedlichen gewöhnlichen Brandbekämpfungsbedingungen beruht. Das System weist einen Luftkompressor und eine Wasserpumpe auf. Ein Luftdruckregler ist dazu eingerichtet, den Luftdruck in Abhängigkeit von dem Wasserförderdruck der Pumpe durch Entgegennahme eines Signals von einem Wasserdruckauslasstank zu verändern, um ein gewünschtes Verhältnis zwischen Luft und Wasser aufrechtzuerhalten, die dem Feuerlöschstrahlaustragsmittel zugeführt werden.
Die US 4 981 178 beschreibt ein System zur Brandbekämpfung, wobei das System auf der Verwendung von Schaum beruht, um lediglich einen sehr geringen Wasseranteil zu verwenden. Der Wasserdruck und die Luftmenge sind durch eine Vorrichtung gesteuert, während- der Luftdruck und die Wassermenge durch gesonderte Vorrichtungen gesteuert sind.
Die SU-A-7 870 48 und SU-A-1 353 444 beschreiben Sprinklersysteme zur Brandlöschung, die ein Flüssigkeitsgefäß und ein Gefäß mit komprimiertem Gas enthalten. In der SU-A-7 870 48 wird den Sprinklern Wasser aus einem Wassertank zugeführt, wobei das Wasser aus dem Tank mittels einer Druckluftflasche ausgetrieben wird. In der SU-A-1 353 444 ist ein Inertgasdruckzylinder dazu eingerichtet, nicht nur Flüssigkeit aus einem Flüssigkeitsgefäß sondern auch das Inertgas einer Mischkammer zuzuführen, von der aus ein Löschgemisch zu den Sprinklern geleitet wird.
Bestimmte Arten von Benzinbränden, beispielsweise ein Kerosinbrand in einem Flugzeugdüsentriebwerk, das einem Triebwerkstest in einem zu diesem Zweck vorgesehen Hangar ausgesetzt ist, sind nahezu unmöglich zu löschen, selbst mit starken nebelartigen Flüssigkeitsstrahlen, wie dies beispielsweise in der WO 92/20453 empfohlen ist. Ein derartiger Düsentriebwerksbrand geht nur dann aus, wenn der gesamte Hangar, der gewöhnlich ein Volumen von ungefähr 3000 m³ aufweisen kann, einer „Totalflutung" unterworfen wird, d. h. in der Praxis vollständig mit einem Flüssigkeitsnebel gefüllt wird, der sehr kleine Teilchen aufweist.
Der Flüssigkeitsnebel kann im Prinzip mit einer Vorrichtung erzeugt werden, wie sie in der WO 93/10859 beschrieben ist. In dieser Anmeldung ist ein von einem hyd raulischen Speicher abgehendes Steigrohr mit Wandöffnungen derart versehen, dass das Treibgas aus dem Speicher anfänglich lediglich Flüssigkeit hinaustreibt und, nachdem der Flüssigkeitspegel derart gesunken ist, dass er sich mit der höchstliegenden Rohrwandöffnung auf gleicher Höhe befindet, begonnen wird, zunehmend Treibgas zu der auszubringenden Flüssigkeit beizumischen, wenn der Flüssigkeitspegel sinkt und mehrere Rohrwandöffnungen freigegebenen werden. In der Endstufe der Speicherentleerung ist es möglich, einen Flüssigkeitsnebel zu erhalten, der für den vorliegenden Zweck ausreichend kleine Tröpfchen aufweist, wobei jedoch ein zu großer Anteil der in dem hydraulischen Speicher enthaltenden Flüssigkeit verschwendet wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue Einrichtung zu schaffen, die eine effektive Zufuhr von Flüssigkeit mit einer sofort stattfindenden wirkungsvollen Zumischung von Gas zu der Flüssigkeit sofort vom Beginn an sowie eine Zufuhr von Nebel mittels einer kleinen und kostengünstigen Pumpe ermöglicht.
Die Einrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe durch eine Hochdruckpumpe gebildet ist, die eine vergleichsweise geringe Fördermenge aufweist, wobei die Pumpe von der Bauart ist, die in der Auslassleitung, wenn die Brandbekämpfungseinrichtung in Betrieb gesetzt wird, einen Druck bereitstellt, der dem in der Auslassleitung durch die Gasquelle bereitgestellten Druck entspricht, und die in der Auslassleitung einen Flüssigkeitsdruck bereitstellt, der sich an einen abnehmenden Druck anpasst, der in der Auslassleitung durch die Gasquelle bereitgestellt wird, um ein Löschfluid in Form eines fein zerteilten Flüssigkeitsnebels mit einem Gemisch aus Gas und Flüssigkeit zu erzeugen.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den beigefügten Ansprüchen 2–4 angegeben.
Der Gas hat den Zweck, eine feine Zerteilung der Flüssigkeitstropfen zu ermöglichen, was einen fein zerteilten Flüssigkeitsnebel ergibt. Wenn der Druck in der Leitung, die zu den Düsen führt, erhöht wird, wird der Flüssigkeitsnebel noch feiner zerteilt.
Die Gasquelle kann vorteilhafterweise durch eine Anzahl von Druckgasflaschen gebildet sein, die miteinander parallel verbunden sind. Das Gas kann durch Stickstoff, Argon, Luft etc. gebildet sein. Prinzipiell kann jedes geeignete Gas eingesetzt werden. Der Inhalt der Druckgasflaschen kann teilweise in flüssiger Form vorliegen, abhängig von der Art des eingesetzten Gases. Der Ladedruck der Gasflaschen kann, wie der Betriebsdruck der Pumpe, ungefähr 50–200 bar betragen, wenn auch sowohl niedrigere als auch höhere Drücke möglich sind.
Eine vergleichsweise geringe Pumpenfördermenge bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Fördermenge kleiner ist als die Durchflusskapazität der entsprechenden Sprinkler oder Sprühköpfe bei maximalem Betriebsdruck. Die Pumpenfördermenge kann 10–80%, vorzugsweise 20–50% der Gesamtfördermenge des Löschfluids bei maximalem Betriebsdruck betragen.
Somit kann man mit einer kleinen Pumpe auskommen, die kostengünstig ist und wenig elektrische Energie erfordert.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, außerdem ein neues Verfahren zu schaffen, das die Erzeugung eines fein zerteilten Flüssigkeitsnebels für eine Brandbekämpfungseinrichtung mittels einer kleinen und kostengünstigen Pumpe ermöglicht.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein fein zerteilter Flüssigkeitsnebel mit einem Gemisch aus Gas und Flüssigkeit durch die Verfahrensschritte bereitgestellt, wonach:

– ein hoher Druck von 50–200 bar in der Auslassleitung durch die Gasquelle bereitgestellt wird und ein entsprechend hoher Druck von 50–200 bar in der Auslassleitung durch die Pumpe unter Verwendung einer Pumpe, die eine Hochdruckpumpe ist, bereitgestellt wird; und
– anschließend der in der Auslassleitung durch die Gasquelle bereitgestellte Druck vermindert wird und in der Auslassleitung ein Flüssigkeitsdruck, der an den anschließend verminderten Druck, der durch die Gasquelle bereitgestellt wird, angepasst ist, durch die Hochdruckpumpe bereitgestellt wird, die von einer derartigen Bauart ist, dass sie den Flüssigkeitsdruck entsprechend dem abnehmenden Druck anpasst, während durch die Hochdruckpumpe die Löschflüssigkeit in der Auslassleitung mit einer vergleichsweisen geringen Fördermenge geliefert wird.

Nachdem die Pumpe anfänglich einen hohen Druck in der Auslassleitung erzeugt, stellt die Pumpe somit in der Auslassleitung nachfolgend einen Flüssigkeitsdruck bereit, der dem durch die Gasquelle bereitgestellten, abnehmenden Druck entspricht.
Wenn der hohe Druck durch die Gasquelle zur Verfügung gestellt, wenn die Brandbekämpfungseinrichtung in Betrieb gesetzt wird, findet eine sofortige und wirkungsvolle Zumischung von Gas zu der Flüssigkeit sofort vom Beginn an statt.
Im Folgenden ist die Erfindung mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, die eine bevorzugte Ausführungsform der Einrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform weist eine Pumpe 1 auf, die an eine Flüssigkeitsquelle 8 angeschlossen ist, wobei die Pumpe eine Auslassleitung 2 aufweist, die zu mehreren Sprühköpfen 3 führt. Die Pumpe 1 kann durch eine Hochdruckpumpe mit einem charakteristischen Betriebsdruck von 50–200 bar gebildet sein. Mehrere Druckgasflaschen 4, die parallel miteinander verbunden sind, sind an die Auslassleitung 2 der Pumpe über ein Rückschlagventil 5 angeschlossen, das sicherstellt, dass keine Flüssigkeit in die Druckgasflaschen 4 eindringt. Eine Rücklaufsperre 6, die in der Auslassleitung 2 der Pumpe eingebaut ist, stellt auf gleiche Weise sicher, dass das Gas ordnungsgemäß geleitet wird. Die Druckgasflaschen 4 können mit Stickstoff gefüllt sein. Der Druck des Gases in den Druckgasflaschen kann geeigneterweise 100–300 bar betragen.
Eine Drossel 31 ist in der Leitung 30 zwischen den Druckgasflaschen und der Auslassleitung 2 der Pumpe 1 eingefügt. Die Drossel 31 hat den Zweck, eine Anpassung des Mischungsverhältnisses zwischen Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsquelle 8 und Gas aus den Druckgasflaschen 4 in dem Löschfluid, das in der Auslassleitung 2 strömt, zu ermögli chen. Die Drossel 31 ist nicht unbedingt notwendig. Es kann erwogen werden, das Mischungsverhältnis durch unterschiedliche Dimensionierung der Leitung 30 anzupassen.
Wenn die Brandbekämpfungseinrichtung in Betrieb gesetzt wird, erzeugen die Gasflaschen 4 in der Auslassleitung 2 einen Druck, während die Pumpe 1 einen entsprechend hohen Druck in der Auslassleitung erzeugt, wodurch Gas und Flüssigkeit in der Auslassleitung 2 miteinander vermischt werden. Danach passt sich der Druck von der Pumpe 11 selbst entsprechend dem abnehmenden Druck der Druckgasflaschen 4 an, um wirkungsvoll einen fein zerteilten Flüssigkeitsnebel zu erzeugen, so dass die Pumpenfördermenge 20–100% der abnehmenden Gesamtströmungsmenge des Löschfluids beträgt. Wenn in den Druckgasflaschen 4 kein Gas mehr vorhanden ist und der Gasdruck bis auf null abgenommen hat, beträgt die Pumpenfördermenge 100% der Gesamtströmungsmenge des Löschfluids.
Es muss eine effektive Erzeugung eines fein zerteilten Flüssigkeitsnebels aufrechterhalten werden. Erforderlichenfalls kann Meerwasser oder Seewasser eingesetzt werden.
Die Erfindung ist vorstehend anhand eines Beispiels beschrieben worden, und deshalb sollte bemerkt werden, dass die Erfindung innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche in ihren Einzelheiten auf unterschiedliche Weise variieren kann. Somit kann beispielsweise die Ausführungsform der Druckgasquelle variieren. Die Gasquelle muss nicht notwendigerweise in Form von Druckgasflaschen ausgebildet sein.

Claims

Brandbekämpfungseinrichtung mit einer Flüssigkeitsquelle (8), einer an die Flüssigkeitsquelle angeschlossenen Pumpe (1) und einer Gasquelle (4), die über eine Leitung (30) an eine Auslassleitung (2) der Pumpe angeschlossen ist, um Gas einer auszubringenden Löschflüssigkeit zuzumischen, die Sprühköpfen zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe durch eine Hochdruckpumpe (1) mit vergleichsweise geringer Fördermenge gebildet ist, wobei die Pumpe von der Art ist, die in der Auslassleitung (2), wenn die Brandbekämpfungseinrichtung in Betrieb gesetzt wird, einen Druck bereitstellt, der dem in der Auslassleitung (2) durch die Gasquelle (4) bereitgestellten Druck entspricht, und die in der Auslassleitung (2) einen Flüssigkeitsdruck bereitstellt, der sich an einen abnehmenden Druck anpasst, der in der Auslassleitung (2) durch die Gasquelle (4) bereitgestellt wird, um ein Löschfluid in Form eines fein zerteilten Flüssigkeitsnebels zu erzeugen, der ein Gemisch von Gas und Flüssigkeit enthält.
Brandbekämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasquelle durch mehrere parallel verbundene Druckgasflaschen (4) gebildet ist.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Leitung (30) zwischen den Druckgasflaschen und der Auslassleitung (2) der Pumpe (1) eine Drossel (31) eingefügt ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der anfängliche Fülldruck der Gasquelle (4) 100–300 bar beträgt und dass die Fördermenge der Pumpe (1) ca. 10–80% der Gesamtfördermenge des Löschfluids bei maximalem Betriebsdruck beträgt.
Verfahren zur Mischung von Gas mit Flüssigkeit zur Bereitstellung eines Löschfluids für eine Brandbekämpfungseinrichtung, die eine zu Sprühköpfen (3) führende Auslassleitung (2) enthält, wobei das Verfahren die Schritte aufweist, wonach Gas bei einem Druck in der Auslassleitung bereitgestellt wird und der Auslassleitung durch eine Pumpe (1) Löschflüssigkeit zugeführt wird, wobei das Gas und die Löschflüssigkeit in der Auslassleitung bei im Wesentlichen gleichen Drücken bereitgestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein fein zerteilter Flüssigkeitsnebel, der ein Gemisch aus Gas und Flüssigkeit enthält, durch die Schritte bereitgestellt wird: – Bereitstellung eines hohen Drucks von 50–200 bar in der Auslassleitung (2) durch die Gasquelle (8) und Bereitstellung eines entsprechend hohen Drucks von 50–200 bar in der Auslassleitung (2) durch die Pumpe unter Verwendung einer Pumpe, die eine Hochdruckpumpe (1) ist; und – nachfolgende Verminderung des in der Ausgangsleitung (2) durch die Gasquelle (8) bereitgestellten Drucks sowie Bereitstellung eines Flüssigkeitsdrucks in der Auslassleitung (2), der mit dem nachfolgend verminderten Druck, der durch die Gasquelle (8) bereitgestellt wird, übereinstimmt, und zwar durch die Hochdruckpumpe (1), die von der Art ist, dass sie den Flüssigkeitsdruck an den verminderten Druck entsprechend anpasst, während durch die Hochdruckpumpe die Löschflüssigkeit in der Auslassleitung mit einer ver gleichsweise geringen Fördermenge bereitgestellt wird.