RU2210410C1

RU2210410C1 - Device for preservation and cleaning of contaminated air

Info

Publication number: RU2210410C1
Application number: RU2002114524/12A
Authority: RU
Inventors: ков А.В. Черв; А.В. Червяков; С.Н. Колом; Н.М. Дымов; Л.Е. Герцман; П.Р. Веденьев; А.Д. Пинтюшенко
Original assignee: Военный инженерно-технический университет
Priority date: 2002-06-03
Filing date: 2002-06-03
Publication date: 2003-08-20
Also published as: RU2002114524A

Abstract

FIELD: devices for cleaning and preservation of air in airtight rooms. SUBSTANCE: device has fan whose inlet and outlet are connected to protected room by air ducts with control valves, air cleaning unit, foam generator provided with source of foaming fluid, foam destructor with separator installed between protected room and air cleaning unit. Suction air duct between fan and air cleaning unit is communicated with upper zone of protected room by section of air duct with control valves. Suction air duct between foam destructor and air cleaning unit is connected with upper zone of protected room and inflatable shell by means of air ducts with control valves. Inflatable shell by means of air ducts with control valves. Inflatable shell is located in upper zone of room adjacent to protected room and serving as way for people evacuation in case of fire. Inflatable shell is separated underneath from room remaining part and way of evacuation by suspended perforated ceiling. Offered device provides for ways of people evacuation from smoked up rooms. EFFECT: higher efficiency of use. 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для очистки воздуха, и может быть использовано для очистки и консервации сильно загрязненного воздуха герметизированных помещений в условиях дефицита чистого воздуха и невозможности удаления загрязненного воздуха за пределы сооружения в окружающую среду. Например, изобретение может быть использовано для консервации пожарных газов и очистки воздуха герметизированных противопожарных отсеков в сооружении от продуктов пожара. The invention relates to devices for air purification, and can be used for cleaning and preserving heavily polluted air in sealed rooms in conditions of a deficit of clean air and the inability to remove polluted air outside the structure into the environment. For example, the invention can be used for preserving fire gases and purifying the air of sealed fire compartments in a building from fire products.

Известно устройство очистки воздуха, содержащее вентилятор, вход и выход которого соединены с защищаемым помещением воздуховодами с запорно-регулирующей арматурой, и воздухоочистительный агрегат, установленный на всасывающем воздуховоде (Альбом строительных конструкций и внутреннего оборудования котлованных сооружений. Выпуск АК-69-5-6. Раздел 1. Совмещенные принципиальные схемы систем вентиляции фортификационных сооружений. М., 1969). A known air purification device comprising a fan, the inlet and outlet of which is connected to the protected room by air ducts with shut-off and control valves, and an air-cleaning unit mounted on the suction duct (Album of building structures and internal equipment of pit structures. Release AK-69-5-6. Section 1. Combined schematic diagrams of ventilation systems of fortifications. M., 1969).

Недостатком данного устройства является низкая эффективность очистки вследствие низкой скорости и качества очистки. The disadvantage of this device is the low cleaning efficiency due to the low speed and quality of cleaning.

Известно устройство для консервации и очистки загрязненного воздуха (патент РФ 2161056, МПК 7 А 62 B 11/00, B 01 D 53/00 - ближайший аналог), содержащее вентилятор, вход и выход которого соединены с защищаемым помещением воздуховодами с запорно-регулирующей арматурой, и воздухоочистительный агрегат, установленный на всасывающем воздуховоде, при этом на нагнетающем воздуховоде установлен пеногенератор, снабженный источником пенообразующей жидкости, а на всасывающем воздуховоде между воздухоочистительным агрегатом и защищаемым помещением расположен пенодеструктор, снабженный сепаратором, причем линия всасывающего воздуховода между вентилятором и воздухоочистительным агрегатом дополнительно соединена с верхней зоной защищаемого помещения участком воздуховода с запорно-регулирующей арматурой, а всасывающий воздуховод на участке между сепаратором и воздухоочистительным агрегатом одновременно соединен дополнительным воздуховодом, оборудованным запорно-регулирующей арматурой, с верхней зоной защищаемого помещения и дополнительным воздуховодом с надувной оболочкой, размещенной вне защищаемого помещения. A device for the preservation and purification of polluted air is known (RF patent 2161056, IPC 7 A 62 B 11/00, B 01 D 53/00 - the closest analogue), containing a fan, the inlet and outlet of which are connected to the protected room by air ducts with shut-off and control valves and an air-cleaning unit installed on the suction duct, while a foam generator is installed on the blowing air duct, equipped with a source of foaming liquid, and is located on the suction duct between the air-cleaning unit and the protected room a foam destructor equipped with a separator, the suction duct line between the fan and the air-cleaning unit being additionally connected to the upper zone of the room to be protected by a duct section with shut-off and control valves, and the suction duct in the section between the separator and the air-cleaning unit is simultaneously connected by an additional duct equipped with shut-off and control valves, with the upper zone of the space to be protected and an additional air duct with an inflatable shell oh outside the protected premises.

Недостатком такого устройства является нерешенность проблемы ограничения объема надувной оболочки при нагнетании в нее загрязненного воздуха, которая при ее использовании может занять большой объем помещения. The disadvantage of this device is the unresolved problem of limiting the volume of the inflatable shell when it is injected with contaminated air, which when used can take up a large amount of space.

Задачей заявленного изобретения является ограничение объема надувной оболочки для обеспечения пути эвакуации людей из задымленного помещения. The objective of the claimed invention is to limit the volume of the inflatable shell to provide a way to evacuate people from a smoky room.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для консервации и очистки загрязненного воздуха, содержащем вентилятор, вход и выход которого соединены с защищаемым помещением воздуховодами с задорно-регулирующей арматурой, воздухоочистительный агрегат и пеногенератор, установленный на нагнетающем воздуховоде, при этом на всасывающем воздуховоде между воздухоочистительным агрегатом и защищаемым помещением расположен пенодеструктор, снабженный сепаратором, причем линия всасывающего воздуховода между вентилятором и воздухоочистительным агрегатом соединена с верхней зоной защищаемого помещения участком воздуховода с запорно-регулирующей арматурой, а всасывающий воздуховод между пенодеструктором и воздухоочистительным агрегатом соединен воздуховодом, снабженным запорно-регулирующей арматурой, с верхней зоной защищаемого помещения и с надувной оболочкой, размещенной в верхней зоне помещения, соседнего с защищаемым и служащего путем эвакуации людей при пожаре, при этом надувная оболочка отделена снизу от остальной части помещения подвесным перфорированным потолком, ограничивающим ее объем при нагнетании в оболочку загрязненного воздуха. The problem is solved due to the fact that in the device for preservation and purification of contaminated air, containing a fan, the inlet and outlet of which is connected to the protected room by air ducts with valves that regulate valves, an air-cleaning unit and a foam generator installed on the discharge duct, while on the intake duct between the air-cleaning unit and the room to be protected there is a foam destructor equipped with a separator, the suction duct line between the fan and the air an air-purifying unit is connected to the upper zone of the room to be protected by a duct section with shut-off and control valves, and a suction duct between the foam destructor and the air-cleaning unit is connected by a duct equipped with shut-off and control valves, to the upper zone of the protected room and with an inflatable shell located in the upper zone of the room adjacent with a protected and employee by evacuating people in case of fire, while the inflatable shell is separated from the rest of the room by a suspended perforation Rowan ceiling, limiting its scope by injecting air into the contaminated sheath.

Размещение надувной оболочки в верхней зоне помещения, служащего путем эвакуации людей при пожаре, и отделение ее снизу от остальной части помещения перфорированным подвесным потолком обеспечивает технический результат, заключающийся в создании избыточного давления, препятствующего поступлению загрязненного воздуха в помещение, и в ограничении объема надувной оболочки при нагнетании в нее задымленного воздуха, оставляя свободный проход для людей. Placing an inflatable shell in the upper zone of the room, which serves as an evacuation of people in case of fire, and separating it from the bottom of the rest of the room with a perforated suspended ceiling provides a technical result, which consists in creating excess pressure that prevents the entry of contaminated air into the room, and in limiting the volume of the inflatable shell injecting smoky air into it, leaving free passage for people.

Анализ аналогов и прототипа заявленного устройства показал, что предлагаемое решение является новым. Новизна предлагаемого решения заключается в размещении надувной оболочки в верхней части помещения, предназначенного для эвакуации людей, и в использовании подвесного перфорированного потолка, отделяющего надувную оболочку снизу от остальной части помещения, что обеспечивает избыточное давление в помещении и ограничение объема оболочки при нагнетании в нее загрязненного воздуха, оставляя свободный проход для людей по пути эвакуации при пожаре. Analysis of analogues and prototype of the claimed device showed that the proposed solution is new. The novelty of the proposed solution lies in the placement of an inflatable casing in the upper part of the room intended for evacuation of people, and in the use of a suspended perforated ceiling separating the inflatable casing from the bottom of the rest of the room, which provides excessive pressure in the room and limiting the volume of the casing when the polluted air is injected into it leaving a free passage for people along the fire escape route.

Таким образом, заявляемое техническое решение характеризуется новой совокупностью признаков, дающих положительный эффект, и обладает признаком соответствия критерию "изобретательский уровень". Thus, the claimed technical solution is characterized by a new set of features that give a positive effect, and has a sign of compliance with the criterion of "inventive step".

На фигуре 1 приведена схема предлагаемого устройства, на фигуре 2 - разрез по А-А защищаемого помещения. Figure 1 shows a diagram of the proposed device, figure 2 is a section along aa of the protected premises.

Устройство для консервации и очистки загрязненного воздуха размещено в одном из помещений противопожарного отсека 1, на которые разделяется фортификационное сооружение. Противопожарный отсек 1 имеет по периметру герметичные строительные конструкции 2 и отделен от других отсеков герметичными дверями 3. Защищаемое помещение 4 является наиболее пожароопасным. Помещения внутри противопожарного отсека 1 имеют полугерметичные двери 5. A device for the preservation and purification of polluted air is placed in one of the rooms of the fire compartment 1, into which the fortification structure is divided. Fire compartment 1 has perimeter sealed building structures 2 and is separated from other compartments by sealed doors 3. The protected room 4 is the most fire hazardous. The rooms inside the fire compartment 1 have semi-hermetic doors 5.

Непосредственно устройство состоит из вентилятора 6, вход и выход которого соединены воздуховодами 7, снабженными запорно-регулирующей арматурой 8, 9, 10 с защищаемым помещением 4, воздухоочистительного агрегата 11, установленного на всасывающем воздуховоде. На нагнетающем воздуховоде установлен пеногенератор 12, снабженный источником пенообразующей жидкости (на фиг.1 и 2 не показан). На всасывающем воздуховоде между воздухоочистительным агрегатом 11 и защищаемым помещением 4 расположен пенодеструктор 13, снабженный сепаратором (на фиг.1 и 2 не показан). Кроме того, линия всасывающего воздуховода между вентилятором 6 и воздухоочистительным агрегатом 11 дополнительно соединена с верхней зоной помещения 4 участком воздуховода 14 с установленной на нем запорно-регулирующей арматурой 15, а линия всасывающего воздуховода между пенодеструктором 13 и воздухоочистительным агрегатом 11 соединена дополнительно воздуховодом 16, оборудованным запорно-регулирующей арматурой 17, с верхней зоной помещения 4 и дополнительным воздуховодом 18 - с надувной оболочкой 19, расположенной в верхней зоне помещения 20, служащего путем эвакуации людей. Надувная оболочка 19 отделена снизу от остальной части помещения 20 перфорированным подвесным потолком 21. The device itself consists of a fan 6, the input and output of which are connected by air ducts 7, equipped with shut-off and control valves 8, 9, 10 with a protected room 4, an air-cleaning unit 11 mounted on the suction duct. A foam generator 12 is provided on the discharge duct, provided with a source of foaming liquid (not shown in FIGS. 1 and 2). On the suction duct between the air-cleaning unit 11 and the protected room 4 is a foam destructor 13 provided with a separator (not shown in FIGS. 1 and 2). In addition, the line of the suction duct between the fan 6 and the air-cleaning unit 11 is additionally connected to the upper area of the room 4 by a section of the air duct 14 with shut-off and control valves 15 installed on it, and the line of the suction air duct between the foam destructor 13 and the air-cleaning unit 11 is additionally connected to the air duct 16, equipped shut-off and control valves 17, with the upper zone of the room 4 and an additional duct 18 - with an inflatable shell 19 located in the upper zone of the room 20, employee by evacuating people. The inflatable shell 19 is separated from the bottom of the rest of the room 20 by a perforated suspended ceiling 21.

Устройство может функционировать в трех основных режимах: в режиме консервации, в режиме предварительной очистки и в режиме окончательной очистки. The device can operate in three main modes: in conservation mode, in pre-cleaning mode and in final cleaning mode.

В режиме консервации последовательно закрывают запорно-регулирующую арматуру 8, 9, открывают запорно-регулирующую арматуру 15, 17, включают вентилятор 6 и осуществляют подачу пенообразующей жидкости в пеногенератор 12. In the preservation mode, the shut-off and control valves 8, 9 are successively closed, the shut-off and control valves 15, 17 are opened, the fan 6 is turned on, and a foaming liquid is supplied to the foam generator 12.

При этом загрязненный воздух при помощи вентилятора 6 через участок воздуховода 14 отсасывается из защищаемого помещения 4 и смешивается с пенообразующей жидкостью в пеногенераторе 12, а образующаяся при смешении пена вводится в помещение 4 до полного его заполнения. Избыточное количество загрязненного воздуха (при наличии повышенного давления внутри защищаемого помещения 4 при пожаре) по воздуховодам 16 и 18 поступает в надувную оболочку 19, расположенную в верхней зоне помещения 20, служащего путем эвакуации людей при пожаре. In this case, the contaminated air with the help of the fan 6 through the duct 14 is sucked from the protected room 4 and mixed with the foaming liquid in the foam generator 12, and the foam formed during mixing is introduced into the room 4 until it is completely filled. Excessive amount of polluted air (in the presence of increased pressure inside the protected room 4 in case of fire) through the air ducts 16 and 18 enters the inflatable shell 19 located in the upper zone of the room 20, which serves to evacuate people in case of fire.

При этом, по мере наполнения надувной оболочки загрязненным воздухом, надувная оболочка создает в помещении 20 избыточное давление, препятствующее проникновению в это помещение загрязненного (задымленного) воздуха, при этом ее объем ограничивается перфорированным подвесным потолком, что дает возможность эвакуации людей через это помещение. At the same time, as the inflatable shell is filled with contaminated air, the inflatable shell creates excess pressure in the room 20, which prevents the entry of contaminated (smoked) air into this room, while its volume is limited by a perforated suspended ceiling, which makes it possible to evacuate people through this room.

При реализации режима предварительной очистки закрывают запорно-регулирующую арматуру 9 и открывают запорно-регулирующую арматуру 17, 8, включают вентилятор 6 и осуществляют подачу пенообразующей жидкости от источника (на фиг. 1 и 2 не показан) в пеногенератор 12. При этом загрязненный воздух из помещения 4 за счет разряжения, создаваемого вентилятором 6, через участок воздуховода 16 поступает в воздухоочистительный агрегат 11, где очищается от загрязнений. Затем очищенный воздух смешивается в пеногенераторе 12 с пенообразующей жидкостью и вводится в помещение 4. Избыточное количество загрязненного воздуха по воздуховодам 16 и 18 поступает в надувную оболочку 19, расположенную в верхней зоне помещения 20, служащего путем эвакуации людей из защищаемого помещения 4, и отделенную от остальной части помещения 20 перфорированным подвесным потолком 21. When implementing the pre-treatment mode, close the control and control valves 9 and open the control and control valves 17, 8, turn on the fan 6 and supply the foaming liquid from the source (not shown in FIGS. 1 and 2) to the foam generator 12. Moreover, the contaminated air from room 4 due to the vacuum created by the fan 6, through a portion of the duct 16 enters the air-cleaning unit 11, where it is cleaned of impurities. Then the cleaned air is mixed in the foam generator 12 with a foaming liquid and introduced into the room 4. The excess amount of contaminated air through the ducts 16 and 18 enters the inflatable shell 19 located in the upper zone of the room 20, which serves by evacuating people from the protected room 4, and separated from the rest of the room 20 with a perforated suspended ceiling 21.

В результате реализации данного режима происходит удаление из защищаемого помещения загрязненного воздуха с последующей его очисткой в воздухоочистительном агрегате 11, а очищенный воздух "упаковывается" в пену и вводится в защищаемое помещение 4. Поскольку при реализации данного режима производится "упаковка" очищенного воздуха в пену, то не происходит смешения чистого и загрязненного воздуха, а вытеснение загрязненного воздуха из помещения осуществляется в поршневом режиме. As a result of the implementation of this mode, contaminated air is removed from the protected room with its subsequent cleaning in the air-cleaning unit 11, and the purified air is “packed” into the foam and introduced into the protected room 4. Since this mode is used, the “cleaned” air is “packed” into the foam, then there is no mixing of clean and polluted air, and the displacement of polluted air from the room is carried out in a piston mode.

Третий режим функционирования устройства может быть реализован в случае необходимости после осуществления первого или второго режима. Этот режим используется для окончательной очистки внутреннего объема защищаемого помещения и удаления из помещения загрязнений, содержащихся в газовых емкостях пузырьков пены, в пенообразующей жидкости и в надувной оболочке. Для реализации данного режима закрывают запорно-регулирующую арматуру 15, 17, открывают запорно-регулирующую арматуру 8, 9 и включают вентилятор 6. При этом подачу пенообразующей жидкости в пеногенератор 12 или совсем не производят, или производят некоторое время в начале третьего режима, а затем прекращают. Вентилятор 6 создает разрежение во всасываемом воздухе, и пена отсасывается из помещения 4 в пенодеструктор 13, снабженный сепаратором (на фиг.1 и 2 не показан), где происходит отделение газовой фазы от пенообразующей жидкости. Далее газовая фаза проходит через воздухоочистительный агрегат 11, где из нее удаляются загрязнения, и очищенная газовая смесь подается в верхнюю зону помещения 4, вытесняя находящуюся в помещении 4 пену в пенодеструктор 13. Вместе с этим загрязненный воздух, содержащийся в надувной оболочке 19, за счет разрежения, создаваемого вентилятором 6 во всасывающем воздуховоде, и за счет разрежения, получающегося в результате удаления в воздухоочистительном агрегате 11 газообразных загрязнений, постепенно отсасывается из надувной оболочки 19, очищается и подается в защищаемое помещение 4. Следует отметить, что в случае возникновения ситуации, когда после удаления основного объема пены из помещения 4 надувная оболочка еще не полностью сдута, можно путем принудительного сжатия надувной оболочки 19 удалить из нее остатки загрязненного воздуха. The third mode of operation of the device can be implemented if necessary after the implementation of the first or second mode. This mode is used for the final cleaning of the internal volume of the space to be protected and the removal of contaminants contained in the gas containers of foam bubbles, in the foaming liquid and in the inflatable shell from the room. To implement this mode, close the control and control valves 15, 17, open the control and control valves 8, 9 and turn on the fan 6. Moreover, the foaming liquid is not supplied to the foam generator 12 at all, or some time is taken at the beginning of the third mode, and then stop. The fan 6 creates a vacuum in the intake air, and the foam is sucked out of the room 4 into a foam destructor 13 provided with a separator (not shown in FIGS. 1 and 2), where the gas phase is separated from the foaming liquid. Next, the gas phase passes through the air cleaning unit 11, where contaminants are removed from it, and the cleaned gas mixture is supplied to the upper zone of the room 4, forcing the foam in the room 4 into the foam destructor 13. At the same time, the polluted air contained in the inflatable shell 19, due to the vacuum created by the fan 6 in the suction duct, and due to the vacuum resulting from the removal of gaseous contaminants in the air cleaning unit 11, it is gradually suctioned out of the inflatable shell 19, Xia and supplied to the protective room 4. It is noted that in case of a situation where after the removal of basic foam volume of space 4 inflatable shell is not yet fully deflated, can be forced by compressing the inflatable shell 19 to remove therefrom residues contaminated air.

Таким образом, при осуществлении третьего режима функционирования устройства также реализуется поршневой эффект вытеснения, так как практически отсутствует смешение чистого и загрязненного воздуха. Thus, when implementing the third mode of operation of the device, the piston displacement effect is also realized, since there is practically no mixing of clean and polluted air.

Заявленное устройство является промышленно применимым, т.к. включает в себя применяемое устройство по патенту РФ 2161056, дополненное размещением надувной оболочки в верхней зоне помещения, служащего путем эвакуации людей при пожаре, при этом надувная оболочка отделена снизу от остальной части помещения подвесным перфорированным потолком. The claimed device is industrially applicable, because includes the used device according to the patent of the Russian Federation 2161056, supplemented by placing an inflatable shell in the upper zone of the room, which serves as the evacuation of people in case of fire, while the inflatable shell is separated from the rest of the room by a suspended perforated ceiling.

Предлагаемое устройство по принципу действия, обеспечиваемому новой совокупностью существенных признаков, позволяет обеспечить не только чистоту воздуха на пути эвакуации людей (за счет создания избыточного давления в помещении при нагнетании в надувную оболочку загрязненного воздуха при пожаре), но и ограничить объем надувной оболочки, оставляя в помещении свободный проход для эвакуации людей. The proposed device according to the principle of action, provided by a new set of essential features, allows not only to ensure air purity on the way of evacuation of people (by creating excess pressure in the room when polluted air is injected into the inflatable casing during a fire), but also to limit the volume of the inflatable casing, leaving indoors free passage for the evacuation of people.

Claims

A device for preserving and purifying contaminated air, comprising a fan, the inlet and outlet of which is connected to the protected room by air ducts with shut-off and control valves, an air-cleaning unit mounted on the suction duct, and a foam generator installed on the discharge duct, equipped with a source of foaming liquid, a foam destructor with a separator installed between the protected room and the air-cleaning unit, while the suction duct between the fan and the air the exhaust unit is connected to the upper zone of the room to be protected by a section of the air duct with shut-off and control valves, and the suction duct between the foam destructor and the air-cleaning unit is connected by air ducts equipped with shut-off and control valves to the upper zone of the room to be protected and with an inflatable casing, characterized in that the inflatable casing is placed in the upper zone of the room adjacent to the protected room and serving by evacuating people in case of fire, while the inflatable shell is separated from the rest of the room, escape routes, perforated suspended ceiling.