DE9321157U1

DE9321157U1 - Schaumzumischung für Hochdruckpumpen

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Publication number: DE9321157U1
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Authority: DE
Original assignee: Vogt AG
Current assignee: Vogt AG
Priority date: 1993-07-08
Filing date: 1993-07-08
Publication date: 1996-05-30
Anticipated expiration: 2003-07-09
Also published as: EP0633042A1

Description

PATENT- UND RECHTSANWALTSSOZIE*fÄT** " * PateWanWlt Dipl.-Ing. H. Schmitt

SCHMITT, MAUCHER & BÖRJES &iacgr;^&Tgr;^^&Aacgr;&Igr;&eegr;^-&Rgr;^&ogr;^

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Schaumzumischung für Hochdruckpumpen.

Beim Löschen von Klein- und Mittelbränden, vor allem in Wohn-, Geschäfts- oder Bürohäusern werden oft erhebliche Wasserschäden an Einrichtung und Bausubstanz verursacht.

Dadurch gewinnt das Hochdrucklöschverfahren als Brandbekämpfungsmaßnähme immer mehr an Bedeutung.

Die Entwicklung der Schaumversorgung der Hochdruckpumpe tendierte in den letzten Jahren in zwei Richtungen:

1. Schaumversorgung der Hochdruckpumpe über die Niederdruckpumpe,

2. Schaumversorgung direkt an der Hochdruckpumpe mittels Hochdruckzumxscher.

Den Fall Nr. 1 repräsentiert der FIX MIX Zumischer; ein System, das aufgrund der Patentanmeldungen DE 23 31 626 v. 22.6.73 bzw. AT 373 155 v. 24.5.74 nicht patentfähig ist, jedoch als zuletzt entwickeltes Zumischsystem und somit als der letzte Stand der Technik zu betrachten ist.

Es verfügt über eine Strahlpumpe (bekannt auch als Injektor oder Pumpenvormischer) in der Saugleitung der Niederdruckpumpe. Dieser Energieumwandler, der die Arbeitsfähigkeit der geförderten Flüssigkeit zu Lasten der Förderflüssigkeit erhöht, wird mit einer

CKQÖ103

Arbeitsleitung von der Niederdruckpumpenseite verbunden. Die Niederdruckpumpe fördert über diese Nebenstromleitung Druckwasser (sog. Betriebs-Treibwasser oder Förderflüssigkeit), das über die Treib- und Fangdüse der Strahlpumpe wieder in die Niederdruckpumpensaugleitung gelangt. Durch die erhöhte Fließgeschwindigkeit im Saugraum zwischen Treib- und Fangdüse sinkt der Druck unter den atmosphärischen Luftdruck. Die Strahlpumpe saugt Schaummittel an, das von der Saugleitung in die Niederdruckpumpe und von dort bei Bedarf in die Hochdruckpumpe geführt werden kann.

Die üblichen Hochruckpumpen der verschiedenen Hersteller haben

P eine Leistung zwischen 250 l/min, bis 400 l/min, bei 40 bar, d.h.

daß die Hochdrucksysteme meistens mit einer, evtl. mit zwei Hochdruckhaspeln und Hochdruckpistolen (Leistung: 146 l/min, bis 203 l/min, bei 20 bis 40 bar) ausgerüstet sind.

Da dieses Zumischsystem laut Prospektblatt erst ab 200 l/min, den Betrieb aufnimmt, ist eine Anwendung für Hochdruckpumpen mit 250 l/min. Leistung oder Anlagen die nur eine Hochdruckhaspel besitzen, nicht möglich.

0 Die exakte Genauigkeit kann bei dieser Lösung nicht gewährleistet

werden, da das Gerät in dem Bereich zwischen 200 bis 400 l/min., in dem gewöhnlich auch mit Hochdruckpumpe gearbeitet wird, eine Abweichung von bis zu + 20 % von der eingestellten Schaumzumisch-™ rate aufweist bei der einzig möglichen Einstellung von 3 %.
In Anbetracht dessen, daß einzelne Institutionen lediglich +/-10 % Abweichung zulassen, aber auch Flughafen Industrie-, Chemie- und Raffineriebetriebe ähnliche Forderungen stellen, ist die Entwicklung eines neuen Systems für diesen Leistungsbereich erforderlich.

0 Eine weitere Ungenauigkeit - die durch die fest eingestellten und nicht korrigierbaren Schaumzumischraten unterstützt wird entsteht durch das allgemein bekannte Verhalten der Strahlpumpe im Hydrantenbetrieb.

Das aus dem Hydranten zugeführte Druckwasser, das ja auch in 5 Richtung Strahlpumpe fließt, erzeugt einen erheblichen Gegendruck

gegen das durch die Arbeitsleitung (By-Pass) und Strahlpumpe fließende Betriebs-(Treib)wasser, das gleichzeitig Schaummittel in die Niederdruckpumpe fördert.

Je nach Hydrantendruck kann dieser Gegendruck begrenzt werden mit Hilfe von Pumpendruckerhöhung oder maximale Öffnung der Schaumdosiereinrichtung, jedoch liefert die Strahlpumpe auf jeden Fall weniger und unkontrollierbare Schaummengen als jeweils gewünscht.
Somit kann die Hochdruckpumpe ebenso wenig oder überhaupt nicht mit Schaummittel versorgt werden.

Um beim Löschen mit der Hochdruckpumpe (Schaumbetrieb) die Brandausbreitung zu verhindern bzw. bestimmte Objekte vor Strahlungswärme zu schützen, wird beim Löscheinsatz häufig gleichzeitig Wasser zur Kühlung über die Niederdruckpumpe abgegeben.

In diesem Fall kann ein sog. Parallelbetrieb d.h. Schaum-Hochdruck löschen, Niederdruck-Wasser kühlen, auch nicht verwirklicht werden, da sich in der Niederdruckpumpe für die Hochdruckpumpen-Schaumversorgung ständig Schaum befindet.

Im Falle dieses Einsatzbeispiels kommt noch ein unnötiger, ständiger Druckverlust hinzu, der durch den federbelasteten Staukörper der Dosiereinrichtung des Zumischers entsteht.

™ Im Falle Nr. 2 - die Hochdruckpumpe wird über einen separaten 5 Zumischer versorgt - ist beispielsweise eine Vorrichtung durch die Patentschrift Nr. : CH 595 850 bekanntgeworden.
Durch die Entwicklung verschiedener neuer SchaummittelSorten (ca. 140 auf dem europäischen Markt) und die daraus entstandenen erhöhten Anforderungen auf Genauigkeit der eingestellten 0 Schaumzumischraten durch die Feuerwehren, war diese Anordnung des Hochdruckzumischers nicht mehr vorteilhaft einsetzbar.
Auch die thermischen Probleme, die sich aus der stoßweise abgegebenen Löschmenge bei ständig laufender Pumpe ergeben, wirkten sich auf die in der Pumpe befindlichen Dichtungen nachteilig aus. 5 Durch diese Lösung entstand auch ein größerer Druckverlust, so

daß ein Hochdruckeffekt nur beschränkt aufrechterhalten werden konnte. Damit konnte man die Gesamtleistung der Hochdruckpumpe nicht voll ausnützen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Hochdruckzumischsystem zu schaffen, das die vorhin erwähnten Nachteile ausschließt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Hochdruckstrahlpumpe direkt an der Hochdruckpumpe so angeordnet ist, daß sie sich zwischen der Hochdruckpumpe Druck- bzw. Saugseite befindet, eine separate Schaumdosiereinrichtung zur Einstellung von verschiedenen Schaummittelzumischraten und eine automatische

&psgr; thermische Entlastungseinrichtung aufweist.

Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, daß die Verbraucherleitung über einen Strömungswächter geführt wird, der dafür sorgt, daß bei stoßweise abgegebenen Löschmengen in den kurzzeitigen Löschpausen, wo die Pumpe nicht abgestellt wird, keine zusätzlichen Schaummittel durch die Hochdruckstrahlpumpe angesaugt werden. Der Hochdruckzumischer ist einfach im Aufbau, wobei die Dosiereinrichtung dafür sorgt, daß mehrere Schaumprozentzumischraten 0 eingestellt werden können.

Nachfolgend ist anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt:

Die dargestellte Feuerlöschpumpenanlage weist eine Hochdruckpumpe W 1 auf, die über eine Leitung 2, Wartungseinheit 3 und Absperrorgan 4 mit der Niederdruckpumpe 5 verbunden ist.

Die Niederdruckpumpe 5 kann entweder von außen (offene Gewässer oder Hydrant) über die Saugleitung 6, oder von dem Wasserbehälter 7 über die Leitung 8 mit Wasser versorgt werden. Die Niederdruckpumpe 5 ist über die Druckleitung 2 mit dem Niederdruckver-0 braucher wie z.B. Handrohre, Werfer bzw. mit der Hochdruckpumpe 1 über das Absperrorgan 4 und Wartungseinheit 3 verbunden. In der Druckausgangs leitung 9, der Hochdruckpumpe 1, ist ein Thermofühler 10 eingebaut, der die gesamtdurchfließende Löschmenge der Hochdruckverbraucher thermisch kontrolliert, unabhängig davon, ob sich die Hochdruckpumpe im Schaum- oder Wasserbetrieb befindet.

Von der Druckausgangsleitung 9 der Hochdruckpumpe zweigen zwei Leitungen 11 und 12 ab. Die Leitung 11, die über das Absperrorgan 20 automatisch fernbedient absperrbar ist, dient als automatische thermische Entlastung der Hochdruckpumpe 1. Die zweite Leitung 12 verteilt sich auf die Leitung 13 und 16. Die Leitung 13, die von dem Bedienstand der Gesamtpumpenanlage aus fernbedient absperrbar ist, führt die Hochdrucklöschmenge mit einem Druck von ca. 40 bar über den Durchflußwächter 15 zur Hochdruckhaspel 18 bwz. Hochdruckpistole 19.

Über die Leitung 16, die automatisch wirkend über das Absperrorgan 17 fernbedient absperrbar ist, wird das durch die Hochdruck-

&psgr; strahlpumpe 21 für die Funktion notwendige Treibwasser in die Verbindungsleitung 2 geführt. Die Hochdruckstrahlpumpe 21 mit Rückschlagventil 22 ist über die Leitung 24 und Absperrorgan 2 6 mit dem Schaummittelbehälter 27 bzw. Absperrorgan 25 mit dem Schaumbidon 2 8 verbunden, d,h. daß die Hochdruckstrahlpumpe jederzeit in der Lage ist, Schaummittel aus externen Behältern anzusaugen. An der Dosiereinrichtung 23 können die entsprechenden Schaumzumischprozentraten stufenlos eingestellt werden.
Beim Löscheinsatz, bei dem durch die Hochdruckpistole 19 Schaum für Löschzwecke und ein Niederdruckhandstrahlrohr 3 0 Wasser für Kühlzwecke abgegeben werden müssen, saugt die Niederdruckpumpe 5 über die Leitung 8 aus dem Wasserbehälter 7 Löschwasser an und

™ liefert dieses über die Leitung 2 bei einem Betriebsdruck von 5 ca. 8 bar an die Verbraucher. Zum Kühleinsatz wird das Absperrorgan 3 0 geöffnet und das Handstrahlrohr 31 liefert die zum Kühlen notwendige Wassermenge.

Gleichzeitig wird über das Absperrorgan 4 und Wartungseinheit 3 in die Hochdruckpumpe 1 Wasser geführt, das über die Druckleitung 9 und Thermofühler 10 von der Leitung 12 in die beiden Leitungen 13 und 16 gefördert wird. Wenn das Absperrorgan 14 geöffnet wird, fließt das Wasser mit einem Betriebsdruck von ca. 40 bar über den Strömungswächter 15 in die Hochdruckhaspel 18 bzw. Hochdruckpistole 19. Schaltet man im Schaumbetrieb die Treib-5 wasserleitung 16 und Schaumsaugleitung 24 mit Hilfe der beiden

Absperrorgane 17 und 2 6 dazu, saugt die Hochdruckstrahlpumpe 21 über die Dosiereinrichtung 23 und das Rückschlagventil 22 Schaummittel in den vorher gewählten und manuell eingestellten Schaumzumischprozentraten entsprechend aus dem Schaummittelbehälter 27 an.

Erfordern die Löschverhältnisse ein kurzzeitiges Einstellen des Schaumlöscheinsatzes durch die Löschmannschaft an der Einsatzstelle, sperrt der Strömungswächter 15 automatisch die Treibwasserförderung durch das Schließen des Absperrorgans 17, das gleichzeitig eine weitere Schaumansaugung des Hochdruckzumischers beendet, ab. Ebenso registriert der Strömungswächter, daß keine Löschmenge fließt, wenn das Absperrorgan 14 durch den Bedienmann am Pumpenstand der Pumpenanlage abgestellt wird; die Anlage führt die gleichen Schaltvorgänge aus.

Dauert die Löschpause durch irgendeine nicht vorhersehbare Behinderung der Löschmannschaft länger und erhitzt sich die in der Hochdruckpumpe befindliche Löschmenge, schaltet der Thermofühler 10 das Absperrorgan 20 automatisch ab und die erhitzte Löschmenge wird ins Freie gefördert. Es fließt von der Nieder-0 druckpumpe die gleiche Wassermenge nach, so daß die Hochdruckpumpe bzw. die Dichtungen in der Hochdruckpumpe keinen Schaden nehmen können.

Falls notwendig, kann die Niederdruckpumpe saugseitig ebenso mit

W einer Strahlpumpe {Pumpenvormischer) 3 5 oder einer Venturidüse (Saugzumischer) versehen werden, so daß diese Aus führungs form auch für die Niederdruck-Feuerlöschpumpenanlage verwendbar ist.

Eine sehr vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß anstelle der Strömungswächter 15 ein induktiver Durchflußmesser

(33) in die Leitung 13 eingebaut wird, der über einen Mikro-0 prozessor nicht nur die Funktion des Schaltens des Absperrorgans 17, sondern auch das Einstellen der vorgegebenen Zumischraten automatisch stufenlos vornimmt, wobei die Schaumsaugleitung 24 ebenso mit einem Durchflußmeßgerät 31 vorgesehen ist.
Die Erfindung betrifft einen Hochdruckzumischer in einer 5 Hochdruck/Niederdruck-Feuerlöschpumpenanlage für Lösch- und

Kühlzwecke, der eine niederdruckpumpenunabhängige Schaumversorgung vorsieht. Dadurch wird der Kühleffekt der Niederdruckpumpe verbessert und die aus dem Hydrantendruck entstehenden Ungenauigkeiten der Schaumdosierung werden abgestellt.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, in der Hochdruckförderleitung

(9) neben einem Thermofühler (10) zusätzlich einen Strömungswächter

(15) oder Durchflußmesser (33) vorzusehen um Temperatur und

, Durchfluß zu messen. Durch die Ausgangssignale der Geräte wird automatisch über eine vorzugsweise pneumatische Stelleinrichtung

(20) der thermischen Entlastung (11) - die Hochdruckpumpe gekühlt, das Abstellen des Treibwassers, der Schaumzufuhr bzw. eine

&psgr; stufenlose Dosierung (23) gesichert, um keine Überschäumung bzw. eine optimale Zumischung zu erreichen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß dieses System für den Niederdruckpumpenbereich ebenso verwendbar ist.

Claims

•··»t* · » . . .8Ansprüche

1. Hochdruck/Niederdruck-Feuerlöschpumpenanlage für Lösch- und Kühlzwecke mindestens jeweils mit je einem Verbraucher versehen dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckpumpenanlage eine separate Hochdruckstrahlpumpe (21) in einer automatisch absperrbaren Umgehungsleitung (16) zur Sicherung einer niederdruckpumpenunabhängigen Schaumversorgung aufweist.

2. Hochdruck/Niederdruck-Feuerlöschpumpenanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hochdruckpumpen- &psgr; Verbraucherleitung (13) ein Strömungswächter (15) angeordnet ist und daß der Strömungswächter (15) die Umgehungsleitung (16) über das Absperrorgan (17) automatisch absperrt.
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3. Hochdruck/Niederdruck-Feuerlöschpumpenanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumzufuhr zur Hochdruckstrahlpumpe (21) über die Schaumsaugleitung (24) automatisch abgebrochen wird.

4. Hochdruck/Niederdruck-Feuerlöschpumpenanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hochdruckpumpendruckleitung (9) ein Thermofühler (10) eingebaut ist, und

" daß der Thermofühler (10) durch die Betätigung des Absperrorgans (20) in der Leitung (11) eine automatische thermische Entlastung der Hochdruckpumpe bewirkt.

5. Hochdruck/Niederdruck-Feuerlöschpumpenanlage nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Dosiereinrichtung

(23) der Hochdruckstrahlpumpe (1) mehrere Schaumzumischprozentraten stufenlos eingestellt werden können.

6. Hochdruck/Niederdruck-Feuerlöschpumpenanlage nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Hochdruck-5 und Niederdruckpumpe ein gleichzeitiger Hochdruck-

Schaum/Niederdruck-Wasser Parallelbetrieb möglich ist.

7. Hochdruck/Niederdruck-Feuerlöschpumpenanlage nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Hochdruck-Schaumbetrieb kein Druckverlust an der Niederdruckpumpe (5) durch die Schaumdosiereinrichtung (23) verursacht wird.

, 8. Hochdruck/Niederdruck-Feuerlöschpumpenanlage nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in die Hochdruckverbraucherleitung (13) und in die Schaumsaugleitung (24) ein induktiver Durchflußmesser eingebaut werden kann.

9. Hochdruck/Niederdruck-Feuerlöschpumpenanlage nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der Hochdruckschaumdosiereinrichtung (23) die eingestellten Schaumzumischprozentraten elektronisch eingestellt und automatisch stufenlos geregelt werden können.

10. Hochdruck/Niederdruck-Feurlöschpumpenanlage nach Anspruch 0 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine genaue stufenlose Schaumdosierung sowohl manuell als auch automatisch im Löschmengenbereich von 0- bis 200 l/min, möglich ist.

" 11. Hochdruck/Niederdruck-Feuerlöschpumpenanlage nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumprozentraten im Hydrantenbetrieb keine Abweichung von den eingestellten Werten aufweisen.

12. Hochdruck/Niederdruck-Feuerlöschpumpenanlage nach Anspruch 0 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckschaumzumischsystemanordnung ebenso für die Niederdruckpumpenanordnung anwendbar ist.

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