Tecnología de espuma de aire comprimido mejorada.

El método para producir continuamente espuma de gas comprimido,

preferiblemente espuma de aire comprimido,particularmente para la lucha contraincendios o para descontaminación, suministrando tanto gas comprimido,preferiblemente aire comprimido, y una mezcla de líquido, preferiblemente a gua, y al menos un agente espumante auna cámara de formación de espuma (5) que tiene una salida para proporcionar espuma, que comprende los pasosde:

- suministrar continuamente la mezcla del agente espumante y líquido a la cámara de formación de espuma auna primera presión constante y a un primer caudal de volumen constante;

- suministrar continuamente el gas comprimido a la cámara de formación de espuma a una segunda presiónconstante y a un segundo caudal de volumen constante;

- regular la presión de la espuma a la salida de la cámara de formación de espuma para mantener la presiónde mezclado de espuma en la cámara de formación de espuma constante; y caracterizado porque lapresión de la espuma se regula usando una válvula auto-operativa (6) conectada a la salida de la cámara deformación de espuma.

Tecnología de espuma de aire comprimido mejorada.

CAMPO DE LA INVENCION

La invención se refiere a un método para producir de forma continua espuma de gas comprimido, en particular espuma de aire comprimido y un sistema espuma de gas comprimido, en particular sistema de espuma de aire comprimido, en particular para extinguir fuegos así como una cámara de espuma particularmente adaptada para lo mismo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

Es conocido en la técnica la lucha contra el fuego con espuma de aire comprimido (CAF) . Típicamente, un agente espumante es añadido continuamente a un flujo de agua y el flujo resultante de la mezcla del agente espumante y agua es suministrado a una línea o cámara de formación de espuma a laque también se suministra presión de aire para generar espuma. La espuma que sale de la línea o cámara de formación de espuma pasa a través de una tubería rígida o flexible a una boquilla para expulsar la espuma en el fuego, La línea o cámara de formación de espuma, también diseñada como una cámara mezcladora o de mezclado, es habitualmente de un tipo estático, alternativamente llamado sin movimiento, es decir sin partes móviles.

Los sistemas de espuma de aire comprimido (CAFS) pueden ser móviles, por ejemplo cuando están montados en un vehículo de emergencia contra incendios. También pueden ser fijos, por ejemplo cuando se usan en sistemas de seguridad contra fuego fijos en túneles para el tráfico de coches y camiones.

Existen varias tecnologías para producir CAF que a menudo son muy diferentes entre sí.

Un problema importante para producir CAF es controlar de un modo apropiado el flujo de agua y el flujo de aire suministrado a la cámara de mezclado para proporcionar continuamente espuma que tenga las propiedades adecuadas para la lucha contra el fuego y que permanezca estable a lo largo del tiempo. El problema surge debido al hecho de que tanto el agua como el aire suministrados a la cámara de mezclado y las condiciones físicas en las tuberías y boquillas para transportar y expulsar la espuma pueden variar. En particular, las CAFS pueden ser suministradas con un flujo de agua, la presión y el caudal del cual pueden variar a lo largo del tiempo, por ejemplo, cuando se usan bombas de agua. Los sistemas móviles pueden ser usados con fuentes de agua como hidrantes disponibles en el punto de intervención y que por lo tanto pueden tener diferente características de presión y caudal. Además, la longitud y diámetro de las tuberías conectadas a la salida de la cámara de mezclado, el tipo de boquilla conectada en el extremo de la tubería, la extensión de la elevación de la tubería, el número de tuberías conectadas a la salida de las cámaras de mezclado, entre otros, pueden variar e influenciar las condiciones de trabajo de la cámara de mezclado y de este modo la calidad de la espuma.

Por lo tanto, se usan sistemas y procesos complejos para equilibrar la presión del agua y la presión del aire suministrados a la cámara de mezclado o para adaptar la presión del aire cuando la presión del agua varía.

La US-A-2004/0177975 divulga un CAFS que comprende un controlador de sistema para controlar una válvula de control del flujo de aire dependiendo de las señales proporcionadas por un caudalímetro de agua y un caudalímetro de aire con vista de mantener una proporción de flujo de aire a flujo de espuma basada en a la entrada de proporción ajustable del usuario.

La WO 2006/000177 divulga un CAFS en el que el aire comprimido es conducido a una línea de formación de espuma por un controlador de la presión de aire y por una válvula de control del caudal de volumen de aire. Además, la CAF producida fluye por un sensor de presión de espuma y una válvula operada electroneumáticamente, que forma un circuito de control de bucle cerrado para ajustar la consistencia de la espuma y consecuentemente la calidad de la espuma, al dispositivo de expulsión de espuma. El agua se alimenta en el sistema por un controlador de la presión de agua y es entremezclada con un agente espumante y un aditivo. La mezcla agente espumante-aditivo-agua fluye por una válvula de control del caudal de volumen de agua y la línea de formación de espuma en la que el aire comprimido es insertado a una presión y unos parámetros del caudal de volumen preestablecidos por la válvula de control del caudal de volumen. Este documento menciona que la calidad de la espuma de la CAF esparcida usando un dispositivo de expulsión de espuma depende del caudal y por lo tanto del tiempo de permanencia de la espuma en la línea de formación de espuma y enseña a controlarlo por la presión de la espuma determinada por un sensor de la presión de la espuma usando la válvula operada electroneumáticamente (control de la presión de la espuma) .

Sin embargo, este documento no da ningún detalle del modo de controlar los diferentes parámetros en particular la presión, el caudal de volumen y tiempo de permanencia/velocidades del aire, agua y espuma para asegurar que la cámara de mezclado proporciona continuamente espuma de buena calidad para extinguir incendios. Además, el control de bucle cerrado puede ser complicado de implementar.

La EP-A-1632272 divulga un CAFS para un túnel para el tráfico de coches y camiones. Este documento no trata con el problema de optimizar las condiciones de trabajo de la cámara de mezclado, sino con el problema de permitir la expulsión de espuma que tenga una buena calidad a pesar del hecho de que la espuma se transporta sobre tuberías largas. Por lo tanto, este documento enseña a ajustar automáticamente la presión de la espuma a una presión dada detrás de la cámara de mezclado con la vista de evitar que la presión de la espuma caiga por debajo de un valor determinado en el dispositivo de expulsión de espuma y proporcionar de este modo espuma consistente que todavía tenga propiedades de extinción altas. La presión de la espuma detrás de la cámara de mezclado se obtiene con una restricción de la sección transversal ajustable de la tubería por medio de una válvula controlada con respecto a un sensor de presión.

Sin embargo, este documento no trata con todos los problemas de controlar los diferentes parámetros, en particular la presión, el caudal de volumen y velocidades/ tiempo de permanencia del aire, agua y espuma para asegurar que la cámara de mezclado proporciona continuamente espuma de buena calidad para extinguir fuegos.

RESUMEN DE LA INVENCION

El problema de la invención es proporcionar una tecnología mejorada para producir CAF continuamente, o más generalmente espuma de gas comprimido, con una calidad constante y alta y que es simple de implementar particularmente para el propósito de extinguir fuegos o descontaminación de objetos.

Este objeto se consigue con un método como se define en la reivindicación 1.

Las realizaciones preferidas del método comprenden una o más de las características siguientes:

- regular la presión de la espuma en la salida de la cámara de formación de la espuma para mantener la presión de mezclado de la espuma en la cámara de formación de la espuma a un valor determinado;

- proporcionar la posibilidad de ajustar selectivamente el mencionado valor determinado;

- la válvula auto-operativa es una válvula de pellizco;

- la válvula auto-operativa está adaptada para regular la presión de la espuma en la salida de la cámara de formación de la espuma con respecto a una presión del aire objetivo aplicada a la válvula auto-operativa;

- usar un regulador de presión y un regulador del caudal de volumen para suministrar continuamente la mezcla de agente espumante y líquido a la cámara de formación de la espuma a una primera presión constante y a un primer caudal de volumen constante;

- usar un regulador de presión y un regulador del caudal de volumen para suministrar continuamente el gas comprimido a la cámara de formación de la espuma a un asegunda presión constante y a un segundo caudal de volumen constante;

- ajustar el primer caudal de volumen para causar que la velocidad superficial de la mezcla del agente espumante y el líquido en la cámara de formación de la espuma sea al menos 0, 3 m/s, y más preferiblemente al menos 2 m/s;

- ajustar el primer caudal de volumen para causar que la velocidad del flujo de la mezcla del agente espumante y el líquido en la cámara de mezclado no sea más de 3 m/s;

- ajustar el segundo caudal de volumen para causar que la velocidad superficial del gas comprimido en la cámara de mezclado sea al menos 0, 3 ms, y más preferiblemente al menos 2 m/s;

- ajustar el segundo caudal de volumen para causar que la velocidad superficial... [Seguir leyendo]

1. El método para producir continuamente espuma de gas comprimido, preferiblemente espuma de aire comprimido, particularmente para la lucha contraincendios o para descontaminación, suministrando tanto gas comprimido, preferiblemente aire comprimido, y una mezcla de líquido, preferiblemente agua, y al menos un agente espumante a una cámara de formación de espuma (5) que tiene una salida para proporcionar espuma, que comprende los pasos de:

- suministrar continuamente la mezcla del agente espumante y líquido a la cámara de formación de espuma a una primera presión constante y a un primer caudal de volumen constante;

- suministrar continuamente el gas comprimido a la cámara de formación de espuma a una segunda presión constante y a un segundo caudal de volumen constante;

- regular la presión de la espuma a la salida de la cámara de formación de espuma para mantener la presión de mezclado de espuma en la cámara de formación de espuma constante; y caracterizado porque la presión de la espuma se regula usando una válvula auto-operativa (6) conectada a la salida de la cámara de formación de espuma.

2. El método de acuerdo con la reivindicación1, comprendiendo además:

- regular la presión de la espuma en la salida de la cámara de formación de espuma para mantener la presión de mezclado de la espuma en la cámara de formación de espuma a un valor determinado.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 2, comprendiendo además:

- proporcionar la posibilidad de ajustar selectivamente el mencionado valor determinado.

4. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la válvula auto-operativa es una válvula de pellizco.

5. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la válvula auto-operativa está adaptada para regular la presión de la espuma en la salida de la cámara de formación de espuma con respecto a una presión de gas objetivo aplicada a la válvula auto-operativa.

6. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, usando un regulador de presión (2) y un regulador del caudal de volumen (4) para suministrar continuamente la mezcla de agente espumante y líquido a la cámara de formación de espuma a una primera presión constante y a un primer caudal de volumen constante.

7. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, usando un regulador de presión (1) y un regulador del caudal de volumen (3) para suministrar continuamente el gas comprimido a la cámara de formación de espuma a una segunda presión constante y a un segundo caudal de volumen constante.

8. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, comprendiendo el paso de:

- ajustar el primer caudal de volumen para provocar que la velocidad superficial de la mezcla de agente espumante y líquido en la cámara de formación de espuma sea al menos 0.3 m/s, y más preferiblemente al menos 2 m/s.

9. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, comprendiendo el paso de:

- ajustar el primer caudal de volumen para provocar que la velocidad superficial de la mezcla de agente espumante y líquido en la cámara de mezclado no sea más de 3 m/s.

10. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, comprendiendo el paso de:

- ajustar el segundo caudal de volumen para provocar que la velocidad superficial del gas comprimido en la cámara de mezclado sea al menos 0, 3 m/s, y más preferiblemente al menos 2 m/s.

11. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, comprendiendo el paso de:

- ajustar el segundo caudal de volumen para provocar que la velocidad superficial del gas comprimido en la cámara de mezclado no sea más de 3 m/s.

12. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, comprendiendo el paso de:

- ajustar el primer y el segundo caudales del volumen para proporcionar en la cámara de mezclado una proporción de la velocidad del gas relativa mayor que 0, 3, más preferiblemente mayor que o igual a 0, 4, todavía más preferiblemente mayor que o igual a 0, 5, pero no más de 0, 95, más preferiblemente no más de 0, 8 y más ventajosamente no más de 0, 75,

en donde la proporción de la velocidad del gas relativa, indicada R, se calcula con la siguiente fórmula:

en donde Vgas y Vlíquido se calculan con las siguientes fórmulas:

en donde:

VFRgas es el segundo caudal de volumen constante,

VFRlíquido es el primer caudal de volumen constante, y

S es la sección transversal hidráulica de la cámara de formación de espuma.

13. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, comprendiendo los pasos de:

- conectar un extremo de la tubería (8) a la salida de la cámara de formación de espuma, el otro extremo de la tubería estando conectado a un dispositivo de expulsión de espuma (9) ,

en donde la sección transversal hidráulica de la tubería es al menos igual o mayor que la sección transversal hidráulica del cámara de formación de espuma.

14. Un sistema de espuma de gas comprimido, preferiblemente un sistema de espuma de aire comprimido, que comprende:

- una cámara de formación de espuma (5) que tiene:

o un primer puerto de entrada (11) para suministrar gas comprimido, preferiblemente aire comprimido, a la cámara de formación de espuma,

o un segundo puerto de entrada (10) para suministrar una mezcla de líquido, preferiblemente agua, y al menos un agente espumante a la cámara de formación de espuma, y

o un puerto de salida (12) para la salida de la espuma; y

- una estructura de regulación de la presión (6, 7) conectada al puerto de salida (12) para mantener constante la presión de la espuma en la salida de la cámara de formación de espuma, caracterizado porque la estructura de regulación de la presión comprende una válvula auto-operativa (6) .

15. El sistema de acuerdo con la reivindicación 14, comprendiendo además un regulador de presión (2) y un regulador del caudal de volumen (4) parea suministrar continuamente la mezcla de agente espumante y líquido a la cámara de formación de espuma a una primera presión constante y a un primer caudal de volumen constante.

16. El sistema de acuerdo con la reivindicación 14 ó 15, comprendiendo además un regulador de presión (1) y un regulador del caudal de volumen (3) para suministrar continuamente el gas comprimido a la cámara de formación de espuma a una segunda presión constante y a un segundo caudal de volumen constante.

17. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, en donde la válvula auto-operativa (6) es una válvula de pellizco.

18. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 14 a 17, comprendiendo además una tubería (8) conectada a la salida de la cámara de formación de espuma, el otro extremo de la tubería estando conectada a un dispositivo de expulsión de espuma (9) , en donde la sección transversal hidráulica de la tubería es al menos igual o mayor que la sección transversal hidráulica de la cámara de formación de espuma.

19. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 14 a 18, diseñado para implementar el método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.