RU2323392C1

RU2323392C1 - Plenum-exhaust ventilation system for premises with aggressive and explosive environment

Info

Publication number: RU2323392C1
Application number: RU2006137752/06A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Евгеньевич Евдомашко (RU); Дмитрий Евгеньевич Евдомашко; Руслан Александрович Печеник (RU); Руслан Александрович Печеник; Андрей Дмитриевич Пинтюшенко (RU); Андрей Дмитриевич Пинтюшенко; Анатолий Макарович Костыр (RU); Анатолий Макарович Костыря; Лев Ефимович Герцман (RU); Лев Ефимович Герцман
Original assignee: Военный инженерно-технический университет
Priority date: 2006-10-25
Filing date: 2006-10-25
Publication date: 2008-04-27

Abstract

FIELD: ventilation systems.

SUBSTANCE: plenum-exhaust ventilation system for premises with aggressive and explosive environment has liquid-gas ejector connected through pipeline with aggressive and explosive gas source, for example, oxygen. Ejector is connected with pipeline through pump which provides supply of water from bottom of injector camera of central conditioner system to injectors. Output of liquid-gas ejector is connected with injector chamber of central air conditioner through pipeline.

EFFECT: higher level of fire and explosion safety.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области вентиляции и кондиционирования воздуха помещений с агрессивной и взрывоопасной средой.The invention relates to the field of ventilation and air conditioning of rooms with aggressive and explosive atmospheres.

Известна система вентиляции, приведенная в «Справочнике проектировщика» (автор Староверов И.Г.), ч.II, Вентиляция и кондиционирование воздуха, М.: Издательство литературы по строительству, 1969 г., с.342). Эта система содержит сообщенный с помещением приточный воздуховод и вытяжную шахту, центробежный вентилятор с заборником наружного воздуха и напорным патрубком, подключенным к шахте с образованием эжектора.A well-known ventilation system is given in the "Designer Guide" (author Staroverov I.G.), part II, Ventilation and air conditioning, M .: Publishing house of building literature, 1969, p.342). This system contains a supply air duct connected to the room and an exhaust shaft, a centrifugal fan with an external air intake and a pressure pipe connected to the shaft with the formation of an ejector.

Приведенная в упомянутом справочнике система не обеспечивает в достаточной мере взрывопожаробезопасность помещения с агрессивной средой.The system described in the referenced book does not provide sufficient explosion and fire safety of a room with an aggressive environment.

Известна приточно-вытяжная система вентиляции помещения с агрессивной и взрывоопасной средой (а.с. СССР №1513328, 1989 г.) - ближайший аналог, содержащая сообщенные с помещением приточный воздуховод и вытяжную шахту, центробежный вентилятор с заборником наружного воздуха и напорный патрубок, подключенный к шахте с образованием воздушного эжектора, приточный воздуховод присоединен к напорному патрубку вентилятора перед эжектором по ходу воздуха и снабжен обратным клапаном, на приточном воздуховоде установлен калорифер.Known supply and exhaust ventilation system of a room with an aggressive and explosive atmosphere (AS USSR No. 1513328, 1989) is the closest analogue containing a supply air duct and exhaust shaft connected to the room, a centrifugal fan with an external air intake and a pressure pipe connected to the shaft with the formation of an air ejector, the supply air duct is connected to the discharge pipe of the fan in front of the ejector along the air flow and is equipped with a check valve, a heater is installed on the supply air duct.

Такая система не обеспечивает достаточно высокий уровень взрывопожаробезопасности помещения.Such a system does not provide a sufficiently high level of explosion and fire safety of the room.

Целью предлагаемого изобретения является создание приточно-вытяжной системы вентиляции (в дальнейшем - системы) помещения с агрессивной и взрывопожароопасной средой, имеющей достаточно высокий уровень взрывопожаробезопасности.The aim of the invention is the creation of a supply and exhaust ventilation system (hereinafter referred to as the system) of a room with an aggressive and explosive and fire hazardous environment having a sufficiently high level of explosion and fire safety.

Поставленная цель достигается за счет того, что эжектор выполнен жидкостно-газовым и соединен трубопроводом с источником агрессивного и взрывоопасного газа, например генератором кислорода (в дальнейшем - ГК), кроме того, к эжектору подключен через насос трубопровод от насоса, обеспечивающего подачу воды из поддона форсуночной камеры центрального кондиционера (в дальнейшем - ЦК) на форсунки, а выход жидкостно-газового эжектора соединен трубопроводом с форсуночной камерой центрального кондиционера.This goal is achieved due to the fact that the ejector is made of liquid-gas and is connected by a pipeline to a source of aggressive and explosive gas, for example, an oxygen generator (hereinafter - GK), in addition, a pipeline is connected to the ejector via a pump from a pump providing water from the sump the nozzle chamber of the central air conditioner (hereinafter the CC) to the nozzles, and the output of the liquid-gas ejector is connected by a pipeline to the nozzle chamber of the central air conditioner.

Такая система позволяет осуществлять работу генератора кислорода, обеспечивая достаточно высокую взрывопожаробезопасность помещения, в котором размещен ГК, так как кислород, вырабатываемый ГК, попадает за счет эжекции (подсасывания) водой в жидкостно-газовый эжектор, который направляет его в форсуночную камеру ЦК, исключая попадание кислорода в помещение, где расположен ГК, при этом кислород охлаждается водой в жидкостно-газовом эжекторе (температура кислорода, поступающего от ГК, достигает 150°С). Из ЦК кислород вместе с воздухом поступает в обслуживаемые ЦК помещения, включая и помещение, в котором расположен генератор кислорода, пополняя недостаток кислорода для обеспечения дыхания находящихся в этих помещениях людей. Охлаждение кислорода происходит за счет того, что его объемный расход минимум в несколько раз меньше объема холодной воды, подсасывающей кислород в эжектор, кроме того, в форсуночной камере кислород дополнительно охлаждается, подмешиваясь к увлажненному воздуху.Such a system allows the oxygen generator to operate, providing a sufficiently high explosion and fire safety of the room in which the HA is located, since the oxygen generated by the HA comes from the ejection (suction) of water into the liquid-gas ejector, which directs it to the nozzle chamber of the CC, eliminating oxygen to the room where the HA is located, while the oxygen is cooled by water in a liquid-gas ejector (the temperature of the oxygen coming from the HA reaches 150 ° C). From the Central Committee, oxygen and air enter the rooms served by the Central Committee, including the room in which the oxygen generator is located, replenishing the lack of oxygen to ensure the breathing of people in these rooms. The cooling of oxygen occurs due to the fact that its volumetric flow rate is at least several times less than the volume of cold water that draws oxygen into the ejector, in addition, oxygen is additionally cooled in the nozzle chamber, mixed with humidified air.

Таким образом, при реализации данного технического решения достигается технический результат, заключающийся в обеспечении достаточной взрывопожаробезопасности помещения, в котором размещен ГК, так как кислород, минуя помещение и предварительно охлаждаясь в жидкостно-газовом эжекторе, поступает непосредственно в форсуночную камеру ЦК.Thus, when implementing this technical solution, a technical result is achieved, which consists in ensuring sufficient explosion and fire safety of the room in which the gas chamber is located, since oxygen, bypassing the room and pre-cooled in a liquid-gas ejector, enters directly into the Central atomizer nozzle chamber.

Анализ аналогов показал, что заявляемая систем является новой. Новизна решения заключается в том, что кислород, поступающий от ГК, минуя помещение, в котором он расположен, поступает к системе вентиляции (в данном случае - к системе кондиционирования воздуха) через жидкостно-газовый эжектор, к которому насосом подается вода, что обеспечивает подсос кислорода от ГК в трубопровод, подключенный к форсуночной камере ЦК, при этом в эжекторе кислород охлаждается.Analysis of analogues showed that the claimed systems is new. The novelty of the solution lies in the fact that the oxygen coming from the gas heater, bypassing the room in which it is located, enters the ventilation system (in this case, the air conditioning system) through a liquid-gas ejector, to which water is supplied by the pump, which ensures suction oxygen from the HA to the pipeline connected to the nozzle chamber of the Central Committee, while oxygen is cooled in the ejector.

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

На чертеже приведена предлагаемая система. В помещении 1 размещен генератор кислорода 2, представляющий собой шкаф, в котором установлены патроны, заполненные химическим составом (не показаны), который при подаче на них электрического импульса включает в действие химическую реакцию. (Электрическая схема подачи импульса к патронам в состав изобретения не входит и на чертеже не приведена). Химическая реакция протекает с выделением кислорода и большого количества тепла (температура выделяемого кислорода достигает 150°С). Генератор кислорода 2 размещен вблизи ЦК с форсуночной камерой 3, вентилятором 4 и элементами 5 кондиционера. Форсуночная камера 3 снабжена поддоном 6, заполненным водой 7, и установленными в камере 3 стояками 8 с форсунками 9. Насос 10 предназначен для подачи воды 7 из поддона 6 на стояки 8 и далее - на форсунки 9. Вентиль 11 служит для подачи воды 7 в поддон 6 из водопровода. Вентили 12 и 13 предназначены для подачи воды на насос 10 и регулирования расхода воды на стояках 8. Вентиль 14 открывает подачу воды на насос 15. Вентиль 16 регулирует подачу воды на жидкостно-газовый эжектор 17, на который подается также кислород от генератора 2 по трубопроводу 18, расход кислорода регулируется вентилем 19. Трубопровод 20 предназначен для подачи водогазовой смеси в форсуночную камеру 3. Воздуховод 21 служит для подачи воздуха от ЦК в обслуживаемые помещения. Термометры 22 и 23 предназначены для контроля температуры кислорода и водогазовой смеси соответственно. Вентиль 24 открывается при сливе воды из форсуночной камеры.The drawing shows the proposed system. In room 1 there is an oxygen generator 2, which is a cabinet in which cartridges are installed filled with a chemical composition (not shown), which, when an electric pulse is applied to them, activates a chemical reaction. (The electrical circuit of the pulse to the cartridges is not included in the invention and is not shown in the drawing). The chemical reaction proceeds with the release of oxygen and a large amount of heat (the temperature of the released oxygen reaches 150 ° C). Oxygen generator 2 is located near the Central Committee with the nozzle chamber 3, fan 4 and elements 5 of the air conditioner. The nozzle chamber 3 is equipped with a pan 6 filled with water 7, and risers 8 installed in the chamber 3 with nozzles 9. The pump 10 is designed to supply water 7 from the pallet 6 to the risers 8 and then to the nozzles 9. The valve 11 serves to supply water 7 to pallet 6 from the water supply. The valves 12 and 13 are used to supply water to the pump 10 and regulate the flow of water on the risers 8. The valve 14 opens the water supply to the pump 15. The valve 16 controls the water supply to the liquid-gas ejector 17, which also receives oxygen from the generator 2 through the pipeline 18, the oxygen flow rate is regulated by valve 19. The pipeline 20 is designed to supply the gas-water mixture to the nozzle chamber 3. Air duct 21 is used to supply air from the central heating station to the serviced rooms. Thermometers 22 and 23 are designed to control the temperature of oxygen and water-gas mixture, respectively. Valve 24 opens when water is drained from the nozzle chamber.

Система работает следующим образом.The system operates as follows.

Расположенный в помещении 1 центральный кондиционер с форсуночной камерой 3, элементами кондиционера 5 и вентилятором 4 подает в обслуживаемые помещения воздух, обеспечивающий нормальные (установленные) параметры микроклимата (температуру и влажность). Если по каким-либо причинам газовый состав воздуха в обслуживаемых помещениях ухудшился (по санитарным нормам), в частности уменьшилось до предельно-допустимого значения содержание кислорода в воздухе, то на генератор кислорода 2 поступает сигнал (автоматическая схема слежения за газовым составом воздуха в предмет изобретения не входит и на чертеже не приведена). Поступление сигнала приводит к подаче электропитания на ГК 2 и открыванию вентилей 14, 16 и 19 и включению насоса 15. Происходит включение одного патрона генератора кислорода. В результате начинается химическая реакция в патроне, сопровождающаяся выделением кислорода и большого количества тепла. Поступающая от насоса 15 на эжектор 17 вода обеспечивает подсос (эжектирование) кислорода из трубопровода 18 от ГК 2. (Работа жидкостно-газовых эжекторов описана в книге Б.Ф.Лямаева «Гидроструйные насосы и установки». Л.: Машиностроение, 1988 г.). Так как количество воды, поступающей в эжектор 17, значительно превышает количество подсасываемого кислорода, то температура последнего резко понижается. Жидкостно-газовая смесь воды и кислорода, минуя помещение, в котором установлен ГК, по трубопроводу 20 поступает в форсуночную камеру 3 центрального кондиционера, дополнительно охлаждается, смешивается с воздухом, поступающим в форсуночную камеру 3 и далее через вентилятор 4 и воздуховод 21 поступает в обслуживаемые помещения, в том числе и в помещение, где размещен генератор кислорода, обеспечивая при этом не только температурно-влажностный режим в помещениях, но и нормальное содержание кислорода в воздухе. Поступление сигнала о нормальном содержании кислорода в воздухе помещений приводит к отключению электропитания от ГК (оставшиеся патроны не срабатывают) и прекращению подачи воды на эжектор 17, а также к закрытию вентилей 14, 16 и 19 после того, когда по показаниям термометра 22 можно заключить, что химическая реакция в сработавшем патроне закончилась (температура начнет быстро снижаться). Далее центральный кондиционер продолжает работу в обычном режиме, обеспечивая в обслуживаемых помещениях, заданный воздухообмен и температурно-влажностный режим.The central air conditioner located in room 1 with the nozzle chamber 3, elements of the air conditioner 5 and fan 4 delivers air to the premises that provides normal (set) microclimate parameters (temperature and humidity). If for some reason the gas composition of the air in the serviced rooms has deteriorated (according to sanitary standards), in particular, the oxygen content in the air has decreased to the maximum permissible value, then a signal is supplied to the oxygen generator 2 (automatic circuit for monitoring the composition of the air in the subject of the invention not included and not shown in the drawing). The receipt of the signal leads to the supply of power to the GC 2 and the opening of the valves 14, 16 and 19 and the inclusion of the pump 15. The inclusion of one cartridge of the oxygen generator. As a result, a chemical reaction begins in the cartridge, accompanied by the release of oxygen and a large amount of heat. The water coming from the pump 15 to the ejector 17 provides oxygen suction (ejection) from the pipeline 18 from GK 2. (The operation of liquid-gas ejectors is described in the book by B. F. Lyamaev “Hydro-jet pumps and installations.” L .: Engineering, 1988 ) Since the amount of water entering the ejector 17 significantly exceeds the amount of oxygen being sucked in, the temperature of the latter drops sharply. The liquid-gas mixture of water and oxygen, bypassing the room in which the gas heater is installed, enters the nozzle chamber 3 of the central air conditioner through a pipe 20, is additionally cooled, mixed with the air entering the nozzle chamber 3 and then through the fan 4 and the duct 21 enters the serviced premises, including the room where the oxygen generator is located, while ensuring not only the temperature and humidity conditions in the rooms, but also the normal oxygen content in the air. The receipt of a signal about the normal oxygen content in the indoor air leads to a power outage from the main gun (the remaining cartridges do not work) and the water supply to the ejector 17 is cut off, as well as valves 14, 16 and 19 are closed after, according to the readings of thermometer 22, that the chemical reaction in the fired cartridge is over (the temperature will start to drop rapidly). Further, the central air conditioner continues to operate in the normal mode, providing in the serviced rooms the specified air exchange and temperature and humidity conditions.

Предлагаемая система является промышленно применимой, так как содержит в себе изделия, выпускаемые промышленностью, а конструкция жидкостно-газового эжектора не представляет трудностей при изготовлении.The proposed system is industrially applicable, as it contains products manufactured by industry, and the design of a liquid-gas ejector does not present difficulties in manufacturing.

Предлагаемая система по принципу действия, обеспечиваемому новой совокупностью существенных признаков, позволяет значительно повысить взрывопожаробезопасность помещения, в котором установлен генератор кислорода.The proposed system according to the operating principle provided by the new set of essential features, can significantly increase the explosion and fire safety of the room in which the oxygen generator is installed.

Claims

The supply and exhaust ventilation system of a room with an aggressive and explosive atmosphere, containing an ejector, characterized in that the ejector is made of liquid-gas and is connected by a pipeline to a source of aggressive and explosive gas, for example, an oxygen generator, in addition, a pipeline from the pump is connected to the ejector through a pump, providing water from the pan of the nozzle chamber of the central air conditioner to the nozzles, and the outlet of the liquid-gas ejector is connected by a pipe to the nozzle chamber of the central air conditioner EPA.