CH708664A1 - Real fire simulation apparatus and method for simulating a real fire. - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Realbrandsimulationseinrichtung, umfassend eine Gasbrennereinheit (1) mit einem Gasbrenner (2) zur direkten Prozessluftaufheizung für die Erzeugung eines Heissgasstroms; einen Nebelerzeuger (4) zur Einleitung eines Markernebels in den Heissgasstrom; und eine Brennstoffversorgung zur Zuführung eines Brennstoffs für den Gasbrenner (2); wobei der Gasbrenner mit einer Vorrichtung zur aktiven Zuführung von mindestens einer für eine vollständige Verbrennung notwendigen Menge an Verbrennungsluft versehen ist. Weiter betrifft sie ein Verfahren zur Simulation eines Realbrands.The invention relates to a real fire simulation device, comprising a gas burner unit (1) with a gas burner (2) for direct process air heating for the generation of a hot gas stream; a mist generator (4) for introducing a marker mist into the hot gas stream; and a fuel supply for supplying a fuel for the gas burner (2); wherein the gas burner is provided with a device for the active supply of at least one necessary for complete combustion amount of combustion air. Furthermore, it relates to a method for simulating a real fire.
Description
Beschreibung TECHNISCHES GEBIET Description TECHNICAL AREA
[0001 ] Die Erfindung betrifft eine Realbrandsimulationseinrichtung und ein Verfahren zur Simulation eines Realbrands. The invention relates to a Realbrandsimulationseinrichtung and a method for simulating a real fire.
STAND DER TECHNIK STATE OF THE ART
[0002] Realbrandsimulationseinrichtungen und -verfahren werden verwendet, um reale Brände experimentell nachzubilden und zur Funktionsprüfung von Rauch- und Wärmeabzugsanlagen von Gebäuden aber auch von Tunnels. Realbrandsimulationseinrichtungen and methods are used to simulate real fires experimentally and for functional testing of smoke and heat exhaust systems of buildings but also tunnels.
[0003] In den letzten Jahren wurden in vielen Ländern die Brandschutzvorschriften und auch die Umweltschutzvorschriften verschärft. Es besteht daher eine erhöhte Nachfrage nach sauberen Verfahren und Einrichtungen zur experimentelle Nachbildung von realen Bränden in Tunnels und Gebäuden, insbesondere kommerzielle und öffentliche Gebäude wie beispielsweise Bürogebäude, Industrie-, Lager-, Fabrikations-, Konzert- oder Theaterhallen, Verkaufsgeschäften oder Einkaufszentren, etc. aber auch in Tunnels oder Tiefgaragen. In recent years, fire safety regulations and environmental regulations have been tightened in many countries. There is therefore an increased demand for clean methods and equipment for experimental replication of real fires in tunnels and buildings, in particular commercial and public buildings such as office buildings, industrial, warehouse, manufacturing, concert or theater halls, retail outlets or shopping centers, etc but also in tunnels or underground garages.
[0004] Tunnel: Die Europäischen Richtlinien 2004/54/EC verlangen, dass zur Gewährleistung der Sicherheit bei Bränden in Strassentunnels regelmässig Rauchversuche durchgeführt werden, welche so realistisch wie möglich sein sollen und klare Resultate liefern sollen. Zudem dürfen die Versuche die Tunnelbauten nicht beschädigen. Tunnels: The European Directives 2004/54 / EC require that, in order to ensure the safety of fires in road tunnels, smoke tests are carried out on a regular basis to be as realistic as possible and to give clear results. In addition, the tests must not damage the tunnels.
[0005] Tunnel und Gebäude: Bei Bränden in Tunnels aber auch in Gebäude bilden die Rauchgase das Hauptproblem für die Überlebenschancen der Menschen. Aus feuerpolizeilichen Gründen müssen die Bauten derart konzipiert sein, dass Rauchgas sicher abgeleitet werden kann oder der betroffene Raum zumindest für eine bestimmte Zeit unterhalb 2 Metern rauchfrei gehalten werden kann, um eine sichere Flucht zu gewährleisten. Tunnel and building: In fires in tunnels but also in buildings, the flue gases are the main problem for people's chances of survival. For fire police reasons, the buildings must be designed so that flue gas can be safely diverted or the affected space can be kept smoke-free at least for a certain time below 2 meters to ensure a safe escape.
[0006] Zur Konzipierung der Schutzmassnahmen werden physikalische und mathematische Modelle zur Berechnung der Rauchgasentwicklung und -Verteilung angewendet. Diese werden vermehrt durch Rauchversuche resp. Realbrandsimulationen ergänzt, welche auch in zunehmendem Masse von den Behörden gefordert werden. For the design of the protective measures physical and mathematical models are used to calculate the flue gas development and distribution. These are increased by smoke tests respectively. Realbrandsimulationen supplemented, which are also increasingly required by the authorities.
[0007] Rauchversuche können in drei Gruppen eingeteilt werden: Kaltrauchversuche, Warmrauchversuche und massstabsgetreue Feuerversuche. Massstabsgetreue Feuerversuche werden in Bauwerken kaum angewendet, da sie fast immer grosse Schäden und Verschmutzungen verursachen. Kaltrauchversuchen haben den Nachteil, dass sie aufgrund des fehlenden Auftriebs keine geeignete Schichtung des Rauchs erzeugen, weshalb diese Versuche reale Brände nicht genügend realistisch nachstellen können. Daher werden zur experimentellen Nachbildung von realen Bränden in Gebäuden oder Bauwerken meist Warmrauchversuche durchgeführt. Smoke tests can be divided into three groups: cold smoke tests, hot smoke tests and true-to-scale fire tests. True-to-scale fire tests are rarely used in buildings, as they almost always cause great damage and pollution. Cold smoke tests have the disadvantage that they do not produce suitable stratification of the smoke due to the lack of buoyancy, which is why these tests can not realistically realign real fires. Therefore, hot smoke tests are usually carried out for the experimental simulation of real fires in buildings or buildings.
[0008] Aber auch die bekannten Warmrauchverfahren weisen Nachteile auf, indem sie zu erheblichen Verschmutzungen führen, welche nach dem Test aufwendig entfernt werden müssen. Zudem können die bekannten Verfahren lediglich konstante Wärmeabgaberaten erzeugen und können daher reale Brandverläufe kaum realistisch nachstellen. But even the known hot smoke method have disadvantages in that they lead to significant contamination, which must be removed after the test consuming. In addition, the known methods can only produce constant heat release rates and therefore can hardly realistically adjust real fire progressions.
[0009] Ein Standardverfahren sind Realbrandversuche mit sogenannten Poolfires, d.h. Wannen in denen flüssiges Heptan verbrannt wird. Diese Verfahren sind allerdings aufgrund der unvollständigen Verbrennung gemäss den verschärften Umweltschutzgesetzgebungen nicht mehr zulässig. A standard method is real fire tests with so-called Poolfires, i. Tubs in which liquid heptane is burned. However, due to incomplete combustion, these procedures are no longer permitted under the more stringent environmental legislation.
[0010] Für Realbrandversuche in Tunnels werden leistungsstarke, mobile Ölbrenner eingesetzt, welche aber in vielen Ländern aufgrund der Umweltschutzgesetzgebung nicht mehr zulässig sind. Problematisch ist auch, dass zwar die Wärmefreisetzungsrate stimmt, aber die Temperatur und Geschwindigkeit des Volumenstroms nicht genügend ist. For real firefighting in tunnels high performance, mobile oil burners are used, which are no longer allowed in many countries due to environmental legislation. It is also problematic that, although the heat release rate is correct, but the temperature and velocity of the volume flow is not sufficient.
[0011 ] Auf dem Markt bekannte Realbrandsimulationsvorrichtungen weisen häufig eine für die Nachbildung von Bränden zu geringe Leistung auf und/oder deren Russ- und Schadstoffabgabe erfüllt nicht die verschärfte Umweltschutzgesetzgebung. Auch können sie komplexere Brände mit beispielsweise mehreren grösseren oder kleineren Brandherden nicht nachbilden. On the market known real fire simulation devices often have a too low for the replication of fires on performance and / or their soot and pollutant discharge does not meet the more stringent environmental legislation. Also, they can not replicate more complex fires with, for example, several larger or smaller sources of fire.
[0012] Aus DE 10 233 547 A1 ist beispielsweise ein Verfahren zur Überprüfung des Rauchausbreitungsverhaltens von Brandrauch bekannt, um die Funktionsfähigkeit und/oder Wirksamkeit von Rauch- und Wärmeabzugsanlagen, lösch- und Brandmeldeanlagen experimentell zu überprüfen, sowie das Rauchausbreitungsverhalten, z.B. zur Sicherung von Fluchtund Rettungswegen, zu dokumentieren. Dabei wird durch Verbrennen von Flüssiggas, z.B. Propangas, ein Heissgasstrom erzeugt in welchen ein hitzebeständiger Nebel auf Ölbasis eingeleitet wird. Durch die Thermik des Feuers wird der Nebel nach oben in die Rauchgasschicht gezogen und das Ausbreitungsverhalten von Brandgasen kann sichtbar gemacht werden. Um grössere Brände zu simulieren werden weitere Brenner und Nebelgeneratoren eingesetzt. Die direkte Verbrennung von Flüssiggas wie z.B. Propangas ist zwar sauberer als eine Ölbrenner, allerdings kann auch bei diesen Verfahren keine Schadstofffreiheit garantiert werden, da beim Verfahren aus DE 10 233 547 in grossen Mengen ausgestossenes Gas nicht vollständig rückstandsfrei verbrennt. From DE 10 233 547 A1, for example, a method for checking the smoke propagation behavior of smoke is known in order to experimentally check the functionality and / or effectiveness of smoke and heat exhaust systems, extinguishing and fire alarm systems, as well as the smoke propagation behavior, e.g. for securing escape and rescue routes, to document. This is done by burning liquefied petroleum gas, e.g. Propane gas, a hot gas stream is generated in which a heat-resistant oil-based mist is introduced. Due to the thermal of the fire, the mist is pulled upwards into the flue gas layer and the propagation behavior of fire gases can be made visible. To simulate larger fires, more burners and fog generators are used. The direct combustion of liquefied gas such as e.g. Although propane gas is cleaner than an oil burner, no pollutant free can be guaranteed even with these methods, since in the process of DE 10 233 547 gas discharged in large quantities does not burn completely without residue.
[0013] Aus EP 1 829 584 ist ein Verfahren zur Simulation von Rauchgas bei Brandversuchen mit grosser Wärmefreisetzung bekannt, bei dem der Heissgasströmung oberhalb einer Brandversuchsvorrichtung verdampftes bzw. verdampfendes Öl, z.B. ein Paraffinöl, zugeführt wird. From EP 1 829 584 a method for the simulation of flue gas in fire tests with high heat release is known, in which the hot gas flow above a fire test apparatus evaporated or vaporizing oil, e.g. a paraffin oil is supplied.
2 [0014] DE 10 2008 01 1 567 beschreibt eine Vorrichtung zur Überprüfung von Rauchabzugsanlagen in Gebäuden oder sonstigen Bauwerken. Die Vorrichtung weist zur Wärmefreisetzung mindestens zwei Gasbrennerdüsen-Ebenen auf, die sich in verschiedenen Höhen befinden. In jeder Ebene sind mehrere Gasbrennerdüsen vorhanden. Die Vorrichtung wird passiv mit Verbrennungsluft aus der unmittelbaren Umgebung versorgt. Um Brandverlaufskurven nachzubilden, kann bei den einzelnen Gasbrennerdüsen die Gaszufuhr geregelt werden. Zur Simulation der Rauchgase ist ein z.B. Theaternebel erzeugender Nebelfluid-Generator vorgesehen. [0014] DE 10 2008 01 1 567 describes a device for checking smoke extraction systems in buildings or other structures. The device has at least two gas burner nozzle levels for heat release, which are at different heights. There are several gas burner nozzles in each level. The device is passively supplied with combustion air from the immediate environment. In order to simulate fire progression curves, the gas supply can be regulated in the individual gas burner nozzles. To simulate the flue gases, an e.g. Thea fog generating fog fluid generator provided.
[0015] Ein Problem bei Gasbrennern mit sehr hoher Leistung im Megawattbereich ist die sehr lange Flamme, welche mehrere Meter betragen kann. DE 10 2008 059 051 beschreibt eine Vorrichtung zur Simulation eines realen Brandes mit einem Porenbrenner. Solche Porenbrenner verbrennen LuftVBrennstoffgemische bei sinngemässer Anwendung flammenfrei innerhalb eines dreidimensionalen Porenkörpers und weisen relativ geringe Schadstoffemissionen auf. Porenbrenner erzeugen einen hohen Anteil an Strahlungswärme, welche bei den Realbrandsimulationsverfahren nicht erwünscht ist. A problem with gas burners with very high power in the megawatt range is the very long flame, which can be several meters. DE 10 2008 059 051 describes a device for simulating a real fire with a pore burner. Such pore burners burn LuftVBrennstoffgemische with sensible application flame-free within a three-dimensional pore body and have relatively low pollutant emissions. Pore burners generate a high amount of radiant heat, which is not desirable in real fire simulation methods.
[0016] EP 1 334 749 beschreibt eine Vorrichtung zur Brandsimulation, bei welcher der zeitliche Verlauf realer Brandgeschehen durch einen oder mehrere ansteuerbare und/oder regelbare Gasbrenner nachgestellt wird. Die Gasbrenner werden mit Flüssiggas oder gasförmigen Brennstoffen betrieben. Um eine gleichmässige Auftriebsströmung zu erhalten, ist oberhalb des Brennerfeldes eine durchlässige Prallfläche angeordnet. Die notwendige Verbrennungsluft kann ungehindert seitlich Zuströmen. EP 1 334 749 describes a device for fire simulation, in which the time course of real fire events is adjusted by one or more controllable and / or controllable gas burner. The gas burners are operated with LPG or gaseous fuels. In order to obtain a uniform buoyancy flow, a permeable baffle surface is arranged above the burner field. The necessary combustion air can flow unimpeded laterally.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG PRESENTATION OF THE INVENTION
[0017] Eine Aufgabe der Erfindung ist es eine Realbrandsimulationseinrichtung und ein Verfahren zur Realbrandsimulation anzugeben, welche die voran genannten Nachteile nicht aufweisen. An object of the invention is to provide a Realbrandsimulationseinrichtung and a method for Realbrandsimulation, which do not have the aforementioned disadvantages.
[0018] Eine Ausführungsform der Realbrandsimulationseinrichtung umfasst eine Gasbrennereinheit mit einem Gasbrenner zur direkten Prozessluftaufheizung für die Erzeugung eines Heissgasstroms zur Ausbreitung eines von einem Nebelerzeuger erzeugten Markernebels und eine Brennstoffversorgung zur Zuführung eines Brennstoffs für den Gasbrenner. Der erzeugte Heissgasstrom ist vorzugsweise im Wesentlichen vertikal nach oben gerichtet. Gemäss einem Aspekt der Erfindung ist der Gasbrenner mit einer Vorrichtung zur aktiven Zuführung von mindestens einer für eine vollständige Verbrennung notwendigen Menge an Verbrennungsluftversehen. Die Realbrandsimulationseinrichtung kann je nach Bedarf einen Nebelerzeuger zur Einleitung eines Markernebels in den vertikalen Heissgasstrom umfassen. An embodiment of the real fire simulation device comprises a gas burner unit with a gas burner for direct process air heating for the generation of a hot gas flow for propagating a fog generator generated by a fog generator and a fuel supply for supplying a fuel for the gas burner. The generated hot gas stream is preferably directed substantially vertically upward. According to one aspect of the invention, the gas burner is provided with a device for the active supply of at least one necessary for a complete combustion amount of combustion air. The real-fire simulation device may include, as needed, a mist generator for introducing a marker nebula into the vertical flow of hot gas.
[0019] Die Gasbrennereinheit kann mit einer Regelungseinheit zur Steuerung der zugeführten Menge an Brennstoff versehen sein. Der Gasbrennereinheit kann mit einem Brennstoffregelventil zur Regelung der Menge an Brennstoff versehen sein, wobei das Brennstoffregelventil von der Regelungseinheit angesteuert ist. Anhand der Brennstoffdurchflussmenge wird die Brennerleistung geregelt. The gas burner unit may be provided with a control unit for controlling the amount of fuel supplied. The gas burner unit may be provided with a fuel control valve for controlling the amount of fuel, wherein the fuel control valve is controlled by the control unit. Based on the fuel flow rate, the burner output is controlled.
[0020] Die Gasbrennereinheit kann weiter einen Brennstoffmengenzähler zur Messung einer zugeführten Menge an Brennstoff umfassen, und die Regelungseinheit kann zur Steuerung der Vorrichtung zur aktiven Zuführung von Verbrennungsluft eingerichtet sein, wobei sie derart konfiguriert werden kann, dass sie in Abhängigkeit von der gemessenen, zugeführten Brennstoffmenge die für eine vollständige Verbrennung notwendige Menge an Verbrennungsluft bestimmt, welche dann dem Gasbrenner zugeführt werden kann. The gas burner unit may further comprise a fuel quantity meter for measuring an amount of fuel supplied, and the control unit may be configured to control the apparatus for actively supplying combustion air, wherein it may be configured to operate in response to the measured fuel supply Fuel quantity determines the amount of combustion air necessary for complete combustion, which can then be supplied to the gas burner.
[0021 ] Die von der Regelungseinheit angesteuerte Vorrichtung, vorzugsweise ein Verbrennungsluftgebläse, führt dem Gasbrenner aktiv mindestens die von der Regelungseinheit bestimmte Menge an Verbrennungsluft zu. The controlled by the control unit device, preferably a combustion air blower, the gas burner actively performs at least the determined by the control unit amount of combustion air.
[0022] Eine solche Realbrandsimulationseinrichtung gewährleistet in Abhängigkeit von der zugeführten Brennstoffmenge eine optimale, vollständige und russ- und schadstoffarme Verbrennung des Brennstoffs, um die gesetzlich vorgegebenen Emissionsgrenzwerte einzuhalten bzw. zu unterschreiten, und zwar auch bei hohen Wärmeleistungen von mehreren Megawatt. Die optimierte Verbrennung verhindert hohe Flammen, welche sonst zu Schäden an den Decken der zu prüfenden Bauten führen könnten. Mit der Realbrandsimulationseinrichtung können zudem über die Regelbarkeit der zugeführten Brennstoffmenge beliebige Brandverläufe d.h. beliebige Wärmefreisetzungsraten nachgestellt werden. Ein weiterer Vorteil der Realbrandsimulationseinrichtung liegt darin, dass der Anteil an konvektiver Wärme bei etwa 95% liegt und der Anteil an unerwünschter Strahlungswärme bei lediglich etwa 5%. Such a Realbrandsimulationseinrichtung guaranteed depending on the amount of fuel supplied optimal, complete and russ- and low-emission combustion of the fuel to meet or undercut the statutory emission limits, even at high heat outputs of several megawatts. The optimized combustion prevents high flames, which could otherwise lead to damage to the ceilings of the buildings to be tested. With the real fire simulation device can also on the controllability of the amount of fuel supplied any fire patterns i. Any heat release rates are adjusted. Another advantage of the Realbrandsimulationseinrichtung is that the proportion of convective heat is about 95% and the proportion of unwanted radiant heat at only about 5%.
[0023] Die notwendige Menge an Verbrennungsluft entspricht in der Regel der mindestens notwendigen stöchiometrischen Luftmasse, die für eine vollständige Verbrennung des Brennstoffs notwendig ist (sog. stöchiometrisches Verbrennungsluftverhältnis). Sie kann allerdings auch leicht darüber liegen, d.h. es kann ein leichter Luftüberschuss vorliegen. The necessary amount of combustion air usually corresponds to the at least necessary stoichiometric air mass, which is necessary for complete combustion of the fuel (so-called stoichiometric combustion air ratio). However, it may also be slightly higher, i. there may be a slight excess of air.
[0024] Die Vorrichtung zur aktiven Zuführung von Verbrennungsluft resp. das Verbrennungsluftgebläse kann über einen Frequenzumformer angesteuert sein. Dieser erlaubt eine genaue Einstellung und Regelung der Drehzahl der Vorrichtung resp. des Gebläses. The device for the active supply of combustion air, respectively. the combustion air blower can be controlled via a frequency converter. This allows accurate adjustment and control of the speed of the device resp. of the blower.
[0025] Zur Überprüfung der zugeführten Menge an Verbrennungsluft kann ein Druck- und/oder Volumen-Messfühler im Auslass der Vorrichtung zur aktiven Zuführung von Verbrennungsluft resp. des Verbrennungsluftgebläses vorgesehen sein, welcher die gemessenen Werte in die Regelungseinheit einspeist, um die optimale Zuführung von Verbrennungsluft zu überprüfen und gegebenenfalls zu korrigieren. To check the amount of combustion air supplied to a pressure and / or volume sensor in the outlet of the device for the active supply of combustion air, respectively. be provided of the combustion air blower, which feeds the measured values in the control unit to check the optimal supply of combustion air and correct if necessary.
3 [0026] Die Regelungseinheit kann derart konfiguriert oder angesteuert sein, dass sie anhand einer vorbestimmten Verlaufskurve für die Wärmefreisetzung, eine sogenannte Brandverlaufskurve, die zugeführte Brennstoffmenge und die zugeführte Menge an Verbrennungsluft stufenlos regelt. Die Wärmefreisetzung kann abhängig von der maximalen Leistung des Gasbrenners z.B. in einem Bereich zwischen 2.4% und 100% stufenlos regelbar sein. Mit der Realbrandsimulationseinrichtung können unterschiedliche, reale Brände auf einfache Weise nachgebildet werden. Die Regelungseinheit erlaubt eine dynamische Steuerung der aktiv resp. mechanisch eingebrachten Luft und des Brennstoffs, um auf allen Leistungsstufen immer eine optimale, russ- und schadstoffarme Verbrennung zu gewährleisten. Zudem kann die Temperatur und die Geschwindigkeit des Heissgasstroms beeinflusst werden. Eine Ansteuerung der Regelungseinheit kann über ein Handpanel oder über eine zentrale, programmierbare Steuereinheit via einer Computerschnittstelle erfolgen (über Kabel oder kabellos). Mit einer solchen digitalen Steuerung der Regelungseinheit können auch die Parameter (Brennstoffmenge, Verbrennungsluftmenge, Wärmeleistung, etc.) geregelt und dokumentiert werden. [0026] The control unit can be configured or controlled in such a way that it steplessly regulates the quantity of fuel supplied and the amount of combustion air supplied based on a predetermined curve for the heat release, a so-called fire progression curve. The heat release may be dependent on the maximum power of the gas burner, e.g. be infinitely variable between 2.4% and 100%. With the Realbrandsimulationseinrichtung different, real fires can be simulated in a simple manner. The control unit allows dynamic control of active resp. mechanically introduced air and the fuel to ensure at all power levels always optimal, low-emission and low-emission combustion. In addition, the temperature and the speed of the hot gas flow can be influenced. The control unit can be controlled via a hand panel or via a central, programmable control unit via a computer interface (via cable or wireless). With such a digital control of the control unit, the parameters (amount of fuel, amount of combustion air, heat output, etc.) can be controlled and documented.
[0027] Der Gasbrenner kann beispielsweise eine maximale Leistung von 1250 bis 2500 Kilowatt aufweisen. Kleinere Gasbrenner sind auch denkbar. Die Leistung der gesamten Realbrandsimulationseinrichtung ist frei skalierbar, wie weiter unten noch erläutert wird. The gas burner, for example, have a maximum power of 1250 to 2500 kilowatts. Smaller gas burners are also conceivable. The performance of the entire real fire simulation device is freely scalable, as will be explained below.
[0028] Der Gasbrenner kann einen Brennraum aufweisen in welchen über separate Eingänge der Brennstoff und die notwendige Menge an Verbrennungsluft zugeführt wird. Der Brennraum kann nach unten und seitlich von der Umgebungsluft abgeschlossen sein und lediglich über eine nach oben gerichtete Öffnung verfügen. Dabei wird ein optimaler, einfach regelbarer und nach oben gerichteter Heissgasstrom erzeugt. The gas burner may have a combustion chamber in which via separate inputs of the fuel and the necessary amount of combustion air is supplied. The combustion chamber can be closed down and laterally from the ambient air and have only an upward opening. An optimal, easily controllable and upwardly directed hot gas flow is generated.
[0029] Als Gasbrenner ist ein Gasflächenbrenner (auch Kanalbrenner genannt) für die direkte Frischluftaufheizung geeignet (e.g. MAXON APX<®>Gasbrenner, die nach dem Düsenmischprinzip arbeiten). Der Brennraum wird dabei durch eine kanalförmige Wanne gebildet, in welche gasförmiger Brennstoff und die Verbrennungsluft einströmen, gemischt und verbrannt werden. Bei optimaler Mischung von Brennstoff und Verbrennungsluft erzeugt der Gasflächenbrenner fast ausschliesslich konvektive Wärme (ca. 95%) und somit einen optimalen vertikalen Heissgasstrom zur Durchführung von Realbrandsimulationen. Die kanalförmige Wanne kann aus Modulen von ca. 30 cm bestehen und eine totale Länge von bis zu 300 cm aufweisen. As a gas burner is a gas surface burner (also called channel burner) suitable for direct Frischluftaufheizung (eg MAXON APX <®> gas burner, which operate on the nozzle mixing principle). The combustion chamber is formed by a channel-shaped trough, in which gaseous fuel and the combustion air flow, mixed and burned. With optimum mixing of fuel and combustion air, the gas surface burner generates almost exclusively convective heat (about 95%) and thus an optimal vertical flow of hot gas for performing real fire simulations. The channel-shaped tub can consist of modules of about 30 cm and have a total length of up to 300 cm.
[0030] Die Brennstoffversorgung kann eine stationär installierte Brennstoffversorgung resp. Versorgungsleitung umfassen, welche über eine Brennstoffzuleitung mit dem Gasbrenner verbunden ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Brennstoffversorgung als mobile Brennstoffversorgungseinheit ausgebildet sein, welche vorzugsweise in einem mobilen Rahmengestell angeordnet ist. Die Brennstoffversorgung resp. die Brennstoffversorgungseinheit kann über eine lösbare Brennstoffzuleitung lösbar mit dem Gasbrenner resp. mit einer mobilen Gasbrennereinheit verbunden sein, wobei die Versorgungsleitung in der Regel mit einfachen Werkzeugen von Hand lösbar ist. The fuel supply can be a stationary installed fuel supply resp. Include supply line, which is connected via a fuel supply line to the gas burner. Alternatively or additionally, the fuel supply may be formed as a mobile fuel supply unit, which is preferably arranged in a mobile frame. The fuel supply resp. the fuel supply unit can be releasably connected to the gas burner via a detachable fuel supply line. be connected to a mobile gas burner unit, the supply line is usually solvable with simple tools by hand.
[0031 ] Zwischen Brennstoffversorgung und Gasbrenner kann ein Druckregler vorgesehen sein, um den für die Gasbrenner vorgesehenen Druck einzustellen. Between fuel supply and gas burner, a pressure regulator may be provided to adjust the pressure provided for the gas burner.
[0032] Als Brennstoff kann beispielsweise Flüssiggas wie Propan, Butan oder dergleichen eingesetzt werden. As fuel, for example, LPG such as propane, butane or the like can be used.
[0033] Idealerweise weist die Versorgungsleitung eine genügende Länge auf, so dass ein genügender Sicherheitsabstand zwischen Brennstoffversorgung und Gasbrenner gewährleistet ist. Die Brennstoffversorgung ist auch über einen stationären Erdgasanschluss möglich. Ideally, the supply line has a sufficient length, so that a sufficient safety margin between the fuel supply and gas burner is ensured. The fuel supply is also possible via a stationary natural gas connection.
[0034] In einer Ausführungsform ist die Brennstoffversorgung als Brennstoffversorgungseinheit in einem mobilen Rahmengestell untergebracht und umfasst in der Regel eine oder mehrere Gasflaschen, um ein einfaches Transportieren, Auf- und Abbauen zu ermöglichen. Die Versorgungsleitung ist lösbar mit der Brennstoffversorgung und dem Gasbrenner resp. der Gasbrennereinheit verbunden. Weiter kann ein Druckregelventil in der Brennstoffzuleitung vorgesehen sein, um den für die Gasbrennereinheit vorgesehenen Druck einzustellen. Um grosse Brennstoffmassenströme in die Gasphase überzuführen, kann die Brennstoffversorgungseinheit zusätzlich einen Verdampfer aufweisen. Mit dem Verdampfer kann sichergestellt werden, dass der Druck des Gases konstant bleibt. Aufgrund der schnellen Verdunstung würden sonst die Gasflaschen sehr stark abkühlen und der Druck zusammenfallen (Flaschenvereisung). Ausserdem kann so eine russ- und schadstoffarme, vollständige Verbrennung in der Gasphase garantiert werden, womit kein flüssiger Brennstoff (z.B. Flüssiggas) in den Brennraum gelangt, welcher dann nicht optimal mit Verbrennungsluft mischbar wäre und zu hohen Emission von Stickoxiden führen würde. In one embodiment, the fuel supply is housed as a fuel supply unit in a mobile frame and usually includes one or more gas cylinders to allow easy transport, assembly and disassembly. The supply line is detachable with the fuel supply and the gas burner resp. connected to the gas burner unit. Further, a pressure regulating valve may be provided in the fuel supply line to adjust the pressure provided for the gas burner unit. In order to convert large fuel mass flows into the gas phase, the fuel supply unit may additionally have an evaporator. The evaporator can be used to ensure that the pressure of the gas remains constant. Due to the rapid evaporation otherwise the gas bottles would cool down very strongly and the pressure would collapse (bottle icing). In addition, a low-emission, complete combustion in the gaseous phase can be guaranteed, with which no liquid fuel (for example LPG) enters the combustion chamber, which would then not be optimally miscible with combustion air and would lead to high emission of nitrogen oxides.
[0035] Beispielsweise kann die Brennstoffversorgungseinheit mehrere austauschbare Flüssiggasflaschen aufweisen, welche z.B. auf zwei Ebenen in einem mobilen Rahmengestell angeordnet sind. Die Gasflaschen sind über mehrere Zuleitungen mit einem ebenfalls auf dem mobilen Rahmengestell angeordneten Verdampfer verbunden. Als Gasflaschen können beispielsweise herkömmliche Gasflaschen mit einer Füllmasse von 5 kg, 1 1 kg oder 33 kg eingesetzt werden. For example, the fuel supply unit may comprise a plurality of replaceable LPG bottles, which are e.g. are arranged on two levels in a mobile frame. The gas cylinders are connected via several supply lines with a likewise arranged on the mobile frame evaporator. As gas cylinders, for example, conventional gas cylinders with a filling mass of 5 kg, 1 1 kg or 33 kg can be used.
[0036] Vorteilhaft an den mobilen resp. portablen Gasbrennereinheit und Brennstoffversorgungseinheit ist, dass diese am Prüfstandort schnell einsetzbar sind. Advantageously to the mobile resp. portable gas burner unit and fuel supply unit is that they can be used quickly at the test site.
[0037] Mit der Versorgungsleitung wird der Brennstoff in der Regel mit einem Druck von 500 bis 3000 mbar dem Druckregler zugeführt, welcher den Druck auf ca. 200 mbar senkt. With the supply line, the fuel is usually supplied to the pressure regulator at a pressure of 500 to 3000 mbar, which lowers the pressure to about 200 mbar.
4 [0038] Gasbrenner, Vorrichtung zur aktiven Zuführung von Verbrennungsluft und Regelungseinheit können in einer mobilen Gasbrennereinheit angeordnet sein, wobei diese vorzugsweise ein mobiles Rahmengestell umfasst. [0038] Gas burners, apparatus for actively supplying combustion air and control unit may be arranged in a mobile gas burner unit, which preferably comprises a mobile frame.
[0039] Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist die Modularität der Realbrandsimulationsvorrichtung. Dabei kann die Realbrandsimulationsvorrichtung eine zentrale programmierbare Steuereinheit umfassen die über eine Schnittstelle mit mindestens einer regel- und ansteuerbaren Gasbrennereinheit verbunden ist. Der Gasbrenner der Gasbrennereinheit muss dabei nicht zwingend eine Vorrichtung zur aktiven Zuführung von mindestens einer für eine vollständige Verbrennung notwendigen Menge an Verbrennungsluft aufweisen. Andere Gasbrenner sind auch möglich. Die Verbindung der zentralen Steuereinheit kann über ein Kabel oder kabellos erfolgen. Bei den Gasbrennereinheiten handelt es sich vorzugsweise um separate autonome, d.h. voneinander unabhängige, Gasbrennereinheiten, die in der Regel als mobile Gasbrennereinheiten ausgestaltet sind. Another aspect of the invention is the modularity of the real fire simulation device. In this case, the real fire simulation device may comprise a central programmable control unit which is connected via an interface to at least one controllable and controllable gas burner unit. The gas burner of the gas burner unit need not necessarily have a device for the active supply of at least one necessary for complete combustion amount of combustion air. Other gas burners are also possible. The connection of the central control unit can be made via a cable or wireless. The gas burner units are preferably separate autonomous, i. independent, gas burner units, which are usually designed as mobile gas burner units.
[0040] In einer Ausführungsform weist die Realbrandsimulationseinrichtung eine zentrale programmierbare Steuereinheit auf die über eine Schnittstelle jeweils mit der Regelungseinheit einer oder mehrerer Gasbrennereinheiten gekoppelt ist. Bei mehreren Gasbrennereinheiten können diese über eine gemeinsame oder über separate Brennstoffversorgungen verfügen. Weiter kann die Realbrandsimulationseinrichtung optional mindestens einen Nebelerzeuger aufweisen, der über eine Schnittstelle indirekt über die Gasbrennereinheit oder direkt mit der Steuereinheit gekoppelt ist. Die Steuereinheit kann die Gasbrennereinheiten und Nebelerzeuger individuell ansteuern. Ein weiterer Vorteil der zentralen, programmierbaren Steuereinheit ist, dass diese über ein Kabel oder kabellos von einem optimalen Überwachungsstandort aus bedient werden kann. Die Realbrandsimulationseinrichtung kann weiter eine Vielzahl von Messvorrichtungen zur Bestimmung der Wärme- und Rauchverteilung aufweisen, welche ebenfalls mit der Steuereinheit gekoppelt sind. Die zentrale Steuereinheit kann dabei die Messdaten protokollieren. In one embodiment, the real fire simulation device has a central programmable control unit, which is coupled via an interface to the control unit of one or more gas burner units. For multiple gas burner units, these may have common or separate fuel supplies. Furthermore, the real fire simulation device can optionally have at least one mist generator, which is coupled via an interface indirectly via the gas burner unit or directly to the control unit. The control unit can individually control the gas burner units and fog generators. Another advantage of the central, programmable control unit is that it can be operated via a cable or wirelessly from an optimal monitoring location. The real fire simulation device may further comprise a plurality of measuring devices for determining the heat and smoke distribution, which are also coupled to the control unit. The central control unit can log the measured data.
[0041 ] Die zentrale Steuereinheit und die verschiedenen Schnittstellen an den Brennereinheiten, Nebelerzeuger und Brennstoffversorgungen sind derart ausgestaltet, dass die Realbrandsimulationseinrichtung je nach Bedarf modular um weitere Brennereinheiten, Nebelerzeuger und Brennstoffversorgungen erweitert werden kann, um das gesamte Spektrum von kleinen bis sehr grossen realen Bränden nachzubilden. Je nach Bedarf und je nach nachzubildendem Brand können in der Leistung verschieden dimensionierte Gasbrennereinheiten eingesetzt werden. Dabei können die Regelungseinheiten der verschiedenen Gasbrennereinheiten über die programmierbare Steuereinheit der Realbrandsimulationseinrichtung angesteuert werden. Die einzelnen Gasbrennereinheiten können so als einzelner Brandherd zusammengefasst werden oder sie können mehrere räumlich und zeitlich voneinander beabstandete Brandherde nachbilden, wie z.B. bei einem Brand von mehreren Fahrzeugen in einem Tunnel. Die Gasbrennereinheiten können über eine oder mehrere separate Brennstoffversorgung(en) oder Brennstoffversorgungseinheit(en) mit Brennstoff versorgt werden. Die Brennstoffversorgungen können ebenfalls über eine Schnittstelle mit der zentralen programmierbaren Steuereinheit gekoppelt und von dieser angesteuert sein. Die Gasbrenner oder die Gasbrennereinheiten können jeweils derart konfiguriert sein, dass sie jeweils eine Leistung von beispielsweise 1.25 Megawatt erzielen, so dass mit einem modularen Aufbau von mehreren Gasbrennereinheiten maximale Wärmefreisetzung resp. Wärmeleistung von mehreren Megawatt erzielt werden. The central control unit and the various interfaces on the burner units, fog generators and fuel supplies are designed so that the real fire simulation device can be expanded as needed to further burner units, fog generators and fuel supplies to the entire spectrum of small to very large real fires replicate. Depending on requirements and depending on the fire to be imitated, different sized gas burner units can be used in the performance. In this case, the control units of the various gas burner units can be controlled via the programmable control unit of the real fire simulation device. The individual gas burner units can thus be combined as a single source of fire or they can emulate several spatially and temporally spaced fire foci, such. in a fire of several vehicles in a tunnel. The gas burner units may be fueled by one or more separate fuel supply (s) or fuel supply unit (s). The fuel supplies can also be coupled via an interface with the central programmable control unit and controlled by this. The gas burners or the gas burner units can each be configured so that they each achieve a power of, for example, 1.25 megawatts, so that with a modular design of several gas burner units maximum heat release resp. Heat output of several megawatts can be achieved.
[0042] Der Nebelerzeuger dient zur Zufuhr von sichtbaren Markernebeln zur Einfärbung und Visualisierung der vom Gasbrenner produziertem Heissgasstrom sowie der Rauchgasschichtung. Der Markernebel kann ein hitzebeständiger und sauberer, d.h. ablagerungs- und verschmutzungsfreier, Markernebel sein. Der Markernebel wird auf einer vorbestimmten Höhe in den Heissgasstrom eingeleitet und simuliert den bei einem realen Brand erzeugten Rauch. Der Nebelauslass des Nebelerzeugers ist in der Regel in der Höhe relativ zur Brennkammer der Gasbrennereinheit verstellbar. Dies wird beispielsweise über ein Zuleitungsrohr erreicht oder indem der Nebelerzeuger auf einer mobilen Hebebühne angeordnet ist. Der Nebelerzeuger kann mit einer Nebelsteuerung versehen sein, die in Abhängigkeit vom simulierten Brandverlauf mehr oder weniger Nebel in den Heissgasstrom einleitet. Auf diese Weise können Brände mit sich ändernder Rauchentwicklung resp. Rauchverlauf oder Brandgasverlauf nachgebildet werden. Die Nebelsteuerung kann über die zentrale programmierbare Steuereinheit der Realbrandsimulationseinrichtung angesteuert werden. Je nach Bedarf können auch eine Gasbrennervorrichtung mit mehreren Nebelerzeugern oder mehrere Gasbrennervorrichtungen mit einem Nebelerzeuger versehen sein. Die Realbrandsimulationsvorrichtung kann auch ohne Nebelerzeuger betrieben werden. Beispielsweise kann die Rauchgasverteilung über Wärmesensoren gemessen werden. The mist generator is used to supply visible mark nebulae for coloring and visualization of the gas stream produced by the gas burner and the flue gas layering. The marker fog can be a heat resistant and cleaner, i. deposit and pollution-free, marker fog be. The marker mist is introduced at a predetermined level into the hot gas stream and simulates the smoke produced in a real fire. The mist outlet of the mist generator is usually adjustable in height relative to the combustion chamber of the gas burner unit. This is achieved for example via a supply pipe or by the mist generator is arranged on a mobile lift. The mist generator may be provided with a mist control which, depending on the simulated fire, introduces more or less mist into the hot gas stream. In this way, fires with changing smoke development resp. Smoke progression or combustion gas course are simulated. The fog control can be controlled via the central programmable control unit of the real fire simulation device. Depending on requirements, a gas burner device with a plurality of mist generators or a plurality of gas burner devices may also be provided with a mist generator. The Realbrandsimulationsvorrichtung can also be operated without fog generator. For example, the flue gas distribution can be measured by thermal sensors.
[0043] Die Realbrandsimulationseinrichtung kann weiter einen oder mehrere Sensoren umfassen, welcher z.B. in einem Prüfraum in der Nähe der Decke angebracht werden kann, um die Deckentemperatur zu messen. Die Realbrandsimulationseinrichtung ist dann derart eingerichtet, dass sie bei der Überschreitung einer maximalen Deckentemperatur von beispielsweise etwa 130 °C die Verbrennung automatisch ausschaltet oder gesenkt wird. The real-fire simulation device may further comprise one or more sensors, e.g. can be mounted in a test room near the ceiling to measure the ceiling temperature. The real fire simulation device is then set up in such a way that it automatically switches off or lowers the combustion when a maximum ceiling temperature of, for example, about 130 ° C. is exceeded.
[0044] Die Realbrandsimulationseinrichtung kann mehrere im Prüfraum platzierbare Messfühler, z.B. für Temperatur, Strömungsgeschwindigkeiten, Schadstoff, Sauerstoff, etc. aufweisen, welche zur Dokumentierung der Messdaten mit der programmierbaren Steuereinheit gekoppelt sind. The Realbrandsimulationseinrichtung can multiple placeable in the test room probe, e.g. for temperature, flow rates, pollutants, oxygen, etc., which are coupled to document the measurement data with the programmable controller.
[0045] Die Einheiten der Realbrandsimulationseinrichtung, nämlich Gasbrennereinheit, Brennstoffversorgung und Nebelerzeuger, können in deren Grösse und Gewicht derart gebaut sein, dass sie ohne grossen Aufwand transportiert und schnell auf- und abgebaut werden können. Insbesondere bei kleiner dimensionierten Gasbrennereinheiten kann die Brennstoffversorgungseinheit in die Gasbrennereinheit integriert sein. The units of the Realbrandsimulationseinrichtung, namely gas burner unit, fuel supply and fog generators can be built in their size and weight so that they can be transported without great effort and quickly built up and dismantled. In particular with smaller sized gas burner units, the fuel supply unit can be integrated into the gas burner unit.
5 [0046] Die modular aufgebaute und beliebig skalierbare Realbrandsimulationseinrichtung kann auch als separate Erfindung gesehen werden, wobei auch andere Gasbrennereinheiten mit/ohne aktive Verbrennungsluftzuführung verwendet werden können. The modular and arbitrarily scalable real fire simulation device can also be seen as a separate invention, although other gas burner units can be used with / without active combustion air supply.
[0047] Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Simulation eines Realbrands umfassend: (i) Zuführung einer Menge an Brennstoff in einen Gasbrenner einer Gasbrennereinheit, vorzugsweise den Brennraum eines Gasbrenners, zur direkten Prozessluftaufheizung für die Erzeugung eines vertikalen Heissgasstroms; (ii) Messen der zugeführten Menge an Brennstoff; (iii) Bestimmung einer für eine vollständige Verbrennung des zugeführten Brennstoffs notwendigen Menge an Verbrennungsluft anhand der gemessene zugeführten Menge an Brennstoff mittels einer Regelungseinheit; und (iv) Zuführung der notwendigen Menge Verbrennungsluft in den Gasbrenner, vorzugsweise den Brennraum des Gasbrenners. Je nach Bedarf kann Einleiten eines Markernebels in den vertikalen Heissgasstroms oberhalb des Gasbrenners eingeleitet werden. The invention further relates to a method for simulating a real fire comprising: (i) supplying a quantity of fuel to a gas burner of a gas burner unit, preferably the combustion chamber of a gas burner, for direct process air heating for the generation of a vertical hot gas stream; (ii) measuring the amount of fuel supplied; (iii) determining a quantity of combustion air necessary for complete combustion of the supplied fuel from the measured amount of fuel supplied by means of a control unit; and (iv) supplying the necessary amount of combustion air into the gas burner, preferably the combustion chamber of the gas burner. Depending on requirements, introduction of a marker mist can be introduced into the vertical hot gas stream above the gas burner.
[0048] Die Regelungseinheit kann anhand der momentanen Menge des zugeführten Brennstoffs und der Art des Brennstoffs die mindestens notwendige stöchiometrische Luftmasse, die für eine vollständige Verbrennung des Brennstoffs (sog. stöchiometrisches Verbrennungsluftverhältnis) berechnen und die Vorrichtung zur Zuführung von Verbrennungsluft derart ansteuern, dass mindestens die notwendige Menge an Verbrennungsluft in die Gasbrenner geführt wird. Die Menge an Verbrennungsluft kann allerdings auch leicht über der stöchiometrisch notwendigen Menge liegen, d.h. es kann ein leichter Luftüberschuss vorliegen. The control unit can calculate the minimum necessary stoichiometric air mass for complete combustion of the fuel (so-called. Stoichiometric combustion air ratio) and the device for supplying combustion air such that at least the necessary amount of combustion air is fed into the gas burners. However, the amount of combustion air may also be slightly above the stoichiometrically necessary amount, i. there may be a slight excess of air.
[0049] Im Verfahren zur Simulation eines Realbrands kann die Regelungseinheit gemäss einer vorbestimmten Verlaufskurve für die Wärmefreisetzung die zugeführte Brennstoffmenge und die zugeführte Verbrennungsluftmenge stufenlos regeln. Die Regelungseinheit kann zur Regelung der zugeführten Menge an Brennstoff ein Brennstoffregelventil ansteuern. In the method for simulating a real fire, the control unit according to a predetermined curve for the heat release, the amount of fuel supplied and the amount of combustion air supplied steplessly. The control unit can control a fuel control valve to control the amount of fuel supplied.
[0050] Die zugeführte Menge an Verbrennungsluft kann mit einem Druck- und/oder Volumen-Messfühler im Auslass der Vorrichtung zur aktiven Zuführung von Verbrennungsluft resp. des Verbrennungsluftgebläses gemessen werden, wobei die gemessenen Werte in die Regelungseinheit eingespeist werden, um die optimale Zuführung von Verbrennungsluft zu überprüfen und gegebenenfalls zu korrigieren. The supplied amount of combustion air can with a pressure and / or volume sensor in the outlet of the device for the active supply of combustion air resp. the combustion air blower are measured, wherein the measured values are fed to the control unit to check the optimal supply of combustion air and correct if necessary.
[0051 ] Um die vollständige Verbrennung des Brennstoffs zu garantieren, kann, insbesondere bei einer mobilen Brennstoffversorgungseinrichtung mit beispielsweise Flüssiggasflaschen, der Brennstoff mit einem Verdampfer vor dem Zuführen in die Brennkammer vollständig in die Gasphase übergeführt werden. In order to guarantee the complete combustion of the fuel, in particular in the case of a mobile fuel supply device with, for example, liquid gas cylinders, the fuel with an evaporator can be completely transferred into the gas phase before being fed into the combustion chamber.
[0052] Weiter kann im Verfahren zur Simulation eines Realbrands in vorbestimmter Höhe die Temperatur des Heissgasstroms gemessen werden, wobei bei einer Überschreitung einer maximalen Temperatur der Gasbrenner ausgeschaltet bzw. reduziert wird. Further, in the method for simulating a real fire at a predetermined level, the temperature of the hot gas flow can be measured, wherein when a maximum temperature is exceeded, the gas burner is switched off or reduced.
[0053] Die Regelungseinheit ist in der Regel mit einem Brennstoffmengenzähler zur Messung des zugeführten Brennstoffs, einem Brennstoffregelventil zur Regelung des zugeführten Brennstoffs, einem Druck- und/oder Volumen-Messfühler der Vorrichtung zur aktiven Zuführung von Verbrennungsluft und einem einen Frequenzumformer zur Regelung der Vorrichtung zur aktiven Zuführung von Verbrennungsluft gekoppelt. The control unit is usually with a fuel quantity meter for measuring the supplied fuel, a fuel control valve for controlling the supplied fuel, a pressure and / or volume sensor of the device for the active supply of combustion air and a frequency converter for controlling the device coupled to the active supply of combustion air.
[0054] In dem Verfahren kann die Realbrandsimulationsvorrichtung modular um mindestens eine weitere Gasbrennereinheit, mindestens einen weiteren Nebelerzeuger und/oder mindestens eine Brennstoffversorgung erweitert wird, wobei wenigstens die Gasbrennereinheiten über eine zentrale, programmierbare Steuereinheit angesteuert werden. Weiter können auch der oder die Nebelerzeuger und/oder die Brennstoffversorgung(en) an die programmierbare Steuereinheit angeschlossen und von dieser angesteuert werden. In the method, the real fire simulation device can be modularly extended by at least one further gas burner unit, at least one further mist generator and / or at least one fuel supply, wherein at least the gas burner units are controlled via a central, programmable control unit. Furthermore, the one or more fog generators and / or the fuel supply (s) can also be connected to the programmable control unit and controlled by it.
KURZE ERLÄUTERUNG ZU DEN FIGUREN BRIEF EXPLANATION OF THE FIGURES
[0055] Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen: The invention will be explained in more detail with reference to embodiments in conjunction with the drawings. Show it:
Fig. 1 eine Ausführungsform einer Realbrandsimulationseinrichtung mit mobiler Gasbrennereinheit und Nebelerzeuger; 1 shows an embodiment of a real fire simulation device with mobile gas burner unit and fog generator;
Fig. 2 die Realbrandsimulationseinrichtung aus Fig. 1 mit Gasversorgungseinheit in einer Ansicht von oben; FIG. 2 shows the real fire simulation device from FIG. 1 with gas supply unit in a view from above; FIG.
Fig. 3 die Gasbrennereinheit in einer Seitenansicht; 3 shows the gas burner unit in a side view;
Fig. 4 eine Detailaufnahme der Brennstoffversorgung, und Fig. 4 is a detail of the fuel supply, and
Fig. 5 schematische Beispiele für eine Realbrandsimulationseinrichtung mit modularem Aufbau und zentraler Steuereinheit. 5 shows schematic examples of a real fire simulation device with a modular design and a central control unit.
6 WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG 6 WAYS FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0056] Fig. 1 zeigt eine Abbildung einer Realbrandsimulationseinrichtung mit einer mobilen Gasbrennereinheit 1. Die Gasbrennereinheit weist einen Gasbrenner 2 mit einer Brennkammer 3 zur direkten Prozessluftaufheizung für die Erzeugung eines vertikalen Heissgasstroms (drei parallele Pfeile über der Brennkammer 3) auf. Die gezeigte Realbrandsimulationseinrichtung weist weiter einen optionalen Nebelerzeuger 4 zur Erzeugung von Markernebel auf. Ein Nebelauslass 5 des Nebelerzeugers 4 ist derart angeordnet, dass der Markernebel in den vertikalen Heissgasstrom eingeleitet wird und durch diesen nach oben getragen und im Prüfraum verteilt werden. Die Gasbrennereinheit 1 wird über eine Brennstoffzuleitung 6 mit Brennstoff versorgt. Zwischen Brennstoffzuleitung 6 und Gasbrenner 2 ist ein Druckregler 7 vorgesehen, um den für die Gasbrenner 2 vorgesehenen Druck einzustellen. Die Brennstoffzuleitung 6 ist lösbar mit dem Druckregler 7 verbunden, so dass diese mit geeigneten Werkzeugen einfach von Hand gelöst werden kann. Der Druckregler 7 ist lösbar mit dem Gasbrenner 2 verbunden, so dass dieser mit geeigneten Werkzeugen einfach von Hand gelöst werden kann. Der Gasbrenner 2 ist in einem mobilen Rahmengestell 8 untergebracht. Fig. 1 shows an illustration of a real fire simulation device with a mobile gas burner unit 1. The gas burner unit has a gas burner 2 with a combustion chamber 3 for direct process air heating for the generation of a vertical hot gas flow (three parallel arrows on the combustion chamber 3). The real-fire simulation device shown also has an optional mist generator 4 for generating marker fog. A mist outlet 5 of the mist generator 4 is arranged such that the marker mist is introduced into the vertical stream of hot gas and carried upwardly through it and distributed in the test room. The gas burner unit 1 is supplied with fuel via a fuel feed line 6. Between fuel supply line 6 and gas burner 2, a pressure regulator 7 is provided to adjust the pressure provided for the gas burner 2. The fuel supply line 6 is detachably connected to the pressure regulator 7, so that it can be easily solved by hand with suitable tools. The pressure regulator 7 is detachably connected to the gas burner 2, so that it can be easily solved by hand with suitable tools. The gas burner 2 is housed in a mobile frame 8.
[0057] Fig. 2 zeigt die Realbrandsimulationseinrichtung aus Fig. 1 in einer Ansicht von oben. In Fig. 2 ist neben den bereits beschriebenen Teilen zusätzlich eine Vorrichtung zur aktiven Zuführung von Verbrennungsluft in Art eines Verbrennungsluftgebläses 9 erkennbar. Dieses ist seitlich lösbar an der Gasbrennereinheit 1 befestigt und bläst die notwendig Verbrennungsluft in den Brennraum 3 des Gasbrenners 2. Die Gasbrennereinheit 1 resp. der Druckregler 7 ist über die Brennstoffzuleitung 6 mit einer mobilen Brennstoffversorgungseinheit 10 verbunden. Die Brennstoffzuleitung 6 ist lösbar mit der Brennstoffversorgungseinheit 10 verbunden, so dass diese mit geeigneten Werkzeugen einfach von Hand gelöst werden kann. Die Länge der Brennstoffzuleitung 6 ist derart gewählt, dass die Brennstoffversorgungseinheit 10 in einem genügenden Sicherheitsabstand platziert werden kann. Fig. 2 shows the real fire simulation device of Fig. 1 in a view from above. In Fig. 2, in addition to the parts already described in addition a device for the active supply of combustion air in the manner of a combustion air blower 9 can be seen. This is laterally releasably attached to the gas burner unit 1 and blows the necessary combustion air into the combustion chamber 3 of the gas burner 2. The gas burner unit 1, respectively. the pressure regulator 7 is connected via the fuel supply line 6 to a mobile fuel supply unit 10. The fuel supply line 6 is detachably connected to the fuel supply unit 10, so that it can be easily solved by hand with suitable tools. The length of the fuel supply line 6 is selected such that the fuel supply unit 10 can be placed in a sufficient safety distance.
[0058] In Fig. 3 ist die Gasbrennereinheit 1 in einer Seitenansicht gezeigt auf welcher zusätzlich die Regelungseinheit 1 1 erkennbar ist. Die Regelungseinheit 1 1 ist derart konfiguriert, dass sie in Abhängigkeit von der zugeführten Brennstoffmenge die für eine vollständige Verbrennung notwendige Menge an Verbrennungsluft bestimmen kann. Die notwendige Menge an Verbrennungsluft wird dann über das von der Regelungseinheit 1 1 angesteuerte Verbrennungsluftgebläse 9 in den Brennraum 2 geblasen. In Fig. 3, the gas burner unit 1 is shown in a side view on which additionally the control unit 1 1 can be seen. The control unit 1 1 is configured such that it can determine the amount of combustion air necessary for complete combustion as a function of the amount of fuel supplied. The necessary amount of combustion air is then blown into the combustion chamber 2 via the combustion air blower 9 controlled by the control unit 11.
[0059] Fig. 4 zeigt eine Detailaufnahme der Brennstoffversorgungseinheit 10, welche ebenfalls in einem mobilen Rahmengestell 12 untergebracht ist. Die Brennstoffversorgungseinheit weist mehrere Flüssiggasflaschen 13, 14 auf, die in dieser Ausführungsform auf zwei Ebenen angeordnet sind. Die Flüssiggasflaschen 13, 14 sind über Zuleitungen mit einem Verdampfer 15 verbunden. FIG. 4 shows a detailed view of the fuel supply unit 10, which is likewise accommodated in a mobile frame 12. The fuel supply unit has a plurality of LPG bottles 13, 14, which are arranged in this embodiment on two levels. The LPG bottles 13, 14 are connected via leads to an evaporator 15.
[0060] In Fig. 5 sind drei schematische Beispiele einer Realbrandsimulationseinrichtung mit modularem Aufbau und einer zentralen Steuereinheit (17) gezeigt. Die Realbrandsimulationseinrichtung umfasst mindestens eine Gasbrennereinheit (1), mindestens eine Brennstoffversorgung (10, 16), die stationär (16) oder mobil (10) sein kann, und mindestens einem Nebelerzeuger (4), deren Markernebel über dem Heissgasstrom (drei parallele Pfeile) der Gasbrennereinheit eingeleitet wird. Gasbrennereinheit(en) (1 ) und Nebelerzeuger (4) sind über eine Schnittstelle mit einer zentralen, programmierbaren Steuereinheit (17) verbunden. Es ist auch möglich Gasbrennereinheiten über die Schnittstelle untereinander zu verbinden oder die Nebelerzeuger (4) direkt mit der Gasbrennereinheit (1 ) zu verbinden. Die Brennstoffversorgungen können ebenfalls über eine Schnittstelle mit der zentralen Steuereinheit (17) verbunden sein. FIG. 5 shows three schematic examples of a real fire simulation device with a modular structure and a central control unit (17). The real fire simulation device comprises at least one gas burner unit (1), at least one fuel supply (10, 16), which may be stationary (16) or mobile (10), and at least one mist generator (4) whose marker mist is above the hot gas flow (three parallel arrows). the gas burner unit is initiated. Gas burner unit (s) (1) and mist generator (4) are connected via an interface to a central, programmable control unit (17). It is also possible to connect gas burner units to one another via the interface or to connect the mist generators (4) directly to the gas burner unit (1). The fuel supplies may also be connected via an interface to the central control unit (17).
[0061 ] Fig. 5a zeigt ein Beispiel einer Realbrandsimulationseinrichtung mit einer Gasbrennereinheit (1 ) und einem Nebelerzeuger (4) die mit der zentralen Steuereinheit (17) verbunden sind. Die Gasbrennereinheit (1 ) ist über die Brennstoffzuleitung (6) mit einer mobilen Gasversorgungseinheit (10) und/oder einer stationären Gasversorgungseinheit (16) verbunden. Eine solche Realbrandsimulationseinrichtung kann beispielsweise einen kleinen bis mittelgrossen Brandherd nachbilden. Fig. 5a shows an example of a real fire simulation device with a gas burner unit (1) and a mist generator (4) which are connected to the central control unit (17). The gas burner unit (1) is connected via the fuel supply line (6) to a mobile gas supply unit (10) and / or a stationary gas supply unit (16). Such a real fire simulation device can emulate, for example, a small to medium fire source.
[0062] Fig. 5b zeigt ein Beispiel einer Realbrandsimulationseinrichtung mit zwei Gasbrennereinheiten (1 ) und einem Nebelerzeuger (4), welche beispielsweise eine grossen bis sehr grossen Brand nachbilden kann. Die beiden Gasbrennereinheiten (1 ) können in Serie geschaltet sein. Fig. 5b shows an example of a real fire simulation device with two gas burner units (1) and a mist generator (4), which can emulate a large to very large fire, for example. The two gas burner units (1) can be connected in series.
[0063] Fig. 5c zeigt ein Beispiel einer Realbrandsimulationseinrichtung mit zwei Gasbrennereinheiten (1 ) die jeweils mit einem Nebelerzeuger (4) und einer eigenen Brennstoffversorgung (10, 16) versehen sind. Eine solche Realbrandsimulationseinrichtung kann beispielsweise verwendet werden, um mehrere räumlich getrennte Brandherde nachzubilden. Fig. 5c shows an example of a real fire simulation device with two gas burner units (1) each provided with a mist generator (4) and its own fuel supply (10, 16). Such a real fire simulation device can be used, for example, to simulate a plurality of spatially separate sources of fire.
BEZEICHNUNGSLISTE NAME LIST
[0064] [0064]
1 Gasbrennereinheit 1 gas burner unit
2 Gasbrenner 2 gas burners
3 Brennkammer 3 combustion chamber
4 Nebelerzeuger 4 fog generators
7 7
Claims (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102023106658B3 (en) | 2023-03-16 | 2024-06-13 | hhpberlin Ingenieure für Brandschutz GmbH | Method and device for reproducibly simulating a fire |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106128286B (en) * | 2016-09-05 | 2022-09-20 | 清华大学 | Fire test device and method for transfer passage of subway elevated station and underground station |
| CN106530930A (en) * | 2016-11-29 | 2017-03-22 | 广东工业大学 | Fire simulation experimental system for industrial production line |
| CN106680416A (en) * | 2016-12-15 | 2017-05-17 | 青岛海尔股份有限公司 | Domestic appliance ignition simulation laboratory and detection method of simulated ignition of domestic appliances |
| CN107393403A (en) * | 2017-07-31 | 2017-11-24 | 西南交通大学 | A kind of multipurpose underground space structure fire combustion simulation test device systematic |
| CN107990313A (en) * | 2017-12-14 | 2018-05-04 | 中国科学技术大学 | A kind of direction and reconfigurable are used for simulating the burner apparatus of vertical burning things which may cause a fire disaster |
| CN108766087A (en) * | 2018-05-31 | 2018-11-06 | 中南大学 | Tunnel fire hazard moving model experiment train |
| CN111013076A (en) * | 2019-11-29 | 2020-04-17 | 江苏中润信息工程科技开发有限公司 | Household fire-fighting equipment testing device suitable for security protection |
| CN111103230B (en) * | 2019-12-18 | 2021-09-21 | 西南交通大学 | Tunnel lining catastrophe characteristic test platform under simulation real conflagration effect |
| CN112546489A (en) * | 2020-12-24 | 2021-03-26 | 石家庄先润贸易有限公司 | Safety protection device for computer room in building |
| CN114944100B (en) * | 2022-04-21 | 2024-05-14 | 国网江苏省电力有限公司 | Cable trench fire smoke discharge simulation device and smoke spreading analysis method |
| CN115792084B (en) * | 2022-11-10 | 2023-08-04 | 中国矿业大学(北京) | Device for simulating fire extinguishment and reburning of storage tanks with different liquid levels |
| CN117110518B (en) * | 2023-10-20 | 2024-01-23 | 国网北京市电力公司 | Cable tunnel fireproof product detection method based on high-voltage cable equivalent combustion simulation |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990002393A1 (en) * | 1988-08-30 | 1990-03-08 | Symtron Systems, Inc. | Fire fighting trainer |
| DE3924664C1 (en) * | 1989-07-26 | 1990-10-11 | Gilbert 3180 Wolfsburg De Goehner | System for fire fighting drill - has fire simulating gas burner, controlled by valves, and water collector with level sensors |
| DE10233547A1 (en) * | 2002-07-23 | 2004-02-12 | Hügin, Lothar, Dipl.-Ing. | Fire smoke and hot gas generation and investigation method, uses environmental-friendly fuel and smoke generator to produce hot gas and smoke, the behavior of which can be monitored and reported |
| EP1884262A1 (en) * | 2006-08-02 | 2008-02-06 | Kidde Fire Trainers, Inc. | Dispersion burner for firefighter training |
| DE102008011567A1 (en) * | 2008-02-28 | 2009-09-03 | Corall, Paul, Dipl.-Ing. | Testing device for inspecting functional capability of smoke funnel systems in buildings, has multiple gas burner nozzles which are arranged at height of upper end of beam formation area of plum for heat release |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10204835B4 (en) | 2002-02-06 | 2004-05-06 | I.F.I. Institut für Industrieaerodynamik GmbH | Fire simulation device |
| DE102006009951A1 (en) | 2006-03-03 | 2007-09-06 | I.F.I. Institut für Industrieaerodynamik GmbH | Simulation of flue gas during fire tests |
| DE102008059051B4 (en) | 2007-11-28 | 2010-09-02 | HGI Hügin Group International GmbH & Co. KG | Device for simulating a real fire |
-
2013
- 2013-10-07 CH CH01713/13A patent/CH708664A1/en not_active Application Discontinuation
-
2014
- 2014-09-23 EP EP14186046.0A patent/EP2857791B1/en active Active
-
2015
- 2015-09-04 HK HK15108618.8A patent/HK1208066A1/en unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990002393A1 (en) * | 1988-08-30 | 1990-03-08 | Symtron Systems, Inc. | Fire fighting trainer |
| DE3924664C1 (en) * | 1989-07-26 | 1990-10-11 | Gilbert 3180 Wolfsburg De Goehner | System for fire fighting drill - has fire simulating gas burner, controlled by valves, and water collector with level sensors |
| DE10233547A1 (en) * | 2002-07-23 | 2004-02-12 | Hügin, Lothar, Dipl.-Ing. | Fire smoke and hot gas generation and investigation method, uses environmental-friendly fuel and smoke generator to produce hot gas and smoke, the behavior of which can be monitored and reported |
| EP1884262A1 (en) * | 2006-08-02 | 2008-02-06 | Kidde Fire Trainers, Inc. | Dispersion burner for firefighter training |
| DE102008011567A1 (en) * | 2008-02-28 | 2009-09-03 | Corall, Paul, Dipl.-Ing. | Testing device for inspecting functional capability of smoke funnel systems in buildings, has multiple gas burner nozzles which are arranged at height of upper end of beam formation area of plum for heat release |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102023106658B3 (en) | 2023-03-16 | 2024-06-13 | hhpberlin Ingenieure für Brandschutz GmbH | Method and device for reproducibly simulating a fire |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2857791A1 (en) | 2015-04-08 |
| EP2857791B1 (en) | 2018-07-04 |
| HK1208066A1 (en) | 2016-02-19 |
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