PT85884B - DEVICE FOR FIRE EXTINGUISHING VEHICLES WITH ELECTRONICALLY CONTROLLED AUTOMATIC MIXER - Google Patents
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Abstract
Description
Memória descritiva referente à patente de invençSo de TOTAL ' WADTHER FEUERSCHUTZ GMBH, alemã, industrial e comercial, com sede em Waltherstrasse 51, 5OOO Koln 80, República Federal Alemã, (inventores: Dipl.-Ing. Hermann Gohringer, Dipl.-Ing. Reinhard Dansche e Ing. Hans-J. Rusch, residentes na República Federal Alemã), para DISPOSITIVO PARA VEÍCULOS DE EXTINÇÃO DE INCÊNDIOS COM UM MISTURADOR AUTOMÁTICO COMANDADO ELECTRÚNICAMENTE11 .TOTAL 'WADTHER FEUERSCHUTZ GMBH, German, industrial and commercial patent specification, based at Waltherstrasse 51, 5OOO Koln 80, German Federal Republic, (inventors: Dipl.-Ing. Hermann Gohringer, Dipl.-Ing. Reinhard Dansche and Ing. Hans-J. Rusch, residing in the German Federal Republic), for DEVICE FOR FIRE EXTINGUISHING VEHICLES WITH AN ELECTRONICALLY COMMANDED AUTOMATIC MIXER 11 .
Memória DescritivaDescription
A presente invenção refere-se a um dispositivo para veículos de extinção de incêndios com um misturador automático comandado electronicamente, com o qual se mistura um agente espumante aspirado de um recipiente de aprovisionamento com a água de extinção numa quantidade pré-determinada, sendo o doseamento da quantidade de agente espumante feito automaticamente por meio de um orgão de regulação previsto na conduta do agente espumante que é actuado por um aparelho electrúnico de comando em ligação com um aparelho de medição respectivamente na conduta da água de extinção e na conduta do agente espumante e sendo a mistura água de extinção-agente espumante levada a vários consumidores através de vários consumidores.The present invention relates to a device for extinguishing vehicles with an electronically controlled automatic mixer, with which a foaming agent aspirated from a supply container is mixed with the extinguishing water in a predetermined amount, the dosage being the amount of foaming agent made automatically by means of a regulating element provided for in the foaming agent line, which is actuated by an electronic control device in connection with a measuring device, respectively in the extinguishing water line and in the line of the foaming agent, and the extinguishing water-foaming agent mixture being taken to several consumers through several consumers.
Já se usavam misturadores comandados electronicamente no caso de equipamentos fixos. Nesse caso, a função deElectronically controlled mixers were already used in the case of fixed equipment. In this case, the
misturação pura e simples era realizada por um misturador prévio que trabalha segundo o princípio da bomba de jacto de água. Este aparelho misturador é introduzido no sistema de by-pass de uma bomba de água, entre a saída da bomba (lado da pressão) e a entrada da bomba (lado da aspiração).pure and simple mixing was carried out by a pre-mixer that works according to the principle of the water jet pump. This mixing device is inserted into the bypass system of a water pump, between the pump outlet (pressure side) and the pump inlet (suction side).
Alem destes pré-misturadores de bomba são ainda conhecidos dispositivos misturadores que, utilizando uma bomba de agente espumante, trabalham segundo o princípio da pressão efectiva, ou com bombas do doseamento volumétrico com regulação da velocidade ou dispositivos quais o sinal da corrente de água é convertido mecanicamente para o comando do fluxo do agente espumante.In addition to these pump pre-mixers, mixing devices are also known which, using a foaming agent pump, work according to the principle of effective pressure, or with volumetric dosing pumps with speed regulation or devices to which the water stream signal is converted mechanically to control the flow of the foaming agent.
Também no caso de um veículo de extinção de incêndios é conhecida (DE-OS 30 38 334·) uma solução que prevê uma bomba de doseamento volumétrica comandada por um aparelho de comando que regula a sua velocidade.Also in the case of a fire extinguishing vehicle, a solution is known (DE-OS 30 38 334 ·) that provides for a volumetric dosing pump controlled by a control device that regulates its speed.
Neste processo, de acordo com a curva caracteristica da bomba, a uma determinada corrente, em volume, ou caudal está associada uma velocidade e a mistura depende da proporcionalidade e da reprodutibilidade da curva característica de mistura, ou tem de medir-se 0 caudal e corrigir a velocidade em caso de desvio. Essas regulações da velocidade são relativamente fáceis de realizar no caso da alimentação com corrente alternada através da frequência, sendo no caso dos veículos automóveis necessária uma complicação operativa relativamente maior, devido à alimentação com corrente contínua.In this process, according to the characteristic curve of the pump, a given current, in volume, or flow, is associated with a speed and the mixing depends on the proportionality and reproducibility of the mixing characteristic curve, or the flow rate must be measured and correct speed in case of deviation. These speed adjustments are relatively easy to carry out in the case of alternating current supply through frequency, in the case of motor vehicles a relatively greater operational complication is required due to direct current supply.
A potência absorvida para o accionamento da bomba representa aqui um outro critério.The power absorbed to drive the pump is another criterion here.
Os aparelhos misturadores conhecidos têm 0 inconveniente de que por exemplo a quantidade de água propulsora para 0 funcionamento do sistema de ”by-pass não pode ser usada como meio de extinção, as perdas de pressão segundo o princípioKnown mixing apparatus has the drawback that for example the amount of propellant water for the operation of the by-pass system cannot be used as a means of extinguishing, pressure losses according to the principle
da pressão efectiva são relativamente elevadas e, no caso das bombas de doseamento com regulação da velocidade há uma dependência entre a curva característica da tomba e a sua reprodutibilidade. Os sistemas conhecidos têm alem disso o inconveniente de trabalharem com uma precisão satisfatória apenas numa gama de caudais relativamente pequena ( 1 j 7 a 1 1θ )·the effective pressure are relatively high and, in the case of dosing pumps with speed regulation, there is a dependence between the characteristic curve of the tomb and its reproducibility. The known systems also have the drawback that they work with satisfactory precision only in a relatively small flow range (1 j 7 to 1 1θ) ·
Devido aos inconvenientes atrás indicados, é difícil utilizar misturadores automáticos em instalações moveis e simultaneamente conseguir obter uma elevada precisão da mistura numa larga gama de caudais.Due to the above mentioned drawbacks, it is difficult to use automatic mixers in mobile installations and at the same time to achieve high mixing accuracy over a wide range of flow rates.
A presente tem por objecto proporcionar um dispositivo misturador automático para instalações máveis com o qual se evitam os inconvenientes conhecidos e que pode ser utilizado com uma elevada exactidão numa larga gama de caudais.The purpose of the present is to provide an automatic mixing device for mobile installations with which the known inconveniences are avoided and which can be used with high accuracy over a wide range of flow rates.
problema resolve-se misturando um agente espumante sob pressão, através de uma válvula de regulação actuada pelo aparelho de comando, à água de extinção, antes ou depois, no sentido do fluxo, da bomba de água de extinção e determinando quantitativamente, por meio de um medidor de caudal, os caudais da mistura água de extinção-agente espumante e do agente espumante e levando os dois valores ao aparelho de comando, sendo o doseamento do agente espumante feito automaticamente tendo em conta o valor instantâneo do caudal da mistura água de extinçãoagente espumante e o valor ajustado do doseamento por comando da válvula de regulação resultante de uma comparação dos valores actual e prescrito·problem is solved by mixing a foaming agent under pressure, through a regulating valve actuated by the control device, to the extinguishing water, before or after, in the flow direction, from the extinguishing water pump and determining quantitatively, by means of a flow meter, the flow rates of the extinguishing water-foaming agent mixture and the foaming agent and taking the two values to the control device, the dosing of the foaming agent being done automatically taking into account the instantaneous flow rate of the extinguishing water mixture sparkling wine and the adjusted dosing value by command of the regulating valve resulting from a comparison of the actual and prescribed values ·
A determinação quantitativa do caudal da mistura água de extinção-agente espumante pode fazer-se na corrente principal ou em duas correntes parciais por meio de um medidor de caudal, determinando-se selectivamente uma corrente parcial por meio de um medidor de caudal e a do outro por meio de uma medição de pressão e levando õs dois valores ao aparelho de comando através de um adicionador.The quantitative determination of the flow rate of the extinguishing water-foaming agent mixture can be done in the main stream or in two partial streams by means of a flow meter, selectively determining a partial current by means of a flow meter and that of the flow meter. another by means of a pressure measurement and bringing the two values to the control unit through an adder.
Com esta medida mede-se o caudal de água contínuamente na corrente principal ou nas correntes parciais e leva-se o agente espumante a água com a lomba do agente espumante através do medidor de caudal e da válvula de regulação.With this measure, the water flow is measured continuously in the main stream or in the partial streams and the foaming agent is taken to water with the spine of the foaming agent through the flow meter and the regulating valve.
A mistura água de extinção-agente espumante é medida e processada na corrente principal ou nas correntes parciais. Os valores medidos chegam sob a forma de sinais eléctricos a um computador, que compara estes valores, tendo em conta o doseamento ajustado, com o sinal medidor de caudal do agente espumante, podendo eliminar-se as diferenças mediante um comando apropriado da válvula de regulação. Mediante a divisão em duas correntes parciais pode fazer-se a medição do caudal do lançador do jacto sem perda de pressão e utilizar na segunda corrente par ciai um medidor de caudal mais pequeno que, neste domínio, traba lha com mais precisão e á mais barato, ''onforme se pretender podem medir-se as duas correntes parciais por meio de um manámetro ou por um medidor de caudal ou inversamente.The extinguishing water-foaming agent mixture is measured and processed in the main stream or in the partial streams. The measured values arrive in the form of electrical signals to a computer, which compares these values, taking into account the adjusted dosage, with the flow rate signal of the foaming agent, and the differences can be eliminated by means of an appropriate control valve . By dividing it into two partial streams, the flow rate of the jet launcher can be measured without pressure loss and a smaller flow meter can be used in the second partial stream, which in this area works more accurately and is cheaper. , '' if desired, the two partial currents can be measured by means of a pressure gauge or by a flow meter or inversely.
Uma outra vantagem da presente invenção consiste no facto de poder prescindir-se de uma regulação da velocidade a favor de uma regulação substancial mais fácil que introduza uma variação da secção no orgão de regulação. Por conseguinte, segundo a presente invenção, em vez da bomba volumétrica pode utilizar-se uma bomba centrífuga ou bomba de roda impulsora, que apenas tem de produzir a corrente de compressão máxima e um nível de pressSo mínimo, mas pode pelo contrário funcionar com velocidade constante. Ao contrário dos misturadores de bomba tradicionais, a presente invenção não apresenta quaisquer perdas de potência devidas a circulação da bomba. Podem também processar-se maiores perdas de pressão. Deste modo o sistema global segundo a presente invenção torna-se menos sujeito a avarias. As condutas podem ter dimensões menores e pode empregar-se um medidor do caudal com uma perda de pressão mais elevada. Se o agente espumante for introduzido antes, no sentido do fluxo, da bomba da água de extinção, obtem-se a vantagem de a bomba õo agente espumante funcionar com um dispositivo de accionamento mais fraco.Another advantage of the present invention is that it is possible to dispense with a speed regulation in favor of a substantially easier regulation that introduces a variation of the section in the regulation organ. Therefore, according to the present invention, instead of the volumetric pump, a centrifugal pump or impeller wheel pump can be used, which only has to produce the maximum compression current and a minimum pressure level, but can instead operate with speed constant. Unlike traditional pump mixers, the present invention does not present any power losses due to the circulation of the pump. Higher pressure losses can also occur. In this way the overall system according to the present invention becomes less prone to damage. The ducts may be smaller in size and a flow meter with a higher pressure loss can be used. If the foaming agent is introduced before, in the flow direction, from the extinguishing water pump, the advantage is obtained that the foaming agent pump works with a weaker drive device.
Para garantir em todos os estados de serviço do equipamento de extinção uma mistura doseada com precisão do agente de extinção, recomenda—se ainda que seja previsto entre a bomba do agente espumante e a válvula de regulação uma conduta de retorno provida de uma válvula de descarga ou um anteparo por meio dos quais o agente espumante transportado pela bomba e não necessário para o doseamento retorna ao recipiente do agente espumante. Este retorno tem a vantagem de, no caso do funcionamento com espuma, poder trabalhar-se intermitentemente sem ser necessário desligar a bomba do agente espumante nem resultar um aumento de pressão indesejado.In order to guarantee a precise dosing mixture of the extinguishing agent in all the service states of the extinguishing equipment, it is also recommended that a return line provided with a discharge valve be provided between the foaming agent pump and the regulating valve. or a bulkhead through which the foaming agent carried by the pump and not necessary for dosing is returned to the foaming agent container. This return has the advantage that, in the case of foam operation, it can be operated intermittently without having to disconnect the pump from the foaming agent or result in an unwanted pressure increase.
Para dar ao operador uma visão do agente espumante ainda disponível, deriva-se do aparelho de medição do caudal de agente espumante um sinal que é processado para obter uma indica ção do estado de enchimento, podendo pois providenciar-se para que haja sempre agente espumante suficiente.In order to give the operator a view of the foaming agent still available, a signal that is processed to obtain an indication of the filling state is derived from the foaming flow rate meter, so that there is always a foaming agent. enough.
Descrevem-se a seguir exemplos de realização da presente invenção, representados nos desenhos anexos, cujas figuras representam:Examples of embodiments of the present invention are described below, represented in the accompanying drawings, the figures of which represent:
A fig. 1, o esquema de um misturador automático com um recipiente da água de extinção;Fig. 1, the scheme of an automatic mixer with a container of extinguishing water;
A fig. 2, o esquema de um misturador automático com uma tomada de água; e as fig. 3 a 5, diversas medições de caudal e de pressão.Fig. 2, the scheme of an automatic mixer with a water inlet; and figs. 3 to 5, various flow and pressure measurements.
consumidor designado por (1) pode representar um tubo lançador e o designado por (2) uma ligação para uma mangueira de extinção ou similar ou, como no exemplo representado para três mangueiras de extinção (2a), (2b) e (2c).consumer designated by (1) may represent a launching tube and that designated by (2) a connection for an extinguishing hose or similar or, as in the example shown for three extinguishing hoses (2a), (2b) and (2c).
- 5 Podem também representar uma instalação automática de protecção, um tubo manual ou um lançador frontal.- 5 They can also represent an automatic protection installation, a manual tube or a frontal launcher.
meio de extinção é constituído por uma mistura de água e agente espumante. A água (4) e retirada de um depósito de aprovisionamento (5) ou de uma tomada de água ou boca de incêndio (44). Segundo a fig. 1, a água é aspirada por uma bomba (6) por meio de uma conduta (5) e levada sob pressão ao consumidor (1) e ao ou aos consumidores (2). Se a água (4) for retirada do recipiente do meio de extinção (3), o agente espumante (12) é adicionado à conduta (5) antes da bomba (6), como se indica na fig. 1.extinguishing medium consists of a mixture of water and foaming agent. The water (4) and removal from a supply tank (5) or from a water inlet or hydrant (44). According to fig. 1, the water is sucked in by a pump (6) through a duct (5) and carried under pressure to the consumer (1) and to the consumer (2). If the water (4) is removed from the extinguishing medium container (3), the foaming agent (12) is added to the duct (5) before the pump (6), as shown in fig. 1.
Numa conduta de derivação (7e.) que conduz ao consumidor (1) encontra-se uma válvula (8) para ligar e desligar o consumidor (1) e uma válvula de comutação (10) para a regulação de potência do consumidor (1). 0 agente espumante (12) encontra-se num recipiente fechado (11) de aprovisionamento, com a entrada de alimentação (35) e á aspirado por uma bomba (13) por uma conduta (14), aqui sob pressão, e misturado em (15) na conduta da água de extinção, seguindo para a conduta da mistura (7) . Na conduta (14) encontra-se uma válvula de seccionamento (16), uma válvula de regulação (17) e um medidor de caudal (18) que pode por exemplo ser constituído por um contador de roda de palhetas. Da conduta (7) sai, em (19), uma derivação (20) que se divide em condutas (22) para os consumidores (2). Na conduta (7) da mistura de água de extinção e agente espumante encontra-se um aparelho de medição de caudal (21), que pode ser por exemplo um contador de Woltmann. Do aparelho de medição de caudal (21) parte uma linha de regulação (40) que é introduzida num computador (36). (23) designa válvulas de seccionamento dos consumidores (2). Em (26) sai da conduta (20) uma derivação (25) que desemboca em (24) na derivação (14).In a bypass (7e.) Leading to the consumer (1) there is a valve (8) for switching the consumer on and off (1) and a switching valve (10) for the consumer power regulation (1) . The foaming agent (12) is in a closed supply container (11), with the feed inlet (35) and is aspirated by a pump (13) through a conduit (14), here under pressure, and mixed in ( 15) in the extinguishing water line, proceeding to the mixture line (7). In the conduit (14) there is a isolating valve (16), a regulating valve (17) and a flow meter (18) which can for example consist of a vane wheel counter. From the conduit (7), a derivation (20) comes out (19) which is divided into conduits (22) for consumers (2). In the duct (7) of the mixture of extinguishing water and foaming agent there is a flow measuring device (21), which can be, for example, a Woltmann meter. From the flow measuring device (21) there is an adjustment line (40) which is inserted into a computer (36). (23) designates consumer isolating valves (2). In (26) a branch (25) leaves the conduit (20) and ends in (24) in the branch (14).
Na conduta (25) encontra-se um redutor de pressão (28) e uma válvula de seccionamento (27). A conduta (25) serveIn the conduit (25) there is a pressure reducer (28) and a isolating valve (27). The duct (25) serves
para a lavagem da conduta do agente espumante (14) depois da utilização de espuma.for washing the foaming agent line (14) after using foam.
Para o retorno do agente espumante que não foi necessário para o doseamento ao recipiente de aprovisionamento (11), uma derivação (30) sai em (2g) da conduta (14) para ir para o recipiente do agente espumante (11). Na conduta (30) previram-se uma válvula de seccionamento (31) para o retorno para o recipiente e uma válvula de descarga (32).For the return of the foaming agent that was not necessary for dosing to the supply container (11), a bypass (30) exits (2g) from the conduit (14) to go to the foaming agent container (11). In the conduit (30) a disconnecting valve (31) is provided for the return to the container and a discharge valve (32).
A fig. 2 representa um outro exemplo de realização no qual a água á retirada de uma boca de incêndio (44) e é fornecida sob pressão através da conduta (45) para a conduta de água (5). 0 agente espumante (12) é alimentado depois da bomba (6), em (15a), na conduta (5). Os caudais podem ser medidos de maneiras diferentes. Na conduta (7a) previu-se um manómetro (9) para determinar quantitativamente 0 caudal e na conduta (20) 0 medidor de caudal (21).Fig. 2 represents another example of an embodiment in which water is removed from a hydrant (44) and is supplied under pressure through the conduit (45) to the water conduit (5). The foaming agent (12) is fed after the pump (6), at (15a), in the conduit (5). Flow rates can be measured in different ways. In the duct (7a) a pressure gauge (9) was provided to quantitatively determine the flow rate and in the duct (20) the flow meter (21).
Para a mistura automática do agente espumante previu-se um computador, por exemplo um microprocessador (36) ao qual são levadas as correspondentes instruções de comando de um emissor do valor prescrito (37), atravás das linhas de comando (38). Po s aparelhos de medição de caudal (18) e (21), bem como do manómetro (y) saem linhas de comando (39), (40) e (41) que são ligadas a entradas do computador (36). Os valores levados dos aparelhos (9), Ó-δ) e (21) ao computador (36) são processados no comparador A-CTUAL/PRESCRITO. Com 0 resultado obtido á actuado por meio da linha de regulação (42) o órgão de actuação (43) da válvula de regulação (17). Por meio de uma linha de regulação (34) é retirado do aparelho de medição de caudal (18) um sinal que e levado ao indicador do estado de enchimento (33) com o qual se indica a quantidade de agente espumante existente.For the automatic mixing of the foaming agent, a computer, for example a microprocessor (36), has been provided to which the corresponding command instructions of a transmitter of the prescribed value (37) are taken, through the command lines (38). Flow measurement devices (18) and (21), as well as the pressure gauge (y), control lines (39), (40) and (41) come out, which are connected to computer inputs (36). The values taken from the devices (9), Ó-δ) and (21) to the computer (36) are processed in the comparator A-CTUAL / PRESCRITO. With the result obtained, the actuating member (43) of the regulating valve (17) is actuated through the regulation line (42). By means of a regulation line (34), a signal is removed from the flow meter (18) and taken to the filling state indicator (33) with which the amount of foaming agent present is indicated.
Com 0 dispositivo segundo a presente invenção mistura-se um agente espumante a uma corrente de água de extin- 7 -With the device according to the present invention, a foaming agent is mixed with a stream of extinguishing water.
ção numa relação escolhida, mantendo-se constante a percentagem da mistura independentemente do caudal de água e sendo essa constância atingida automaticamente.in a chosen ratio, keeping the percentage of the mixture constant regardless of the water flow and this constant being reached automatically.
Em vez do medidor de caudal (21) na conduta (?) poder.i fazer-se as medições nas derivações (7a) e (20), como se representa nas fig. 3 a 5. A medição da pressão (9) e a medição do caudal (21) fazem-se então em pontos diferentes e podem portanto utilizar-se selectivamente.Instead of the flow meter (21) in the duct (?), Measurements can be made in leads (7a) and (20), as shown in figs. 3 to 5. The pressure measurement (9) and the flow measurement (21) are then carried out at different points and can therefore be used selectively.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG3A | Patent granted, date of granting |
Effective date: 19930128 |