ВЕНТИЛЯЦИОННЫЙ КОМПЛЕКС
VENTILATION SYSTEM

Изобретение относится к устройствам удаления продуктов, образующихся при сварке, пайке или от иных точечных источников выделения вредных веществ, и может быть использовано при сварке, предпочтительно, в стесненных условиях.
Известны переносные вентиляционные агрегаты для нестационарных постов (патент РФ №2180080, МПК F24F7/06, 2002 г. и патент РФ №2212593, МПК F24F7/06, 2003 г.).
Недостатком данных систем является невозможность контролирования достижения санитарно-гигиенических норм качества воздуха в рабочей зоне и в зоне дыхания сварщика из-за отсутствия системы мониторинга концентрации загрязняющих веществ и параметров микроклимата.
Наиболее близким по выполнению является техническое решение системы вентиляции промышленного предприятия, включающее вытяжной воздуховод загрязненного воздуха, в который включен вентилятор с электродвигателем, снабженный регулятором расхода воздуха, соединенным с датчиком концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны и с преобразователем частоты вращения электродвигателя вентилятора (патент на изобретение РФ №2275557, МПК F24F1/00, 2005 г.).
Недостатками вентиляционной системы являются возможность регистрации концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны только для стационарных рабочих мест, где традиционно используют два типа вентиляции: общеобменную и местную, и невозможность контроля в передвижных (мобильных) вентиляционных установках, в том числе в стесненных условиях.
Техническим результатом изобретения является улучшение обеспечения санитарно-гигиенических требований при работе сварщиков в нестационарных объектах, особенно в стесненных условиях.
Технический результат достигается тем, что вентиляционный комплекс включает вентилятор, соединенный через блок управления с установленными в зоне дыхания датчиками измерения содержания вредных веществ и температуры, и воздуховод с возможностью его передвижения, при этом блок управления выполнен с возможностью регистрации содержания вредных веществ и температуры и их анализа (сравнение концентрации вредных веществ с ПДК и регистрируемой температуры с допустимой), и с возможностью выполнения команды изменения расхода воздуха.
Вентилятор может быть выполнен с возможностью работы или в режиме подачи воздуха, или в режиме отсасывания воздуха или в том и другом режиме.
В предпочтительном варианте датчики измерения крепятся на защитной маске.
Блок управления может быть выполнен с возможностью подачи сигнала предупреждения о необходимости отключения сварочного аппарата.
Регистрация блоком управления содержания вредных веществ и показаний температуры при наличии возможности выполнения команды, изменяющей расход воздуха, позволяет при высокой концентрации вредных веществ и температуре выше допустимой увеличить расход воздуха (подачи или отсасывания), а в предпочтительном варианте при наличии возможности выполнения соответствующей команды при критических состояниях подать сигнал предупреждения о необходимости отключения сварочного аппарата.
В предпочтительном варианте вентиляционный комплекс содержит в зоне дыхания дополнительно датчик измерения количества кислорода, а блок управления выполнен с возможностью регистрации количества кислорода и подачи команд изменить производительность вентилятора или прекратить выполнение работ при достижении критического значения.
В предпочтительном варианте соединение вентилятора через блок управления с датчиками может быть выполнено в виде оптико-волоконного кабеля, вплетенного в страховочный канат, а блок управления команд выполнен с возможностью подачи звукового сигнала при повреждении страховочного каната оптико-волоконного кабеля, оболочки воздуховода и оптико-волоконного кабеля.
Оптико-волоконный кабель позволяет уменьшить помехи, а следовательно, улучшить качество сигнала, предоставляет возможность измерения параметров и возможность контроля целостности страховочного каната и оболочки воздуховода (при нарушениях целостности страховочного каната, целостности оптико-волоконного кабеля и целостности оболочки воздуховода поступает сигнал прекращения работ при наличии возможности выполнения такой команды).
В предпочтительном варианте соединение вентилятора через блок управления с датчиками может быть выполнено посредством радиосигналов.
В предпочтительном варианте выход воздуховода снабжен датчиком или меткой, соединенным с блоком управления, а зона дыхания (например, маска сварщика) соответственно меткой или датчиком для определения расстояния между зоной дыхания и выходом воздуховода.
Регистрация блоком управления расстояния между зоной дыхания и выходом воздуховода позволяет выполнением команд этого блока изменять расстояние между зоной дыхания и выходом воздуховода при выходе его за пределы рекомендуемых значений (Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. В 2-х ч. Под ред. И.Г. Староверова. Изд. 2-е перераб. и доп. ч. 2. Вентиляция и кондиционирование воздуха. М.: Стройиздат, 1977. С.229).
Отличием предлагаемого комплекса является наличие датчика температуры и размещение датчиков измерения содержания вредных веществ и температуры в зоне дыхания, в предпочтительном случае на защитной маске, а также наличие воздуховода с возможностью его перемещения и выполнение блока управления с возможностью регистрации и анализа не только содержания вредных веществ, но и температуры.
Расположение датчиков измерения содержания вредных веществ и температуры в зоне дыхания повышает точность определения, а наличие управляемого воздуховода позволяет улучшить очистку воздуха в рабочей зоне и зоне дыхания, в том числе за счет регулирования места выхода воздуховода, что повышает возможность обеспечения санитарно-гигиенических требований при работе сварщиков.
На фиг.1 представлена схема вентиляционного комплекса, где 1 - вентилятор, 2 - защитная маска сварщика с датчиками содержания вредных веществ, температуры, содержания кислорода и радиометкой положения зоны дыхания сварщика относительно выхода воздуховода, 3 - блок управления, выполненный с возможностью регистрации показаний датчиков и выполнения команд об изменении расхода воздуха, подачи сигнала предупреждения о необходимости отключения сварочного аппарата, неисправности оптико-волоконного кабеля и страховочного каната, 4 - воздуховод с датчиком расположения выхода воздуховода, 5 - соединение датчиков состояния воздушной зоны с блоком управления, 6 - соединение блока управления с вентилятором.
Устройство работает следующим образом.
До начала производства сварочных работ включают вентилятор. Во время сварочных работ происходит мониторинг содержания вредных веществ, количества кислорода и температуры воздуха датчиками (2), закрепленными на маске сварщика. Полученные данные обрабатываются блоком управления (3), сравниваются с нормируемыми показателями, и при необходимости система изменяет производительность вентиляционной установки (1) или, если этого не достаточно, оповещает о необходимости прекращения работ посредством соответствующих сигналов выполнения команд блока управления (3).
Система во время ее работы может контролировать расстояние от зоны дыхания сварщика до выхода воздуховода с помощью радиодатчика и метки, закрепленных также на маске (2) и на конце воздуховода (4). При изменении расстояния, больше или меньше 0,4-0,5 м согласно рекомендациям (Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. В 2-х ч. Под ред. И.Г. Староверова. Изд. 2-е перераб. и доп. ч.2. Вентиляция и кондиционирование воздуха. М.: Стройиздат, 1977. С.229), выполнением команд блока управления (3) воздуховод соответственно подвигается.
Система во время ее работы может контролировать целостность самой вентиляционной системы (оптико-волоконного кабеля и страховочного каната) и с помощью генераторов импульсов и приемников импульсов, размещенных, например, в узле регистрации блока управления (3), при необходимости оповестить рабочих о ее неисправности посредством соответствующего сигнала блока управления (3).
Ниже приведен пример осуществления изобретения.
Осуществление вентиляции с помощью вентиляционного комплекса ацетиленокислородной сварки, в стесненных условиях.
Выбрана вытяжная схема вентиляции и датчик содержания вредных веществ по содержанию оксидов азота.
Блок управления запрограммирован на процесс управления вентиляцией.
Датчики измерения содержания оксидов азота, количества кислорода и температуры установлены на маске.
3
°
3
°
При содержании оксидов азота более 5 мг/м и температуре свыше 29С (ГОСТ 12.1.005-88, Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны) срабатывают датчики концентрации и температуры и идет изменение объема подачи воздуха, при концентрации оксидов азота 25 мг/ми температуре 33С подается звуковой сигнал на остановку работы.
3
3
При установке датчиков в рабочей зоне датчики срабатывают на 5 мг/м, когда в зоне дыхания достигается содержание оксидов азота свыше 15 мг/м.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет обеспечить санитарно-гигиенические требования при работе сварщиков, при этом установка датчиков в зоне дыхания с регистрацией не только содержания вредных веществ, но и температуры и наличие воздуховода, выполненного с возможностью его перемещения, позволяют улучшить возможность обеспечения санитарно-гигиенических требований при работе сварщиков.