Обоснование использования пены для охлаждения высоконагретых технологических аппаратов при пожаре, страница 6

Таблица 4

Видно, что с увеличением кратности пены интенсивность снижения температуры уменьшается. Причем это уменьшение существенно до К = 40¸50. При больших кратностях пены интенсивность снижения температуры составляет »10%.

Различные аспекты поверхностного, пузырькового и пленочного кипения анализируются во многих работах. В них отмечается влияние на теплоотдачу при кипении стекающих пленок жидкости таких факторов, как интенсивность орошения, плотность теплового потока, состояние теплоотдающей поверхности и др. Так авторы [10], анализируя экспериментальные данные по изменению локальных коэффициентов теплоотдачи в диапазоне интенсивностей орошения G = 0,863 ¸ 2,18 кг/(м×с) и плотностей теплового потока q £ 1,42-10⁴ Вт/м² при t_oxл = 70 ¸ 95 °С, t_охл = 102 ¸115°С пришли к выводу, что местный и средний коэффициент теплоотдачи практически не отличаются от коэффициента теплоотдачи в режиме конвективного теплообмена. Там же указывается, что при больших q зависимость a от q становится более замет-

ной, а показатель степени в зависимости вида a ~ q^п может изменяться, в зависимости от различных условий, в пределах 0,2 ¸ 0,6.

Таким образом, теплоотдачу к кипящей пленке жидкости можно рассчитывать, как для конвективной теплоотдачи в диапазоне указанных плотностей орошения и тепловых потоков. Это тем более справедливо при сравнительном анализе охлаждения.

При охлаждении технологических аппаратов струями (локальное охлаждение) процессы теплообмена еще более усложняются по сравнению с охлаждением по всему периметру аппарата. При сравнительном анализе процессов локального охлаждения водяными струями и струями пены качественные соотношения будут такими же, как и при равномерном охлаждении. Количественно оценить процессы теплообмена при локальном охлаждении достаточно сложно.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что охлаждение технологических аппаратов пеной приводит к более "мягкому" охлаждению, по сравнению с охлаждением водой, что позволяет уменьшить термические напряжения в стенках технологических аппаратов. Аппараты, нагретые в условиях пожара до температур, не превышающих 150-200°С, можно охлаждать пенами низкой и средней кратности, а нагретые до температур выше 200°С следует охлаждать пенами средней кратности.

Литература

1. Гришин В.В. и др. Нагревание технологического оборудования при пожаре. В сб. "Пожарная защита объектов газоперерабатывающих и нефтехимических производств", М.; ВНИИПО, 1977, с 22 - 35,

2. Роев Э.Д. Экспериментальное исследование процесса пленочного охлаждения колонных аппаратов и арматуры в условиях пожара. Дис. канд. техн. наук, М.; 1979, 200 с.

3. Решетар Я. Исследование граничных условий для расчета огнестойкости строительных и технологических конструкций, омываемых. пламенем при пожаре. Дис. канд. техн. наук, М.; 1980, 163 с.

4. Гомозов А.В. Исследование граничных условий теплообмена для расчета огнестойкости плоских горизонтальных конструкций в условиях пожара. Дис. канд. техн. наук, М.; 1982, 176 с.

5. Романенко П.Н. и др. Теплопередача в пожарном деле. М.; ВИПТШ МВД СССР, 1969,425с.

6. Воронцов Е.Г., Тананайко Ю.М. Теплообмен в жидкостных пленках. Киев, 'Техника", 1972, 194 с.

7. Бадер Ю.А. Обоснование параметров тушения пожаров в кабельных туннелях пеной. Дис. канд. техн. наук, 1984, 182 с.

8. Качалов А. А. Гидравлические сопротивления при движении воздушно-механической пены по трубопроводам и пенные струи. Дис. канд. техн. наук, М.,1972, -183 с.

9. Волков М.П., Малофеев Н.И. Исследование физических свойств воздушно-механической пены. - В кн. Пены. Получение и применение, ч. 1 -

М., ВНИИПО МВД СССР, 1974, с 161 - 167.

10. Разработка рекомендаций по тепловой защите оборудования при аварийном нагреве. Отчет НПО "Энергия", М., 1977.