РЕГЕНЕРАТИВНЫЙ ПАТРОН
REGENERATIVE CARTRIDGE

Изобретение относится к устройствам, применяющимся для дыхательных аппаратов, а также регенерации воздуха герметичных объектов, и может быть использовано при разработке и изготовлении дыхательных аппаратов, установок и систем регенерации воздуха герметичных объектов, например подводных лодок, защитных сооружений и других герметичных объектов.
Известен регенеративный патрон для дыхательного аппарата (патент ФРГ №2635376, кл. А62В 21/00, опубл. 9.02.78). Этот патрон имеет корпус, внутри которого располагаются сетки, между которыми засыпан регенеративный продукт на основе перекисей щелочных металлов, и центральную трубку с расположенными по периметру отверстиями для прохода воздуха. Сетки выполнены из газопроницаемого материала. Регенерируемый воздух по патрубку в крышке патрона поступает в пространство над слоем продукта, далее проходит как через продукт, в направлении последнего слоя, так и через отверстия в центральной трубке. При этом поток разделяется на две части, а затем соединяется в центральной трубке, проходит через нее и выходит через выходной патрубок.
Такое конструктивное выполнение приводит к наличию значительного неиспользованного объема, обусловленного величиной диаметра центральной трубки. При уменьшении этого размера возрастающая толщина слоя влечет за собой понижение степени отработки регенеративного продукта.
Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик патрона.
Технический результат заключается в повышении степени использования регенеративного продукта.
Технический результат достигается тем, что в регенеративном патроне, содержащем корпус с размещенным в нем регенеративном продуктом, крышку, входной и выходной патрубки, регенеративный продукт размещен в концентрично расположенных в корпусе кассетах, разделенных кольцевыми зазорами, при этом зазоры закрыты с торцов и сообщаются между собой переходными отверстиями, расположенными радиально в слое регенеративного продукта. Входной патрубок размещен на боковой поверхности корпуса. При этом толщина регенеративного продукта в кассете не должна превышать 45-55 мм, а ширина кольцевого зазора составляет 0,11-0,33 толщины слоя регенеративного продукта в кассете, причем ширина кольцевого зазора между корпусом и наружной кассетой в 1-2 раза больше ширины кольцевого зазора между соседними кассетами. Кольцевые зазоры и переходные отверстия образуют воздуховод. Указанное соотношение размеров слоя и кольцевого зазора обуславливает определенное соотношение аэродинамических сопротивлений в течение всего времени работы регенеративного патрона. Каждое последующее переходное отверстие расположено диаметрально противоположно предыдущему, а входной патрубок диаметрально противоположен переходному отверстию наружной кассеты.
Изобретение поясняется чертежами, на которых
фиг.1 - общий вид регенеративного патрона;
фиг.2 - поперечный разрез регенеративного патрона (вид сверху).
Регенеративный патрон имеет корпус 1 (см. фиг.1), крышку 2, днище 3, концентрично расположенные кассеты 4, 5, 6 с регенеративным продуктом 7. Стенки кассет выполнены из газопроницаемого материала (например, из плетеной или колотой сетки). Каждая кассета снабжена радиально расположенным переходным отверстием 8, 9, 10 (см. фиг.2). Кольцевой зазор 11, образованный корпусом 1 и кассетой 4, кольцевые зазоры 12, 13, образованные кассетами 4 и 5 и кассетами 5 и 6 соответственно, вместе с переходными отверстиями 8, 9, 10 и центральным полым цилиндром 14 образуют закрытый с торцов воздуховод 16, по которому движется регенерируемый воздух. Переходное отверстие 8 расположено диаметрально противоположно входному патрубку 15. Переходные отверстия 8, 9, 10 также диаметрально противоположны. Движение воздуха показано стрелками на фиг.2. Воздух поступает в регенеративный патрон через входной патрубок 15, проходит по воздуховоду 16 и через кассеты 4, 5 и 6. Далее регенерированный воздух поступает в центральный полый цилиндр 14 и через выходной патрубок 17 (см. фиг.1) выходит из патрона. В регенеративном патроне такой конструкции воздух по одному кольцевому зазору движется в двух направлениях, омывая кассеты, и в то же время проходит через регенеративный продукт.
В начальный момент времени работы изделия, когда аэродинамическое сопротивление слоя регенеративного продукта 7 в радиальном направлении меньше сопротивления воздуховода 16, большая часть регенерируемого воздуха проходит через продукт 7, а меньшая идет по воздуховоду 16, омывая кассеты. Зона наиболее активной работы продукта находится в кассете напротив места выхода воздуха. В процессе регенерации вследствие химических превращений, сопровождающихся изменением объема продукта и его структуры, аэродинамическое сопротивление наиболее нагруженного участка возрастает, что является причиной последующего перераспределения потока, при котором регенерируемый воздух, проходя по воздуховоду 16, минует участок кассеты, имеющий высокое сопротивление, и вступает в контакт с малоотработанным регенеративным продуктом соседнего участка. То есть в процессе регенерации воздуха происходит перемещение наиболее активной зоны работы продукта. Наличие переходных отверстий 8, 9, 10 в слое регенеративного продукта 7 обеспечивает поступление регенерируемого воздуха в каждый кольцевой зазор для взаимодействия с содержимым каждой кассеты. Поэтому достигается практически полная отработка регенеративного продукта в каждой кассете при несущественном росте аэродинамического сопротивления изделия. Обусловленная конструкцией воздуховода развитая поверхность теплоотдачи в свою очередь является фактором, способствующим увеличению степени использования регенеративного продукта. Таким образом, предлагаемая конструкция регенеративного патрона позволяет повысить степень использования регенеративного продукта.