Дозаторы пены с пластинчатым гидромотором

Продолжаем цикл статей по различным дозатором для пенообразователя.

Польза

Дозаторы пенообразователя с пластинчатым гидромотором являются, пожалуй, самыми технически сложными и привередливыми в обслуживании. Я расскажу какие нюансы нужно учитывать при проектировании, чтобы это дорогостоящее оборудование не вышло из строя. Нюансы настолько важные, что принимаясь за проект незнакомым с системой нужно руководствоваться принципом: “не умеешь – не берись”!

В России дозаторы с пластинчатым гидромотором представлены дозаторами FireDos, поэтому особенности конструкции и нюансы проектирования мы будем рассматривать на примере именно их.

Глубоко и подробно алгоритмы проектирования рассмотрим в отдельном посте, если будет достаточно комментариев.

Состав и принцип работы

Дозатор состоит из двух основных частей: гидромотора и плунжерного насоса.

Схема FireDos

Гидромотор отбирает энергию от потока воды и преобразует ее в энергию вращения вала плунжерного насоса.

Пластинчатый гидромотор

Гидромотор состоит из перфорированного барабана, внутри которого эксцентрически расположены лопасти. Лопасти и барабан изготовлены из фторопласта.

Барабар FireDos
Барабан FireDos

Принцип работы гидромотора показывает гифка:

От гидромотора идет вал к плунжерному насосу.

Плунжерный насос

Принцип работы насоса наглядно показывает видео:

Не правда ли это сложное изделие, чем-то напоминающее двигатель внутреннего сгорания?

Преимущества

работа с вязкими пенообразователями

Дозатор способен перекачивать вязкие пенообразователя для тушения полярных жидкостей. Дешевые эжекторы просто не способны обеспечить похожие параметры.

возможность изменения процента дозирования пенообразователя

Изменение дозирования обеспечивается отключением плунжеров. Например, концентрация с одним подключенным плунжером – 1 %; с двумя – 2%; с тремя – 3%. Некоторые дозаторы оснащаются оппозитно расположенными дополнительными цилиндрами.

Дозатор пены с тремя и шестью плунжерами
Слева дозатор FireDos с тремя плунжерами, справа – FireDos с шестью плунжерами, три из которых расположены оппозитно

Изменение процента – важное преимущество для пожарных автомобилей, т.к. пожарные часто вынуждены работать с пенообразователем, хранящимся на объекте защиты (у одного заказчика пенообразователь 6%, у другого 3%, у третьего –  1%).

Однако для стационарных систем изменение процента дозирования абсолютно лишняя функция, которая при это увеличивает стоимость и сложность эксплуатации. Ведь при проектировании закладывается жестко процент дозирования и исходя из него уже покупается пенообразователь и проектируются емкости для его хранения.

возможность испытаний дозатора без подачи пены в поток воды

Дозаторы как и любое изделие необходимо испытывать с определенной периодичностью. Тратить для испытаний пенообразователь – дорого и неэкологично.

Недостатки

В целом, дозатор достоен внимания, но, как вы могли убедится, его конструкция достаточно сложна. И особенности конструкции формируют особые требования к проектированию, монтажу и эксплуатацию. Важные указания описаны в руководстве по эксплатации (далее РЭ), но не выложены в открытый доступ. Вследствие этого, проектировщики не могут их учесть и часто совершают много критических ошибок. Недостатки можно устранить, предусмотрев дополнительные техничекие устройства: фильтра, редукционные клапаны и прочее. Но все эти дополнительные устройства стоят денег, занимают место в насосной, что необходимо учитывать при расчете стоимости.

Необходимость защиты от высоких объемных расходов воды

Дозатор очень чувствителен в превышению расхода воды. В РЭ этому уделяется особое внимание! Дозатор может быть перегружен, но на несколько секунд и не более чем 1,5-номинальным объемным расходом.

Повышенные расход могут возникнуть в следующих случаях:

  • в начальный момент времени работы установки пожаротушения при заполнении сухотрубной части дренчерных устновок пожаротушения;
  • вследствие неверного расчета гидравлической части установки;
  • из-за дополнительных расходов в зонах тушения от пожарных кранов.

Для защиты от высоких объемных расходов необходимо предусматривать специальные технические мероприятия. Если нужно написать о них подробнее – пишите в комментарии.

Высокие требования к фильтрации воды

Между барабаном и стальным корпусом дозатора, а также между лопастями и барабаном предусматривается крайне малый зазор поэтому, согласно РЭ необходимо фильтровать воды до частиц менее частиц песка. Любое посторонее включение, размером более 2-3 мм может привести в разрушению фторопластовых элементов.

Сломанный FireDos
Сломанный FireDos

Для защиты дозатора необходимо предусматривать фильтр со степенью фильтрации не более 1 мм.

Высокие требования к фильтрации пенообразователя

Плунжер еще более сложное изделие с прецизионной точностью:

Плунжер
Плунжер FireDos

Попадание посторонних элементов – сразу приводит к дорогостоящей поломке, а запчасти для замены поврежденных элементов придется ждать до четырех месяцев.

Часто на объектах мне приходилось видеть, как пенообразователь в еврокубах от завода изготовителя приходит с песком, ветками или опавшими листьями. Но даже если пену залили отфильтрованную, в плунжер может затянуть окалину, отслоившиеся части краски или металла, а также ржавчину.

Для защиты плунжеров необходимо предусматривать фильтр со степенью фильтрации не более 50 мкм. Этот фильтр нужно чистить, ведь при его заполнении будут расти потери на всасывание. Фильтр рекомендуется применять самоочищающийся.

Малая высота всасывания плунжеров

Согласно п 6.2.9 РЭ FireDos не должен работать дольше одной минуты в режиме сухого хода. При сухом ходе плунжера в головке насоса разрушаются из-за перегрева, возникающего в результате трения.

Для контроля заполнения всасывающей линии производитель рекомендует применять арматуру со смотровым стеклом.

Схема всасывающей линии

Также необходимо учитывать, что всасывание пенообразователя может быть прекращено из-за засорения фильтра на трубопроводе с пеной.

Вибрация при работе

Для дозатора необходимо правильно запроектировать опоры под дозатор. Кроме того, плунжеры создают вибрацию. Эта вибрация создает шум, а вибрация плюс неправильные опоры могут привести к  разрушению самого дозатора или трубопровода.

FireDos
Сломанный FireDos

При проектировании плунжеров нужно исполнять требования руководства по безопасности “Рекомендации по устройству и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов”:

Рекомендации по снижению вибрации трубопроводов
203. Для оборудования и трубопроводов, которые в процессе эксплуатации подвергаются вибрации, в проектной документации рекомендуется в целях безопасности предусматривать меры и средства по снижению вибрации и исключению возможности аварийного разрушения и разгерметизации системы.

Способы снижения и допустимые уровни вибрации, методы и средства контроля ее рекомендуется в целях безопасности определять в соответствии с требованиями национальных стандартов и других нормативных документов.

204. Для устранения вибрации трубопроводов от пульсации потока у поршневых машин рекомендуется в целях безопасности предусматривать установку буферных и акустических емкостей, обоснованную соответствующим расчетом, и в обоснованных случаях - установку специальных гасителей пульсации.

При работе нескольких компрессоров на общий коллектор буферные и акустические емкости рекомендуется устанавливать для каждой нагнетательной установки.

205. Конструкцию и габариты буферных и акустических емкостей для гашения пульсации, места установки рекомендуется в целях безопасности выбирать по результатам расчета.

В качестве буферной емкости для гашения пульсации допускается использовать аппараты, комплектующие компрессор (холодильники, сепараторы, маслоотделители и т.д.), при соответствующей проверке расчетом объема и места установки аппарата.

Понравилось? Поделитесь с коллегами!

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.