DE7805580U1

DE7805580U1 - Löschdüse an Handfeuerlöschern

Info

Publication number: DE7805580U1
Application number: DE7805580U
Authority: DE
Original assignee: Kali Chemie AG
Current assignee: Kali Chemie AG
Publication date: 1978-06-08

Description

Kali-Chemie Aktiengesellschaft 3000 Hannover

Löschdüse an Handfeuerlöschern

Die Erfindung betrifft eine Löschdüse an Handfeuerlöschern mit einer Füllung aus Halogenkohlenwasserstoffen, deren Eprühkanal zwei Längenabschnitte unterschiedlichen Querschnitts aufweist, wobei der Abschnitt mit dem gröberen Querschnitt am freien Ende der Düse vorgesehen ist.

Halogenkohlenwasserstoffe, insbesondere solche mit verschiedenartigen Halogenatomen im Halogenkohlenwasserstoffmolekül, haben sich als sehr wirkungsvolle Mittel zur Bekämpfung von Entstehungbränden erwiesen. Zu den bevorzugten Feuerlöschmittel dieser Art zählt das Bromchlordifluormethan, da es neben einer günstigen Löschwirkung eine sehr niedrige Toxizität und eine Reihe von vorteilhaften physikalischen Eigenschaften besitzt. So läßt es sich z.B. bei geringem Überdruck laicht verflüssigen und nimmt dann wegen des hohen spezifischen Gewichts der Flüssigkeit von 1,9 g/cnr nur einen geringen Raum ein. Da CF₂ClBr den elektrischen Strom nicht leitet und infolge seines niedrigen Siedepunktes rasch rückstandsfrei verdampft, eignet es sich hervorragend zur Bekämpfung von Entstehungsbränden in elektrischen Anlagen.

Als Nachteil der genannten Halogenkohlenwasserstoffe mit niedrigem Siedepunkt wird jedoch bemängelt, daß sie sich in-

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Z1-PA/Dr.Lr/Ka
22.2.1976

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folge rascher Verdampfung beim Austritt aus nicht besonders gestalteten Düsen handlsUblicher Löscher rasch zu einer Löschwolke ausbreiten, wodurch ihre Reichweite begrenzt ist, obwohl die genannten Halogenkohlenwasserstoffe an sich erheblich wirksamer sind als beispielsweise Kohlendioxid und daher die erforderliche I.öschmittelkonzentration weitaus geringer ist.

Wegen der Möglichkeit einer Gefährdung durch Berührungsspannung beträgt gemäß Richtlinie VDE 0132 der Sicherheitsabstand beim Löschen in Hochspannungsanlagen bis 100 000 Volt drei Meter. Auch bei Entstehungsbränden in komplizierten oder unzugänglichen Apparaturen ergibt sich häufig ein größerer Abstand zum Brandherd. Dabei muß ebenso wie bei Öl- und Gasbränden infolge der schon in der Entst'^hungsphase erheblichen Strahlungshitze ein größerer Sicherheitsabstand gewahrt werden.

Durch die eingangs erwähnte bekannte Düse (DE-OS 17 59 016) ist das Problem zu geringer Reichweite an sich gelöst. Infolge der Expansion des Löschmittels beim Übergang aus dem Kanalabschnitt mit engem Querschnitt in den Kanalabschnitt mit weitem Querschnitt und des dadurch bewirkten Abkühlungseffektes werden Wurfweiten von bis zu 7 m bei gleichzeitiger Bündelung zu einem scharfen Strahl erreicht.

Die bekannte Düse hat sich jedoch trotz ihrer Vorteile beim Bekämpfen bestimmter Brandarten unter extremen Bedingungen, d.h. extrem niedrige oder extrem hohe Löschertemperatur, als nicht ausreichend wirksam erwiesen. Es hat sich nämlich gezeigt, daß beispielsweise bei tiefen Löschertemperaturen der Gasanteil im Löschmittelstrahl zu gering ist, um eine Gasflamme erfolgreich zu bekämpfen, während bei höheren Löschertemperaturen trotz des Abkühlungseffektes der bekannten Düse

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der Flüssigkeitsanteil im Löschmittelstrahl zu gering ist, um großflächige Brände zu löschen, deren Thermik die Löschmittelwolke zu schnell abführt, so daß dadurch die Gefahr der Rückzür dung bereits gelöschter Brandstellen durch noch brennende Stellen besteht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannte Düse derart zu verbessern, daß auch unter den geschilderten ' -ctremen Bedingungen eine erfolgreiche Bekämpfung der unterschiedlichen Brandobjekte möglich ist.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der Erfindung dadurch, daß bei einem Verhältnis des Querschnitts des engeren Kanalabschnitts zum Querschnitt des weiteren Kanalabschnitts von 1 : 15 bis 1 : 50, vorzugsweise 1 : 16 bi3 1 : 28, konzentrisch innerhalb des Abschnitts mit dem größeren Querschnitt nahe bei oder in der Austrittsöffnung di - Düse ein Prallkörper angeordnet ist.

Die Vergrößerung der Querschnittsverhältnisse über die Verhältnisse bei der bekannten Düse hinaus, bei der der weite Kanalabschnitt maximal den 15-fachen Querschnitt des engeren Kanalquerschnitts aufweist, bewirkt eine Verstärkung des Abkühleffektes und damit einen noch ausreichend "nassen" Löschmittelstrahl auch bei hohen Löschertemperaturen, während der Prallkörper eine Aufspreizung des Löschmittelstrahls und eine Verteilung auf eine ausreichend große Fläche bewirkt und insbesondere bei tiefen Löschertemperaturen die Wucht und die scharfe Bündelung des Löschmittelstrahles bricht. Der Einfluß der Temperatur des Löschers auf die Charakteristik des Löschmittelstrahls wird erheblich herabgesetzt. Unter hohen bzw. tiefen Temperaturen werden dabei gemäß den Prüfungsbestimmungen Temperaturen von +60° C bzw. -20° C verstanden.

Gemäß Weiterbildung der Erfindung verhält sich der Querschnitt des Prallkörpers zum Querschnitt des weiteren Kanalabschnitts wie 1 : 1,2 bis 1 : 28» vorzugweioe 1 : 3 bis 1 : 15. Zweckmäßigerweise hat der Prallkörper wenigstens den Querschnitt des engeren Kanalabschnitts. Der Prallkörper kann im einfachsten Fall die Form einer flachen runden Platte oder einer Kugel haben. Zweckmäßigerweise hat er die Form •ines Kegels mit düseneinwärts gerichteter Spitze.

Die Höhe des Kegels ist nicht kritisch, ebensowenig die Länge des engen Kanals. Die Länge des weiten Kanals ist ebenfalls nicht besonders kritisch, sollte jedoch auf die \ Füllmenge und den Druck im Löscher abgestimmt sein. Bei einem \ 6-kg-Löscher, d.h. einem Handfeuerlöscher mit einer Bromchlor- f

difluormethanfüllung von 6 kg und einem durch Aufpressen von Stickstoff erzeugten Innendruck von 15-20 bar sollte die Länge des weiten Kanalabschnitts 60 mm nicht überschreiten. Als optimal hat sich für einen solchen Handfeuerlöscher eine im Längsschnitt quadratische Form des weiten Kanalabschnitts erwiesen, d.h. eine Länge und einen lichten Durchmesser dieses Abschnitts von Jeweils 40 mm bei einem Durchmesser des Prallkörpers von 11 mm.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Düse und Fig. 2 eine Draufsicht auf die DUsenöffnung.

Ein insgesamt mit 1 bezeichneter zylindrischer DUsenkörper weist einen Halsteil 2 mit nicht dargestellten Mitteln, beispielsweise überwurfmutter, zur Befestigung am Ventil des Löschers und einen Kopfteil 3 auf. Als Sprühkanal ist eine Hals- und Kopfteil der Düse durchsetzende konzentrische zylindrische Bohrung 4, 5 vorgesehen, wobei die Bohrung 4 im HaIsteil 2 einen engen und die unmittelbar in Strönsungsrichtung daran anschließende Bohrung 5 im Kopfteil 3 einen weiten Querschnitt aufweist. Im Bereich der Mündung der weiten Bohrung 5

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ist mittels Stegen 6 ein Prallkörper 7 in Form eines Kegels mit duseneinwärts gerichteter Spitze gehalten.

Beispiele tatsächlicher Ausführungen der erfindungsgemäßen Düse sind in der nachfolgenden Tabelle 1 zusammengestellt, wobei zum Vergleich als Düse Nr. 1 eine Düse ohne Prallkörper aufgeführt ist. Als Maß a ist in der Tabelle der Durchmesser des engen Kanals 4, als Maß b die Länge des weiten Kanals 5, eis Maß c der Durchmesser des weiten Kanals 5 und als Maß d der Durchmesser des Prallkörpers 7 Jeweils in mm angegeben.

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Außerdem sind unter a . c und d (ohne Dimensionsangabe)

2 2 die Quadrate der genannten Durchmesser und unter c /a bzw. c /d die Verhältnisse dieser Durchmesser angegeben (die Erfindungsdefinition gemäß den Ansprüchen stellt zwar auf die Verhältnisse der Querschnitte ab, da sich Jedoch bei mathematisch korrekter Verhältnisbildung der Faktor It Jk herauskürzt, stimmen die angegebenen Verhältniszahlen mit den Verhältniszahlen gemäß Erfindungsdefinition überein).

Tabelle 1	a	b	C	und Querschnittsverhältnisse	a²	c²	d²	-	c²/a²	c²/d²
	mm	mm	mm	d				121
	7,5	60	30	mm	56,25	900	121	-	-
Düsen-Abmessungen	7,5	60	30	-	56,25	900	256	16	7,6
Düse	7,5	40	40	11	56,25	1600	256	28	13,2
Nr.	7,5	40	40	11	56,25	1600	28	6,3
1	7,5	60	30	16	56,25	900	16	3,5
2		16
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Zwecks Prüfung der Wirkung der erfindungsgemäßen Düsen und der Vergleichsdüse wurden Handfeuerlöscher, bestückt mit diesen Düsen, mit je 6 kg HALON 1211 (Bromchlordifluormethan) gefüllt und mit Stickstoff auf einen Gesamtdruck von 16,6 bar bei +20⁰C aufgeladen. Anschließend wurden die Löscher bei

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unterschiedlichen Temperaturen abgespritzt und die Wurfweite sowie der Durchmesser der Löschmittelwolke in etwa 3 - 4 ι Entfernung beobachtet. Die Düsen befanden sich bei allen Versuchen in waagerechter Lage in einer Höhe von 90 cm über dem Boden. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 zusammengestellt.

Tabelle 2

Wurfweiten und	Durchmesser der Löschmittelwolke bei unter	Temperatur -20⁰C	Durch messer m	Temperatur +15 C	Durch messer m	Temperatur +60⁰C	Durch messer m
schiedlichen Löschertemperaturen	Wurf weite m	0,4	Wurf weite m	0,5	Wurf weite m	0,6
Düse	8	1,4 1,4	10	1 1.2	8	0,8 1,2
Nr.	5 sehr naß 4	-	6 4	-	6 5	1,0
1	-	1,2	-	1,2	4	0,8
2 3	5		5		5
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Zur Prüfung der praktischen Wirksamkeit wurden die Düaen 2-5 anhand von Feuerlöschern, die wie vorstehend beschrieben mit 6 kg HALON 1211 bei 16,6 bar Innendruck bei 20⁰C gefüllt waren, an den Prüfobjekten B III/W bzw. C III/G der deutschen DIN 14406 Blatt 2 getestet.

Test 1

Vier quadratische Wannen von 65 cm Kantenlänge wurden im Viereck parallel zueinander mit 25 cm Randabstand flach auf dem Boden liegend angeordnet. Jede Wanne wurde 2 cm hoch mit Wasser gefüllt und jeweils 4 1 Benzin auf die'Wasseroberfläche

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gegossen. Das Benzin wurde angezündet und nach einer Vorbrennzeit von 30 Sekunden mit Löschversuchen mit den auf +60⁰C aufgeheizten Löschern begonnen. Dieses Modell entspricht dem Prüfobjekt B III/W.

Versuche mit Düsen ohne Prallkörper führten wegen der Rückzündungen nur in Ausnahmen trotz völliger Entleerung des Löschers zum Löscherfolg.

Mit den erfindungsgemäßen Düsen 2-5 gelang es bei jedem Versuch, das Objekt in ca. 6 Sekunden abzulöschen. Es blieb stets noch ein Löschmittelrest von 2 - 2,5 kg im Behälter zurück.

Es ließ sich beobachten, daß bei Verwendung der erfindungsgemäßen Düsen die Gefahr des Zurückspringens der Flamme von e^;nem noch brennenden auf eine bereits abgelöschte Wanne eindeutig verzögert bzw. verhindert wurde.

Test 2

Aus einem 1 m über dem Boden waagerecht angeordneten Rohr mit 1/2 Zoll lichter Weite strömte unter Eigendruck Propangas aus, welches entzündet wurde. Gleichzeitig mit der Propangasflamme wurde unter dieser Flamme ein Bodenfeuer aus 1/2 1 Benzin entfacht. Die Löschversuche wurden mit auf -20⁰C abgekühlten Löschern unternommen. Dieses Modell entspricht dem Prüfobjekt C III/G.

Bei Versuchen mit Düsen ohne Prallkörper war nach den vorgeschriebenen drei Versuchen mit einem Löscher praktisch der gesamte inhalt verbraucht.

Wurden Düser, mit Prallkörper verwendet, waren die Löschangriffs deutlich erleichtert. Es blieben stets Löschmittelmengen im Löscher zurück.

Claims

■ a ■ · ■ a Schutzansprüche

1. Löschdüse an Handfeuerlöschern mit einer Füllung aus Halogenkohlenwasserstoffen, deren Sprühkanal zwei Längenabschnitte unterschiedlichen Querschnitts aufweist, wobei der Abschnitt mit dem größeren Querschnitt am freien Ende der Düse vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Verhältnis des Querschnitts des engeren Kanalabschnitts (4) zum Querschnitt des weiteren Kanalabschnitts (5) von 1 : 15 bis 1 : 50, vorzugsweise 1 : 16 bis 1 : 28, konzentrisch innerhalb des Abschnitts (5) mit dem größeren Querschnitt nahe bei oder in der Austrittsöffnung der Düse ein Prallkörper (7) angeordnet ist.

2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Querschnitt des Prallkörpers (7) zum Querschnitt des weiteren Kanalabschnitts (5) wie 1 : 1,2 bis 1 : 28, vorzugsweise 1 : 3 bis 1 : 15, verhält.

3. Düse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Prallkörper (7) wenigstens den Querschnitt des engeren Kanalabschnitts (4) aufweist.

4. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Prallkörper (7) die Form eines Kegels mit düseneinwärts gerichteter Spitze hat.