Оборудование для пенного пожаротушения. Аппарат для пены

3.3. Приборы и аппараты для получения воздушно-механической пены

Воздушно-механическая пена предназначена для тушения пожаров жидких (класс пожара В) и твердых (класс пожара А) горючих веществ. Пена представляет собой ячеисто-пленочную дисперсную систему, состоящую из массы пузырьков газа или воздуха, разделенных тонкими пленками жидкости.

Получают воздушно-механическую пену механическим перемешиванием пенообразующего раствора с воздухом. Основным огнетушащим свойством пены является ее способность препятствовать поступлению в зону горения горючих паров и газов, в результате чего горение прекращается. Существенную роль играет также охлаждающее действие огнетушащих пен, которое в значительной степени присуще пенам низкой кратности, содержащим большое количество жидкости.

Важной характеристикой огнетушащей пены является ее кратность– отношение объема пены к объему раствора пенообразователя, содержащегося в пене. Различают пены низкой (до 10), средней (от 10 до 200) и высокой (свыше 200) кратности. Пенные стволы классифицируются в зависимости от кратности получаемой пены (рис. 3.23).

ПЕННЫЕ ПОЖАРНЫЕ СТВОЛЫ

Для получения пены низкой кратности

Для получения пены средней кратности

Комбинированные для получения пены низкой и средней кратности

Рис. 3.23. Классификация пенных пожарных стволов

Пенный ствол – устройство, устанавливаемое на конце напорной линии для формирования из водного раствора пенообразователя струй воздушно-механической пены различной кратности.

Для получения пены низкой кратности применяются ручные воздушно-пенные стволы СВП и СВПЭ. Они имеют одинаковое устройство, отличаются только размерами, а также эжектирующим устройством, предназначенным для подсасывания пенообразователя из емкости.

Ствол СВПЭ (рис. 3.24) состоит из корпуса 8, с одной стороны которого навернута цапковая соединительная головка7для присоединения ствола к рукавной напорной линии соответствующего диаметра, а с другой – на винтах присоединена труба5, изготовленная из алюминиевого сплава и предназначенная для формирования воздушно-механической пены и направления ее на очаг пожара. В корпусе ствола имеются три камеры: приемная6, вакуумная3и выходная4. На вакуумной камере расположен ниппель2диаметром 16 мм для присоединения шланга1, имеющего длину 1,5 м, через который всасывается пенообразователь. При рабочем давлении воды 0,6 МПа создается разрежение в камере корпуса ствола не менее 600 мм рт. ст. (0,08 МПа).

Рис. 3.24. Ствол воздушно-пенный с эжектирующим устройством типа СВПЭ:

1 – шланг; 2 – ниппель; 3 – вакуумная камера; 4 – выходная камера; 5 – направляющая труба; 6 – приемная камера; 7 – соединительная головка; 8 – корпус

Принцип образования пены в стволе СВП (рис. 3.25) заключается в следующем. Пенообразующий раствор, проходя через отверстие 2в корпусе ствола1, создает в конусной камере3разрежение, благодаря которому воздух подсасывается через восемь отверстий, равномерно расположенных в направляющей трубе4ствола. Поступающий в трубу воздух интенсивно перемешивается с пенообразующим раствором и образует на выходе из ствола струю воздушно-механической пены.

Рис. 3.25. Ствол воздушно-пенный СВП:

1 – корпус ствола; 2 – отверстие; 3 – конусная камера; 4 – направляющая труба

Принцип образования пены в стволе СВПЭ отличается от СВП тем, что в приемную камеру поступает не пенообразующий раствор, а вода, которая, проходя по центральному отверстию, создает разрежение в вакуумной камере. Через ниппель в вакуумную камеру по шлангу из ранцевого бочка или другой емкости подсасывается пенообразователь. Технические характеристики пожарных стволов для получения пены низкой кратности представлены в табл. 3.10.

Таблица 3.10

Показатель	Размерность	Тип ствола
		СВП	СВПЭ-2		СВПЭ-4	СВПЭ-8
Производительность по пене	м3/мин	4	2		4	8
Рабочее давление перед стволом	МПа	0,4 – 0,6	0,6		0,6	0,6
Расход воды	л/с	-	4,0		7,9	16,0
Расход 4 – 6 % раствора пенообразователя	л/с	5 – 6	-		-	-
Кратность пены на выходе из ствола	-	7,0 (не менее)	8,0 (не менее)
Дальность подачи пены	м	28	15	18			20
Соединительная головка	-	ГЦ-70	ГЦ-50	ГЦ-70			ГЦ-80

Для получения из водного раствора пенообразователя воздушно-механической пены средней кратности и подачи ее в очаг пожара используются генераторы пены средней кратности.

В зависимости от производительности по пене выпускаются следующие типоразмеры генераторов: ГПС-200; ГПС-600; ГПС-2000. Их технические характеристики представлены в табл. 3.11.

Таблица 3.11

Показатель	Размерность	Генератор пены средней кратности
		ГПС-200	ГПС-600		ГПС-2000
Производительность по пене	л/с	200	600		2000
Кратность пены		80 – 100
Давление перед распылителем	МПа	0,4 – 0,6
Расход 4 – 6 % раствора пенообразователя	л/с	1,6 – 2,0		5,0 – 6,0	16,0 – 20,0
Дальность подачи пены	м	6		10	12
Соединительная головка	-	ГМ-5		ГМ-70	ГМ-80

Генераторы пены ГПС-200 и ГПС-600 по конструкции идентичны и отличаются только геометрическими размерами распылителя и корпуса. Генератор представляет собой водоструйный эжекторный аппарат переносного типа и состоит из следующих основных частей (рис. 3.26): корпуса генератора 1с направляющим устройством, пакета сеток2, распылителя центробежного3, насадка4 и коллектора5. К коллектору генератора при помощи трех стоек крепится корпус распылителя, в котором вмонтирован распылитель3и муфтовая головка ГМ-70. Пакет сеток2представляет собой кольцо, обтянутое по торцевым плоскостям металлической сеткой (размер ячейки 0,8 мм). Распылитель вихревого типа3имеет шесть окон, расположенных под углом 12°, что вызывает закручивание потока рабочей жидкости и обеспечивает получение на выходе распыленной струи. Насадок4предназначен для формирования пенного потока после пакета сеток в компактную струю и увеличения дальности полета пены. Воздушно-механическая пена получается в результате смешения в генераторе в определенной пропорции трех компонентов: воды, пенообразователя и воздуха. Поток раствора пенообразователя под давлением подается в распылитель. В результате эжекции при входе распыленной струи в коллектор происходит подсос воздуха и перемешивание его с раствором. Смесь капель пенообразующего раствора и воздуха попадает на пакет сеток. На сетках деформированные капли образуют систему растянутых пленок, которые, замыкаясь в ограниченных объемах, составляют сначала элементарную (отдельные пузырьки), а затем массовую пену. Энергией вновь поступающих капель и воздуха масса пены выталкивается из пеногенератора.

Вкачестве пенных пожарных стволов комбинированного типа рассмотрим установки комбинированного тушения пожаров (УКТП) «Пурга», которые могут быть ручного, стационарного и мобильного исполнения. Они предназначены для получения воздушно-механической пены низкой и средней кратности. Технические характеристики УКТП различного исполнения представлены в табл. 3.12. Кроме того, для этих стволов разработаны диаграмма радиуса действия и карта орошения (рис. 3.27), что позволяет более четко оценивать их тактические возможности при тушении пожаров.

Таблица 3.12

Показатель	Размер- ность		Установка комбинированного тушения пожара (УКТП) типа
			«Пурга-5»		«Пурга-7»		«Пурга-10»		«Пурга-10.20.30»			«Пурга- 20.60.80»		«Пурга-30.60.90»		«Пурга-200–240»
Производительность по раствору пенообразователя		л/с		5–6		7		10		30	80		90		200–240
Производительность по пене средней кратности		л/с		350		490		700		1200	2400		2700		6000
Дальность подачи струи пены средней кратности		м		20		25–30		30		45–50	70		85		90–100
Рабочее давление перед стволом		МПа		0,8		0,8		0,8		0,8	0,8		0,9–1,2		1,0–1,4
Кратность пены		–		70		70		60–70		30–40	30		30		30
Расход пенообразователя		л/с		0,36		0,4		0,8		1,8	4,8		5,0		12,0

121

studfiles.net

Аппарат пенный

Аппарат представляет собой стальной цилиндрический бак, разделенный на две зоны: нижнюю (смесительную камеру) и верхнюю (камеру расширения), которая служит для гашения пены. Битум нагревается в аппарате либо электронагревательными элементами, либо змеевиками с перегретым паром. При электрообогреве аппарата можно поддерживать температуру смеси в пределах 200° С. Радиоактивный шлам (пульпы, порошки, пасты) подается в битуматор с помощью шнека. Упаривание воды и смешение твердого остатка отходов с расплавленным битуМом осуществляется при интенсивном перемешивании массы механической мешалкой.[ ...]

Аппараты ВН подразделяют на подклассы: абсорберы ВН и секционированные абсорберы ВН. К аппаратам ВН относятся газоочистители, известные в литературе под названием «турбулентный контактный абсорбер», «скруббер с плавающей насадкой», «пенный аппарат со взвешенной насадкой» и др., в которых над опорно-распределительной решеткой в рабочей зоне находятся только элементы насадки без дополнительных приспособлений.[ ...]

Аппараты, работающие в пленочном режиме, имеют невысокие значения коэффициентов массоотдачи, поэтому применение их ограничено. В промышленности большее распространение получили барботажные аппараты, поверхность межфазово-го контакта у которых формируется в виде слоев пены, имеющей более развитую поверхность.[ ...]

В пенных аппаратах очищаемый газ движется через слой пены, которая формируется нй решетке, куда подают жидкость, прм продувке се снизу воздухом или ири ударе воздушного потока о поверхность жидкости. Эти аппараты просты по конструкции п достаточно эффективны. Они представляют собой п.ртикальпын аппарат круглого или прямоугольного сечения, шптрн которого расположены перфорированные либо щелевые решетки. Очищаемый газ поступает к решеткам вниз, интенсивно перемешивается с жидкостью в слое пены, в результате чего он смачивается п пыль выделяется (рис. 11).[ ...]

Такие аппараты можно применять для очистки сбросных вод, загрязненных пенообразующими веществами. Выбор материала корпуса и деталей выпарного аппарата обусловлен кислотностью выпариваемой воды. Кроме этого фактора на выбор материала аппарата влияет и то обстоятельство, что воды, имеющие кислотную реакцию, при одном и том же содержании пенообразующих веществ дают меньшее количество пены, чем воды, имеющие щелочную реакцию.[ ...]

Пенные аппараты

Данный аппарат работает в пенном режиме, и основное улавливание пыли идет в пенном слое над-решеточного пространства. Крупные частицы пыли улавливаются в под-решеточном пространстве, так как газопылевой поток направлен на зеркало жидкости, и частицы размером более 50 мкм захватываются слоем жидкости.[ ...]

Корпус пенных аппаратов может иметь круглую или прямоугольную форму. В аппаратах применяются два вида решеток (рис. 13): щелевые (а) и дырчатые (б).[ ...]

В таких аппаратах газ на очистку поступает под решетку 3, проходит через отверстия в решетке и, барботируя через слой жидкости и пены 2, очищается от части пыли за счет осаждения частиц на внутренней поверхности газовых пузырей. Режим работы аппаратов зависит от скорости подачи воздуха под решетку. При скорости до 1м/с наблюдается барботажный режим работы аппарата. Дальнейший рост скорости газа в корпусе / аппарата до 2...2,5 м/с сопровождается возникновением пенного слоя над жидкостью, что приводит к повышению эффективности очистки газа и брызгоуноса из аппарата. Современные барботажно-пенные аппараты обеспечивают эффективность очистки газа от мелкодисперсной пыли 0,95...0,96 при удельных расходах воды 0,4...0,5 л/м3.[ ...]

Пенный аппарат ПАСС

При выборе аппаратов можно руководствоваться следующими данными примерной их эффективности при очистке воздуха, отсасываемого от ванн: скрубберы насадочные 80—95 %, низконапорные газопромыватели Вентури 90—94 %, пенные аппараты 80—90 %, фильтры из иглопробивного войлока (типа ФВГ-Т) 92—99 %, термокаталитические реакторы 98—99 %.[ ...]

Аналогичный пенный аппарат с установкой вентилятора на стороне «чистого» газа характеризуется более надежными эксплуатационными показателями и лучшей эффективностью (см. табл. 7.4).[ ...]

Стабилизатор пены предотвращает возникновение волнового режима на тарелке вплоть до скорости газов 4,0 м/с, т.е. существенно расширяет скоростной интервал пенного режима. Благодаря стабилизатору происходит значительное накопление жидкости на тарелке и, следовательно, увеличение высоты пены по сравнению с провальной тарелкой без стабилизатора. Применение стабилизатора позволяет существенно сократить расход воды на орошение аппарата.[ ...]

Барботажные и пенные аппараты. В барботажных аппаратах очищаемые газы в виде пузырьков проходят через слой жидкости. Вследствие большой поверхности контакта с жидкостью эффективность очистки газов от твердых частиц высокая. Однако сложность изготовления этих аппаратов ограничивает их применение в промышленности.[ ...]

Вторая группа — аппараты мокрой очистки газов от пыли, а в отдельных случаях от жидких и газообразных примесей (полые и насадочные скрубберы, барботажные и пенные аппараты, турбулентные газопромыватели, аппараты эжекционного и центробежного действия).[ ...]

Яп — высота слоя пены, мм; иг — скорость газа в сечении аппарата, м/с.[ ...]

Установки воздушно-пенного и химического пенотушения применяют на складах жидкого топлива, легковоспламеняющихся жидкостей и горючих материалов, где необходимо иметь интенсивность подачи пены в количестве 75 л/с на 1 м2 поверхности жидкости, находящейся в резервуаре. В качестве источника воздушномеханической пены высокой кратности используют пеногенераторы, например типа ГВП-600 производительностью 600 л/с, кратностью 100. Он представляет собой водоструйный эжекторный аппарат, устанавливаемый на конце гибкого трубопровода. Пеногенератор состоит из металлического корпуса, внутри которого установлены кассеты с сетками. Водный раствор пенообразователя выбрасывается из распылителя в виде распыленной струи, подсасывая при этом воздух. Проходя через сетки, пена дробится на мелкие пузырьки. Рабочее давление перед распылителем должно быть не менее 0,5 МПа, расход раствора пенообразователя 6 л/с . На конце ствола пеноге-нератора имеется насадок, предназначенный для прямолинейного направления образующейся пены к месту очага пожара. В настоящее время получили применение установки автоматического воздушно-пенного огнетушителя. Они рекомендуются для тушения пожаров в кабельных помещениях и тоннелях, а также в установках масляных трансформаторов и реакторов.[ ...]

Принципиальная схема пенного аппарата представлена на рис. 13. В корпусе 1 аппарата установлена решетка 3, на которую через приемную коробку 2 поступает вода. Запыленный газ вводится в аппарат под решетку через входной патрубок 4, снабженный диффузором для уменьшения скорости газа на входе в аппарат и его равномерного распределения по сечению корпуса. При прохождении газа через отверстия решетки со скоростью 5—12 м/с из жидкости, находящейся над решеткой, образуется слой пены, в котором в основном и происходят очистка и охлаждение газа. Оптимальная высота слоя пены — 100 мм, скорость газа в свободном сечении аппарата и в слое пены 2—2,5 м/с.[ ...]

Недостаток барботажно-пенных аппаратов — их высокая чувствительность к неравномерной подаче газа под провальную решетку, затрудняющей поддержание постоянного устойчивого слоя пены по всей ее площади. Это приводит к образованию в отдельных частях решетки трудно ликвидируемых прорывов газа или провалов жидкости. Решетки склонны также к засорению и замазыванию влажной пылью.[ ...]

Кроме того, в барботажно-пенных аппаратах значителен брызго-унос, поэтому после них необходимо иметь каплеуловители.[ ...]

К сухим пылеулавливающим аппаратам относят пылевые камеры, циклоны, жалюзийные аппараты, тканевые и волокнистые фильтры. К мокрым —скрубберы (полые, насадочные, центробежные и мокропрутковые), мокрые циклоны, барботажные и пенные аппараты, аппараты Вентури, струйные газопромыватели и др. Электростатическую очистку производят электрофильтрами.[ ...]

Гидродинамический расчет пенных аппаратов с провальными тарелками может быть проведен по номограмме, приведенной на рис. 2.24. С помощью номограммы может быть определен один из четырех параметров (иг, т, »У0) при трех других заданных, гидравлическое сопротивление тарелки Арг, а также высота слоя пены на тарелке Н . Номограмма может быть применена при скоростях газов от 0,8 до 2,0 м/с, т.е. в пределах протекания пенного режима.[ ...]

Рабочая скорость газов иг в аппарате (на входе в слой пены) должна составлять от 0,9 до 0,95 шкр. Если гакр окажется по расчету меньше принятой иг или больше, чем 1,1 и., то расчет повторяют с внесением соответствующих поправок в принятое значение и.[ ...]

При тушении пожара химической пеной, последняя образуется в передвижных или стационарных аппаратах непрерывного действия — пеногенераторах или в стационарных аппаратах периодического действия — пеноаккумуляторах .[ ...]

Следует отметить, что барботажно-пенные аппараты чувствительны к неравномерностям подачи газа под провальные решетки, так как неравномерная подача газа приводит к местному сдуву пленки жидкости с решетки. Кроме того, решетки аппаратов склонны к засорению.[ ...]

Принимаем за базовую конструкцию аппарат типа ПАСС, а скорость газа в сечении аппарата — из условий устойчивости слоя пены и°г = 3 м/с.[ ...]

При этом отходящая со скрубберов (или пенных аппаратов) вода поступает в отстойник для улавливания смол и сажи. Задержанные в отстойнике продукты направляются для последующей переработки, а от-стоенная вода возвращается на промывку и охлаждение газа пиролиза. Количество загрязненных сточных вод, образующихся в процессе переработки нефтяных газов, составляет 10—30 м3/ч. При осуществлении водооборота в канализацию сбрасывается только балансовый избыток загрязненной воды. Избыточная загрязненная вода из систем водооборота первой и второй промывки ,пирогаза, а также конденсат, выделенный в конденсаторах и холодильниках, подвергаются первичной очистке, после чего сбрасываются в канализацию.[ ...]

В соответствии с проектом на орошение аппарата подавался 3%-й содовый раствор. Высота пены на решетке в аппарате была равна 100— 120 мм, гидравлическое сопротивление — 1,05—1,20 кПа. Потери воды на брызгоунос и испарение — 1,5 т/ч.[ ...]

Среди пылеулавливающего оборудования аппараты мокрой очистки являются самыми многочисленными.[ ...]

Всплывший осадок удаляется движущимся пенным скребковым механизмом, установленным в верхней части электрофлотатора. Осветленную воду отводят через патрубок в нижней части противоположной торцовой стенки электрофлотатора. Нефлотируемые частицы, осевшие на дно электрофлотатора, удаляют через продувочный патрубок, расположенный в нижней части днища. Катоды и аноды соединены параллельно и чередуются между собой. Для сточных вод, имеющих pH 5—8, рабочее напряжение составляет 2—10 В. Аппарат подобного типа [25] выполнен в виде прямоугольной электролитической ячейки, снабженной двумя пластинчатыми электродами, установленными вплотную к противоположным стенкам ячейки.[ ...]

К мокрым пылеуловителям относятся барботажно-пенные пылеуловители с провальной и переливной решётками (рис. 20). В таких аппаратах очищаемый газ подаётся под решётку и проходит через слой жидкости, очищаясь от частиц пыли. При малых скоростях очищаемого воздуха или газа, не превышающих 1 м/с, последний пробулькивает через слой орошающей жидкости в виде отдельных пузырьков. Такой режим работы аппарата называется барботажным. Дальнейший рост скорости очищаемого газа в корпусе аппарата до 2-2,5 м/с приводит к возникновению пенного слоя над слоем жидкости, что повышает эффективность очистки газа за счёт более интенсивного перемешивания газовой и жидкой фаз. Современные барботажно-пенные пылеуловители обеспечивают эффективность очистки газа от мелкодисперсной пыли до величин 0,95-0,96.[ ...]

Номограмма для гидродинамического расчета пенных аппаратов с провальны-

Разновидностью барботажных дегазаторов являются дегазаторы пенного типа. Основным конструктивным элементом этих аппаратов служит перфорированная пластина (решетка). Вода небольшим слоем протекает вдоль решетки и под действием поперечного тока воздуха, подаваемого через ее отверстия, вспенивается. В пенном слое десорбция газов из воды происходит очень интенсивно [121—123].[ ...]

Большое распространение в последние годы получили мокрые пылеулавливатели. Одним из наиболее распространенных аппаратов этого вида является ротоклон (рис. 3.4). В нем газопылевая смесь под давлением, создаваемым вентилятором, вихревым потоком проходит через водный слой. При этом тяжелые части пыли задерживаются водой иосаждаются в нижнюю часть ро-токлона, откуда затем удаляются, а очищенный поток уходит в атмосферу. К аппаратам, в которых пыль улавливается водой, относят скрубберы, барботеры, промывные башни, пенные аппараты, пылеуловители Вентури, в том числе в компоновке с циклоном, и др.[ ...]

В процессе десорбции растворенных газов из сточных вод, содержащих поверхностно-активные вещества, в дегазационных аппаратах образуется слой пены. Интенсивность ее образования и высота слоя зависят от многих факторов: концентрации ПАВ, температуры сточной жидкости, количества подаваемого воздуха и др. Пена снижает рабочий эффект дегазационной установки. Для борьбы с пеной используется сама дегазируемая жидкость, воздух или их смесь, поступающие в аппарат через брызгалки при вакууме.[ ...]

Абсорбция хлор я с того водорода водой. Очистку отходящих газов от хлористого водорода в промышленной практике осуществляют в аппаратах различных типов: в насадочных скрубберах с кольцами Рашига, в распыливающих скрубберах, з аппаратах пенного типа, в скрубберах типа Вентури и др. Выбор аппарата проводят исходя из объема газов, подлежащих очистке, их температуры, содержания в газе сопутствующих компонентов, направления дальнейшего использования получаемых сорбатов. Типичным примером может служить установка для очистки газов печей обезвоживания карналлита KCl-MgCl2 6h30 в магниевом производстве (рис. 1-55).[ ...]

Живое сечение решетки 30 %. В трубе Вентури 4 при скорости газа 100 м/с осуществляется коагуляция мелких частиц углерода, не уловленных в предыдущих аппаратах. Благоприятные условия для более полной коагуляции создаются вследствие того, что газы охлаждаются ниже точки росы. Труба Вентури 4 орошается оборотной водой, осветленной в отстойниках. Труба расположена вертикально, факел воды из форсунки направлен вниз. Аппарат прямоугольного сечения размером 1,7 х 1,2 м, высотой 5,4 м. Живое сечение решетки 22,5 %.[ ...]

Схема очистки газов с мокрым доулавливанием технического углерода ПМ-50

Вспенивание возникает, как правило, в абсорберах. Но бывают случаи, когда начавшееся вспенивание раствора переносится в десорбер. Чаще всего оно возникает в аппаратах с высокими нагрузками по газу и раствору. Признак его: увеличение объема пены на контактных тарелках, резкое увеличение перепада давления в аппарате, появление значительного уровня жидкости в сепараторах очищенного (абсорбер) и кислого (десорбер) газов.[ ...]

Часто барботеры эксплуатируют при более высоких скоростях движения газа (до 2,5-3,0 м/с), что приводит к изменению режима их работы. Жидкость превращается в устойчивую пену с увеличением объема в несколько раз. Высоту слоя жидкости поддерживают обычно на уровне 30-60 мм, что дает пену высотой 100-250 мм. В некоторых случаях аппараты этого типа изготовляют с несколькими полками, принуждая газ проходить через ряд слоев пены.[ ...]

Хлороводород выделяется из отходящих газов значительно легче, чем хлор. Его выделение осуществляется вследствие абсорбции НС1 водой или щелочными растворами в разнообразных аппаратах — наса-дочных скрубберах, скрубберах Вентури, в аппаратах пенного типа. Недостатком поглощения хлороводорода водой в насадочных аппаратах является интенсивное образование тумана капельно-жидкой соляной кислоты, улавливание которой происходит менее интенсивно, чем газообразного НС1. Поэтому степень извлечения HCI этим методом не превышает 88 %.[ ...]

Распыленный раствор СаС12 и топочные газы движутся в сушильной башне прямотоком сверху вниз. За это время влага из раствора выпаривается и на дно сушилки оседает почти безводный продукт в виде сухого порошка. Часть продукта с топочными газами уносится из сушилки и улавливается в циклонах 9 и 11. После циклонов в отходящих газах содержится еще некоторое количество СаС12. Эти газы при температуре выше 100 °С поступают в пенный аппарат 12, где отдают свое тепло для предварительного упаривания раствора. Одновременно здесь же свежий раствор поглощает пыль из отходящих газов. Таким образом пенный аппарат 12 является утилизатором пыли и тепла отходящих газов.[ ...]

Из реакторов газовая смесь, охлажденная до 250—280 °С и увлажненная до содержания 35 — 37 % (объемн.) водяных паров, поступает в систему улавливания. Вначале газы проходят через трехпольный электрофильтр 1, где осаждается часть технического углерода и происходит электрическая коагуляция частиц. Последующая очистка газов осуществляется в двух последовательно установленных циклонах 2 типа СК-ЦН-34. Далее следует доочистка газов в аппаратах мокрого типа, соединенных последовательно по схеме «пенный аппарат — труба Вентури — пенный аппарат». Первый пенный аппарат 3 — однополочный, работает в провальном режиме. Его назначение — предварительная очистка газов, их охлаждение до 75—80 °С и подготовка (насыщение влагой) перед трубой Вентури. Размеры аппарата в плане 1,2 х 1,7 м, высота 4,1 м.[ ...]

С повышением температуры упругость пара растворенного компонента над раствором повышается, следовательно, увеличивается разность (рп—р ), и скорость десорбции компонента в газовую фазу возрастает. Вторым существенным фактором процесса отдувки является повышение диспергирования пузырей барботируемого газа. Поверхность межфазового раздела достигает максимальной величины, когда под влиянием барботируемого воздуха вся жидкость превращается в пенный слой, однако при этом производительность аппаратов снижается, что делает применение аппаратов с пенным слоем для десорбции летучих компонентов нецелесообразным. Кроме того, с увеличением интенсивности барботирова-ния вплоть до ценообразования уменьшается и концентрация вещества в газе, что затрудняет дальнейшее извлечение его из газовой фазы.[ ...]

ru-ecology.info

Аппарат для отделения и гашения пены

АППАРАТ ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ И ГАШЕНИЯ ПЕНЫ, содержащий корпус, патрубки подвода газожидкостной систейы, коаксиально размещенную сливную трубу с конической насадкой, расположенную в нижней части аппарата, камеру сбора жидкости с патрубком вьшода продуктов, коаксиально смонтированную камеру вывода пены, закрепленную в крышке и соединенную с камерой разрушения пены, отличающийс я тем, что, с целью повышения эффективности процессов пеноотделения и пеногашения с одновременной флотацией мелких фракций, корпус аппарата выполнен из двух размещенных одна над другой ступеней, нижняя из которых снабжена тангенциальным патрубком ввода чистой жидкости и выполнена с перфорированной стенкой для подачи инертного газа, верхняя ступень и камера вывода пены выполнены ци§ линдроконическими, коническая часть верхней ступени размещена внутри нижней ступени, а цилиндрическая часть камеры вывода пены выполнена из эластичного материала, при этом камера вывода пены снабжена перфорированной конической насадкой, размещенной в камере разрушения, и устройством подачи инертного газа, установАенным в конической насадке. :о :д со со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(б1) В 01 D 19/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ (21) 3562219/23-26 (22) 05.03.83 (46) 07.06 ° 84. Бюл. Ó 21 (72) В.А. Раков, А.И. Зайцев, А.А. Кораблев, В.М. Готовцев, М.К. Булычев, А.А. Суетинов, К.Г. Садыков и В.Т. Евмененко (71) Научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофугицидам им. проф. Я.В. Самойлова и Ярославский политехнический институт (53) 66.066.8(088.8) (5e) 1. Авторское свидетельство СССР

В 912206, кл. В 01 D 19/02, 1980.

2 ° Авторское свидетельство СССР

В 1011233, кл. В 01 J 19/00, 1982 (публик.). (54)(57) АППАРАТ ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ И ГАШЕНИЯ ПЕНЫ, содержащий корпус, патрубки подвода газожидкостной систейы, коаксиально размещенную сливную трубу с конической насадкой, расположенную в нижней части аппарата, камеру сбора жидкости с патрубком вывода продуктов, коаксиально смонтированную камеру вывода пены, закрепленную в крышке и соединенную с камерой разрушения пены, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности процессов пеноотделения и пеногашения с одновременной флотацией мелких фракций, корпус аппарата выполнен чз двух размещенных одна над другой ступеней, нижняя из которых снабжена тангенциальным патрубком ввода чистой жидкости и выполнена с перфорированной стенкой для подачи инертного газа, верхняя ступень и камера вывода пены выполнены цилиндроконическими, коническая часть верхней ступени размещена внутри нижней ступени, а цилиндрическая часть камеры вывода пены выполнена иэ эластичного материала, при этом камера вывода пены снабжена перфорированной конической насадкой, размещенной в камере разрушения, и устройством подачи инертного газа, установленным в конической насадке.

1О95937

Изобретение относится к устройствам для отделения и гашения пены, использующимся при проведении химических реакций с твердой дисперсной фазой, сопровождающихся обильным пенообразованием, когда требуется провести отделение мелких твердых фракции °

Предлагаемое устройство может быть использовано в химической промышлен- 1п ности, в частности в производстве экстракционной фосфорной кислоты при первичной обработке фосфатного сырья кислотами перед вводом пульпы в экстрактор. Устройство может быть исполь-15 зовано для отделения и гашения пены в реакциях, время протекания которых в пределах нескольких минут, когда процесс идет с образованием пены и ,требуется отделение мелких твердых рб фракций.

Известно устройство для разрушения пены, состоящее из кольцевой камеры с соплами и патрубком подвода сжатого газа, размещенной коаксиаль- 25 но трубе Сопла установлены равномерно по окружности рядами, тангенциально кольцевой камере в плоскостях, перпендикулярных оси камеры. Сопла установлены под острым углом к оси каJ меры в сторону движения в ней газа и выполнены в виде целей. Соседние ряды сопел установлены с противоположным направлением истечения газа и под углом друг другу с пересечением

35 их осей на внутренней поверхности цилиндрической камеры 31).

Устройство позволяет разрушать пену за счет увеличения суммарной поверхности высоконапорных струй, где происходит непосредственное пеноразрушение, и многократных ударных воздействий на пузыри пены на внутренней поверхности камеры. Требуемая степень пенораэрушения и производительность по засасываемой пене обеспечивается количественным изменением, а также применением различных по давлению потоков сжатого газа, идущих на транспортирование газовой фазы и на разбивание пузырей пены. В том случае, когда необходимо разрушать пену, содержащую твердые частицы, возможно забивание камеры вви ду наличия узких проходных щелей. Недостатком является и тот факт, что данное устройство низкопроиэводительно.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является аппарат для отделения и гашения пены, содержащий корпус, патрубки подвода гаэожидкосткой системы, коаксиально размещенную спивную трубу с конической насадкой, расположенную в нижней части аппарата, камеру сбора жидкости с патрубком вывода продуктов, коаксиально смонтированную камеру вывода пены, закрепленную в крышке и соединенную с камерой разрушения пены Е23.

В данном аппарате пеногашение ниэкоэффективно, осуществляется каплями жидкости, распыливаемой форсунками.

Требуется большое количество форсунок, дающих очень тонкую дисперсность жидкостей. Кроме того, каплями жидкости можно гасить не все виды пен. Особенно сложно давить пены, содержащие твердые частицы, ибо в этом случае возможно оседание капель в верхних слоях пены.

Кроме того, в некоторых случаях ввиду малой скорости движения газожидкостной смеси на входе в центральный канал возникают трудности с отделением пены. Пена может полностью не выделиться и попасть далее в реакционный аппарат. Когда реакция происходит с выделением продуктов, склонных к адгезии, возможно отложение последних на внутренних стенках камеры сбора жидкостей. Так в производстве экстракционной фосфорной кислоты возможно зарастание внутренней поверхности продуктами реакции. Это эарастание происходит в зоне границы раздела жидкость-газ.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков и повышение эффективности проведения реакций, протекающих с интенсивным пенообраэованием.

Указанная цель достигается тем, что в аппарате для отделения и гашения пены, содержащем корпус, патрубки йодвода, сливную трубу с конической насадкой, камеру сбора жидкости, камеру вывода пены, соединенную с камерой разрушения пены, корпус аппарата выполнен из двух размещенных одна над другой ступеней, нижняя из которых снабжена тангенциальные патрубком ввода чистой жидкости и выполнена с перфорированной стенкой для подачи, инертного газа, верхняя

3 1095937 4 ступень и камера вывода пены выполнены цилиндроконическими, коническая часть верхней ступени размещена внутри нижней ступени, а цилиндрическая часть камеры вывода пены выполнена

5 из эластичного материала, при этом камера вывода пены снабжена перфори- насосу. рованной конической насадкой, размещенной в камере разрушения пены и устройством подачи инертного газа, установленным в конической насадке.

На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый аппарат для отделения и гашения пены на фиг. 2 вЂ” сечение ф °

А-А на фиг, 1; на фиг. 3 вЂ” сечение

Б-Б на фиг. 1.

Аппарат состоит из корпуса 1, содержащего верхнюю ступень 2 и нижнюю ступень 3, камеры 4 сбора жидкости, 20 камеры 5 вывода пены, крышки 6. Верхняя ступень 2 корпуса 1 снабжена тангенциальным патрубком 7 подвода газожидкостной системы, а нижняя ступень жидкостной системы, а нижняя ступень 3вЂ”

25 тангенциальным патрубком 8 ввода чистой жидкости, а также устройством 9 подачи инертного газа через перфорированную стенку 10. Камера 4 сбора жидкости имеет патрубок 11 для вывода продуктов. Камера 5 вывода пены имеет цилиндрическую часть 12 с перфорированной конической насадкой 13.

Камера 5 соединена с камерой 14 разрушения пены, имеющей патрубок 15 вывода продукта и патрубок 16. Вверху камеры 5 находится патрубок 17 подачи инертного газа с набором сегнеровых колес 18.

Аппарат работает следующим образом.

Трехфазная система, состоящая иэ 40 жидкости, твердой фазы и пены, подается по еангенциальному патрубку 7 в верхнюю ступень 2 и движется по стенке верхней ступени вниз, теряя за счет сопротивления окружную скорость, поступает в нижню.о ступен 3.

Здесь для увеличения окружной скорости жидкости с образованием подложки по тангенциальному патрубку 8 подается дополнительная пена вместе с мелкими твердыми частицами поднимается вверх по центральной части аппарата в камеру 5. Флотация осуществляется как в верхней, так и в нижней ступенях. Для увеличения 55 пенообразования средняя часть нижней ступени 3 снабжена устройством подачи инертного газа. Это необходимо лишь в том случае, когда содержание пены в исходной смеси мало, а необходимо отделить достаточно много мелкой фракции твердой фазы. Гашение пены производится в камере 5, подключенной через патрубок 16 к вакуумСоздаваемое в аппарате разрежение способствует интенсивности подъему пены вверх. Гашение пены осуществляется на перфорированной конической насадке инертным газом, подаваемым по патрубку 17 через набор сегнеровых колес 18. Образовавшаяся в результате гашения жидкость вместе с твердыми частицами проходит через перфорированную коническую насадку 13 и удаляется через патрубок 15. Основная часть продукта вЂ” суспензия, состоящая из жидкой фазы и крупных твердых частиц, через коническую насадку нижней ступени 3 попадает в камеру сбора жидкости 4. Диаметр патрубка 11 рассчитан так, чтобы жидкость иэ камеры 4 могла выходить из патрубка 1! и одновременно при изменении расхода переливаться через край камеры. Для тех продуктов, которые способны на границе газ-жидкость образовывать наросты на стенках аппарата, необходимо, чтобы камера 4 сбора жидкости была полностью заполнена жидкостью. В частности, это очень важно в производстве экстракционной фосфорной кислоты.

При подаче чистой жидкости с большой скоростью через тангенциальный патрубок нижней ступени резко ускоряется газожидкостная система, движущаяся по внутренней поверхности верхней ступени в нижнюю. Это способствует интенсивному отделению пены, выводу ее во внутренний объем аппарата. Пузырьки пены, движущиеся из прилегающих к стенке жидкостных слоев к свободной поверхности, захватывают мелкие фракции твердой фазы, которые оседают на пузырьках. Крупные фракции твердой фазы за счет больших центробежных сил, действующих на них, не захватываются пузырьками пены, а остаются в жидкости и вместе с нею перемещаются в камеру сбора жидкости.

За счет выполнения цилиндрической части камеры вывода пены иэ эластичного материала не происходит брыэгообраэования при входе газожидкостной системы в верхнюю ступень. Движение потока носит ламинарный характер, так как волны гасятся постоянным

937

Х приемкой емкого си и

Заказ 3671/

Подписиое

ВНИИПИ . Тираж 682 4В

5 1095 прижатием цилиндрической части камеры к слою жидкости.

Наличие перфорированной конической насадки обеспечивает надежное гашение на ней флотационной пены 5 .газовым потоком и вывод обращовавшегося продукта, представляющего собой мелкие твердые частицы с небольшим количеством жидкости.

t 10

Устройство подачи инертного газа компактно размещается во внутреннем объеме перфорированной конической насадки. Это способствует хорошему распределению газового потока ва внут-,5

°ренней поверхности насадки. В зоне верхней ступени происходит отделение примерно половины содержащейся пены и треть подлежащих флотации мелких твердых фракций. Остальная часть пе- 20

Филиал ППП "Пвтевт", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ны и твердых мелких частиц выводится из системы в нижней ступени.

3а счет того, что аппарат для от- . деления и гашения пены подключен к источнику разрежения, осуществляется интенсивное движение флотационной пены в зону гашения ее. Цилиндрическая обечайка вывода продукта подсоединена к приемной емкости барометрической трубы. Тем самым поддерживается постоянный уровень продукта в системе, что исключает зарастание поверхностей продуктами реакции.

Предлагаемый аппарат для отделения и гашения пены является надежным аппаратом непрерывного действия.

В нем осуществляются одновременно процессы отделения пены, выделения из системы мелких частиц, гашения флотируемой пенью.

www.findpatent.ru

Пенный аппарат - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Пенный аппарат

Cтраница 3

Пенные аппараты широко применяют для технологической и санитарной очистки промышленных газов, выбрасываемых в атмосферу. [31]

Пенные аппараты применяются для очистки газов от аэрозолей полидисперсного состава. Интенсивный пенный режим создается на полках аппарата при линейной скорости газа в его полном сечении 1 - 4 м / с. [32]

Пенные аппараты, применяемые для осуществления пенного способа взаимодействия газов и жидкостей, работают с интенсивностью в десятки, а в некоторых случаях и в сотни раз превышающей интенсивность башен с насадкой. Подвижная пена получается в перекрестном потоке газа и жидкости на ситчатой тарелке ( решетке) пенного аппарата при больших скоростях газа. Получение такой пены из любой жидкости происходит без применения пенообразователей исключительно за счет создания соответствующего гидродинамического режима, в основном за счет высокой скорости газа в полном сечении пенного аппарата и создания подпора для удержания слоя пены на решетке. [33]

Пенные аппараты являются наиболее интенсивными аппаратами абсорбционной техники. Конструктивно пенный аппарат представляет собой полую камеру, разделенную одной или несколькими перфорированными полками, через отверстия которых проходит газ с такой скоростью, при которой жидкость, находящаяся на полке, взвешивается в потоке газа, так как силы трения газа о жидкость уравновешивают массу последней. В результате образуется взвешенный слой подвижной пены в виде быстро движущихся пленок, струй и капель жидкости, быстро перемешивающихся с пузырьками и струями газа. При этом образуется большая поверхность соприкосновения газа с жидкостью, которая быстро обновляется вследствие турбулизации газо-жидкостного слоя. Режим работы этого типа аппаратов близок к режиму полного смешения. [34]

Пенные аппараты нашли значительное применение как эффективные пыле-и туманоуловители для самых различных условий очистки газов. Примеры такого применения приведены в следующей главе. Мокрее пылеулавливание - необратимый процесс, поэтому для его осуществления в принципе нужна одна теоретическая тарелка, и в практике обычно устанавливается одна решетка, обеспечивающая достаточное для производственных условий улавливание пыли. [35]

Пенный аппарат может быть применен и для получения непрерывного потока вспененной жидкости ( пены), что требуется в некоторых производствах, например, при изготовлении пористых строительных материалов. [36]

Пенный аппарат ( рис. 204), диаметром 2 2 м и высотой 4 1 м, имеет горизонтально расположенную решетку с отверстиями 6 мм. Раствор подается на решетку с одной стороны, течет по ней в виде слоя пены и отводится с решетки с другой стороны. Газ поступает в аппарат снизу и, пройдя через отверстия решетки, вспенивает находящуюся на ней жидкость. При скорости газа в полном сечении аппарата 1 5 - 3 5 м / сек создается высокая турбулентность газо-жидкостной системы, обеспечивающая интенсивное протекание процессов в этой системе, в данном случае улавливания пыли хлорида кальция и теплообмена. Очищенный раствор СаС12 предварительно проходит через пенный аппарат. [37]

Пенные аппараты по конструкции очень мало отличаются от общеизвестных колонн с ситчатыми тарелками. Названием пенный аппарат подчеркиваются не конструктивные его особенности, а отличие осуществляемого в нем режима от барботажного. [39]

Пенные аппараты компактны, стоимость их невелика и эксплуатационные затраты малы. [40]

Пенные аппараты могут использоваться не только в качестве контактных межфазных устройств, но и как тешюобменные аппараты, например для охлаждения газов водой. [41]

Пенные аппараты Могут работать с полным провалом жидкости через отверстия решеток или со сливом жидкости через порог с решеток в сливные карманы. [42]

Пенные аппараты рассчитывают по уравнению теплообмена в следующем порядке. [43]

Пенные аппараты без переливных устройств со стабилизатором на полках устойчиво работают при скоростях газа до 5 м / с; стабилизатор препятствует возникновению волнового режима в слое пены. [44]

Пенные аппараты, разработанные в ЛТИ им. [45]

Страницы: 1 2 3 4 5

www.ngpedia.ru

Пенное пожаротушение: классификация, монтаж устройств

Ликвидация пожаров иногда становится неразрешимой задачей из-за нехватки огнетушащих средств. Использование пены и систем пожаротушения на ее основе позволили эффективно бороться с возгораниями. Об устройстве систем и принципе их действия будет рассказано в этой статье.

Составные части системы

Пена может остановить горение, перекрывая доступ кислорода к очагу, а также охладить место возгорания за счет находящейся в огнетушащем веществе воды. Системы на основе пены состоят из пеногенераторов, смесителей, водоводов, дозаторов, пенобаков и стволов для подачи вещества.

Дозаторы — устройства для смешивания пенообразователя. На практике применяются простые дозаторы или трубки Вентури, которая выглядит как труба с горловиной. Жидкость в момент прохождения по узкой части трубы теряет давление, поэтому добиться правильной концентрации раствора с помощью такого дозатора очень сложно.

Баки совмещают функции ёмкости для хранения вещества и дозатора. Уровень давления жидкостей не влияет на принцип работы устройства. Баки-дозаторы большие, что привносит неудобства при эксплуатации, а также не дают возможности контроля остатка вещества.

Дозирующие насосы широко применяются в современных системах пенного пожаротушения. Они оснащены приводом от гидромотора, работают в независимом режиме от внешних источников энергии. Популярность получили благодаря простоте конструкции и отсутствию специальных требований в эксплуатации.

Устройство установок пенного пожаротушения мало отличается от установок, работающих с водой в качестве основного вещества. Система дополняется одним из перечисленных видов дозаторов, но, в некоторых случаях, огнетушащее вещество уже находится в ёмкости в виде готовой пены.

Монтаж устройств

Трубопровод монтируется под потолком помещений. К нему подсоединяются устройства (оросители) для выхода пены — спринклеры или дренчеры. Система со спринклерным распылением уместна для локального воздействия на возгорание, а с дренчерным — для объемного пожаротушения.

На объекте со сложной архитектурой, просторными помещениями, большим количеством отдельных комнат спринклерные системы делят на секции по рабочему объему. Он рассчитывается во время проектирования системы и подбора оборудования.

Установки пенного пожаротушения с быстрым и направленным действием обеспечивают регулярной циркуляцией воды в трубопроводе.

Виды и классификация пенообразователей

Пенообразователи для пожаротушения бывают двух видов, которые отличаются химическим составом вещества. Поверхностно-активную основу производят либо синтетическую углеводородную, либо синтетическую фторсодержащую. Существует разделение пенообразователей по способу воздействия на возгорание. Они совпадают с общей классификацией систем пожаротушения. В ряде стран в обиходе используют пенообразователи на основе протеина.

По применению выделяют две группы пенообразователи: общего назначения и целевого. По типу воздействия на почву — жесткие и мягкие, что определяется опытным путем. Пенообразователи общего назначения стоят меньше, чем целевые варианты, однако, обладают сниженной результативностью в тушении пожаров.

Все пенообразователи для пожаротушения должны по составу отвечать экологическим нормам и стандартам того региона, где они используются. В инструкциях по применению пенообразователей указаны оптимальные сроки годности, химические и физические характеристики, показатели способностей огнетушащего вещества.

Пеноконцентратам также присваивают кратность. Воздушно-механическая пена должна выдерживать различные воздействия, возникающие по причине пожаров. Для создания эффективного огнетушащего вещества учитывают структурные и механические деформации, которые важны в реальных условиях использования. Кратность пены влияет на выбор вещества для тушения определенного типа пожаров, при этом учитывается природа появления пожаров и возможные последствия от ликвидации.

Дозирование пеноконцетрата рассчитывается исходя из потребностей и норм. Чем выше концентрация раствора, тем больше шансов ошибиться с необходимой пропорцией полученного вещества для огнетушения. В результате можно получить пригодную для ликвидации пену, но расход раствора при этом значительно увеличится.

Фторсодержащие пенообразователи низкой кратности с легкостью справляются со сложной задачей. Это возможно благодаря появлению негорючей пленки. Для тушения сильных и специфичных по характеристикам пожаров применяются пенообразователи с высокой кратностью. Средний показатель этой величины у огнетушащего вещества сегодня встречается редко.

Масштабные пожары ликвидируются пенообразователями с высокой кратностью и концентрацией. Например, объемные возгорания в закрытых отсеках суден, при авиационных авариях, воспламенениях нефтепродуктов. Последние тушатся подслойно, при условии нахождения в резервуарах и хранилищах.

Эффективность тушения пеной

Пенное пожаротушение избавляет от перерасхода воды. По сравнению с ней же, пена отличается повышенной смачивающей способностью. Растекаясь, она охватывает дополнительную площадь пожара. Пенные установки пригодны для герметичных и полностью негерметичных помещений.

Несмотря на цену, результат от пенного пожаротушения гораздо выше, чем у водяных систем. Главный фактор для образования себестоимости — цена пеноконцентрата. Установки и целые системы доступны для приобретения небольшими предприятиями и организациями. От пены не остается следов, не нарушается среда обитания.

Нюансы использования

После окончания срока эксплуатации пенные установки и ее части необходимо официально утилизировать. При изготовлении используется металл, количество которого считается чрезмерным для окружающей среды.

Неточность расчетов может негативно сказаться на эффективности работы системы. Маленький просчет повлечет дополнительные расходы и переоборудование. На больший объем помещения требуется увеличенный объем пеноконцентрата, следовательно, хранилище, длина трубопровода будет меняться.

Загрузка...

Другие полезные статьи:

protivpozhara.com