اصطلاح “ایروسل” در اواخر قرن نوزدهم توسط دانشمند اسکاتلندی توماس یانگ ابداع شد که از آن برای توصیف، معلقی ذرات مایع یا جامد در هوا استفاده کرد. فناوری آئروسل همچنان در حال تکامل است. تحقیقات در حال انجام بر درک نقش ذرات معلق در هوا در فرآیندهای آب و هوایی، کیفیت هوا و سلامت متمرکز است. امروزه ذرات معلق در هوا نقش مهمی در طیف وسیعی از کاربردها، از فرآیندهای صنعتی و حفاظت در برابر آتش گرفته تا محصولات مصرفی، ایفا می‌کنند.
از این رو، در این مطلب از مقالات گنجینه پاوان به بررسی سیستم اطفای حریق آئروسل می پردازیم.
آئروسل چیست ؟
ایروسل به تعلیق یا سوسپانسیون ذرات ریز جامد یا مایع در یک گاز، معمولاً به شکل یک غبار ریز یا یک اسپری اشاره دارد. این ذرات را می تواند با روش های مختلفی مانند استفاده از قوطی های آئروسل یا در نتیجه فرآیندهای طبیعی مانند فوران های آتشفشانی در هوا منتشر گردد.
معنی ایروسل
کلمه “aerosol” از دو کلمه یونانی “aero” به معنی هوا یا گاز و “sol” به معنای محلول یا تعلیق (solution) گرفته شده است. این اصطلاح اولین بار در اوایل قرن بیستم توسط دانشمندانی که در حال مطالعه پراکندگی ذرات یا قطرات معلق در یک محیط گاز بودند، ابداع شد.
کلمه “آئروسل” امروزه معمولاً برای توصیف ماده ای متشکل از ذرات یا قطرات ریز معلق در یک گاز، معمولاً هوا، استفاده می شود.
در زبان فارسی برای aerosol معادل “هواپخش” پیشنهاد شده است.
آیروسل به انگلیسی
آئروسل به انگلیسی به صورت aerosol نوشته می شود که همان طور که گفتیم از ترکیب واژه یونانی aero و سه حرف ابتدایی کلمه solution به معنی محلول ساخته شده است.
Aero + sol = Aerosol
تلفظ آئروسل
با توجه به ترکیب کلمه aerosol از دو بخش aero و sol (سه حروف اول کلمه solution به معنی محلول) باید آن را به صورت آئِروسُل تلفظ کرد.
تاریخچه فناوری ایروسل
توسعه فناوری آیروسل مدرن در قرن 19 آغاز شد و در طول سال ها به طور قابل توجهی تکامل یافت. اولین استفاده شناخته شده از دستگاهی شبیه آئروسل در سال 1790 بود که دانشمند انگلیسی جوزف پریستلی (Joseph Priestley) یک دمنده پنوماتیک برای اسپری آب گازدار برای استفاده در نوشیدنی ها اختراع کرد.
در اواسط دهه 1800، مخترع فرانسوی فرانسیس وول (Francis Wolle) یک سمپاش دستی برای استفاده از حشره کش های مایع ساخت. در اوایل قرن بیستم، سیستم های مشابه ایروسل اولیه برای درمان گلو بیماران، تجویز اسپری های بینی و حتی ارائه داروهای موضعی استفاده می‌شد.
پیشرفت حیاتی در فناوری ایروسل در سال 1926 زمانی که مهندس نروژی اریک روتیم (Erik Rotheim) اولین شیر آیروسل را به ثبت رساند. طراحی او اجازه انتشار کنترل شده مایعات یا گازها را با استفاده از هوای تحت فشار یا سایر پیشرانه ها می داد.
در دهه های 1930 و 1940، شرکت ها شروع به شناخت پتانسیل تجاری فناوری آئروسل کردند. اولین محصول تجاری آیروسل آفت کشی به نام “Pyrethrum Aerosol” بود که توسط شرکت آمریکایی Urban J. Gunter در سال 1943 معرفی شد.
فناوری آئروسل در طول جنگ جهانی دوم زمانی که ارتش ایالات متحده کاربردهای بالقوه آن را تشخیص داد، شتاب بیشتری گرفت. حشره کش های آیروسل برای محافظت از سربازان در برابر بیماری هایی مانند مالاریا و تیفوس مورد استفاده قرار گرفتند و شعله افکن های ایروسل برای عملیات نظامی ساخته شدند.
پس از جنگ جهانی دوم، فناوری آیروسل به سرعت پیشرفت کرد. شرکت ها شروع به توسعه محصولات آئروسل برای طیف گسترده ای از کاربردها، از جمله لوازم آرایشی، محصولات مراقبت شخصی، رنگ ها، روان کننده ها، پاک کننده های خانگی و غیره کردند.
در اواسط دهه 1970، نگرانی هایی در مورد اثرات زیست محیطی پیشرانه های آئروسل، به ویژه کلروفلوئوروکربن ها (CFC) مطرح شد. مشخص شد که CFC ها در تخریب لایه اوزون نقش دارند. این درک منجر به توسعه و اتخاذ پیشران های جایگزینی شد که آسیب کمتری برای محیط زیست دارند.
امروزه آئروسل ها به دلیل راحتی و سهولت استفاده در صنایع مختلف کاربرد فراوانی دارند. این فناوری همچنین با توسعه پیشرانه های جدید، سیستم های دریچه ای و فرمولاسیون هایی که برای محیط زیست ایمن تر هستند، پیشرفت کرده است.
انواع آئروسل
آئروسل ها می توانند طبیعی یا ساخته دست بشر باشند. آئروسل های طبیعی شامل خاکستر آتشفشانی، نمک دریا، گرده و ذرات گرد و غبار هستند. ایروسل های دست ساز را می توان از طریق مکانیسم های مختلفی تولید کرد، مانند قوطی های اسپری که یک غبار ریز یا اسپری مایع معلق در یک گاز پیشران تولید می کنند.
طیف متنوعی از انواع ایروسل وجود دارد که برخی از انواع رایج را در زیر آورده ایم:
اسپری آیروسل ها
آئروسل هایی هستند که محصول را به صورت یک غبار یا اسپری ریز آزاد می کنند، مانند دئودورانت ها، اسپری های مو و خوشبو کننده های هوا.
ایروسل های فوم
این آئروسل ها محصول را به صورت فوم آزاد می کنند، مانند کرم های اصلاح و فوم های پاک کننده.
آئروسل های پودری
این آئروسل ها محصول را به صورت پودر یا ذرات خشک آزاد می کنند که معمولاً در شامپوهای خشک و حشره کش ها یافت می شود.
کاربردهای ایروسل
آئروسل ها معمولاً در بسیاری از صنایع و محصولات روزمره به دلیل توانایی آنها در رساندن مؤثر مواد به صورت غبار ریز یا اسپری استفاده می شوند. برخی از کاربردهای متداول آئروسل عبارتند از:
محصولات مراقبت شخصی ایروسل
اسپری های آئروسل معمولاً برای محصولات مراقبت شخصی مختلف مانند دئودورانت ها، اسپری های مو، اسپری های بدن و ضد آفتاب استفاده می شوند.
آیروسل در محصولات خانگی
اسپری های آئروسل در خوشبو کننده های هوا، محصولات پاک کننده، حشره کش ها و روان کننده ها استفاده می شود.
رنگ ها و پوشش ها
قوطی های آیروسل اغلب برای رنگ ها، پرایمرها، لاک ها و سایر پوشش ها استفاده می شوند و راه مناسبی برای اعمال یکنواخت این مواد فراهم می کنند.
کاربردهای پزشکی ایروسل
ایروسل ها در دستگاه های استنشاقی برای رساندن دارو به طور مستقیم به سیستم تنفسی استفاده می شوند و درمان موثری را برای شرایطی مانند آسم ارائه می دهند.
آئروسل در صنعت خودرو
قوطی های آئروسل برای رنگ های خودرو، بازدارنده های زنگ زدگی، روان کننده ها و پاک کننده ها استفاده می شود.
صنایع غذایی
اسپری های آئروسل در محصولات غذایی مانند روغن های پخت و پز، خامه فرم گرفته و اسپری های پخت نچسب استفاده می شود.
کاربردهای کشاورزی ایروسل
اسپری های آئروسل در آفت کش ها، علف کش ها و کودها برای حفاظت و رشد محصول استفاده می شود.
ایروسل در آتش نشانی
کپسول های آتش نشانی اغلب از آئروسل ها برای پراکنده کردن مواد اطفاء حریق استفاده می کنند.
البته استفاده از سیتسم های اطفا حریق آیروسل توسط ما توصیه نمی شود!
تاریخچه سیستم اطفا حریق ایروسل
سیستم های اطفاء حریق آئروسل در مقایسه با سایر روش های اطفاء حریق سابقه نسبتاً جدیدی دارند. استفاده از آیروسل برای اطفاء حریق در دهه 1990 آغاز شد و از آن زمان به بعد در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گرفت.
اولین شکل اطفا حریق ایروسل در توسعه ژنراتورهای آئروسل جامد روی داد. این ژنراتورها در صنعت هوافضا برای محفظه های موتور که در آن سیستم های اطفای حریق سنتی ناکارآمد یا غیرعملی بودند، استفاده می شد. آیروسل جامد با فعال شدن یک بار الکتریکی یا آغازگر حرارتی به کار گرفته شد و گازهای غیرسمی تولید کرد که به سرعت آتش را فرو نشاند.
در اوایل دهه 2000، استفاده از آیروسل های گازی برای اطفاء حریق مورد توجه قرار گرفت. ذرات آئروسل در منطقه حفاظت شده رها شدند و ابری از عوامل خاموش کننده ایجاد کردند که با قطع واکنش زنجیره ای شیمیایی یا خنک کردن محیط اطراف، آتش را خاموش می کند. این فناوری عمدتاً در صنایع نظامی، هوانوردی و دریایی مورد استفاده قرار گرفت.
مکانیسم عمل اطفا حریق آئروسل
سیستم اطفای ایروسل با انتشار یک غبار ریز یا مه عامل خاموش کننده در منطقه آسیب دیده عمل می کنند که با حذف اکسیژن یا خنک کردن آتش باعث خفه شدن آتش می شود.
عوامل آیروسل مورد استفاده برای اطفا می توانند متفاوت باشند، اما معمولا غیرسمی و سازگار با محیط زیست هستند. نمونه هایی از عوامل آیروسل معمولی شامل ترکیبات پتاسیم، دی اکسید کربن و گازهای بی اثر مانند نیتروژن یا آرگون است. این عوامل تحت فشار در یک قوطی یا ظرف ذخیره می شوند.
وقتی که آتش شناسایی می شود، مکانیسم اطفاء حریق آئروسل به صورت دستی یا خودکار فعال می شود. پس از فعال شدن، فشار داخل قوطی آزاد می شود و عامل ایروسل را از طریق نازل ها یا منافذ داخل ظرف خارج می کند. این عامل به صورت ابر یا غبار ابر مانند پخش می شود و به سرعت منطقه را پر می کند.
هنگامی که عامل آئروسل پراکنده می شود، پوششی روی آتش ایجاد می کند و غلظت اکسیژن را در اطراف آن کاهش می دهد. این فرآیند احتراق را مهار می کند و منجر به فرونشاندن یا خاموش شدن آتش می شود. علاوه بر این، غبار آئروسل می تواند به خنک کردن منطقه اطراف کمک کند و از توانایی گسترش آتش جلوگیری کند.
کاربردهای اطفای حریق آئروسل
سیستم های اطفای حریق آیروسل در خاموش کردن سریع و کارآمد آتش موثر هستند. البته به حجم آتش و مواد کاربردهای رایج این سیستم اطفا حریق عبارتند از:
- مراکز داده
- سرورها و امکانات مخابراتی
- تاسیسات صنعتی
- کابینت های برق و اتاق های کنترل
- کاربردهای دریایی و فراساحلی
- وسایل نقلیه و حمل و نقل
- ساختمان ها و موزه های تاریخی
به طور کلی، سیستم های اطفاء حریق ایروسل همه کاره هستند و طیف گسترده ای از کاربردها را در صنایع مختلف که ایمنی در برابر آتش در آنها اهمیت دارد، دارند. توانایی آنها در سرکوب سریع آتش سوزی بدون ایجاد خسارت اضافی، آنها را به انتخابی مؤثر و قابل اعتماد برای حفاظت در برابر آتش تبدیل می کند.
خاموش کننده آیروسل دستی
خاموش کننده آئروسل دستی نوعی کپسول آتش نشانی است که از مواد شیمیایی آیروسل شده برای سرکوب و خاموش کردن آتش استفاده می کند. این دستگاه قابل حمل و جمع و جور است که معمولاً در خانه ها، ادارات و وسایل نقلیه استفاده می شود.
کپسول های آتش نشانی آئروسل معمولاً فقط در آتش سوزی های مقیاس کوچکتر مؤثر هستند و ممکن است برای آتش سوزی های بزرگتر یا شدیدتر مناسب نباشند. آنها عمدتاً برای آتش سوزی های کوچک الکتریکی، آتش سوزی مایعات قابل اشتعال و آتش سوزی های عمومی طراحی شده اند.
مزایا و معایب سیستم اطفا حریق ایروسل
این سیستم اطفا نیز مثل سایر سیستم ها دارای برخی مزایا و معایب است که در ادامه به بررسی آنها می پردازیم.
مزایای سیستم اطفاء حریق آئروسل
1. اثربخشی
2. کارایی (در موارد کنترل شده)
3. غیر آسیب رسان (به برخی تجهیزات الکترونیکی)
4. صرفه جویی در فضا
معایب سیستم اطفاء حریق آیروسل
1. سمیت در شرایط خاص: اگر آیروسل به مقدار زیاد یا برای مدت طولانی استنشاق شود، ممکن است باعث مشکلات سلامتی شود. تهویه مناسب و اقدامات ایمنی باید برای به حداقل رساندن این خطر انجام شود.
2. محدودیت های پراکندگی: سیستم های اطفاء حریق ایروسل ممکن است در فضاهای باز و بزرگ با مشکل مواجه شوند، زیرا ممکن است ذرات ریز قبل از رسیدن به آتش پراکنده شوند. آنها برای مناطق بسته ای که آئروسل را می توان به طور موثری در خود نگه داشت و متمرکز کرد، مناسب تر است.
3. قابلیت استفاده مجدد محدود: پس از فعال شدن، مواد خاموش کننده ایروسل را نمی توان به راحتی دوباره استفاده کرد یا دوباره شارژ کرد. ممکن است سیستم نیاز به تعویض کامل داشته باشد که منجر به هزینه های اضافی می شود.
4. محدودیت های دما: سیستم های اطفاء حریق آئروسل ممکن است برای آتش سوزی در محیط های با دمای بسیار بالا مناسب نباشند. کارایی عامل خاموش کننده ممکن است کاهش یابد و ممکن است اقدامات خنک کننده اضافی برای مهار کامل آتش مورد نیاز باشد.
در یک ارزیابی کلی می توان گفت که سیستم اطفا حریق ایروسل به دلیل عدم نیاز به لوله کشی، نازل یا پمپ، و کیفیت و سرعت بالای اطفا، برای استفاده در فضاهای بسته (که افراد در آن حضور مداوم) ندارند مثل اتاق های سرور، کابینت های برق، موزه ها و تاسیسات صنعتی گزینه ای مناسب و صرفه است.
برندهای شاخص ایروسل
از برندهای خارجی شاخص سیستم اطفا حریق آئروسل می توان به موارد زیر اشاره کرد:
-
- Stat-X
-
- FirePro
-
- Fike
-
- Chemours
-
- Kidde-Fenwal
قیمت اطفا حریق آیروسل
علاوه بر برند، عوامل دیگری مثل روش فعال سازی، خواص و ترکیب خاموش کننده، سطح پوشش و توزیع، اندازه و نوع سیستم، طراحی محفظه، استانداردها و شرایط تعمیر و نگهداری در قیمت نهایی سیستم اطفا حریق ایروسل موثر هستند.
برای دریافت مشاوره درباره انتخاب خرید و استعلام قیمت سیستم اطفا حریق آیروسل و همچنین قیمت کپسول آتش نشانی ایروسل می توانید با کارشناسان گنجینه پاوان تماس حاصل فرمایید.
منبع:
