По способам пенообразования аппаратуру для получения воздушно-механических противопожарных пен можно разделить на следующие группы: устройства, в которых пена образуется при барботировании воздуха через раствор пенообразующего вещества; воздушно-пенные стволы, работающие по принципу соударения струй раствора; пенпгенераторы, в которых ценооб­разование происходит на сетках.

Аппараты, основанные па барботировании воздуха, обычно имеют большой объем резервуара (300—500 л), они использу­ются как стационарные или передвижные. Такие аппараты предназначены для ликвидации пожара неквалифицированным персоналом па рабочих местах до прибытия пожарной команды. Для получения пены в аппарат подают воздух под давлением до 3-105 Н/м2. Пена заполняет свободное пространство резер­вуара, устремляется в пепопровод н по рукавной липпн выбра­сывается наружу в виде струи. Аппараты барботажного тпга генерируют пену кратностью более 20, дальность полета струн такой пены составляет 12—15 м.

Большее распространение получили воздушно-пенные ство­лы струйного типа, принцип работы которых заключается в следующем (рнс. 63). Пепообразующнй раствор под давлением от пасоса по шлангу поступает в 3—4 жидкостных распыли:с-

Рйстдор

Рнс. 63. Схема воздушно-пепного ствола струнного типа.

Ля, расположенных под определенным углом к оси ствола так, что при истечении струи сходятся в одной точке. При взаимном ударе струй происходит распыление раствора. Последний сме­шивается с воздухом, который за счет разрежения в диф |)узоре засасывается туда через отверстия в стволе. Образующаяся в результате интенсивного перемешивания раствора и воздуха пена выбрасывается через трубу. В стволы этого типа можно принудительно вводить сжатый воздух, однако на практике этот прием пока не используется.

Пенообразователь с водой можно смешивать как в отдель­ном резервуаре заблаговременно, так и непосредственно в ге­нераторе. В последнем случае жидкий пенообразователь или его концентрированный раствор из резервуара дозированно по­дают за счет разрежения в диффузоре в струю воды. Дозиро­ванную подачу пенообразователя из резервуара иногда осу­ществляют с помощью гибкой диафрагмы.

В стационарных установках струйного типа используют так­же лопастные насосы, подающие в пенопровод генератора рас­твор пенообразователя и одновременно эжектирующие воздух. Подача пенообразователя и воздуха может осуществляться раздельно.

Особенностью генератора струйного типа является относи­тельно небольшая кратность образуемой им пены. Это объяс­няется тем, что объем эжектируемого воздуха незначителен. Однако положительное качество генераторов этого типа (боль­шая дальность полета струи пены прн относительно небольших давлениях) обеспечивает их широкое распространение.

Пенообразование на сетках является единственным спосо­бом получения высокократной пены, и поэтому этот способ ши­роко применяют для генерирования пены, предназначенной для тушения пожаров, подавления пылеобразования и других целей. Имеется несколько разновидностей устройств подобного типа. Чаще всего пенообразующий раствор под давлением поступает па сетку через распылитель в виде капель (рис. 64). Поток воздуха, эжектируемый струей раствора или подаваемый прину­дительно с помощью вентилятора, предварительно перемеши­вается с распыленным раствором перед сеткой (для этого в не­которых конструкциях предусмотрен диффузор) и выдувает на сетке пузырьки пены. В аппаратах других конструкций на сет­ку, орошаемую водным раствором пенообразователя, подается мощный поток воздуха, который и обеспечивает получение пены.

Кратность образующейся пены при этом способе пенообра­зования может достигать 1000 и более и в основном определя­ется размерами ячеек сетки, степенью дробления струи раство­ра, а также параметрами воздушного потока (расходом и ско­ростью).

Вентилятор для подачи на сетку воздуха работает, как пра­вило, автономно. Пеногенераторы с вентилятором более гро-

Моздки, чем те, в которых воздух поступает в результате эжек - тирования его потоком раствора. Поэтому в некоторых обра - цах генераторов с вентилятором используется водяная турбин - ка, подключенная параллельно к линии, подводящей раствор пенообразователя в распылительные насадки [272]. В генера­торе такого типа подача раствора к насадкам и турбинке осу­ществляется независимо. На линии подачи раствора установлен специальный вентиль, позволяющий отключать подачу раство­ра к распылителям, а линия, по которой в этом случае проте­кает раствор через турбинку, соединяется с основным резервуа­ром, куда и возвращается раствор. Такой генератор можно ис­пользовать также для отсоса дыма из помещений. Производи­тельность по дыму некоторых генераторов, используемых в ка­честве дымососов, составляет 285 м^/мин [273].

Образование пены с помощью сеток происходит только прн определенном интервале скорости потока воздуха, предельные значения которого зависят от концентрации пенообразователя и размеров ячеек сетки.

Наиболее важными характеристиками пеногенераторов и получаемой пены являются производительность пепогенерато - ра, кратность пены и дальность полета пенной струи. В зави­симости от места установки прибора и его назначения разрабо­таны различного рода ручные, переносные, передвижные и ста­ционарные пеногенераторы производительностью по пене от 10 л/с (для пенных огнетушителей) до 15000 л/с.

Кратность генерируемой пены зависит от многих факторсв. Особенно значительное влияние оказывает давление раствора. Установлено, что для воздушно-пенны;: стволов (см. рис. 63) Существует оптимальное давление, обеспечивающее получение пены наибольшей кратности. Это давление составляет около 4-Ю5 Н/м2. Кроме давления на кратность пены влияют природа

И концентрация пенообразователя, условия внешней среды, осо­бенно температура, а также концентрация солей в используе­мой воде. Для исключения влияния солей разработаны пенооб­разователи, обеспечивающие получение высокократной пены на морской воде [273].

Отечественными и зарубежными специалистами разработа­ны пеногенераторы, дающие возможность регулировать крат­ность пены в широких пределах. В одной из моделей пеноге- нератора такого типа на наружной поверхности трубы разме­щена группа насадок, при вращении которых образуется факел распыленного раствора, направленный на сетку. Насадки имеют выходные отверстия различных форм для получения факела то­го или иного вида. Этим достигается лучшее перемешивание частиц раствора с воздухом. Изменением скорости вращения насадок и расхода раствора через них можно регулировать кратность получаемой пены.

Дальность полета струи пены с повышением кратности уменьшается, так как при этом сокращается ее плотность. Очень легкие высокократные пены (кратность около 1000) падают не­посредственно у ствола. Поэтому для доставки их к очагу пожа­ра используют пеноводы, выполненные нз пластиков. Дальность перемещения пены по такой трубе зависит от мощности элект­родвигателя, вращающего вентилятор, и развиваемого им давле­ния. Разработаны пеногенераторы, способные подавать пену по пластиковой трубе диаметром около 1 м на высоту до 30 м и более. Некоторые современные типы пеногенераторов высоко­кратной пены дают вертикальную струю более 15 м [274]. Дальность полета пенных струй малой и средней кратности зна­чительно больше.

Разработан [278] центробежно-осевой динамический пеноге - нератор, позволяющий получать пены в широком интервале кратности, но с узким интервалом диаметров пузырьков (100— 120 мкм). Действие этого генератора основано на том, что еди­ничный пузырек отрывается под суммарным действием различ­ных сил на ранней стадии его формирования, и поэтому основ­ное влияние на размер пузырька оказывает диаметр отверстия трубчатых капилляров. В динамическом пеногенераторе гидро­динамические условия пенообразования изменяются путем изме­нения числа оборотов барботажного барабана (рис. 65). Пено - образующий раствор через муфту 5 поступает во вращающийся барботажный барабан 2 и распределяется в нем в виде цилинд­рического слоя. Воздух проходит через капиллярные диспе' га - торы и цилиндрический слой раствора, образующаяся пена уда­ляется из барабана по трубе.

Конструктивное усовершенствование пеногенераторов на­правлено на снижение степени разрушения перемещаемой пены, увеличение дальности ее транспортировки, улучшение качества пены. Увеличение дальности полета струи пены достигается, например, созданием кольцевого зазора между внутренней стен-

Кой корпуса (и соответственно пакета сеток) и движущимся потоком пены. Свободный воздух, образуя вокруг пенной массы воздушную оболочку, предотвращает разрушение пены о стенки. Диспергирование пены с помощью радпальпо расположенных вращающихся «ершиков» обеспечивает получение пузырьков пены диаметром 0,2—2 мм.

Для снижения сопротивления потоку пены в устройствах ста­ционарного типа сетка или пакет сеток выполняют с гофрами, причем для увеличения кратности пены такие устройства снаб­жают вентиляторами [276].

В табл. 8 приведены основные характеристики некоторых ле - ногенераторов, применяемых для тушения пожаров и подавле­ния пылеобразования.