Для практических расчетов по оценке ориентировочно мени тушения от интенсивности подачи целесообразно заме ражение arctq степенным рядом. В простейшем случае ограГ первым членом ряда даст простое и компактное выражение

1,0 I

Рмс. 2.46. Зависимость времени тушения (1) и удельного расхода пены (2) от интенсивности подачи пены при тушении бензина марки А-76 пенообразователем «Ива». Пунктирные линии - расчет

0,05 0,1

Интенсивность. кг/м?с

0,15

При учете двух членов ряда получается несколько усложненное выражение

hpf(,3J-2Jp)

Графическое отображение зависимости по этой формуле ставлено на рис. 2.46.

Учет третьего члена ряда даст выражение следующего вида:

Р/ 2 J

" 4 \j~J,, iJ-J,,ri

Анализ упрощений показывает, что при J > 2J расхожден не превьштают 5%.

Графический анализ этих выражений дает основание огран первым членом ряда, а все упрощения можно использовать толь в случае для пены, не включающей в себя нефтепродукты.

THoel

f[pH тушении полярных органических жидкостей важно знать Дичину разбавления растворителя пенообразующим раствором после шения пламени.

Объемная концентрация органического компонента после тушения Сг снизится в соответствии с формулой:

Vq-I-AV

(2.75)

где У в - исходный объем органической жидкости; AV- объем пенообразующего раствора.

Величина AV определяется удельным расходом Q и площадью повфхности резервуара

AV=QS„. (2.76)

Увеличение интенсивности подачи пенообразующего раствора, в соответствии с формулой (2.74), приведет к снижению времени покрытия резервуара, причем доля водного раствора в конечной смеси должна постепенно снижаться.

При интенсивности J > J„ удельный расход пенообразователя возрастает, поэтому разбавление неволной жидкости усилится. Возрастание концентрации неводного компонента происходит с высоким темпом, а понижение выражено слабее.

На практике отчетливо прослеживается начальный участок - возрастание доли органической жидкости, а снижение величины С„ оказывается незаметным.

На рис. 2.47. показана зависимость времени тушения и концентрации спирта от интенсивности подачи пенообразующего раствора при тушении этанола пеной средней кратности (/С= 65) в резервуаре с площадью зеркала 10 м. На этом же рисунке даны результаты расчета.

Вплоть до оптимальной интенсивности наблюдается удовлетворительное совпадение расчетных и экспериментальных значений величин концентрации спирта в смеси после тушения пламени.

Удовлетворительное согласие расчетных кривых и результатов эксперимента показывает правомерность предложенной модели, ь которой учитывается влияние скоростного напора пенной струи на толщину пенного слоя.

faia3i592

Рассмотрим возможные варианты контактного взаимодейств пены с горючей жидкостью в процессе тушения пламени. Пусть " радиальном движении пены от центра разрушению подвергается только наружная кромка пены, и скорость ее контактного разрушения буде- пропорциональна длине наружного периметра пены.

Запишем вьфажение для материального баланса пены;

Решение уравнения (3.59), с учетом начальных условий г = о при / = О, представлено формулой;

2nrU Ч

Рассмотрим предел этой функции при -» Ооо;

2пи,

27VrU Ч

(2.78)

(2.79)

- 200

m 100

§

vs s

H X Ш

Рис. 2.47. Зависимость времени тушения (2) и концентрации метанола (1) от интенсивности подачи раствора пенообразователя «Универсальный-П». Пунктир - расчет

0,05 0,1 0.15 0,2 0,25 Интенсивность, кг/мc

Следовательно, Hmj = о ,т. е. эта модель, без учета «гидрашшче кого прыжка», не может 1шеть оптимальной интенсивности подачи i

В следующем варианте принимается, что при радиальном дви-пены разрушению подвергается наружный слой пены шириной I Уравнение материального баланса;

(2.80)

Приведем к форме, удобной для интегрирования 1 rdr

и J r + {-q/2KPfjlU,)

(2.81)

1 После интегрирования и определения константы интегрирования по начальным условиям

/ = 0, ,-=0, получим решение уравнения;

\ 2Khp,rU,lr]

Предел этой функции при 9 -» Ооо;

InhpjUlir

4-\2nhpVJ

= -r.

(2.82)

(2.83)

Следовательно, как и в предьщущем варианте, lim / = О .

Рассмспренные варианты взаимодействия пены с растворителем показали, что учет различной геометрии контакта не позволяет выявить оптимальных параметров процесса тушения пеной. Вместе с тем подстановка в конечные соотношения величины h позволяет решить вопрос с оптимизацией процесса, получить взаимосвязь критической и оптимальной интенсивностей, определить минимальный расход Пенообразователя на тушение единицы поверхности и рассчитать степень разбавления водорастворимой жидкости.

Испытывали пенообразователи: «Универсальный-П», «Универсальная пена» (США), «Легкая вода» (США), «Флеб Алко» и «Флеб йт» (Франция), «Полидол» (Англия) (рис. 2.48 и 2.49).

u 200

,150

I 100

0,1 0,2 0,3 0.4 0,5 0,6 Интенсивность, кг/l/c

Тушение

пламени метанола пеной из растворов пенообразо

вателей:1-«Универсаль ный-П» 2 - «Универсальная пена» (США); з

«Флеб Алко Лайт» (франция); 4 - «Полидол» (Ан глия)

Таблица 2.1

Рис. 2.49. Зависимость концентрации метанола от интенсивности подачи растворов пенообразователей при тушении метанола: 1 - «Универсальный-П»; 2 - «Юниверсал фоум» (США); 3 - «Флеб Алколайт» (Франция); 4 - «Полидол» (Англия)

0,1 0,2 0,3 0,4 0.5 0,6 Интенсивность,

Растворы этих композиций при содержании З...6% об. способны образовьшатъ пену средней кратности на стандартном оборудовании - пеногенераторах эжекционного типа - ГПС-600 и ГПС-200. При давлении раствора (0,5...0,6) МПа кратность пены составляет 65...80. Для большей части веществ величина У, = 0,02 кг/мс. Для сравнения отметим, что при тушении нефтепродуктов допускается значение величины вдвое выше.

По величине критической интенсивности и степени разбавлени как метилового, так и этилового спиртов пенообразователь «УН! ВЕРСАЛЬНЫЙ-П» соответствует уровню лучших зарубежных пено образователей. Результаты тушения приведены в таблице 2.1.

тяты тушения пламени различных горючих жидкостей пено-резулы 5рззователем «УНИВЕРСАЛЬНЫЙ-П»