Приготовление пены

Приготовление пены

Особенности пенообразующей жидкости не позволили использовать в качестве пеногенераторов обычные пенные огнетушители. Во время проведения экспериментов испытывались различные пенообразующие составы и в соответствии с предъявляемыми к ним требованиями менялась и конструкция пеногенератора. Используемая в огнетушителях пенообразующая жидкость обладает малой вязкостью, что создает затруднения при ее перекачке и приготовлении пены. В то же время выбранные нами антикоагуляторы чрезвычайно сильно увеличивают вязкость такой жидкости. В зависимости от типа и концентрации стабилизирующего вещества вязкость может меняться в пределах от 1 до 1 000 000 спз; таким образом, приготовить пену, имеющую желаемый коэффициент разложения, с помощью стандартных пеногенераторов чрезвычайно трудно.

Коэффициент разложения пены можно изменять, меняя соотношение поступающей в вентилятор пенообразующей жидкости и воздуха. Пределы изменения коэффициента разложения ограничиваются вязкостью жидкости и падением давления в системе. Пеногенератор испытывался при температурах до -65° F и показал удовлетворительные результаты.

Несмотря на вполне приемлемое качество изготовляемой им пены, производительность прибора все же сравнительно невелика; при желании ее можно увеличить, установив более мощный насос и вентилятор.

Исследование пены в широких масштабах. Проведение испытаний делится на два крупных этапа. В последней серии три наиболее важных (заключительных) опыта были проведены в помещении, имитирующем любые условия погоды, Климатологической лаборатории Военно-воздушной базы Эглин во Флориде. Все испытания проводились на специально подготовленном образце льда площадью 6×4 фута и толщиной 57г фута. Лед размещался в специальном металлическом резервуаре; поверхность его была разделена на три части.

Опыт №1. Температура в помещении, где проводился эксперимент, поддерживалась равной -650° F. При этой температуре изготовлялась и наносилась на поверхность льда пена. Коэффициенты разложения составов А, В я С были соответственно 41, 22 и 16. Температура -65° F удерживалась в течение 9 час: за это время пена полностью замораживалась, причем внешний вид ее практически не изменялся, только по краям наблюдалось значительное сжатие пенного покрытия. После этого под каждой из трех секций на высоте 500 мм зажигалась электрическая лампа на 300 вт. Спектр ламп — близкий к солнечному. Интенсивность создаваемого каждой лампой потока тепла около 0,71 кал/см2  мин. При этом рефрижераторная система выключалась и температура в помещении поднималась до -2,2° С. Покрывающая лед пена на всех трех секциях поверхности полностью разложилась за 12 час прогрева лампами. Результаты опыта говорят о том, что замороженная пена разлагается при быстром таянии. В процессе проведения эксперимента также выяснилось, что надежно работает при -65° F.

Опыт № 2. Состав пены, которой были залиты три секции ледяной поверхности, сохранен без изменений. Коэффициент разложения пены 26 — в секции Л, 16 в секции Б и 12 в секции С. Температура помещения в течение всего времени проведения эксперимента поддерживалась равной + 22° F. В качестве источника тепла использовался софит с лампами солнечного света. Интенсивность потока тепла на поверхности пены была около 0,71 кал/см2  мин. Через 7 час после начала эксперимента слой пены в секции А осел до 17г дюйма, и поверхность его стала слегка ноздреватой. В секции В пена, стабилизированная 2% Dow ЕТ-460-4, осела до 1 дюйма, однако ноздреватость здесь практически не наблюдалась. Стабилизированная 4% Dow ЕТ-460-4 пена в третьей (С) секции каким-либо видимым изменениям не подвергалась. Замерзания пены ни в одной из секций не наблюдалось.

Через 14 час пена из 6%-ного Mearlfoam (секция А) разложилась на 40%. В секции В пена разложилась на 20%; в секции С пена, стабилизированная 4% FJow ЕТ-460-4, осталась почти в том же состоянии, что и в начале опыта. Здесь наблюдалась только небольшая усадка; разложения пены или появления ноздреватости не возникло.

Через 22 час иена в секции А осела и разложилась приблизительно на 60%, а в секции В — на 50%; в секции С пена все еще находилась в хорошем состоянии; усадка покрытия составляла всего около 10%. К этому времени пена, стабилизированная 2 и 4% Dow ЕТ-460-4, в значительной степени обезводилась и приобрела характерное для сухой пены строение. На этом испытание было прервано. Ход изменений температуры пены и льда. После включения ламп солнечного света температура поверхности пенистого покрытия быстро возросла до + 75° F. Температура льда возрастала более медленно и увеличилась с +22°F в начале опыта до +25°F в конце его. Температура пены (внутри слоя)  составляла около 32° F; разность между температурами верхней и нижней поверхности достигала 43° F, что характеризует хорошие теплоизоляционные свойства пены.

Опыт № 3. Лед, на поверхности которого проводились испытания, был погружен в пену, содержащую 4% Dow ЕТ-460-4, таким образом, что свободной оставалась только его верхняя сторона. После этого три секции верхней поверхности были покрыты слоем пены так же, как и в опыте № 1. Коэффициенты разложения пены, покрывающей участки А, В и С, соответственно 22, 13 и 9. В течение 8 час после начала опыта температура помещения поддерживалась +22° F. За это время ни на одном участке существенных изменений в состоянии пенного покрытия не произошло. Далее температуру помещения увеличили до +100°F. При этой температуре и относительной влажности 95% лед выдерживался еще в течение 12 час; в результате оказалось, что пена, не содержащая антикоагулятора (секция А), разложилась и стекла на 90%. Покрытие из пены, включающей 2% Dow ЕТ-460-4, разрушилось на 80%. В то же время слой пены, содержащей 4% Dow ЕТ-460-4, лишь дал усадку на 15% первоначального размера, и каких-либо видимых признаков разложения пены не было. Когда пена была удалена, оказалось, что поверхность льда сохранила свою форму. Небольшое таяние наблюдалось только на том участке, который был покрыт пеной, не имеющей в своем составе антикоагулятора. Изменение температуры пены и льда в процессе эксперимента приводится. Увеличение температуры помещения с 22 до 100° F привело к резкому возрастанию температуры на поверхности пены — до 90° F, однако температура льда за время эксперимента оставалась приблизительно одной и той же, а именно 28° F. В то же время температура самой пены медленно повышалась; особенно температура пены возросла на участке А, где не было антикоагулятора. Здесь за 4 час температура пены увеличилась до 100° F и сравнялась с температурой помещения. Причина этого заключается в том, что такая пена обладает наименьшей стабильностью и быстро разлагается.

Читайте так же:

Комментарии запрещены.