УСТАНОВКА РЕГЕНЕРАЦИИ ВОЗДУХА

Полезная модель относится к устройствам для коллективной защиты органов дыхания изолирующего типа.
3
Известна установка для регенерации воздуха (патент РФ №2028812, А62В 11/00, 1995 г.), содержащая параллельно установленные регенеративный и поглотительный патроны, закрепленные на общей раме и соединенные воздуховодами и вентилятором. Установка снабжена системой автоматического управления. Регенеративный патрон установки снаряжен двухслойной шихтой, при этом первым по ходу потока воздуха слой представляет собой регенеративный продукт на основе надперекиси натрия, а второй - регенеративный продукт на основе надперекиси калия при соотношении толщин слоев 1:3. Поглотительный патрон содержит продукт на основе гидроокиси лития. Алгоритм управления установкой заключается в попеременном задействовании то регенеративного, то поглотительного патронов. Установка рассчитана на 8 человек с временем защитного действия 4 ч при удельном объеме порядка 0,5 м/чел.
Установка работает эффективно при низких температурах воздуха в помещении (ниже 15°С), однако:
- существует возможность термического разложения надперекиси натрия при температуре внутри патрона выше плюс 120°С, наблюдаемой при высокой относительной влажности и температуре в помещении выше плюс 15°С;
- происходит резкое выделение (выброс) кислорода при температуре в помещении выше плюс 25°С;
- работа установки эффективна только при низких температурах;
- установка эффективна при малом числе укрываемых в малых удельных объемах.
3
Известно устройство для регенерации воздуха в герметично замкнутом помещении (патент РФ №2147251, А62В 11/00, 2000 г.), содержащее вентилятор и патрон с регенеративным продуктом на основе супероксида калия в виде блоков со сквозными отверстиями диаметром 6-8 мм. Устройство обеспечивает поддержание требуемых параметров воздуха в помещении по кислороду и диоксиду углерода для 1-4 человек в течение 24 часов при удельном объеме 4 м/чел. Устройство может работать как в режиме принудительной вентиляции, так и в режиме конвекции. Между тем:
- в устройстве неполная отработка регенеративного продукта за счет оплывания поверхностей каналов при высокой относительной влажности и температуре выше плюс 15°С;
- устройство рассчитано на малое число укрываемых;
- устройство сложно в эксплуатации.
Известна система для очистки наружного воздуха, подаваемого в помещения с укрываемыми, действующая в режиме чистой вентиляции, фильтро-вентиляции и изоляции (Защитные сооружения гражданской обороны (устройство и эксплуатация): Учебное пособие / Ю.Ю.Каммерер, А.К.Кутырев, А.Е.Харкевич. - М: Энергоатомиздат, 1985. - С.100-101, 225).
Система представлена на фиг.1, где P1, P2 - регенеративные установки РУ-150/6; Т1, Т2 - теплообменники; Ф4 - фильтр ФГ-70; Ф1, Ф3-противо-пыльные фильтры ПФП-1000; Ф2 - фильтр-поглотитель ФПУ-200; Др - дроссель; B1, B2 - вентилятор ЭРВ-600/300
При работе в режиме изоляции задействуется регенеративная установка РУ-150/6, которая очищает воздух из помещений от диоксида углерода и обогащает его кислородом. Установка РУ-150/6 состоит из цилиндрических регенеративных патронов, снаряженных регенеративным продуктом на основе над-перекиси калия в виде зерен. Патроны установлены друг на друга в колонны (2 колонны по 3 патрона) и объединены металлическими воздуховодами при помощи байонетных соединений и резиновых муфт. Колонны размещены на общей раме.
Установка обеспечивает поддержание требуемых параметров воздуха в помещении по кислороду и диоксиду для 150 человек в течение 6 часов.
Установка обладает следующими недостатками:
- неполная отработка регенеративного продукта при высокой относительной влажности и температуре выше плюс 15°С за счет оплывания поверхности зерен;
- сложность монтажа;
- высокие тепловыделения (температура на выходе установки достигает 200°С, суммарные тепловыделения - 7200 ккал/ч);
- ненадежность байонетных и муфтовых соединений;
- широкий диапазон продуцируемого кислорода при изменении температурно-влажностных показателей воздуха помещения.
Задачей полезной модели является улучшение эксплуатационных и технических характеристик установки.
3
Техническим результатом является улучшение отработки регенеративного продукта, уменьшение аэродинамического сопротивления, тепловыделений, надежная герметизация разъемных соединений, удобство монтажа и эксплуатации, при обеспечении поддержания требуемых параметров воздуха в помещении по кислороду и диоксиду углерода для 150 человек в течение 6 часов при удельном объеме от 2 до 4 м/чел (согласно требованиям СНИП II-11-77*).
Технический результат достигается тем, что в установке регенерации воздуха, содержащей соединенные воздуховодами регенеративные патроны, снаряженные регенеративным продуктом на основе надперекиси калия и установленные в две колонны, воздуховоды выполнены из химически и термически стойкого материала и соединены с регенеративными патронами с помощью фланцев, а регенеративный продукт размещен в патроне при помощи перфорированного коллектора, увеличивающего поверхность контакта, при этом установка дополнительно снабжена установленными на воздуховодах клапанами.
Полезная модель поясняется чертежом, где:
Фиг.2 - общий вид установки регенерации воздуха;
Фиг.3 - общий вид регенеративного патрона.
Установка регенерации воздуха (см. фиг.2) содержит 8 регенеративных патронов (2), снаряженных регенеративным продуктом на основе надперекиси калия, установленных на общей раме (5) в две колонны по 4 патрона в каждой. Патроны объединены между собой воздуховодами (3), выполненными из химически и термически стойкого материала (например, поливинилиденфторида). Воздуховоды (3) соединены с патронами (2) фланцевыми соединениями (4). Установка снабжена двумя клапанами (1) для герметизации установки в процессе ее транспортирования, хранения и управления в процессе работы.
Установка регенерации воздуха используется в защитных сооружениях при работе по 3 режиму вентиляции (полная изоляция). Температура в таких сооружениях, предназначенных для защиты большого числа людей, поддерживается в пределах 15-40°С, которая является оптимальной для регенеративных продуктов на основе надперекиси калия.
Регенеративный патрон (2) выполнен в виде параллелепипеда, что обеспечивает удобную компоновку патронов в установке регенерации воздуха (см. фиг.3). Регенеративный продукт (6) в регенеративном патроне (2) размещен при помощи перфорированного коллектора (7) таким образом, чтобы обеспечить максимальный контакт воздуха с ним ("развернутая шихта"), что позволяет обеспечить максимальную отработку регенеративного продукта. При этом, обеспечивается постепенная отработка массы регенеративного продукта и перераспределение тепла, что позволяет максимально снизить тепловыделения от регенеративного патрона. Суммарные тепловыделения от установки регенерации воздуха с такими регенеративными патронами составляет порядка 3500 ккал/ч.
3
Наличие свободных зон доступа регенерируемого воздуха к поверхности регенеративного продукта позволяет обеспечить низкое аэродинамическое сопротивление регенеративного патрона (при расходе воздуха 25 м/ч аэродинамическое сопротивление регенеративного патрона составляет не более (30 мм вод.ст.).
Для обеспечения требуемых параметров воздуха помещения по диоксиду углерода и кислороду при пребывании в нем 150 человек необходима одновременная работа 8 регенеративных патронов. При этом, масса регенеративного продукта, находящегося в регенеративных патронах, обеспечивает надежную работу установки регенерации воздуха в течение не менее 6 ч.
Подвод регенерируемого воздуха к регенеративным патронам (2) осуществляется по воздуховодам (3), выполненным из химически и термически стойкого материала. Соединения воздуховодов с регенеративными патронами (2) - фланцевые (4) с использованием прокладок из химически стойких материалов (например, фторопласт). Такое соединение по сравнению с байонетным обеспечивает надежную герметизацию, не нарушаемую при транспортировании установки регенерации воздуха, а также воздействии на нее механических воздействий.
Герметизация установки регенерации воздуха в целом на время транспортирования и хранения обеспечивается установкой на воздуховоды клапанов. Клапан на выходе установки регенерации воздуха является отсечным, а на входе - регулируемым, что обеспечивает возможность управления расходом воздуха через установку регенерации воздуха. Управление клапанами осуществляется дистанционно с местного пульта управления оператором или по заданному алгоритму.