RU102193U1

RU102193U1 - INSTALLING AIR REGENERATION

Info

Publication number: RU102193U1
Application number: RU2010140007/12U
Authority: RU
Inventors: Сергей Борисович Путин; Владимир Николаевич Усов; Сергей Витальевич Матвеев; Татьяна Александровна Филиппова; Андрей Александрович Медведев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита")
Priority date: 2010-09-29
Filing date: 2010-09-29
Publication date: 2011-02-20

Abstract

Установка регенерации воздуха, содержащая соединенные воздуховодами регенеративные патроны, снаряженные регенеративным продуктом на основе надперекиси калия и установленные в две колонны, отличающаяся тем, что воздуховоды выполнены из химически и термически стойкого материала и соединены с регенеративными патронами с помощью фланцев, а регенеративный продукт размещен в патроне при помощи коллектора, увеличивающего поверхность контакта, при этом установка дополнительно снабжена установленными на воздуховодах клапанами. An air regeneration installation comprising regenerative cartridges connected by ducts equipped with a regenerative product based on potassium superoxide and installed in two columns, characterized in that the ducts are made of chemically and thermally resistant material and are connected to regenerative cartridges using flanges, and the regenerative product is placed in the cartridge with the help of a manifold that increases the contact surface, while the installation is additionally equipped with valves installed on the air ducts.

Description

Полезная модель относится к устройствам для коллективной защиты органов дыхания изолирующего типа.The invention relates to devices for collective protection of respiratory organs of an insulating type.

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 м³/чел.A known installation for air regeneration (RF patent No. 2028812, A62B 11/00, 1995), containing parallel mounted regenerative and absorption cartridges mounted on a common frame and connected by air ducts and a fan. The unit is equipped with an automatic control system. The regenerative cartridge of the installation is equipped with a two-layer charge, while the first layer in the direction of air flow is a regenerative product based on sodium superoxide, and the second is a regenerative product based on potassium superoxide with a ratio of layer thicknesses of 1: 3. The absorption cartridge contains a product based on lithium hydroxide. The installation control algorithm consists in alternately activating either regenerative or absorption cartridges. The unit is designed for 8 people with a protective action time of 4 hours with a specific volume of about 0.5 m ³ / person.

Установка работает эффективно при низких температурах воздуха в помещении (ниже 15°С), однако:The installation works efficiently at low room temperatures (below 15 ° C), however:

- 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;- there is the possibility of thermal decomposition of sodium superoxide peroxide at a temperature inside the cartridge above plus 120 ° C, observed at high relative humidity and a room temperature above plus 15 ° C;

- происходит резкое выделение (выброс) кислорода при температуре в помещении выше плюс 25°С;- there is a sharp release (emission) of oxygen at room temperature above plus 25 ° C;

- работа установки эффективна только при низких температурах;- the operation of the installation is effective only at low temperatures;

- установка эффективна при малом числе укрываемых в малых удельных объемах.- the installation is effective with a small number of shelters in small specific volumes.

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 м³/чел. Устройство может работать как в режиме принудительной вентиляции, так и в режиме конвекции. Между тем:A device for air regeneration in a hermetically enclosed space (RF patent No. 2147251, A62B 11/00, 2000), comprising a fan and a cartridge with a regenerative product based on potassium superoxide in the form of blocks with through holes with a diameter of 6-8 mm. The device provides the maintenance of the required air parameters in the room for oxygen and carbon dioxide for 1-4 people for 24 hours with a specific volume of 4 m ³ / person. The device can work both in forced ventilation mode and in convection mode. Meanwhile:

- в устройстве неполная отработка регенеративного продукта за счет оплывания поверхностей каналов при высокой относительной влажности и температуре выше плюс 15°С;- in the device, the incomplete working out of the regenerative product due to the melting of the surfaces of the channels at high relative humidity and temperature above plus 15 ° C;

- устройство рассчитано на малое число укрываемых;- the device is designed for a small number of shelters;

- устройство сложно в эксплуатации.- the device is difficult to operate.

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).A known system for cleaning outdoor air supplied to the premises with shelter, operating in the mode of clean ventilation, filter ventilation and insulation (Protective structures of civil defense (device and operation): Textbook / Yu.Yu. Kammerer, A.K. Kutyrev, A.E. Kharkevich. - M: Energoatomizdat, 1985. - S.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-600/300The system is presented in figure 1, where P1, P2 - regenerative units RU-150/6; T1, T2 - heat exchangers; F4 - filter FG-70; F1, F3 anti-dust filters PFP-1000; F2 - filter absorber FPU-200; Dr - throttle; B1, B2 - ERV-600/300 fan

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.When operating in isolation mode, the RU-150/6 regenerative unit is activated, which purifies the air from the rooms from carbon dioxide and enriches it with oxygen. The RU-150/6 installation consists of cylindrical regenerative cartridges equipped with a regenerative product based on potassium over-peroxide in the form of grains. The cartridges are mounted on top of each other in columns (2 columns of 3 cartridges) and are connected by metal ducts using bayonet joints and rubber couplings. The columns are placed on a common frame.

Установка обеспечивает поддержание требуемых параметров воздуха в помещении по кислороду и диоксиду для 150 человек в течение 6 часов.The installation provides the maintenance of the required air parameters in the room for oxygen and dioxide for 150 people for 6 hours.

Установка обладает следующими недостатками:The installation has the following disadvantages:

- неполная отработка регенеративного продукта при высокой относительной влажности и температуре выше плюс 15°С за счет оплывания поверхности зерен;- incomplete development of the regenerative product at high relative humidity and temperature above plus 15 ° C due to the surface grinding of the grains;

- сложность монтажа;- complexity of installation;

- высокие тепловыделения (температура на выходе установки достигает 200°С, суммарные тепловыделения - 7200 ккал/ч);- high heat (temperature at the outlet of the installation reaches 200 ° C, the total heat - 7200 kcal / h);

- ненадежность байонетных и муфтовых соединений;- unreliability of bayonet and coupling joints;

- широкий диапазон продуцируемого кислорода при изменении температурно-влажностных показателей воздуха помещения.- a wide range of oxygen produced by changing temperature and humidity indicators of indoor air.

Задачей полезной модели является улучшение эксплуатационных и технических характеристик установки.The objective of the utility model is to improve the operational and technical characteristics of the installation.

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 м³/чел (согласно требованиям СНИП II-11-77*).The technical result is to improve the development of a regenerative product, reduce aerodynamic drag, heat, reliable sealing of detachable joints, ease of installation and operation, while ensuring the maintenance of the required air parameters for oxygen and carbon dioxide for 150 people for 6 hours with a specific volume of 2 to 4 m ³ / person (according to the requirements of SNIP 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.The technical result is achieved by the fact that in the installation of air regeneration containing regenerative cartridges connected by ducts, equipped with a regenerative product based on potassium superoxide and installed in two columns, the ducts are made of chemically and thermally stable material and connected to regenerative cartridges using flanges, and the regenerative product placed in the cartridge with a perforated collector, increasing the contact surface, while the installation is additionally equipped with installed E Duct valves.

Полезная модель поясняется чертежом, где:The utility model is illustrated in the drawing, where:

Фиг.2 - общий вид установки регенерации воздуха;Figure 2 - General view of the installation of air regeneration;

Фиг.3 - общий вид регенеративного патрона.Figure 3 is a General view of a regenerative cartridge.

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.Installation of air regeneration (see figure 2) contains 8 regenerative cartridges (2), equipped with a regenerative product based on potassium superoxide, installed on a common frame (5) in two columns with 4 cartridges in each. The cartridges are interconnected by air ducts (3) made of chemically and thermally resistant material (for example, polyvinylidene fluoride). Air ducts (3) are connected to cartridges (2) by flange connections (4). The unit is equipped with two valves (1) for sealing the unit during its transportation, storage and control during operation.

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.The air regeneration unit is used in protective structures when working in 3 ventilation modes (full insulation). The temperature in such facilities designed to protect a large number of people is maintained within 15-40 ° C, which is optimal for regenerative products based on potassium superoxide.

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.The regenerative cartridge (2) is made in the form of a parallelepiped, which provides a convenient arrangement of cartridges in an air regeneration unit (see figure 3). The regenerative product (6) in the regenerative cartridge (2) is placed with the help of a perforated collector (7) in such a way as to ensure maximum air contact with it (“unrolled charge”), which allows for maximum development of the regenerative product. At the same time, a gradual development of the mass of the regenerative product and redistribution of heat is ensured, which allows to minimize heat generation from the regenerative cartridge. The total heat dissipation from the air recovery unit with such regenerative cartridges is about 3500 kcal / h.

Наличие свободных зон доступа регенерируемого воздуха к поверхности регенеративного продукта позволяет обеспечить низкое аэродинамическое сопротивление регенеративного патрона (при расходе воздуха 25 м³/ч аэродинамическое сопротивление регенеративного патрона составляет не более (30 мм вод.ст.).The presence of free zones of access of regenerated air to the surface of the regenerative product makes it possible to provide a low aerodynamic resistance of the regenerative cartridge (at an air flow rate of 25 m ³ / h, the aerodynamic resistance of the regenerative cartridge is not more than (30 mm water column).

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.To ensure the required room air parameters for carbon dioxide and oxygen when 150 people are in it, simultaneous operation of 8 regenerative cartridges is necessary. At the same time, the mass of the regenerative product located in the regenerative cartridges ensures reliable operation of the air regeneration unit for at least 6 hours

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.The regenerated air is supplied to the regenerative cartridges (2) through air ducts (3) made of chemically and thermally resistant material. Duct connections with regenerative cartridges (2) - flanged (4) using gaskets made of chemically resistant materials (e.g. fluoroplastic). Such a connection, in comparison with the bayonet connection, provides reliable sealing that is not broken during transportation of the air regeneration unit, as well as under the influence of mechanical stresses on it.

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.Sealing of the air recovery unit as a whole for the duration of transportation and storage is provided by installing valves on the air ducts. The valve at the outlet of the air recovery unit is shut-off, and at the inlet it is adjustable, which makes it possible to control the air flow through the air recovery unit. The valves are controlled remotely from the local operator control panel or according to a predetermined algorithm.

Claims

An air regeneration installation comprising regenerative cartridges connected by ducts equipped with a regenerative product based on potassium superoxide and installed in two columns, characterized in that the ducts are made of chemically and thermally resistant material and are connected to regenerative cartridges using flanges, and the regenerative product is placed in the cartridge by means of a manifold that increases the contact surface, while the installation is additionally equipped with valves installed on the air ducts.