RU2340373C2 - Способ и устройство защиты от недопустимых перепадов давления в декомпрессионной камере - Google Patents

Способ и устройство защиты от недопустимых перепадов давления в декомпрессионной камере Download PDF

Info

Publication number
RU2340373C2
RU2340373C2 RU2006131246/12A RU2006131246A RU2340373C2 RU 2340373 C2 RU2340373 C2 RU 2340373C2 RU 2006131246/12 A RU2006131246/12 A RU 2006131246/12A RU 2006131246 A RU2006131246 A RU 2006131246A RU 2340373 C2 RU2340373 C2 RU 2340373C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cavity
pressure
shut
channel
valve
Prior art date
Application number
RU2006131246/12A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2006131246A (ru
Inventor
Евгений Всеволодович Зингер (RU)
Евгений Всеволодович Зингер
Вера Алексеевна Здановска (RU)
Вера Алексеевна Здановская
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт технологии судостроения" (ФГУП "ЦНИИТС")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт технологии судостроения" (ФГУП "ЦНИИТС") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт технологии судостроения" (ФГУП "ЦНИИТС")
Priority to RU2006131246/12A priority Critical patent/RU2340373C2/ru
Publication of RU2006131246A publication Critical patent/RU2006131246A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2340373C2 publication Critical patent/RU2340373C2/ru

Links

Images

Landscapes

  • Safety Valves (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области судостроения и (или) медицины, в частности к системам вентиляции герметически закрытых помещений, и может быть предназначено, например, для использования в системах вентиляции декомпрессионных камер, в аварийно-спасательных комплексах, гермокабинах летательных аппаратов, медицинских барокамерах и др. Техническим результатом изобретения является автоматизация отсечения входного и выходного воздушных каналов помещения камеры (автоматизация прерывания вентиляции) при резком перепаде давления внутри камеры и, соответственно, повышение надежности ее работы. Технический результат достигается в способе защиты от недопустимых перепадов давления в декомпрессионной камере, который включает вентиляцию камеры. При этом в камеру по входному каналу от источника подачи сжатого воздуха через редукционное устройство подают воздух под регламентированным избыточным давлением. С помощью системы клапанов устанавливают давление сброса и выводят воздух по выходному каналу в систему сброса. При расчетном положительном или отрицательном перепаде регламентированного давления внутри декомпрессионной камеры перекрывают одновременно ее входной и выходной каналы с помощью устройства защиты от недопустимых перепадов давления. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к области судостроения и (или) медицины, в частности к системам вентиляции герметически закрытых помещений, и может быть предназначено, например, для использования в системах газообеспечения (воздухообеспечения) декомпрессионных камер, в аварийно-спасательных комплексах, гермокабинах летательных аппаратов, медицинских барокамерах и др.
Система газообеспечения (воздухообеспечения) декомпрессионных камер и других вышеуказанных замкнутых помещений должна обеспечивать вентиляцию их отсеков сжатым воздухом как в режиме постепенного повышения или понижения давления, так и в режиме без изменения в них давления. В настоящее время наибольшее количество технических решений, обеспечивающих автоматизацию регулирования давления воздуха в подобных замкнутых помещениях, имеется в области авиации и космонавтике.
Так, известна система регулирования давления воздуха в гермокабине летательного аппарата по а.с.№1225185, по которому для обеспечения минимальной длительности принудительной разгерметизации путем предотвращения срабатывания ограничителя расхода, система снабжена устройством предварительного ограничения расхода сбрасываемого воздуха при разгерметизации, включающим в себя двухмембранный пневмоделитель, реле-сигнализатор контрольного избыточного давления и двухпозиционный электроклапан, в котором привод подключен к выходу реле-сигнализатора, выход соединен с пневмоприводом исполнительного клапана, нормально открытый вход - с выходом командного прибора, а нормально закрытый вход - с выходом двухмембранного пневмоделителя, нормально открытый канал которого соединен с выходом командного прибора, а нормально закрытый - с гермокабиной.
Известна система регулирования давления воздуха в гермокабине самолета по а.с. №1056571, по которому для улучшения жизнедеятельности экипажа система снабжена пневматическим повторителем, в котором управляющий вход связан с командным прибором, а выход сообщен через ограничитель максимального давления с линией сброса на участке перед ограничителем минимального давления, а также ограничителем избыточного давления, включенным в линию сброса повторителя пред местом подключения к ней ограничителя максимального давления параллельно с ограничителем минимального давления, причем ограничитель избыточного давления выполнен с глухой надмембранной полостью, сообщенной с надмембранной полостью ограничителя минимального давления.
Известно также большое количество конструкций декомпрессионных камер, оборудованных в основном однотипными системами газообеспечения. Так, например, за рубежом известным немецким концерном Drägerwerk AG выпускается такие камеры, как "DUCOM", "Super DUCOM", "ConTreat", "TDS1" и др., различающиеся в основном по массогабаритным характеристикам и внутреннему объему. В России декомпрессионные камеры с подобными характеристиками выпускаются в основном заводами Минобороны, например, камеры ПДК-2, ПДК-2у, ПДК-3, РКУ-Му, РКМу и др.
В качестве прототипа предлагаемого способа выбрано техническое решение системы газообеспечения поточно-декомпрессионной камеры ПДК-2у. Контроль перепадов давления в этой камере осуществляется при визуальном наблюдении за уровнем давления по приборам (манометрам) и управлением подачи и давления воздуха вручную с помощью различных вентилей. Однако такой метод в области техники и медицины, где от скорости регулирования процессами вентиляции, а также от человеческого фактора может зависеть жизнь и здоровье людей, явно недостаточен.
Задачей предлагаемого технического решения является исключение человеческого фактора при обеспечении необходимого гарантированного давления воздуха в замкнутом помещении, например, в декомпрессионной камере.
Основной технический результат, достижение которого обеспечивает решение поставленной задачи, - это автоматизация отсечения входного и выходного воздушных каналов помещения камеры (автоматизация прерывания вентиляции) при резком перепаде давления внутри камеры и, соответственно, повышение надежности ее работы.
Предлагаемый способ защиты от недопустимых перепадов давления в камере декомпрессии включает систему вентиляции декомпрессионной камеры, имеющуюся в прототипе. Согласно этому способу в камеру по входному каналу от источника подачи сжатого воздуха через редукционное устройство, выполненное, например, в виде калиброванных отверстий в наборе специальных шайб, подают воздух под регламентированным избыточным давлением, с помощью системы клапанов устанавливают давление сброса и выводят воздух по выходному каналу в систему сброса. При этом контроль давления внутри камеры осуществляется визуально, а перекрытие системы вентиляции в случае необходимости - вручную. В отличие от известного способа при положительном или отрицательном расчетном перепаде регламентированного давления внутри камеры в предлагаемом способе ее входной и выходной каналы подачи воздуха автоматически одновременно перекрывают с помощью специального устройства защиты от недопустимых перепадов давления.
Предлагаемое техническое решение устройства защиты от недопустимых перепадов давления, предназначенное для реализации способа, содержит три основных узла:
- трехполостное отсечное устройство, в средней полости которого расположены два аксиально-расположенных поршня, торцы которых отделены друг от друга, вход одной крайней полости соединен с источником подачи сжатого воздуха, а выход с редукционным устройством системы вентиляции, вход второй крайней полости соединен с выходным каналом камеры декомпрессии, а выход с системой сброса воздуха, при этом для возможности прерывания вентиляции декомпрессионной камеры в крайних полостях отсечного устройства расположены управляемые указанными поршнями тарелки и соответствующие им седла,
- узел сигнализации, и
- трехмембранный управляющий пневмоблок, имеющий семь последовательно расположенных полостей, причем его первая полость подключена к крайней полости отсечного устройства с высоким давлением и отделена от второй полости пневмоблока подпружиненным невозвратным клапаном, привод которого посредством штока управляется жестким центром эластичной мембраны, находящейся в третьей полости пневмоблока, вторая полость пневмоблока соединена со средней полостью отсечного устройства и с атмосферой через канал, перекрытый первым запорным клапаном сброса давления, третья полость пневмоблока разделена мембраной на две части, причем ее подмембранная часть соединена с атмосферой через канал, перекрытый вторым запорным клапаном сброса давления, и отделена от четвертой полости вторым невозвратным клапаном, находящимся в четвертой полости, соединенной с системой сброса и отделенной от пятой полости второй эластичной мембраной, подпружиненный жесткий центр которой запирает второй невозвратный клапан, пятая полость отделена от шестой третьей эластичной мембраной и соединена с системой сброса каналом, перекрытым запорным клапаном настройки давления слежения, шестая полость соединена каналом с системой сброса, седьмая полость отделена от шестой находящимся в ней подпружиненным третьим невозвратным клапаном, управляемым жестким центром третьей эластичной мембраны, и соединена с атмосферой каналом, перекрытым вторым запорным клапаном сброса давления.
Для пояснения работы предлагаемого технического решения прилагаются чертежи, на которых показаны схема вентиляции декомпрессионной камеры, а также работа устройства защиты от недопустимых перепадов давления. При этом на фиг.1 отсечный узел устройства защиты от недопустимых перепадов давления находится в открытом положении, а на фиг.2 и 3 - в закрытом положении, спровоцированном соответственно положительным и отрицательным перепадами давления внутри камеры.
На чертежах изображены: декомпрессионная камера 1, имеющая канал входа с редукционным устройством 2, куда воздух поступает от источника подачи сжатого воздуха (не показан), и канал выхода в систему сброса (в атмосферу), оборудованную узлом клапанов 3 настройки выходящего воздуха. Кроме того, камера дополнительно оборудована узлом сигнализации 4 и устройством защиты от недопустимых перепадов давления, содержащем трехполостное (полости - А, Б и В) отсечное устройство 5, в котором расположены подпружиненный поршень-тарелка 6, второй подпружиненный поршень 7 и тарелка 8, трехмембранный управляющий пневмоблок 9, имеющий семь последовательно расположенных полостей (Г, Д, Е, Ж, И, К и Л), два запорных клапана сброса давления 10 и 11, запорный клапан настройки давления слежения 12 и три подпружиненных невозвратных клапана 13, 14 и 15, расположенных в его полостях.
Система вентиляции и предлагаемое устройство защиты от недопустимых перепадов давления работают следующим образом.
В декомпрессионную камеру 1 от источника подачи сжатого воздуха через канал входа и редукционное устройство 2 подают сжатый воздух с заданным расходом Q и давлением Рвх, затем с помощью узла клапанов 3 настройки выходящего воздуха устанавливают давление Рвых воздуха, выходящего по каналу выхода из декомпрессионной камеры в систему сброса (в атмосферу) и имитирующего глубину погружения (ступень декомпрессии), при этом запорные клапаны 10 и 11 закрыты, а клапан настройки давления слежения 12 открыт.
Таким образом, после подачи воздуха в декомпрессионную камеру 1 от источника подачи сжатого воздуха в полости А отсечного устройства 5 и полости Г пневмоблока 9 создается избыточное давление, например, Ризб=4,5 МПа (45 кгс/см2), а после настройки давления, выходящего из камеры воздуха, например, на Рвых=03 МПа (3 кгс/см2), это же давление (Рвых) создается в полости В отсечного устройства 5, а также и в полостях Ж, И и К пневмоблока 9, после чего клапан настройки давления слежения 12 закрывают. Перед перестройкой системы вентиляции на давление Рвых следующей ступени декомпрессии каждый раз открывают запорный клапан настройки давления слежения 12, а после установки необходимого давления этот клапан закрывают.
При положительном или отрицательном расчетном (свыше допустимого) изменении (перепаде) регламентированного давления в декомпрессионном помещении 1 ее входной и выходной каналы подачи воздуха перекрываются одновременно с помощью устройства защиты от недопустимых перепадов давления, т.е. прекращается подача и выход воздуха из декомпрессионной камеры.
При регулировании допустимого перепада с помощью устройства защиты расчетным путем устанавливают, в зависимости от заданной имитации скорости подъема (или опускания) водолаза, величину недопустимого перепада давления ΔР, при которой устройство защиты должно срабатывать, что обеспечивается эффективной площадью мембран устройства защиты. Затем, как указано выше, от источника подачи сжатого воздуха подают воздух в декомпрессионную камеру 1 и устанавливают необходимое выходное давление из декомпрессионной камеры. При этом в полости А отсечного устройства 5 и полости Г пневмоблока 9 создается избыточное давление, равное, например, Ризб=4,5 МПа (45 кгс/см2), а после закрытия запорного клапана настройки давления слежения 12 избыточное давление (Рвых) также создается в полости В отсечного устройства и в полостях Ж, И и К пневмоблока величиной, равной, например, Рвых=0,3 МПа. При этом в полости Б отсечного устройства и в полостях Д, Е и Л пневмоблока избыточное давление (Рвых) отсутствует.
В случае повышения давления воздуха в камере декомпрессии 1 на величину, равную или большую ΔР, на ту же величину повысится давление в полости В отсечного устройства и одновременно в полостях Ж и К пневмоблока, однако в полости И, вход в которую перекрыт запорным клапаном настройки давления слежения 12, давление останется равным 0,3 МПа. Жесткий центр мембраны, разделяющей полости Ж и И, под воздействием избыточного давления в полости Ж откроет невозвратный клапан 14, перекрывающий полости Е и Ж, и воздух под давлением 0,3 МПа+ΔР (или более) поступает в полость Е. Жесткий центр мембраны, находящейся в полости Е, под действием этого давления откроет невозвратный клапан 13, расположенный в полости Г, и воздух под давлением 4,5 МПа поступит в полость Д и далее по каналу в полость Б отсечного устройства 5. Это давление, действующее как пневмопривод, давит на торцы поршней 6 и 7, находящихся в полости Б отсечного устройства 5, в результате чего поршни двигаются в противоположные стороны до тех пор, пока тарелки 6 и 8, находящиеся в крайних полостях отсечного устройства 5, не сядут на соответствующие седла, как показано на фиг.2, и тем самым перекроют входной и выходной каналы декомпрессионной камеры, одновременно приводя в действие узел сигнализации 8. После корректировки давления в декомпрессионной камере открывают запорный клапан настройки давления слежения 12, затем поочередно открывают запорные клапаны 10 и 11, благодаря чему сбрасывается избыточное давление из полостей Д, Е и Л пневмоблока, а также из полости Б отсечного устройства. В результате поршни 6 и 7 отсечного устройства под действием усилия пружин, а также узел сигнализации возвратятся в исходное положение.
В случае же понижения давления в декомпрессионной камере на величину, равную или большую ΔР, на ту же величину понизится давление в полости В отсечного устройства и одновременно в полостях Ж и К пневмоблока, однако в полости И, вход в которую перекрыт запорным клапаном настройки давления слежения 12, давление останется равным 0,3 МПа. Жесткий центр мембраны, разделяющей полости И и К, под воздействием избыточного давления в полости И откроет невозвратный клапан 15 (см. фиг.3), перекрывающий полости К и Л, и воздух под давлением 0,3 МПа - ΔР поступает в полость Е и давит на находящуюся там мембрану, благодаря чему ее жесткий центр откроет невозвратный клапан 13, расположенный в полости Г, и воздух под давлением 4,5 МПа поступит в полость Д и далее по каналу в полость Б отсечного устройства 5. Этим давлением, действующим как пневмопривод, также как в первом случае перекрывается входной и выходной каналы камеры декомпрессии.
Возврат устройства в исходное положение происходит аналогично уже описанному выше.

Claims (2)

1. Способ защиты от недопустимых перепадов давления в декомпрессионной камере, включающий вентиляцию камеры, при котором в камеру по входному каналу от источника подачи сжатого воздуха через редукционное устройство подают воздух под регламентированным избыточным давлением, с помощью системы клапанов устанавливают давление сброса и выводят воздух по выходному каналу в систему сброса, отличающийся тем, что при расчетном положительном или отрицательном перепаде регламентированного давления внутри декомпрессионной камеры перекрывают одновременно ее входной и выходной каналы с помощью устройства защиты от недопустимых перепадов давления.
2. Устройство защиты от недопустимых перепадов давления для реализации способа по п.1, содержащее трехполостное отсечное устройство, в средней полости которого расположены два аксиально расположенных подпружиненных поршня, торцы которых отделены друг от друга, вход одной крайней полости соединен с источником подачи сжатого воздуха, а выход - с редукционным устройством, вход второй крайней полости соединен с выходным каналом декомпрессионной камеры, а выход - с системой сброса воздуха, кроме того, в крайних полостях отсечного устройства расположены управляемые указанными поршнями тарелки и соответствующие им седла; узел сигнализации, а также трехмембранный управляющий пневмоблок, имеющий семь последовательно расположенных полостей, причем его первая полость подключена к крайней полости отсечного устройства с высоким входным давлением и отделена от второй полости пневмоблока подпружиненным невозвратным клапаном, привод которого посредством штока управляется жестким центром первой эластичной мембраны, находящейся в третьей полости пневмоблока, вторая полость пневмоблока соединена со средней полостью отсечного устройства и с атмосферой через канал, перекрытый запорным клапаном сброса давления, третья полость пневмоблока разделена мембраной на две части, причем ее подмембранная часть соединена с атмосферой через канал, перекрытый вторым запорным клапаном сброса давления, и отделена от четвертой полости вторым невозвратным клапаном, находящимся в четвертой полости, соединенной с системой сброса и отделенной от пятой полости второй эластичной мембраной, подпружиненный жесткий центр которой запирает второй невозвратный клапан, пятая полость отделена от шестой третьей эластичной мембраной и соединена с системой сброса каналом, перекрытым запорным клапаном настройки давления слежения, шестая полость соединена каналом с системой сброса, седьмая полость отделена от шестой находящимся в ней подпружиненным третьим невозвратным клапаном, управляемым жестким центром третьей эластичной мембраны, и соединена с атмосферой каналом, перекрытым вторым запорным клапаном сброса давления.
RU2006131246/12A 2006-08-30 2006-08-30 Способ и устройство защиты от недопустимых перепадов давления в декомпрессионной камере RU2340373C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006131246/12A RU2340373C2 (ru) 2006-08-30 2006-08-30 Способ и устройство защиты от недопустимых перепадов давления в декомпрессионной камере

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006131246/12A RU2340373C2 (ru) 2006-08-30 2006-08-30 Способ и устройство защиты от недопустимых перепадов давления в декомпрессионной камере

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006131246A RU2006131246A (ru) 2008-03-20
RU2340373C2 true RU2340373C2 (ru) 2008-12-10

Family

ID=39279295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006131246/12A RU2340373C2 (ru) 2006-08-30 2006-08-30 Способ и устройство защиты от недопустимых перепадов давления в декомпрессионной камере

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2340373C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2561883C1 (ru) * 2014-03-12 2015-09-10 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Автоматическое стабилизирующее устройство

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1010727A (en) * 1963-05-07 1965-11-24 Normalair Ltd Pressure chamber with ventilated airlock
SU199672A1 (ru) * 1966-02-14 1984-05-15 Konkov Yu A Пневматический регул тор давлени воздуха в гермокабине самолета
SU828606A1 (ru) * 1980-01-10 1984-05-15 Предприятие П/Я А-1665 Система регулировани давлени воздуха в гермокабине самолета
US4794803A (en) * 1986-01-30 1989-01-03 Tekna Decompression and air consumption computer
RU2231483C1 (ru) * 2003-03-06 2004-06-27 Открытое акционерное общество "ОКБ Сухого" Способ и система регулирования давления воздуха на летательном аппарате

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1010727A (en) * 1963-05-07 1965-11-24 Normalair Ltd Pressure chamber with ventilated airlock
SU199672A1 (ru) * 1966-02-14 1984-05-15 Konkov Yu A Пневматический регул тор давлени воздуха в гермокабине самолета
SU828606A1 (ru) * 1980-01-10 1984-05-15 Предприятие П/Я А-1665 Система регулировани давлени воздуха в гермокабине самолета
US4794803A (en) * 1986-01-30 1989-01-03 Tekna Decompression and air consumption computer
RU2231483C1 (ru) * 2003-03-06 2004-06-27 Открытое акционерное общество "ОКБ Сухого" Способ и система регулирования давления воздуха на летательном аппарате

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2561883C1 (ru) * 2014-03-12 2015-09-10 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Автоматическое стабилизирующее устройство

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006131246A (ru) 2008-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9528534B2 (en) Hydraulic or pneumatic drive for actuating a fitting comprising a control valve or selector valve
EP1759993A3 (en) Aircraft evacuation slide with primary gas relief valve
US4249556A (en) Isolating and backflow preventing valve assembly
EP1481181A1 (en) Gas supply apparatus
KR20040004067A (ko) 생성 가스의 조성 제어를 위한 유입 공기의 가변적인 제한
RU2340373C2 (ru) Способ и устройство защиты от недопустимых перепадов давления в декомпрессионной камере
GB2389051A (en) Safety device for a gas distribution system in an aircraft
RU2007121790A (ru) Гидравлический регулирующий клапан с встроенными сдвоенными приводами
EP2241794A1 (en) Discharge valve for an extuingishing system
RU2365737C1 (ru) Комплекс оборудования для управления скважиной нефтяного месторождения
US20150367150A1 (en) Automatic Switching Device for a Breathing Apparatus with an Alarm-Relief Function and Automatic Reset
RU2652867C1 (ru) Маслосистема редуктора вертолёта с резервированием контуров смазки и охлаждения
USRE31161E (en) Safety valve assembly for controlling clutch and brake in power press or the like
JPH0215721B2 (ru)
EP3862576A1 (en) Control system for an actuator cylinder of a crane
US3891002A (en) Fluid delivery system for volatile fluids
CN106286905A (zh) 用于气动阀门执行机构的冗余供气系统
US6649047B1 (en) Protection system to prevent damage to a gas diffusion membrane
KR101381237B1 (ko) 전기유압식 안전밸브 개폐장치
CN103648905B (zh) 潜水装备
ES2300017T3 (es) Valvula de distribucion y regulacion de fluido y uso para el suministro de aire enriquecido a los ocupantes de una aeronave.
JP2001108140A (ja) 自動弁
US4736773A (en) Electronically switched pneumatic valve system
CA1166454A (en) Gas switching device
CN114017535A (zh) 气液联动驱动装置的液压控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20100617

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160831