DE102004032020B4

DE102004032020B4 - Verfahren und Anordnung zur Herstellung von Druckluftschaum zur Brandbekämpfung und Dekontamination

Info

Publication number: DE102004032020B4
Application number: DE102004032020A
Authority: DE
Inventors: Tino Dipl.-Ing. Krüger (FH); Günter Dipl.-Ing. Dorau
Original assignee: Schmitz Feuerwehr und Umw GmbH; Schmitz Feuerwehr- und Umwelttechnik GmbH
Current assignee: SOGEPI S.A., CH
Priority date: 2004-06-28
Filing date: 2004-06-28
Publication date: 2006-11-30
Anticipated expiration: 2024-06-29
Also published as: DE102004032020A1; WO2006000177A3; CN1972731B; BRPI0510825A; EP1789143B1; EP1789143B8; CA2565290C; CN1972731A; EP1789143A2; CA2565290A1; US20070209807A1; US8701789B2; BRPI0510825B1; WO2006000177A2

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Druckluftschaum zur Brandbekämpfung und Dekontamination, bei dem einem Hauptwasserstrom jeweils ein Schaumbildner und ein auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmtes Additiv separat zugemischt werden, wobei das Additiv und der Schaumbildner in einem aus dem Hauptwasserstrom abgesaugten Hilfs- und Treibwasserstrom vermischt und verdünnt werden und das Gemisch in den Hauptwasserstrom injiziert wird, der unter Druckluftzufuhr in einer Verschäumungsstrecke zu dem für den betreffenden Einsatzfall spezifischen Druckluftschaum aufgeschäumt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Druckluftschaum für die Brandbekämpfung und Dekontamination gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8.
Die Druckluftschaumerzeugung in der eingangs erwähnten Art ist bekannt. Wenn hier von der Druckluftschaumerzeugung mit Druckluft gesprochen wird, sollen unter dem Begriff Druckluft selbstverständlich immer auch löschfähige Druckgase verstanden werden. Die Brandbekämpfung und die Dekontamination von Objekten mit Druckluftschaum hat sich in vielen Einsatzfällen bewährt. Um den Druckluftschaum entsprechend der jeweiligen Brandart oder der Art der Kontaminierung möglichst optimal und effektiv und mit geringer Umweltbelastung einsetzen zu können, werden konfektionierte anwendungsspezifische Mischungen aus Schaumbildnern und bestimmten Zusätzen bereitgestellt. Die Herstellung und Bereitstellung derartiger Mischungen ist insofern eingeschränkt, als die Schaumbildner mit bestimmten, auf die jeweilige Brandart oder Dekontamination abgestimmten Zusätzen in der Vorratslösung oftmals schwer oder nicht mischbar sind, die Mischungen eine hohe Viskosität aufweisen oder zum Verklumpen neigen und daher schwierig zu fördern sind bzw. sich nicht gleichmäßig und fein in dem Druckwasserstrom bzw. dem fertigen Schaum verteilen und daher auch nicht ihre volle Wirksamkeit entfalten können. Abgesehen von den Schwierigkeiten bei der Herstellung bzw. Bereitstellung und Verarbeitung von Mischungen mit den verschiedensten Zusätzen ist es auch nicht möglich am jeweiligen Einsatzort und für den jeweiligen Anwendungsfall eine Vielzahl von Gemischen oder selbst nur eine Mischung aus ein und denselben Komponenten, aber in unterschiedlicher Zusammensetzung bereitzuhalten, um beispielsweise mit einem variablen Anteil an Zusätzen eine optimale Brandbekämpfung zu ermöglichen.

Zum Stand der Technik wird auf die folgenden Druckschriften verwiesen:
Bei der in der US 2 630 183 beschriebenen Vorrichtung zur Ausbildung und zum Ausbringen einer Schaummischung für die Brandbekämpfung wird in einen Druckwasserstrahl ein Schaumbildner, Luft und ein weiteres Fluid gesaugt, die sich als zylindrische Hülsen um den Wasserstrahl legen. Mit dieser Vorrichtung wird jedoch kein Druckluftschaum mit einem brandspezifischen Zusatz bereitgestellt.

Aus der US 2004 0057336 A1 ist eine Vorrichtung zum Erzeugen und Ausgeben eines Dekontaminationsschaums bekannt, mit der eine Mehrzahl von in verschiedenen Tanks befindlichen dekontaminierenden Flüssigkeiten in einem bestimmten Verhältnis in einem Verteiler gemischt werden kann.

Bei der aus der EP 0 611 143 B1 bekannten Vorrichtung für die Brandbekämpfung mit einem Löschschaum wird die Zufuhr des Schaumbildners in Abhängigkeit vom Wasserstrom mit einer entsprechend gesteuerten Verdrängerpumpe geregelt.

Die US 4981178 beschreibt eine Vorrichtung zur Erzeugung von Druckluftschaum für die Brandbekämpfung, bei der in einer einzigen Mischkammer Wasser, Schaumbildner und Druckluft aus jeweils separaten Quellen in eine Mischkammer eingebracht und dort zusammen mit einem feuerhemmenden Mittel zu Druckluftschaum vermischt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Druckluftschaumherstellung anzugeben, das bei nach Art des Brandes oder der Dekontamination unterschiedlichen Einsatz- und Anwendungsbedingungen in der erzielten Wirkung und der Menge der eingesetzten Mittel sowie hinsichtlich der Umweltbelastung eine hohe Effizienz gewährleistet, sowie mit geringem gerätetechnischen Aufwand eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem Verfahren und einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen der Ansprüche 1 und 8 gelöst. Weitere Merkmale und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht mit anderen Worten darin, dass bei der Druckluftschaumherstellung, das heißt, unmittelbar am Einsatzort, in einen dem Hauptwasserstrom zugeführten Strom aus einem Schaumbildner oder unmittelbar in den Hauptwasserstrom mindestens ein jeweils spezifisches Additiv zugemischt wird, das an die jeweilige Brandart oder den jeweiligen Dekontaminierungszweck angepasst ist und eine optimale Wirkung des Druckluftschaums im Hinblick auf eine schnelle und sichere Brandbekämpfung oder Dekontamination gewährleistet. Es wurde gefunden, dass hierzu bereits die Zufuhr jeweils eines einzigen speziellen Additivs ausreichend ist und dass insbesondere mit der genau dosierten separaten Einleitung des Additivs in den Schaummittelstrom eine gute Durchmischung im Schaumbildner und insbesondere eine gleichmäßige, feine Verteilung im Lösch- oder Dekontaminationsschaum mit der Folge einer maximalen Wirksamkeit des Additivs bei geringem Verbrauch und verminderter Umweltbelastung gewährleistet ist. Insbesondere können so unterschiedliche Brandarten und verschiedene und unter schiedlich kontaminierte Objekte wirksam bekämpft bzw. dekontaminiert werden.

In vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Additiv zunächst in einen Hilfs- und Treibwasserstrom injiziert, und zwar durch Ansaugen des jeweiligen Additivs nach dem Wasserstrahlpumpenprinzip, wobei ein aus dem Hauptwasserstrom für das Lösch- oder Dekontaminationsmittel abgesaugter Hilfs- und Treibwasserstrom durch dieselbe Zumischpumpe erzeugt wird, die auch den Schaumbildner aus einem Schaumbildnerbehälter ansaugt. Das Einbringen des Additivs und des Schaumbildners in einen Wasserstrahl sorgt bereits für eine gute Vormischung und schließlich für eine gleichmäßige Verteilung im Hauptwasserstrom.

In weiterer Ausbildung der Erfindung erfolgt die Zumischung von Schaumbildner und Additiv in unterschiedlichen Mischungsverhältnissen, und zwar in Abhängigkeit von einer Druck- und einer Wasservolumenstromregelung des Hilfs- und Treibwasserstroms in Verbindung mit der einstellbaren Drehzahl der Zumischpumpe. Selbstverständlich ist es möglich, dass auch nur Schaumbildner oder nur das jeweilige Additiv oder auch keins von beiden in den Hauptwasserstrom eingebracht wird.

In Ausgestaltung des Verfahrens kann anstelle des Additivs mit dem Hilfs- und Treibwasserstrahl auch ein Frostschutz- oder Spülmittel in die Anlage eingebracht werden.

In weiterer Ausgestaltung kann der Schaumdruck und damit die Qualität des mit dem Additiv und dem Schaumbildner hergestellten Druckluftschaums auch durch Modifizierung der Verschäumungsdauer mit Hilfe einer Ventilanordnung beeinflusst werden.

Die erfindungsgemäße Anordnung zur Durchführung des Verfahrens umfasst im Falle der Additivzumischung zum Schaumbildner einen in den Hauptwasserstrom eingebundenen Mischer, in dem der Hauptwasserstrom mit dem Additiv-Wasser-Schaumbildner-Gemisch vermischt wird. Zur Vermischung des mit einer Zumischpumpe angesaugten Schaumbildners mit dem jeweiligen Additiv ist ein Additivbehälter vorgesehen, der mit der Zumischpumpe in Wirkverbindung steht. Die Zumischpumpe ist zur Bereitstellung des Hilfs- und Treibwasserstroms über eine Bypassleitung, an die in Strömungsrichtung zunächst über einen Venturi-Zumischer der Additivbehälter und dann der Schaumbildnerbehälter angeschlossen sind, mit dem Hauptwasserstrom verbunden. Die Zumischpumpe wird vorzugsweise mit einem Pneumatikmotor angetrieben, der die erforderliche Antriebsluft aus dem Hauptluftstrom für die Druckluftverschäumung entnimmt und der über einen Luftdruck- und einen Luftvolumenstromregler regelbar ist. Anstelle des Pneumatikmotors kann auch ein drehzahlgesteuerter Gleichstrommotor verwendet werden, für den auch die weiter unten beschriebene Nullpunktverschiebung der nicht abwürgefesten Motoren angewendet werden kann. Dem Venturi-Zumischer sind ein Drucksensor zugeordnet sowie ein Wasserdruckregler vor- und ein Wasservolumenstromregler nachgeschaltet. Über die jeweiligen Druckverhältnisse und Volumenströme kann über eine Steuerung der jeweils erforderliche Schaumbildner und Additivanteil eingestellt werden. Zum Einbringen des Schaumbildner-Additiv-Wassergemisches in unterschiedlicher Größenordnung in den Hauptwasserstrom ist der Mischer mit zwei Einspritzdüsen mit unterschiedlichem k-Wert versehen.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung können gemäß dem oben beschriebenen Verfahren Druckluftschäume bereitgestellt werden, die entsprechend dem jeweiligen Einsatzfall, das heißt nach Art des Brandes oder der Dekontamination, mit einem vor Ort in unterschiedlicher Größenordnung zugemischten, in dem Schaum gleichmäßig verteilten Additiv versehen sind und so eine effiziente Brandbekämpfung und Dekontamination ermöglichen. Die Anlage ist zudem einfach ausgebildet, da für den Betrieb der Zumischanlage für Schaumbildner und Additiv die ohnehin für die Druckschaumerzeugung notwendigen Energieträger Druckluft und – wasser eingesetzt werden. Bei jeweils gleichen Schaumbildnern brauchen nur unterschiedliche Additive bereitgehalten zu werden, die aber – ohne Entmischungs- oder Verklumpungserscheinungen – fein und gleichmäßig verteilt in den Schaumbildner eingemischt und gleichermaßen verteilt auch im Lösch- oder Dekontaminationsschaum enthalten sind und somit ihre volle Wirkung entfalten können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung, in deren einziger Figur der prinzipielle Aufbau einer Anlage zur Erzeugung eines Zweikomponentenschaums mit zwei Schaumerzeugungsstrecken unterschiedlicher Schaumerzeugungsleistung schematisch dargestellt ist, näher erläutert.
Zur Überwachung und Steuerung der Anlage ist dieser eine mit den anlagenspezifischen Sensoren und Regelventilen zusammenwirkende speicher-programmierbare Steuerung 1 mit digitalen und analogen elektrischen Ein- und Ausgängen zugeordnet.
Der Anlage wird von einer Feuerlöschpumpe oder einem Druckwasserreservoir (nicht dargestellt) Wasser zugeführt, das über ein Wasserfilter 2, einen Wasserdruckregler 3, einen Wasservolumenstromsensor 4 und einen Wasserdrucksensor 5 in einen Mischer 6 gelangt. In den Mischer 6 münden zwei Einspritzdüsen 7 mit unterschiedlichem k-Wert, über die dem Wasservolumenstrom ein Gemisch aus einem handelsüblichen Schaumbildner (SB) und einer bei un terschiedlichen Bränden oder Dekontaminierungserfordernissen für den jeweiligen Einsatzfall spezifischen zweiten Komponente (Add) zugeführt wird. Der mit den beiden Komponenten (Schaumbildner und Additiv) vermischte Wasservolumenstrom gelangt über ein erstes und ein zweites Wasservolumenstrom-Regelventil 8 bzw. 9 in eine erste bzw. zweite Verschäumungsstrecke 10 und 11, in der das jeweilige Wassergemisch mit Hilfe von Druckluft aufgeschäumt wird. Der so erzeugte erste bzw. zweite Druckluftschaum strömt über Schaumdrucksensoren 12 bzw. 13 und elektro-pneumatisch gesteuerte Ventile 14, 15 bzw. 16, 17, die mit der Steuerung 1 einen geschlossenen Regelkreis zur Einstellung der Schaumkonsistenz und damit der jeweiligen Schaumqualität bilden, zur jeweiligen Schaumauswurfvorrichtung (nicht dargestellt). Die Zuführung der Druckluft in die Verschäumungsstrecken 10, 11 erfolgt von einer Druckluftquelle oder einem Verdichter (nicht dargestellt) über ein Luftfilter 18, einen Luftdruckregler 19, einen Luftdrucksensor 20 und der jeweiligen Verschäumungsstrecke 10, 11 jeweils vorgeschaltete erste und zweite Luftvolumenstrom-Regelventile 21.
Wie oben erwähnt, wird mit dem Mischer 6 in den Wasservolumenstrom ein Schaumbildner und ein an den jeweiligen Einsatzfall angepasstes Additiv, mit dem ein bestimmter Brand zielgerichtet und effektiver als bisher bekämpft werden kann, injiziert. Die Zumischung erfolgt aus einem Schaummittelbehälter 23 und einem Additiv-Behälter 24, der vor dem Einsatz mit einem an die Art des Brandes oder der zu dekontaminierenden Stoffe angepassten und hochwirksamen, jedoch mit dem Schaumbildner nicht dauerhaft und homogen mischbaren Additiv, gefüllt wurde. Der Schaummittelbehälter 23 und der Additivbehälter 24 sind an eine aus dem Gesamtwasservolumenstrom hinter dem Wasserfilter 2 abgezweigte Bypassleitung 25, die am anderen Ende in den Einspritzdüsen 7 des Mischers 6 endet, ange schlossen. In die Bypassleitung 25 ist eine Zumischpumpe 26 eingebunden, der in der Bypassleitung 25 ein Wasserdruckregler 27, ein Venturizumischer 28 und ein Wasservolumenstromregler 29 vorgeschaltet sind. An den Venturizumischer 28 ist der Additivbehälter 24 über ein Ventil 30 angeschlossen, während eine Förderleitung aus dem Schaumbildnerbehälter 23 vor der Zumischpumpe 26 unmittelbar in die Bypassleitung 25 mündet. In den Teil der Bypassleitung 25, der zwischen dem Mischer 7 und der Zumischpumpe 26 liegt, sind ein Ventil 31 zum Spülen und Entlüften der Zumischpumpe 26 sowie ein Durchflussmessgerät 32 eingebunden. Die Zumischpumpe 26 wird über einen Pneumatikmotor 33 angetrieben, der über einen Luftdruckregler 34 zur Einstellung des Betriebsdruckes und ein Luftvolumenstromregelventil 35 zur Steuerung der Motordrehzahl an die Druckluftzufuhr hinter dem Luftfilter 18 angeschlossen ist.
Der über die Bypassleitung 25 zugeführte Schaumbildner mit Additiv wird in den durch den Mischer 6 geförderten Wasservolumestrom injiziert. Das Schaumbildner-Additiv-Wasser-Gemisch strömt über das Wasservolumenstromregelventil 8 und/oder 9 und die Druckluftschaumerzeuger 10 und/oder 11, in den über das Luftvolumenstromregelventil 21 und/oder 22 Druckluft mit vorgegebenen Druck- und Volumenparametern eingebracht wird. Die Schaumqualität des mittels Schaumauswurfvorrichtungen (nicht dargestellt) ausgebrachten Druckluftschaums hängt von der Fließgeschwindigkeit und damit der Verweilzeit des Schaums in der Verschäumungsstrecke 10, 11 ab und wird über den von den Schaumdrucksensoren 12, 13 ermittelten Schaumdruck mit den Ventilen 14, 15 bzw. 16, 17 geregelt (Schaumdruckregelung).
Die Drehzahl des Pneumatikmotors 33 der Zumischpumpe 26 wird über das Luftvolumenstromregelventil 35 gesteuert.
Das Steuersollsignal für die Motordrehzahl bildet die Steuerung 1 im Zusammenhang mit der Pumpenkennlinie aus der Sollwertvorgabe für die Schaumbildner/Additiv-Zumischrate und dem Istwert des Wasservolumenstromsensors 4. In der hier dargestellten Ausführungsform – ohne Verwendung eines Volumenstrommessers für das Schaummittel – wird mittels des Wasserdrucksensors 5 und des Drucksensors 32 die Druckdifferenz zwischen dem Ausgangsdruck an der Zumischpumpe 26 und dem Fließdruck des Wassers am Eingang des Mischers 6 gemessen. Das Schaumbildner/Additiv-Gemisch wird über die Einspritzdüsen 7 in den Wasserstrom injiziert. Die in Abhängigkeit vom Differenzdruck über die jeweilige Einspritzdüse 7 durch diese fließenden Volumenströme sind als Parametertabelle in der Steuerung 1 gespeichert. Über den Weg der Sollwertvorgaben im Vergleich zu dem mit dem Wasservolumenstromsensor 4 ermittelten Wasservolumenstrom, der Drehzahlsteuerung der Zumischpumpe 26, der oben erwähnten Druckdifferenzmessung und den in der Steuerung 1 abgelegten Parametertabellen wird eine druckabhängige Zumischsteuerung des Schaumbildners und des Additivs realisiert. Zur Gewährleistung möglichst kleiner Druck-Volumenstrom-Kurven erfolgt die Zumischung von kleineren oder in bestimmten Grenzen festgelegten Volumenströmen mit einer Einspritzdüse 7 mit kleinem k-Wert, während bei größeren Volumenströmen über das Ventil 36 die zweite Einspritzdüse 7 mit größerem k-Wert zugeschaltet wird und damit ein maximaler Volumenstrom zur Zumischung von Schaumbildner-Additiv-Gemisch gesichert ist.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dem jeweiligen Druckluftschaumerzeuger 10, 11 ein Volumenstromregelventil 8, 9 für das Wasser-Schaumbildner-Additiv-Gemisch sowie ein Luftvolumenstromregelventil 21, 22 vorgeschaltet, um – insbesondere bei der Dekontamination – auch sehr kleine Volumenströme bereitstellen zu können.
Die Zumischung des Schaumbildners und der weiteren – entsprechend dem jeweiligen Brand oder der jeweiligen Dekontaminationsaufgabe spezifischen – Komponente erfolgt mit der Zumischpumpe 26, die – zur Einstellung der Fördermenge – mit dem über das Luftvolumenstromventil 35 in der Drehzahl regelbaren Pneumatikmotor 33 angetrieben wird. Über die an den Hauptwasserstrom angeschlossene Bypassleitung wird mittels der Zumischpumpe 26 – über den Wasserdruckregler 27 und den Venturizumischer 28 sowie den Wasservolumenstromregler 29 – Wasser angesaugt.
Da die in der Regel als Druckluftlamellenmotore ausgebildeten Pneumatikmotore bei einer bestimmten Drehzahl nicht abwürgefest sind, d.h. bei kleinen Drehzahlen mit hohen Drehmomenten stehen bleiben, so dass einerseits bei einer Havarie zwar keine mechanischen Zerstörungen zu befürchten sind, andererseits aber die Zumischpumpen nicht direkt kontinuierlich vom Stillstand bis zur maximalen Drehzahl angetrieben werden können, wird in die Bypassleitung an der Saugseite der Zumischpumpe 26 ein durch den Wasserdruckregler 27 und den Wasservolumenstromregler 29 definierter Wasservolumenstrom in einer Größe injiziert, die die Zumischpumpe 26 beim Abwürgedrehmoment bzw. der Abwürgedrehzahl des Pneumatikmotors 33 fördern würde. Damit der injizierte Wasservolumenstrom fließen kann, muss die Zumischpumpe 26 mit der Abwürgedrehzahl drehen. Bei Erhöhung der Drehzahl wird infolge des begrenzten injizierten Wasservolumenstroms drehzahlproportional Schaumbildner in der gewünschten – zwischen Null und einem Maximum liegenden – Menge aus dem Schaummittelbehälter 23 angesaugt. Durch den injizierten Wasservolumenstrom kann die Zumischpumpe nicht trockenlaufen und der Ansaugprozess beim Ansaugen des Schaummittels wird unterstützt. Sofern kein Additiv als brand- oder dekontaminationsspezifische zweite Komponente angesaugt werden soll, kann der Hilfswasservolumenstrom durch Schließen des Wasservolumenstromreglers 29 abgestellt und das gesamte Fördervolumen der Zumischpumpe 26 zur Schaummittelförderung genutzt werden. Die mit der zuvor beschriebenen Anordnung bewirkte Nullpunktverschiebung des nicht abwürgefesten Pneumatikmotors 33 kann gleichermaßen für anstelle des Pneumatikmotors einsetzbare drehzahlgesteuerte Gleichstrommotore genutzt werden.
Über den von dem oben erwähnten Hilfswasserstrom bei einem durch den Wasserdruckregler 27 eingestellten Druck durchströmten Venturizumischer 28 wird unter Reduzierung des Differenzdruckes mit Hilfe des Wasservolumenstromreglers 29 aus dem Additivbehälter 24 bei geöffnetem Ventil 30 die dem Schaumbildner im Bedarfsfall zuzumischende zweite Komponente proportional zum Differenzdruck angesaugt und mit dem Hilfswasserstrom intensiv vermischt, wenn mittels des Luftvolumenstromregelventils gleichzeitig die Drehzahl der Zumischpumpe 26 erhöht wird. Bei erhöhter Pumpendrehzahl und gleichzeitig konstantem Differenzdruck über den Venturizumischer 28 saugt die Zumischpumpe 26 gleichzeitig mit dem Hilfswasservolumenstrom und dem Additiv auch das Schaummittel aus dem Schaummittelbehälter 23 an, wobei beide Teilströme intensiv miteinander vermischt werden.
Dem Hauptwasserstrom im Mischer 6 kann somit gleichzeitig ein Schaumbildner und zusätzlich ein für den spezifischen Einsatzfall geeignetes Additiv hinzugefügt werden, so dass mit einem jeweils speziellen Druckluftschaum eine gezielte, hochwirksame Brandbekämpfung oder Dekontamination möglich ist. Der Schaumbildner und das Additiv können in der jeweils erforderlichen Größenordnung in einem variablen Verhältnis gemischt werden. Das Schaummittel und das Additiv können auch jeweils allein zugemischt werden, und zwar für das Schaummittel in der Größe zwischen Null und einem auf das Fördervolumen der Zumisch pumpe 26 bezogenen Maximum und für das Additiv bis zum 1,6-fachen des durch den Venturizumischer 28 fließenden Hilfs- und Treibwasserstroms.

1: Steuerung
2: Wasserfilter
3: Wasserdruckregler
4: Wasservolumenstromsensor
5: Wasserdrucksensor
6: Mischer
7: Einspritzdüsen
8: Erstes Volumenstromregelventil (Wasser)
9: Zweites Volumenstromregelventil (Wasser)
10: Erste Verschäumungsstrecke
11: Zweite Verschäumungsstrecke
12: Erster Schaumdrucksensor
13: Zweiter Schaumdrucksensor
14: Ventil
15: Ventil
16: Ventil
17: Ventil
18: Luftfilter
19: Luftdruckregler
20: Luftdrucksensor
21: Erstes Luftvolumenstromregelventil
22: Zweites Luftvolumenstromregelventil
23: Schaumbildnerbehälter
24: Additivbehälter
25: Bypassleitung
26: Zumischpumpe
27: Wasserdruckregler
28: Venturi-Zumischer
29: Wasservolumenstromregler
30: Ventil
31: Ventil
32: Drucksensor
33: Pneumatikmotor
34: Luftdruckregler
35: Luftvolumenstromregelventil
36: Ventil
37: Drucksensor
Pfeil A: Hauptwasserstrom
Pfeil B: Hauptluftstrom
Pfeil C: Hilfs- und Treibwasserstrom
Pfeil D: Antriebsluftstrom

Claims

Verfahren zur Herstellung von Druckluftschaum zur Brandbekämpfung und Dekontamination, bei dem einem Hauptwasserstrom jeweils ein Schaumbildner und ein auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmtes Additiv separat zugemischt werden, wobei das Additiv und der Schaumbildner in einem aus dem Hauptwasserstrom abgesaugten Hilfs- und Treibwasserstrom vermischt und verdünnt werden und das Gemisch in den Hauptwasserstrom injiziert wird, der unter Druckluftzufuhr in einer Verschäumungsstrecke zu dem für den betreffenden Einsatzfall spezifischen Druckluftschaum aufgeschäumt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumbildner von einer Zumischpumpe angesaugt wird, die außerdem den Hilfs- und Treibwasserstrom ansaugt, der in die Zumischpumpe zu deren Nullpunktsverschiebung injiziert wird, und das Additiv aus einem separaten Reservoir nach dem Wasserstrahlpumpenprinzip von dem Hilfs- und Treibwasserstrom angesaugt und mit diesem vermischt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumbildner und das Additiv zusammen mit dem Hilfs- und Treibwasserstrom in einem variablen Mischungsverhältnis mit einem jeweiligen Anteil zwischen Null und einem Maximalwert in den Hauptwasserstrom injiziert werden.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfs- und Treibwasservolumenstrom über eine Druck- und eine Wasservolumenstromregelung in Verbindung mit der Drehzahl der Zumischpumpe eingestellt wird, wobei in Abhängigkeit von dem über einem Venturi-Zumischer für das Additiv gemessenen Differenzdruck und der Drehzahl der Zumischpumpe das Schaummittel und das Additiv in dem Hilfs- und Treibwasserstrom in veränderlicher Zusammensetzung miteinander vermischt werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusammen mit dem Hilfs- und Treibwasserstrom wahlweise nur der Schaumbildner in der Größe von Null bis zu einem auf das Fördervolumen der Zumischpumpe bezogenen Maximalwert oder nur das Additiv in den Hauptwasserstrom eingemischt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu Frostschutz- oder Spülzwecken anstelle des Additivs ein Frostschutz- oder Spülmittel vorgesehen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumqualität des mittels Schaumbildner und Additiv gebildeten Druckluftschaums zusätzlich über dessen Fließgeschwindigkeit/Verweilzeit in der Verschäumungsstrecke des Druckluftschaumerzeuger durch Regeln des Schaumdruckes mittels Ventilen eingestellt wird.
Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem in den Hauptwasserstrom (A) eingebundenen Mischer (6) zum Zumischen von Schaumbildner und Additiv in den Hauptwasserstrom (A) und einer von dem Wasser-Schaumbildner-Additiv-Gemisch durchströmten und mit Druckluft versorgten Verschäumungsstrecke (10, 11) zur Druckluftschaumerzeugung, gekennzeichnet durch eine an den Hauptwasserstrom (A) angeschlossene und in den Mischer (6) mündende Bypassleitung (25), in die ein mit einem Additivbehälter (24) verbundener Venturi-Zumischer (28) zum Einmischen des Additivs sowie eine mit einem Schaumbildnerbehälter (23) verbundene, von einem Pneumatikmotor oder drehzahlgesteuerten Gleichstrommotor angetriebene Zumischpumpe (26) zum Ansaugen des Hilfs- und Treibwasserstromes und zum Einmischen des Schaumbildners eingebunden sind, wobei der Additivbehälter (24) mit einem für die jeweilige Brand- oder Dekontaminationsart spezifischen Additiv gefüllt ist.
Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Venturi-Zumischer (28) ein Drucksensor (37) zugeordnet sowie ein Wasserdruckregler (27) vor- und ein Wasservolumenstromregler (30) nachgeschaltet sind; und der die Zumischpumpe (26) antreibende Pneumatikmotor (33) zur Bereitstellung eines Antriebluftstromes (D) über einen Luftdruckregler (34) und ein Luftvolumenstromregelventil (35) an den Hauptluftstrom (B) angeschlossen ist.
Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in eine Verbindungsleitung zwischen Venturi-Zumischer (28) und Additivbehälter (24) ein Ventil (30) zum Absperren der Verbindungsleitung eingebunden ist.
Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindungsleitung zwischen der Zumischpumpe (26) und dem Mischer (6) ein Drucksensor (32) und ein mit einem Auffangbehälter verbundenes Ventil (31) angeordnet sind.
Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dem Mischer (6) mindestens zwei an die Verbin dungsleitung mit der Zumischpumpe (26) angeschlossene Einspritzdüsen (7) mit unterschiedlichem k-Wert zugeordnet sind, und der Einspritzdüse (7) mit dem größeren k-Wert ein Ventil (36) vorgeschaltet ist.
Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Druckluftschaumerzeuger (10, 11) ein Schaumdrucksensor (12, 13) und eine Ventilanordnung (14, 15; 16, 17) zur Schaumdruckeinstellung nachgeschaltet sind.