MX2015003038A - Metodo y sistema de inertizacion para la reduccion de oxigeno. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un sistema de inertización y un método de inertización para la reducción de oxígeno, en cuyo método se ajusta y se mantiene un contenido de oxígeno especificado y reducido, en comparación con el aire ambiental normal, en atmósfera de la cámara de una cámara cerrada (2) Para este fin, el sistema de inertización (1) tiene un sistema de compresión (3) para comprimir una mezcla de gases inicial y un sistema de separación de gases (10) conectado al sistema compresor (3) . En el sistema de separación de gases (10) al menos algo del oxígeno contenido en la mezcla de gases inicial comprimida se separa. El sistema de separación de gases (10) está diseñado para operarse en un modo VPSA o en un modo PSA, como se desee.

Description

MÉTODO ? SISTEMA.DE INERTIZACIÓN PARA LA REDUCCIÓN DE OXÍGENO Campo de la invención La presente invención se refiere a un método de inertización en el que un contenido de oxigeno que es predeterminadle y está reducido, en comparación con el aire ambiental normal, se instaura y se mantiene en la atmósfera espacial de un cuarto cerrado y en el que el contenido de oxigeno en la atmósfera espacial del cuarto cerrado puede reducirse aún más rápidamente cuando surge la necesidad.

La invención se refiere además a un sistema correspondiente para la reducción de oxigeno.

Antecedentes de la nvención El método de inertización de la invención o el sistema de inertización de la invención, respectivamente, sirve por ejemplo para minimizar el riesgo y en la extinción de incendios en una sala protegida que esta sujeta a monitoreo, por lo que el cuarto cerrado se hace continuamente inerte a diferentes niveles bajos con el fin de prevenir o controlar el fuego.

Entre los ejemplos de uso del método de inertización de la invención se incluyen la provisión de condiciones de hipoxia para entrenamiento en una cuarto cerrado en la que el contenido de oxigeno se ha reducido. Una habitación de este tipo permite el entrenamiento bajo condiciones de gran altitud simuladas artificialmente, también referidas como "de entrenamiento hipóxico normobárico". Otro ejemplo de uso es el almacenamiento de alimentos, preferentemente pomáceas (fruta de pepita), en una atmósfera controlada (CA) en la que la proporción porcentual de oxigeno atmosférico se regula con el fin de, entre otras cosas, para retardar el proceso de envejecimiento que actúa sobre la mercancía perecedera.

El principio básico detrás de la teenología de inertización para la prevención de incendios se basa en el conocimiento de que en espacios cerrados en los que los seres humanos o animales sólo entran ocasionalmente, y en los que el equipo alojado en su interior reacciona sensiblemente a los efectos del agua, el riesgo de incendio puede contrarrestarse mediante la reducción de la concentración de oxígeno en la zona correspondiente a un valor promedio de, por ejemplo aproximadamente 15% en volumen. A tal concentración (reducida) de oxígeno, la mayoría de los materiales combustibles ya no pueden encenderse. En consecuencia, las principales áreas de aplicación de la tecnología de inertización en la prevención de incendios también incluyen áreas de TI, salas de conmutación y distribución eléctrica, instalaciones cerradas, así como las zonas de almacenamiento que contienen mercancías de alto valor comercial. El efecto preventivo resultante de este método se basa en el principio del desplazamiento de oxígeno. Como se sabe, el aire ambiental normal consiste en 21% en volumen de oxígeno, 78% en volumen de nitrógeno y 1% en volumen de otros gases. Para los propósitos de prevención de incendios, el contenido de oxígeno de la atmósfera espacial dentro del cuarto cerrado se reduce mediante la introducción de un gas que desplaza el oxígeno, por ejemplo nitrógeno. El efecto preventivo se sabe que empieza tan pronto como el porcentaje de oxígeno cae por debajo de aproximadamente 15% en volumen. Dependiendo de las sustancias inflamables almacenados en el cuarto protegida, puede ser necesario reducir aún más el porcentaje de oxigeno, por ejemplo, al 12% en volumen.

Este tipo de sistema de inertización se conoce en principio en la téenica anterior. Por ejemplo, la patente alemana publicada DE 198 11 851 Al describe un sistema de inertización diseñado para reducir el contenido de oxigeno en una cuarto cerrado (referida en lo sucesivo como "habitación protegida") a un nivel de inertización base específico y, en caso de un incendio , para bajar rápidamente más el contenido de oxígeno a un nivel específico de inertización completa.

El término "nivel de inertización base" tal como se emplea en el presente documento debe entenderse como una referencia a un contenido de oxígeno reducido en comparación con el contenido de oxígeno del aire ambiental normal, en tanto que, sin embargo este contenido de oxígeno reducido no supone ningún peligro para cualquier tipo a persona o animal de tal manera que todavía pueden entrar en el cuarto protegida sin ningún problema (es decir, sin ningún tipo de medidas de protección especiales, como máscaras de oxigeno, por ejemplo). El nivel de inertización base corresponde a un contenido de oxigeno en el cuarto protegida de, por ejemplo aproximadamente 15% a 17% en volumen.

Por otra parte, el término "nivel de inertización completa" se debe entender como referencia a un contenido de oxígeno que se ha reducido aún más en comparación con el contenido de oxigeno del nivel de inertización base, de manera que la inflamabilidad de la mayoría de los materiales se ha disminuido a una nivel en el que ya no son capaces de incendiarse. Dependiendo de la carga de fuego dentro del cuarto protegida respectiva, el nivel de inertización completa generalmente varía de 12% a 14% en volumen de la concentración de oxígeno.

En el método de inertización de etapas múltiples que se conoce por de la publicación impresa de la patente DE 19811 851 Al, en la que el contenido de oxígeno se reduce progresivamente, de este modo se emplea una teenología de inertización para la prevención de incendios con la cual el contenido de oxígeno en el cuarto protegida se reduce primero a un nivel específico disminuido (nivel de inertización base) de, por ejemplo 17% en volumen, con lo cual en el caso de un incendio o de otra forma cuando sea necesario, entonces se reduce adicionalmente el contenido de oxígeno a un nivel de inertización completo específico de, por ejemplo 13.8% en volumen o menor. Si un generador de gas inerte, por ejemplo un generador de nitrógeno, se utiliza como fuente de gas inerte en un método de inertización de dos etapas, para reducir el contenido de oxígeno al primer nivel de reducción (nivel de inertización base), puede mantenerse bajo el número tanques de gas de alta presión necesarios para la inertización completa, en la que el gas que desplaza al oxígeno o de la mezcla de gas (referido en lo sucesivo simplemente como "gas inerte") se almacena en forma comprimida.

Sin embargo, se requieren inversiones de capital relativamente altos a fin de realizar el método de inertización antes descrito y conocido por método de inertización de dos etapas, ya que el método de inertización de dos etapas impone demandas especificas sobre las fuentes de gases inertes necesarias para suministrar el gas inerte. En concreto, los sistemas de inertización de dos etapas convencionales proporcionan sin excepción dos fuentes independientes de gas inerte ya que debe hacerse una diferencia cuando se establece un nivel de inertización especifico (nivel reducido) que se va a establecer en la atmósfera del cuarto, en cuanto si es un nivel de inertización base o un nivel de inertización total. Se necesita considerar en la presente que -a partir de un nivel de inertización base previamente establecido- la reducción a un nivel de inertización completo necesita ocurrir de acuerdo a una secuencia predefinida de eventos y particularmente dentro de un periodo de tiempo predefinido después de que se haya emitido una alarma. En contraste, no es necesario que se establezca el nivel de inertización base de acuerdo a una curva de inertización predefinida.

Para que se comprenda el término "curva de inertización" como se usa en el presente documento, es el gradiente temporal del contenido de oxigeno cuando el gas que desplaza oxigeno (gas inerte) se introduce en la atmósfera espacial del cuarto protegida.

Debido a que debe hacerse una distinción a la hora de establecer un nivel de inertización especifica, en cuanto si se va a establecer un nivel de inertización base o un nivel de inertización total en la atmósfera del cuarto, las fuentes de gases inertes necesarias para suministrar el gas inerte correspondiente para establecer el nivel de inertización la base/total, están sujetas a diferentes requisitos. En el caso de la reducción al nivel de inertización completa, las fuentes de gas inerte empleadas deben permitir ser capaces, en consecuencia, de proporcionar una cantidad suficientemente grande de gas inerte por unidad de tiempo a fin de ser capaces de establecer el nivel de inertización completa en la atm'sfera espacial del cuarto protegida, dentro del periodo de tiempo predefinido. En consecuencia, la fuente de gas inerte empleada para disminuir el nivel de inertización completa debe tener la capacidad adecuada.

Sin embargo, la fuente de gas inerte no está sujetará a este requisito si únicamente se va a establecer el nivel de inertización de base. Como se explicó anteriormente, normalmente no es necesario seguir una curva de inertización predefinida y conectarse particularmente a un periodo de tiempo predefinido cuando se desciende hasta el nivel de inertización base. En consecuencia, la fuente de gas inerte utilizado para bajar a un nivel de inertización base puede ser de dimensiones correspondientemente menores en términos de su capacidad de salida.

Por estas razones, en la aplicación práctica del método de inertización de dos etapas, se utilizan generalmente dos fuentes de gas inerte separadas: un generador de nitrógeno único capaz de suministrar una cantidad relativamente pequeña de gas inerte (aqui: aire enriquecido en nitrógeno) por unidad de tiempo y se utiliza para establecer y mantener un nivel de inertización base; y un tanque de almacenamiento de gas de alta presión en el se almacena un gas o mezcla de gas para desplazar el oxigeno en forma comprimida con el propósito de tener la capacidad de establecer rápidamente el nivel de inertización completa en la atmósfera espacial del cuarto cerrado cuando sea necesario.

El uso de dos fuentes de gas inerte separados para realizar el método de inertización en dos etapas se asocia con el inconveniente de un costo relativamente alto de capital inicial. Además, el espacio que necesita ser proporcionado para el almacenamiento de las dos fuentes de gas de inserción separadas (generador de nitrógeno por una parte y por otra tanque de almacenamiento de gas a alta presión) no se puede realizar en algunas aplicaciones sin llevar a cabo importantes medidas estructurales.

Sumario de la Invención Sobre la base de este problema como se expone, la presente invención aborda el objetivo de establecer un método de inertización o un sistema de inertización, respectivamente, con los cuales los costes de operación y las inversiones iniciales puedan reducirse en comparación con las soluciones convencionales, sin afectar con ello la eficiencia del sistema.

Este objetivo se logra, en lo que respecta al método, mediante la materia de la reivindicación independiente 1 y por lo que se refiere al aparato (sistema para la reducción de oxígeno), por la materia de la reivindicación independiente 10.

Con respecto al método de la invención, se especifican desarrollos ventajosos adicionales en las reivindicaciones 2 a 10. Además se especifican desarrollos ventajosos del sistema de inertización de la invención en las reivindicaciones dependientes 12 a 13.

En consecuencia la invención propone en particular, un sistema para reducir el oxigeno, con el que se establece un contenido de oxígeno que es predeterminable y reducido, en comparación con el aire ambiental normal, y se mantiene en la atmósfera espacial de un cuarto cerrado. El sistema comprende un sistema compresor para comprimir una mezcla de gases inicial y un sistema de separación de gases conectado al sistema compresor en el que se separa al menos parte del oxígeno dentro de la mezcla de gases inicial comprimida. El sistema de separación de gases está diseñado para ser operado en el modo VPSA o el modo PSA.

Tal como se utiliza aquí, el término "mezcla de gases inicial" se refiere en general a una mezcla de gas que, además de contener oxígeno, en particular también comprende nitrógeno y gases adicionales según sea aplicable, tales como gases nobles, por ejemplo. El aire ambiental normal es por ejemplo factible como una mezcla de gases inicial; es decir, una mezcla de gas que consiste en 21% en volumen de oxígeno, 78% en volumen de nitrógeno y 1% en volumen de otros gases. Sin embargo, es también se concibe utilizar una porción del aire del cuarto cerrado como la mezcla de gases inicial, por lo que se añade preferiblemente aire fresco al contenido de aire del cuarto.

Se entenderá generalmente por sistema de separación de gases que opera en modo de VPSA a un sistema para proporcionar aire enriquecido con nitrógeno que funciona según el principio de adsorción por cambio de presión de vacio (VPSA). Tal sistema de VPSA se utiliza como el sistema de separación de gases en el sistema de inertización según la invención, aunque también puede ser operado en el modo de PSA cuando sea necesario. "PSA" que es una abreviatura de "adsorción por cambio de presión, " que normalmente denota una teenología de adsorción por cambio de presión.

Con el fin de poder alternar el modo de operación del sistema de separación de gases utilizado en la solución de la invención de VPSA a PSA, el método de la invención en consecuencia sirve para aumentar el grado en el que la mezcla de gases inicial es comprimida por el sistema compresor. Con respecto al método de inertización según la invención, se proporciona específicamente para proporcionar inicialmente una mezcla de gases inicial que comprende oxígeno, nitrógeno y otros elementos como sea aplicable. La mezcla de gases inicial contemplada posteriormente se comprime apropiadamente en un sistema compresor y luego se alimenta al sistema de separación de gases en el que al menos una parte del oxígeno contenido en la mezcla de gases inicial comprimida se separa de tal manera que se proporciona una mezcla de gases enriquecida con nitrógeno en la salida del sistema de separación de gases. Dicha mezcla de gases enriquecida con nitrógeno proporcionada a la salida del sistema de separación de gases se introduce a partir de entonces a la atmósfera espacial del cuarto cerrado a fin de establecer y/o mantener un contenido de oxigeno en la atmósfera espacial del cuarto cerrado que es predeterminable y que tiene un contenido de oxigeno reducido en comparación con el aire ambiental normal.

De acuerdo con la invención, en particular se proporciona, el incremento en el grado de compresión por el sistema compresor cuando la cantidad de mezcla de gas enriquecido con nitrógeno proporcionado por unidad de tiempo en la salida del sistema de separación de gases necesita aumentarse, particularmente a una valor que depende de la cantidad de la mezcla de gas enriquecido con nitrógeno proporcionada por unidad de tiempo. Al hacerlo, el modo de operación del sistema de separación de gases se puede cambiar de una manera tal que el volumen de la mezcla de gas enriquecido con nitrógeno proporcionado en realidad a la salida del sistema de separación de gases por unidad de tiempo corresponde a la cantidad de mezcla de gas enriquecido con nitrógeno que se suministra por unidad de tiempo.

El aumento de la compresión del sistema de compresión de la mezcla de gases inicial se produce en particular en el caso de un incendio; es decir, cuando por ejemplo se detecta una característica de incendio en la atmósfera espacial del cuarto cerrado o cuando el contenido de oxigeno en la atmósfera espacial del cuarto cerrado se va reduciendo más rápidamente por otra razón en comparación con el contenido de oxigeno previamente establecido o mantenido.

Un aspecto adicional de la presente invención proporciona el grado de compresión de la mezcla de gases inicial por el sistema compresor que se va a incrementar cuando la cantidad de mezcla de gas enriquecido con nitrógeno proporcionada por unidad de tiempo en la salida del sistema de separación de gases necesite aumentarse debido a un aumento en el intercambio de aire. De acuerdo con un aspecto adicional de la presente invención, el grado de la compresión de la mezcla de gases inicial por el sistema compresor se incrementa si, debido a una pérdida adicional de una fuente de gas de inserción asignada a el cuarto cerrado, en particular una pérdida de un sistema de separación de gases adicional asignado a el cuarto cerrado, necesita aumentarse la cantidad de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno que debe proporcionarse a la salida del sistema de separación por unidad de tiempo.

Particularmente en el caso de un incendio o cuando por otra razón el contenido de oxigeno en la atmósfera espacial del cuarto cerrado debe reducirse más de forma rápida, el grado en que el sistema compresor comprime la mezcla de gases inicial se incrementa a un valor que depende de la cantidad de mezcla de gases enriquecida con nitrógeno que debe proporcionarse por unidad de tiempo. En conjunción de esto, es razonable en una modalidad ejemplar aumentar el grado de compresión desde la original 1.5 bares a 2.0 a 7.0 a 9.0 bares. En otras modalidades, es razonable un aumento en la compresión de hasta 25.0 bares. La invención, en particular, no está limitada a los valores ejemplificativos mencionados anteriormente.

La solución de la invención se basa en el conocimiento de que un sistema de separación de gaseses, que funciona en modo de operación PSA puede proporcionar una cantidad suficientemente alta de gas enriquecido en nitrógeno por unidad de tiempo con el fin de tener la capacidad de percatarse de una reducción en el contenido de oxigeno en una cuarto cerrado de un nivel de inertización, previamente fijado a un nivel de inertización total, en el menor tiempo posible, cuando sea necesario. Por otro lado, cuando el sistema de separación de gaseses se hace funcionar en el modo de VPSA, hay una cantidad considerablemente menor de gas enriquecido con nitrógeno proporcionado a la salida del sistema de separación de gases por unidad de tiempo que cuando el sistema de separación de gases se está ejecutando en modo PSA. Sin embargo, la cantidad de gas enriquecido en nitrógeno capaz de ser proporcionada a la salida del sistema de separación de gases por unidad de tiempo en el modo VPSA es en principio suficiente para ser capaz de establecer o respectivamente mantener el nivel de inertización base en el cuarto cerrado.

El sistema de separación de gases utilizado en la solución de la invención por tanto cumple una doble función: cuando el sistema de separación de gases se hace funcionar en el modo de VPSA, este sistema se concede entonces la función de la primera fuente de gas inerte utilizado en los sistemas convencionales para proporcionar el gas inerte necesario para establecer y / o mantener un nivel de inertización base. En modo de operación PSA, sin embargo, la capacidad de salida del sistema de separación de gases corresponde a la de un tanque de almacenamiento de gas de alta presión tal como se utiliza en los sistemas de dos etapas de inertización convencionales como la segunda fuente de gas inerte para proporcionar el gas inerte necesario para producir el nivel de inertización total.

Con el fin de poder aumentar selectivamente el grado de compresión efectuada por el compresor del sistema en la mezcla de gases inicial, es concebible que el compresor del sistema comprenda un primer compresor y al menos un segundo compresor, en el que el segundo compresor es selectivamente conectado al primer compresor a fin de aumentar la compresión alcanzable total. Es particularmente concebible en este contexto que el primer compresor y el segundo compresor sean controlables independientemente, por lo que el primer compresor se conecta en serie con el segundo compresor de manera que la activación del segundo compresor aumenta el grado de compresión de la mezcla de gases inicial. Sin embargo, también son por supuesto concebibles otras modalidades para aumentar selectivamente el grado de compresión.

Las modalidades del método de inertización de la invención disponen preferentemente aumentar progresivamente el grado de compresión efectuada por el sistema compresor cuando sea necesario. hasta que la cantidad de mezcla de gases enriquecida con nitrógeno proporcionada a la salida del sistema de separación de gases, por unidad de tiempo, corresponda a la cantidad de la mezcla de gas enriquecido en nitrógeno suministrada por unidad de tiempo. Por lo tanto Tal modalidad proporciona una regulación que asegura que el sistema de separación de gases en todo momento suministre exactamente la cantidad de mezcla de gas enriquecido en nitrógeno como realmente se necesite.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se dispone que el sistema compresor esté diseñado para comprimir la mezcla de gases inicial suministrada a diferentes rangos de presión, preferiblemente predefinidos o predeterminables, según sea necesario. Aquí es ventajoso que se comprima la mezcla de gases inicial preferiblemente de forma automática, e incluso más preferiblemente, selectivamente de forma automática, a uno de los rangos de presión predefinidos o predeterminables, en función de la razón y/o la causa del aumento necesario en el mezcla de gas enriquecido en nitrógeno que se suministra por unidad de tiempo en la salida del sistema de separación de gases.

La solución de la invención tiene una serie de ventajas en comparación con los sistemas de inertización de dos etapas convencionales, conocidos en el estado de la téenica. Debido a que se utiliza sólo una fuente de gas inerte única diseñada como un sistema de separación de gases capaz de alternar los modos de funcionamiento, para establecer/mantener tanto un nivel de inertización base, asi como establecer/mantener un nivel de inertización total, los costos de inversión iniciales para el sistema de inertización son claramente reducidos en comparación con las soluciones convencionales puesto que ya no es necesario proporcionar dos fuentes de gas inerte separadas. El espacio necesario se reduce también por las mismas razones, ya que, desde la perspectiva de la ingeniería de sistemas, sólo necesitan proveerse un sistema compresor y un sistema de separación de gases para suministrar la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno de acuerdo con la solución de la invención.

Por otra parte, la solución de acuerdo con la invención esta, en particular, también caracterizada por el hecho de que el sistema de separación de gases, capaz de cambiar los modos de funcionamiento, es en particular energéticamente eficiente y por lo tanto económico en términos de los costes de funcionamiento. El sistema de separación de gases es fácil de instalar, en particular en espacios muy reducidos, y funciona de forma fiable, automáticamente y sin supervisión en el lugar, lo que hace que la solución de la invención sea especialmente fácil de usar. La eficiencia energética tiene sus raíces en el sistema de separación de gases de operación altamente eficiente con costos de baja energía sólo en el modo de VPSA ya que el sistema compresor sólo debe proporcionar un grado relativamente bajo de compresión. Sólo en un caso excepcional, en particular en caso de incendio o cuando por otra razón el contenido de oxígeno en la atmósfera espacial del cuarto cerrado deba bajarse rápidamente, aún más desde el nivel preestablecido y mantenenido de inertización base al nivel de inertización total se hace un cambio del modo de operación VPSA energéticamente eficiente al modo de operación de PSA en el que la salida del sistema de separación de gases se incrementa significativamente en comparación con el modo de VPSA.

Para el suministro de la mezcla de gases inicial, en una modalidad preferida de la solución de la invención plantea la extracción de una porción del aire del cuarto cerrado de forma regulada, por lo que se suministra aire fresco a dicha porción de aire extraída del cuarto, igualmente en forma preferiblemente regulada. Es preferente para este fin que se proporcione una cámara de mezclado aguas arriba del sistema compresor, en el que el aire fresco se adiciona a la parte extraída del aire del cuarto dentro de dicha cámara de mezclado. El aire fresco con ello se alimenta preferiblemente a la porción de aire extraído del cuarto en forma regulada.

En el presente contexto, "en forma regulada" significa que sólo se alimenta tanto aire fresco a la porción del aire extraída del cuarto, dentro de la cámara de mezclado, que la cantidad de gas enriquecido con nitrógeno proporcionado a la salida del sistema de separación de gases por unidad de tiempo se correlacionará preferiblemente a la cantidad de aire del cuarto extraído del cuarto cerrado por unidad de tiempo. Haciendo esto, se puede asi alcanzar una presión constante dentro del cuarto cerrado y, en particular, no se generarán pérdidas debido a fugas o a que se suministre demasiado gas enriquecido con nitrógeno en la salida del sistema de separación de gases y se introduzca en el cuarto, respectivamente, lo que sería desventajoso en términos de eficiencia energética.

Para realizar téenicamente el sistema de separación de gases utilizado en la solución de la invención, es concebible aplicar un material de separación a las superficies exteriores de las membranas de fibra hueca, a través del cual el vapor de agua y el oxigeno pueden difundirse muy fácilmente mientras que el nitrógeno sólo tiene una velocidad de difusión baja relacionada con este material de separación. Cuando la mezcla de gases inicial pasa a través del interior de las fibras huecas preparadas como estas, el vapor de agua y el oxigeno se difunden hacia el exterior a través de la pared de la fibra hueca muy rápidamente, mientras que el nitrógeno es atrapado en gran parte dentro del interior de la fibra, de tal manera que se produce una alta concentración de nitrógeno durante dicho paso a través de la fibra hueca. La efectividad de este proceso de separación depende sustancialmente de la velocidad de flujo a través de la fibra y la diferencia de presión a través de la pared de la fibra hueca.

Son concebibles diferentes modalidades con respecto al sistema de separación de gases utilizado en la solución de la invención. En una modalidad particularmente sencilla, el sistema de separación de gases está diseñado como el llamado sistema de lecho único, en el que el sistema de separación de gases comprende un recipiente adsorbente único que contiene material adsorbente. El material adsorbente (ocasionalmente también llamado "lecho adsorbente") es preferiblemente una zeolita sintética o de un tamiz molecular de carbono. Esto capitaliza con ello el conocimiento general de que diferentes gases se difunden a través de materiales a diferentes velocidades. En el sistema de separación de gases que se propone actualmente, las diferentes velocidades de difusión de los principales elementos de la mezcla de gases inicial; es decir, nitrógeno, oxigeno y vapor de agua según sea el caso, en particular, son téenicamente utilizados para producir la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno.

Para realizar técnicamente el sistema de separación de gases utilizado en la solución de la invención, es concebible aplicar un material de separación a las superficies exteriores de las membranas de fibra huecas, a través de las cuales el vapor de agua y oxigeno pueden difundirse muy fácilmente mientras que el nitrógeno tiene un relativo promedio de difusión de este material de separación. Cuando la mezcla de gases inicial pasa a través del interior de las fibras huecas preparadas tal como, el vapor de agua y oxigeno que se difunden hacia el exterior muy rápidamente a través de la pared de la fibra hueca, mientras que el nitrógeno está atrapado en gran parte dentro del interior de la fibra tal como una alta concentración de nitrógeno se produce durante dicho paso a través de la fibra hueca. La eficacia de este proceso de separación depende sustancialmente de la velocidad de flujo a través de la fibra y la diferencia de presión a través de la pared de la fibra hueca.

Como se señaló anteriormente, se proporciona una modalidad sencilla de la solución de la invención para el sistema de separación de gases que está diseñado como un sistema de lecho simple, mediante el cual el sistema compresor puede estar conectado a la entrada del recipiente adsorbente (único) para suministrar la mezcla de gases inicial comprimida al recipiente de adsorbente en una fase de adsorción de dicho recipiente adsorbente tal que el material adsorbente adsorbe el oxigeno de la mezcla de gases inicial y la mezcla de gas enriquecido en nitrógeno que se suministra posteriormente a el cuarto cerrado se proporciona en una salida del recipiente de adsorbente. En este caso, el material adsorbente se puede regenerar mediante la reducción de la presión a la presión ambiental de modo que el oxigeno unido previamente en el material adsorbente se liberará a la atmósfera externa. Dado que no hay aire enriquecido con nitrógeno se proporcionará a la salida del sistema de separación de gases durante la regeneración; es decir, durante el ciclo de desorción del material adsorbente, esto es una ventaja para un tanque de compensación de baja presión que debe proporcionarse adicionalmente cuando el sistema de separación de gases está configurado como un sistema de lecho único, el mismo que permite un suministro continuo de gas enriquecido en nitrógeno a el cuarto cerrado.

Alternativamente, sin embargo también es concebible utilizar presión negativa para regenerar el material adsorbente en el caso del sistema de separación de gases configurado como un sistema de lecho sencillo. En este caso, se emplea un ciclo de vacio para regenerar, en el que una fuente de aire comprimido está conectada a la salida del recipiente de adsorbente a fin de purgar al menos parte del oxigeno previamente adsorbido por el material adsorbente a través de la entrada del recipiente de adsorbente con fines de regeneración y, de este modo, regenerar el material adsorbente.

Con el fin de gue pueda tenerse el cuarto cerrado continuamente suministrado con el gas enriquecido en nitrógeno (gas inerte) sin un tanque de compensación de baja presión, una forma de modalidad alternativa de la solución según la invención, ofrece que el sistema de separación de gases esté diseñado como un sistema de lecho doble. En este caso, el sistema de separación de gases comprende un primer y un segundo recipiente de adsorbente, cada uno provisto con un lecho adsorbente o material de adsorción, respectivamente. Al menos durante la operación normal del sistema de inertización; es decir, especialmente cuando el fuego no ha estallado en el cuarto cerrado, los dos recipientes del adsorbente operan preferentemente en fases opuestas de tal manera que uno de los dos recipientes del adsorbente está en fase de adsorción durante la cual el material adsorbente del recipiente de adsorbente respectivo adsorbe al menos parte del oxigeno de la mezcla de gases suministrada inicialmente. El otro de los dos recipientes del adsorbente está por lo tanto en fase de regeneración durante la cual se regenera el material adsorbente del otro recipiente de adsorbente. Debido a las etapas de proceso consecutivamente alternas, uno de los dos recipientes de adsorción siempre está adsorbiendo oxigeno mientras que el otro se purga por desorción. Por lo tanto, está continuamente disponible el gas enriquecido con nitrógeno a presión prácticamente constante y de pureza prácticamente constante en la salida del sistema de separación de gases.

Como se indicó anteriormente, normalmente el funcionamiento del sistema de separación de gases en el modo de VPSA es ventajoso con respecto a la eficiencia energética y a los costos corrientes de operación más bajos posibles, por lo que el sistema de separación de gases es sólo para ser operado en el modo de PSA en el caso de un incendio o cuando por otra razón el contenido de oxigeno en la atmósfera espacial del cuarto cerrado se va a reducir aún más rápidamente en comparación con el contenido de oxigeno preestablecido o mantenido.

Es por ello concebible, en particular, que en el modo de operación VPSA, el sistema de separación de gases controla al sistema compresor de tal manera que la mezcla de gases inicial se comprime a una presión atmosférica positiva de 1.5 a 2.0 bar. Según el principio de VPSA, la separación de gases es posible a presión atmosférica positiva relativamente baja. En este caso, preferentemente se utiliza un ciclo de adsorción y un ciclo de desorción cuando el sistema de separación de gases está diseñado como un sistema de lecho doble, en el que los dos recipientes del adsorbente son operados de forma alterna en el ciclo de adsorción y desorción por medio de la teenología de oscilación de la presión entre la presión atmosférica positiva de 1.5 a 2.0 bar y la presión atmosférica negativa (vacío) de aproximadamente 0.2 a 0.85 bar.

Con el fin de poder aumentar rápidamente la cantidad de gas enriquecido con nitrógeno proporcionado por unidad de tiempo en la salida del sistema de separación de gases, en caso de un incendio o por otra razón, el sistema de separación de gases se cambia del modo de operación VPSA al modo de operación PSA, y hecho esto, mediante la provisión de la mezcla de gases inicial a la salida del sistema de separación de gases a una presión atmosférica positiva de 7.0 a 9.0 bar.

Sin embargo, es también concebible, por supuesto, que uno de los dos recipientes del adsorbente sea operando en ciclo de desorción, mientras que el otro de los dos recipientes del adsorbente está operando al mismo tiempo en el ciclo de adsorción, también cuando el sistema de separación de gases está en modo de operación PSA.

Con el fin de optimizar la eficiencia del sistema de separación de gases, es una ventaja para el sistema de separación de gases que se modere la temperatura de la mezcla de gases inicial de 10°C a 30°C y más preferentemente de 15°C a 25°C. Para llevar a cabo una moderación de la temperatura de la mezcla de gases inicial, particularmente que sea energéticamente eficiente, un desarrollo adicional preferido de la solución según la invención prevé un sistema intercambiador de calor diseñado para transferir al menos una parte de la energía térmica (pérdida de calor) liberada durante la operación en el sistema de separación de gases y/o en el sistema compresor, a la mezcla de gases inicial.

Adicional o alternativamente, un desarrollo adicional de la solución según la invención prevé que la mezcla de gases proporcionada a la salida del sistema de separación de gases y enriquecido con nitrógeno se caliente también por medio de al menos una parte de la energía térmica liberada durante la operación en el sistema de separación de gases y/o el sistema compresor. Aquí es particularmente concebible que se proporcione un sistema intercambiador de calor adicional. El calentamiento de la mezcla de gases proporcionada a la salida del sistema de separación de gases y enriquecida con nitrógeno antes de introducirla a la atmósfera espacial del cuarto cerrado puede lograr una dispersión relativamente rápida de la mezcla de gas enriquecido con nitrógeno dentro de la atmósfera espacial del cuarto cerrado debido a la convección térmica tal que puede lograrse un nivel de reducción homogéneo profundo. En particular, es innecesario que la mezcla de gas enriquecido con nitrógeno se introduzca en el cuarto cerrado a presión relativamente alta con el fin de asegurar una buena mezcla dentro de la atmósfera espacial. La introducción de gas a alta presión es desventajosa en términos de eficiencia de energía y puede estar potencialmente asociada a otras desventajas, particularmente con respecto al alivio de presión previsto.

Para que se pueda ajustar a un nivel de inertización completo más rápidamente dentro del cuarto cerrado cuando sea necesario, en una modalidad preferida de la solución según la invención se proporciona un sistema catalizador además del sistema de separación de gases. Dicho sistema catalizador está diseñado para producir una mezcla de gas inerte a través de una conversión química de un agente reductor. Es particularmente aquí concebible que al menos parte de la mezcla de gases proporcionada a la salida del sistema de separación de gases y enriquecida con nitrógeno y/o una porción del aire ambiental dentro del cuarto cerrado se suministre cuando sea necesario al sistema catalizador con el fin de producir una mezcla de gas inerte en el sistema catalizador por medio de la conversión química de un reductor, introduciendo después dicha mezcla en la atmósfera espacial del cuarto cerrado.

En una modalidad preferida de la última modalidad en la que se utiliza un sistema catalizador en adición al sistema de separación de gases para producir gas inerte cuando sea necesario, una sustancia inflamable, en particular un gas combustible, preferiblemente monóxido de carbono, se utiliza como agente reductor para ser convertido químicamente en el sistema catalizador.

Breve Descripción de las Figuras A continuación se hará referencia a los dibujos que se acompañan en la descripción de diversas modalidades de la solución según la invención.

Se muestran: La figura 1 es una vista esquemática de una primer modalidad ejemplar del sistema de inertización según la invención; La figura 2 es una vista esquemática de una segundo modalidad ejemplar del sistema de inertización según la invención; La figura 3 es una vista esquemática de una tercera modalidad ejemplar del sistema de inertización según la invención; La figura 4 una vista esquemática de una cuarta modalidad ejemplar del sistema de inertización según la invención; y La figura 5 una vista esquemática de otro ejemplo de modalidad del sistema de inertización según la invención.

Descripción Detallda de la Invención La figura 1 muestra una primera modalidad ejemplar de un sistema de inertización 1 según la presente invención en una representación esquemática. El sistema de inertización 1 representado sirve para establecer y mantener un nivel de reducción predeterminadle (nivel de inertización) en la atmósfera espacial de un cuarto cerrado 2. El cuarto cerrado 2 puede ser por ejemplo una instalación de almacenamiento en la que el contenido de oxigeno en el aire ambiental del cuarto es reducido y se mantiene a un nivel de inertización especificio (base)de por ejemplo, 15% en volumen, por ejemplo, como una medida preventiva de protección contra incendios.

El sistema de inertización 1 en la modalidad representada en la Figura 1 comprende un sistema compresor 3, su entrada 3a está conectada fluidamente al cuarto cerrado 2 de tal manera que el sistema compresor 3 se puede utilizar para aspirar el aire del interior del cuarto cerrado 2. La salida 3b del sistema compresor 3 es o puede ser conectado de manera fluida a la entrada 10a de un sistema de separación de gases 10. De este modo, el sistema compresor 3 puede ayudar a suministrar el aire previamente descargado del cuarto cerrado 2 al sistema de separación de gases 10 en forma comprimida.

Sin embargo, es por supuesto también concebible que la mezcla de gases suministrada a la entrada 3a del sistema compresor de aire 3 es exclusivamente fresco, asi que no hay necesidad de una línea de retorno entre el cuarto cerrado 2 y la entrada 3a del sistema compresor 3. Proporcionar alivio de presión en el cuarto cerrado 2, por ejemplo en la forma de una o más aletas de alivio de presión, es una ventaja particular de esta modalidad.

Asi que la presión interna del cuarto cerrado 2 no cambia cuando el aire se purga desde el cuarto, la cubierta espacial 2a del cuarto cerrado 2 está preferiblemente provisto de aberturas de ventilación (no representadas en la figura 1). Igual puede ser que aquí el escurrimiento ocurra naturalmente en la cubierta espacial del cuarto cerrado, pero también los respiraderos de alivio de presión están correspondientemente posicionados.

El sistema de separación de gases 10 sólo se representa esquemáticamente en la figura 1 sirve para proporcionar una mezcla de gases enriquecida con nitrógeno en la salida 10b del sistema de separación de gases 10. En detalle, el sistema de separación de gases 10 está diseñado para separar al menos una porción del contenido de oxígeno contenido en la mezcla de gases inicial comprimida suministrada por el sistema compresor 3. El oxigeno separado de la mezcla de gases iniciales se dispensa a la atmósfera externa a través de una linea de escape 11.

La mezcla de gases enriquecida con nitrógeno proporcionada a la salida 10b del sistema de separación de gases 10, se introduce a partir de entonces, preferiblemente en forma regulada, a la atmósfera espacial del cuarto cerrado 2 de tal manera que un contenido de oxigeno predeterminadle que se reduce en comparación con el aire ambiental normal puede establecer y/o mantenido en la atmósfera espacial del cuarto cerrado 2.

Los componentes controlables de forma correspondiente del sistema de inertización 1 son controlados de forma applicablemente por la modalidad de una unidad de control 4 como se representa esquemáticamente en la Figura 1 de tal manera que una cantidad suficiente de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno capaz de establecer o mantener el nivel de caída de presión predefinida en el cuarto cerrado 2 está siempre disponible en la salida 10b del sistema de separación de gases 10. Con este fin, un dispositivo de medición de oxígeno 5 es también provisto para medir el contenido de oxígeno que prevalece dentro de la atmósfera espacial del cuarto cerrado 2 en una base continua o en momentos predefinidos o ante la ocurrencia de eventos predefinidos. Las lecturas de medición respectivos se alimentan a la unidad de control 4 y se comparan allí a los correspondientes valores objetivo. Si la concentración de oxígeno en la atmósfera del cuarto que se determina por medio del dispositivo de medición de oxígeno 5 excede el valor objetivo almacenado en la unidad de control 4, la unidad de control 4 alterna el sistema del compresor 3, preferiblemente de forma automática, e incluso más preferiblemente, selectivamente de forma automática, a fin de producir la mezcla de gases inicial comprimida. Al hacerlo, el gas enriquecido en nitrógeno se pone a disposición en la salida 10b del sistema de separación de gases 10 de modo que el contenido de oxígeno en la atmósfera espacial del cuarto puede ser consecuencia rebajado aún más cuando la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno proporcionada a la salida 10b de sistema de separación de gases 10 se introduce en la atmósfera del cuarto.

Sin embargo, cuando al realizar la comparación de la concentración de oxígeno medido frente a al valor objetivo mediante la unidad de control 4, resulta un valor que ya esta a la altura del valor objetivo, la unidad de control 4 apaga el sistema compresor de manera que no se proporcione gas enriquecido con nitrógeno adicional en la salida 10b del sistema de separación de gases 10. Durante la operación normal del sistema de inertización 1; es decir, cuando se establece o se mantiene un nivel de inertización base respectivamente, en el cuarto cerrado 2, el sistema de separación de gases 10 se provee con la mezcla de gases inicial a una presión atmosférica de por ejemplo 1.5 a 2.0 bar. Esta presión de entrada relativamente baja se produce por medio del sistema compresor 3.

Como se muestra en la figura 1, el sistema de inertización 1 según la invención está equipado además con un sistema de detección de incendios preferiblemente aspirativo, que comprende por lo menos un detector de una característica de incendio 6. Este detector de una característica de incendio 6 está conectado a la unidad de control 4 en la modalidad ilustrada, a través de una línea de control. El sistema de detección de una característica de incendio comprueba si ha estallado un incendio en el cuarto cerrado 2 de forma continua o en momentos predefinidos o en eventos predeterminados. Cuando el detector de una característica de incendio 6 detecta una característica de incendio, emite una señal correspondiente a la unidad de control 4. La unidad de control 4 a partir de entonces, preferentemente, inicia automáticamente la inertización completa del cuarto cerrado 2, por lo que el contenido de oxígeno en la atmósfera espacial del cuarto cerrado 2 se baja a un nivel de inertización total, dependiendo de la carga de fuego en el cuarto 2, de por ejemplo 12% en volumen en el menor tiempo posible, de acuerdo con una curva de inertización predeterminado.

La solución según la invención se caracteriza por el sistema de inertización 1 que emplea sólo una fuente de gas inerte única (aquí: el sistema de separación 10 con el sistema compresor 3 aguas arriba), en el que la capacidad del sistema de separación de gases 10 se puede aumentar correspondientemente cuando sea necesario a fin de poder proporcionar la cantidad de aire enriquecido con nitrógeno necesaria para la inertización total en la salida 10b del sistema de separación de gases 10 lo más rápidamente posible.

Como se describirá con mayor detalle a continuación con referencia a las representaciones proporcionadas en las figuras 2 a 4, el sistema de separación de gases 10 es preferiblemente un generador de nitrógeno de lecho único (ver Figura 4) o un generador de nitrógeno de doble lecho (ver figuras 2 y 3), por lo que estos generadores pueden operarse selectivamente en modo PSA o en modo de VPSA. En el modo de operación PSA, se suministra una mezcla de gases inicial comprimida, por ejemplo a 7.0 a 9.0 bar al sistema de separación de gases, en consecuencia de lo cual la cantidad de gas enriquecido en nitrógeno que se puede proporcionar en la salida 10b del sistema de separación de gases 10 por unidad de tiempo es claramente mayor en comparación con el modo de operación VPSA. En el modo de operación VPSA, el grado de compresión de la mezcla de gases inicial es sólo por ejemplo de 1.5 a 2.0 bar.

La figura 2 muestra esquemáticamente una modalidad ejemplar de un sistema de inertización 1 según la invención en la que se utiliza un generador de nitrógeno de doble lecho como sistema de separación de gases 10. El sistema de doble lecho se caracteriza por la provisión de un primer y un segundo recipiente de adsorbente 12 y 13, teniendo cada uno un lecho adsorbente o material de adsorción, respectivamente. Cuando la mezcla de gases inicial se dirige a través del material adsorbente de los recipientes de adsorción 12 y 13, el material adsorbente adsorbe al menos parte del oxigeno contenido en la mezcla de gases inicial de manera que se dispone una mezcla de gases enriquecida con nitrógeno en las salidas 12b y 13b del respectivo recipiente de adsorbente 12 y 13.

En el sistema de doble lecho de acuerdo con la modalidad ejemplar representada en la Figura 2, los dos recipientes de adsorción 12 y 13 están dispuestos paralelos entre si de tal manera que pueden ser operados en fases opuestas. La operación en fases opuestas significa que uno de los dos recipientes de adsorción 12 y 13 se encuentra en una fase de adsorción en la que el material adsorbente del respectivo recipiente de adsorbente 12 o 13 adsorbe al menos parte del oxigeno de la mezcla de gas suministrado inicialmente. El otro de los dos recipientes de adsorción 13 o 12 está por lo tanto en una fase de regeneración, durante la cual el material adsorbente de dicho otro recipiente de adsorbente 13 o 12 se regenera. Debido a las etapas del proceso consecutivamente alternas, uno de los dos recipientes de adsorbente siempre está adsorbiendo oxigeno mientras que el otro se purqa por desorción. Por ello, el gas enriquecido con nitrógeno a presión prácticamente constante y pureza prácticamente está disponible continuamente en la salida 10b del sisrema de separación de gases 10.

En detalle, y como se puede verse a partir de la neumática de acuerdo con la Figura 2, la entrada 12a del primer recipiente de adsorbente 12 se puede conectar a la salida lateral de presión 3b del sistema compresor 3 por medio de la válvula VI, mientras que la salida 12b del primer recipiente de adsorbente 12 se puede conectar a la salida 10b del sistema de separación de gases 10 por medio de la válvula V2. De la misma manera, la entrada 13a del segundo recipiente de adsorbente 13 se puede conectar a la salida lateral de presión 3b del sistema compresor 3 por medio de la válvula V4 y la salida 13b del segundo recipiente de adsorbente 13 a la salida 10b del sistema de separación de gases por medio de la válvula V5.

Además, la entrada 12a del primer recipiente de adsorbente 12 se puede conectar a través de la válvula V3 y la entrada 13a del segundo recipiente de adsorbente 13 se puede conectar a través de la válvula V6 a la entrada lateral de succión 7a de una fuente de vacio 7.

A fin de poder variar el grado de compresión de la mezcla de gases inicial alcanzable por el sistema compresor 3, es concebible utilizar un compresor con control de frecuencia como el sistema compresor 3. En la modalidad representada en la figura 2, sin embargo, el sistema compresor 3 consiste en una pluralidad (en este caso dos) de los compresores individuales 3.1, 3.2 conectados en serie. Cuando ambos compresores 3.1, 3.2 están encendidos, se proporciona la mezcla de gases inicial en la salida 3b del sistema compresor 3 en un estado altamente comprimido, mientras que cuando sólo uno de los dos compresores 3.1 o 3.2 está encendido, el grado de la compresión de la mezcla de gases inicial se reduce correspondientemente. Sin embargo, es por supuesto también concebible emplear una pluralidad de compresores individuales que no están conectados en serie, con lo cual la conexión de los compresores adicionales puede aumentar el grado de compresión.

Un ventilador adicional 20 se coloca, además, en la linea de retorno 19 entre el cuarto cerrado 2 y la entrada 3a del sistema compresor 3 en la modalidad representada en la figura 2.

En el modo de operación VPSA del sistema de separación de gases 10 de acuerdo con la modalidad del sistema de inertización 1 según la invención representado en la Figura 2, uno de los dos recipientes de adsorbente 12 o 13 se opera en un ciclo de adsorción mientras que el otro de los dos recipientes de adsorbente 13 o 12 se hace funcionar simultáneamente en un ciclo de vacio de manera que pueda lograr una regeneración del material adsorbente respectivo. La válvula VI está abierta durante el ciclo de adsorción del primer recipiente de adsorbente 12, de manera que la salida lateral de presión 3b del sistema compresor 3 está conectada de manera fluida a la entrada 12a de dicho primer recipiente de adsorbente 12. Asi, se suministra la mezcla de gases inicial comprimida del sistema compresor 3 al primer recipiente de adsorbente 12. La válvula V2 provista en la salida 12b del primer recipiente de adsorbente 12 está abierta durante el ciclo de adsorción del primer recipiente de adsorbente 12 de manera que se proporciona una mezcla de gases enriquecida con nitrógeno en la salida 12b de dicho primer recipiente de adsorbente 12.

Cuando el segundo recipiente de adsorbente 13 está operando en ciclo de vacio, está cerrada la válvula V5 provista en la salida 13b del segundo recipiente de adsorbente 13. La válvula V4 provista en la entrada 13a del segundo recipiente de adsorbente 13 está igualmente cerrada, así que el segundo recipiente de adsorbente 13 no está conectado de manera fluida a la salida lateral de presión 13b del sistema compresor 3. Sin embargo, la válvula V6 provista en la entrada 13a del segundo recipiente de adsorbente 13 está abierta y la válvula V3 provista en la entrada 12a del primer recipiente de adsorbente 12, asi como la válvula V4 provista en la entrada 13a del segundo recipiente de adsorbente 13 están cerradas.

Al hacerlo, la entrada 13a del segundo recipiente de adsorbente 13 está conectada de manera fluida a la entrada lateral de succión 7a de la fuente de vacio 7, de modo que al menos parte del oxigeno adsorbido por el material adsorbente alojado en el segundo recipiente de adsorbente 13 se desorbe y se purga del segundo recipiente de adsorbente por medio de la fuente de vacio 7 y se libera al aire ambiental por la salida 7b de la fuente de vacio 7.

Después de la regeneración del material adsorbente del segundo recipiente de adsorbente 13, se opera el segundo recipiente de adsorbente 13 en un ciclo de adsorción mientras que el primer recipiente de adsorbente 12 se cambia al ciclo de desorción. Las válvulas VI, V2 y V6 quedan cerradas y las válvulas V3, V4 y V5 se abren para este propósito. La mezcla de gases inicial comprimid en el sistema compresor 3 a continuación, pasa a través del material adsorbente del segundo recipiente de adsorbente 13, en consecuencia de lo cual se proporciona un gas enriquecido en nitrógeno en la salida 13b de dicho segundo recipiente de adsorbente 13. Por otra parte, al menos parte del oxigeno previamente adsorbido en el primer recipiente de adsorbente es aspirado por la fuente de vacio 7 y liberado al aire externo tal que se produce la regeneración del material adsorbente del primer recipiente de adsorbente 12.

Es de particular ventaja que la entrada 12a del primer recipiente de adsorbente 12 esté conectada fluidamente en forma directa a la entrada 13a del segundo recipiente adsorbente 13 a través de la válvula V7 y la salida 12b del primer recipiente de adsorbente 12 a la salida 13b del segundo recipiente de adsorbente 13 a través de la válvula V8. Proporcionar dichas válvulas V7 y V8 permite de forma particular acoplar brevemente (preferiblemente de 0.5 a 2 segundos) las respectivas entradas 12a y 13a, y al mismo tiempo las respectivas salidas 12b y 13b de los dos recipientes de adsorbente 12 y 13 antes de alternar entre la fase de adsorción y la fase regeneración. Haciendo esto, se permite igualar la presión entre los dos recipientes de adsorción 12 y 13 de tal manera que la adsorción de oxigeno en el recipiente de adsorbente en fase de adsorción y la regeneración del material adsorbente del recipiente adsorbente en fase de regeneración 13 y 12 puedan iniciarse inmediatamente después de alternar entre fase la adsorción y la fase de regeneración. Esta medida optimiza la eficiencia del sistema de separación 10.

Los componentes controlables individuales del sistema de inertización 1 según la figura 2 son controlable de manera correspondiente por la unidad de control 4. En particular, se trata de las válvulas VI a V9, el sistema compresor 3, la fuente de vacio 7 y el ventilador 20.

Cuando sea necesario, en caso de un incendio o por otra razón, reducir brevemente el contenido de oxigeno en la atmósfera espacial de habitación cerrada 2 en mayor medida en comparación con un contenido de oxigeno reducido previamente establecido o mantenido, se necesita tener disponible una mayor cantidad de gas enriguecido en nitrógeno por unidad de tiempo en la salida 10b del sistema de separación de gases 10.

A fin de poder darse cuenta de esto con el sistema de separación de gases 10 de acuerdo con la representación de la figura 2, la unidad de control 4 dirige al sistema compresor 3 para que se aumente el grado de compresión de la mezcla de gases inicial. Debe aquí tenerse en cuenta que la mezcla de gases inicial se comprimió previamente a una presión positiva de, por ejemplo atmosférica 1.5 a 2.0 bar en el modo de operación VPSA descrito anteriormente. La fuente de vacio 7 produce una presión negativa de, por ejemplo 0.2 a 0.85 bar en comparación a la atmósfera. Al aumentar el grado de compresión del sistema compresor 3 a una presión atmosférica positiva de, por ejemplo 7.0 a 9.0 bar aumenta la cantidad de gas dirigido a través de los recipientes de adsorción 12 y 13 por unidad de tiempo, lo cual en consecuencia también proporciona una cantidad considerablemente mayor de gas enriquecido en nitrógeno en la salida 10b del sistema de separación de gases 10 por unidad de tiempo.

En el modo de operación de PSA, en el que el sistema compresor 3 comprime la mezcla de gases inicial como en el ejemplo citado de 7.0 a 9.0 bar en comparación a la atmósfera, también es posible en principio operar de forma alternada los dos recipientes de adsorbente 12 y 13 en los modos de adsorción y regeneración. Cuando el primer recipiente de adsorbente 12 esta operando en el ciclo de adsorción durante el modo de operación PSA, las válvulas VI y V2 se abren y la válvula V3 se cierra. La mezcla de gases inicial comprimida a la alta presión positiva atmosférica pasa a continuación, a través del material adsorbente del primer recipiente de adsorbente 12 de tal manera que se proporciona una alta cantidad de gas enriquecido en nitrógeno correspondientemente en la salida 12b del primer recipiente de adsorbente 12 por unidad de tiempo.

En el ciclo de desorción del segundo recipiente de adsorbente, las válvulas V4 y V5 y están cerradas y la válvula V6 esta abierta. Más aún, la fuente de vacío 7 se apaga de manera que el oxígeno unido previamente al material adsorbente será liberado y viajará a través de la entrada 13a del segundo recipiente de adsorbente 13 y a través de la válvula V6 conectada a la entrada 7b de la fuente de vacío 7 donde se libera a la atmósfera externa.

La modalidad del sistema de inertización 1 de la invención representado en la Figura 2 prevé que la mezcla de gases inicial que se suministra en la entrada lateral de succión 3a del sistema compresor 3 por medio de una porción del aire ambiental contenido en el cuarto cerrado 2, se extraiga del cuarto 2 en forma regulada y se adicione aire fresco en forma regulada a dicha porción de aire ambiental del cuarto.

Un soplador de aire fresco 8 se proporciona para este propósito, su salida puede ser ajustada por la unidad de control 4. El soplador de aire fresco 8 permite que el aire fresco entre en una cámara de mezclado 9 en la que el aire fresco se mezcla con el aire del cuarto. La mezcla de gases inicial asi producida se aspira hacia afuera de dicha cámara de mezclado 9 por medio del sistema compresor 3.

La unidad de control 4 ayuda a seleccionar la cantidad de aire fresco que se añade al aire extraído del cuarto 2 de tal manera que la cantidad de aire ambiental extraída del cuarto 2 por unidad de tiempo es idéntica a la cantidad de mezcla de gases enriquecida con nitrógeno que se introduce a la atmósfera espacial del cuarto 2.

La modalidad de la figura 2 del sistema de inertización 1 según la invención, hace uso de un primer sistema intercambiador de calor 14 para transferir al menos una parte de la energía térmica liberada en el sistema de separación de gases 10 y/o el sistema compresor 3 durante la operación a la mezcla de gases inicial. Específicamente, el primer sistema intercambiador de calor 14 está diseñado y dimensionado de manera que la temperatura de la mezcla de gases inicial se pueda moderar a una temperatura de 10°C a 30°C y más preferentemente a 15°C a 25°C. A estas temperaturas, el material adsorbente del sistema de separación de gases 10 funciona más eficazmente.

La modalidad del sistema de inertización 1 de la invención, representado en la figura 2 hace uso además de un segundo sistema intercambiador de calor 15 que sirve para transferir al menos una parte de la energía térmica liberada en el sistema de separación de gases 10 y/o el sistema compresor 3 a la mezcla de gas enriquecido con nitrógeno y se proporciona en la salida 10b del sistema de separación de gases 10. Debido a que se introduce asi en el cuarto cerrado 2 una mezcla de gas enriquecido con nitrógeno y precalentado, resulta en la ventaja de que dicha mezcla de gas tal como se suministra y enriquecida con nitrógeno se mezcla a fondo y rápidamente debido a la convección natural dentro del cuarto cerrado 2. En particular, la moderación de la temperatura de la mezcla de gas a suministrar permite prescindir que se introduzca a presión.

El sistema de inertización 1 representado en la figura 3 se corresponde sustancialmente con el sistema descrito con referencia a la representación de la figura 2, aunque se emplea un primer sistema catalizador 16, además, del sistema de separación de gases 10. El primer sistema catalizador 16 sirve para producir la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno que se provee a la salida 10b del sistema de separación de gases 10 cuando sea necesario, por medio de la conversión química de un reductor de la mezcla de gas inerte. En detalle, la conversión química del catalizador convierte un reductor, en particular, una sustancia inflamable tal como, por ejemplo, monóxido de carbono, de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno proporcionada en la salida 10b del sistema de separación 10 en una mezcla de gas inerte.

Un segundo sistema de catalizador 17 también se proporciona en la modalidad del sistema de inertización 1 representado en la figura 3. En contraste con el primer sistema catalizador 16, se alimenta directamente al segundo sistema de catalizador 17 una porción del aire ambiental contenido dentro del cuarto cerrado 2, en el que un soplador adicional 21 controlable por la unidad de control 4 está situado entre el cuarto cerrado 2 y el sistema de catalizador 17. La conversión química de un agente reductor, en particular, monóxido de carbono, en el sistema catalizador 17 produce una mezcla de gas inerte que se introduce a entonces a la atmósfera espacial del cuarto cerrado 2.

Los respectivos sistemas catalíticos 16, 17 se encienden cada vez que la cantidad de gas enriquecido con nitrógeno por unidad de tiempo, el cual puede proporcionar el sistema de separación de gases 10, es insuficiente para establecer y/o mantener un nivel de reducción específica en la atmósfera espacial del cuarto cerrado 2.

El sistema de inertización 1 representado en la Figura 4 corresponde sustancialmente con el sistema descrito anteriormente con referencia a la representación de la Figura 3, sin embargo, con sólo un sistema de lecho único que se emplea como sistema de separación de gases 10. En otras palabras, el sistema de separación de gases 10 del sistema de inertización 1 según la Figura 4 comprende un solo recipiente de adsorbente 12 que puede ser conectado en el lado de entrada a la salida del lado de presión 3b del sistema compresor 3 por medio de la válvula VI. La salida del recipiente de adsorbente 12 se puede conectar a la salida 10b del sistema de separación de gases 10 por medio de la válvula V2. Una válvula V3 se proporciona además en la entrada 12a del recipiente adsorbente 12 a fin de conectar la entrada 12a del recipiente adsorbente 12 en el lado de aspiración de una fuente de vacío 7, cuando sea necesario.

Como es también el caso con los sistemas de inertización 1 descritos anteriormente con referencia a las representaciones según las figuras 2 y 3, la modalidad del sistema de separación de gases 10 representado en la Figura 4 se puede operar en un ciclo de adsorción y en un ciclo de regeneración/vacío. En el ciclo de adsorción, las válvulas VI y V2 por lo tanto están abiertas y la válvula V3 cerrada. Cuando se regenera el material adsorbente, las válvulas V2 y Vi están cerradas mientras que la válvula V3 está abierta. La fuente de vacío 7 se utiliza entonces para eliminar el oxígeno previamente adsorbido en el material adsorbente.

Con el fin de aumentar la capacidad de salida del sistema de separación de gases 10, la unidad de control 4 se utiliza para aumentar el grado de compresión proporcionado por el sistema compresor 3, representado en la modalidad de la figura 4, por ejemplo de una presión atmosférica positiva original de 1.5-2.0 bar a 7.0-9.0 bar.

A fin de permitir un suministro continuo de gas enriquecido con nitrógeno con el sistema de lecho único de acuerdo con la Figura 4, se proporciona un tanque de compensación de baja presión 18 que se puede conectar cuando sea necesario a la salida 12b del recipiente de adsorbente 12 por medio de la válvula V9 para que el tanque de compensación de baja presión 18 se llene con el gas enriquecido en nitrógeno. Cuando así se requiera, el tanque de compensación de baja presión 18 puede suministrar dicho gas enriquecido con nitrógeno al cuarto 2 a través de la válvula V9, lo que sería necesario, por ejemplo, cuando el recipiente de adsorbente 12 se encuentra en el ciclo de regeneración o cuando se necesita incrementar rápidamente la cantidad de gas enriquecido con nitrógeno, que se introduce en la atmósfera del cuarto cerrado 2, por unidad de tiempo. ? continuación se hará referencia a la representación esquemática proporcionada en la figura 5 para describir una modalidad ejemplar adicional del sistema de inertización 1 según la invención.

De acuerdo con esta modalidad adicional de la presente invención, se prevé que el cuarto cerrado 2 esté equipado con un primer sistema de separación de gases 10 y al menos un sistema de separación de gases adicional 10', con lo que estos dos sistemas de separación de gases 10 y 10' están configurados en cada caso como los sistemas de separación de gases 10 tal como se utiliza en las modalidades de acuerdo con las descripciones proporcionadas para las figuras 1 a 4. En particular, los dos sistemas de separación de gases 10 y 10' cada uno sirven para proporcionar una mezcla de gases enriquecida con nitrógeno en la salida correspondiente 10b y 10b' del sistema de separación de gases respectivo 10 y 10'.

En la modalidad según la Figura 5, cada uno de los dos sistemas de separación de gases 10 y 10' tiene su propio sistema compresor 3 y 3', en donde estos dos sistemas compresores 3 y 3' son independientemente controlables. Cada sistema compresor 3 y 3' sirve para suministrar una mezcla de gases inicial comprimida a su sistema de separación de gases asociado 10 y 10'. El sistema de separación de gases respectivo 10 y 10' separa entonces al menos una parte del oxigeno contenido en la mezcla de gases inicial tal como se suministra. El oxigeno separado de la mezcla de gases inicial se libera a la atmósfera externa a través de las lineas de escape correspondiente 11 y 11'.

La mezcla de gases enriquecida con nitrógeno proporcionada en la respectiva salida 10b y 10b' de los sistemas de separación de gases 10 y 10' se alimenta entonces, preferiblemente en forma regulada, a la atmósfera espacial del cuarto cerrado 2, en particular a fin de establecer y/o mantener un contenido de oxigeno predeterminadle, y uno que es reducido en comparación con el aire ambiental normal, en la atmósfera espacial del cuarto cerrado.

Como se muestra en la figura 5, el sistema de separación de gases 10 y el al menos otro sistema de separación de gases 10' están conectados en paralelo, en donde la respectiva salida 10b y 10b' están conectadas fluidamente o son conectables al cuarto cerrado 2. Los sistemas de separación de gases 10 y 10' empleados en la modalidad representada esquemáticamente en la Figura 5 están diseñados cada uno para ser operado alternadamente en modo VPSA o en modo PSA.

También se proporciona una unidad de control 4 en la modalidad de la solución según la invención que se representa esquemáticamente en la Figura 5, la cual está diseñada para controlar al menos un sistema de separación de gases 10 y 10' asociado con los sistemas de separación de gases 10 y 10' del cuarto cerrado 2 de tal manera que el modo de operación del sistema de separación de gases respectivo 10 y 10' se alterna del modo VPSA al modo PSA según sea necesario. Esto ocurre particularmente cuando se determina que hay una mezcla insuficientemente homogénea en la atmósfera espacial del cuarto cerrado 2.

En otras palabras, cuando un dispositivo de detección correspondiente detecta una estratificación del gas en la sala cerrada o cuando se determina, respectivamente, que la mezcla de la atmósfera espacial dentro del cuarto cerrado 2 carece de homogeneidad suficiente, la unidad de control 4 activa al menos uno de los dos sistemas de separación de gases 10 y 10' para alternar al modo PSA. Debido a que el sistema de separación de gases respectivo 10 y 10' puede proporcionar un mayor volumen de mezcla de gases enriquecida con nitrógeno en su respectiva salida 10b y 10b' por unidad de tiempo en el modo PSA, se puede asegurar de este modo una mezcla más a fondo dentro de la atmósfera espacial del cuarto cerrado 2.

La invención no está limitada a las modalidades representadas en los dibujos, sino más bien se obtiene a partir de una consideración global integrada de todas las características aquí descritas.

En particular, es concebible que el sistema asigne una pluralidad de sistemas de separación de gases operables preferiblemente de forma independiente. La unidad de control 4 de este desarrollo adicional está diseñada preferiblemente de tal manera que cuando uno de los sistemas de separación de gases falla o cuando uno de los sistemas de separación de gases no puede proporcionar una mezcla de gases enriquecida con nitrógeno por alguna otra razón o la cantidad de la mezcla de gas enriquecida con nitrógeno que puede suministrarse por uno de los sistemas de separación de gases por unidad de tiempo está por debajo de un valor para el que está diseñado dicho sistema de separación de gases, cambiará al menos uno de los sistemas de separación de gases 10 restantes del modo VPSA al modo PSA. Esta alternación del modo VPSA al modo PSA preferentemente se produce automáticamente tan pronto como se determina que el volumen de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno que puede suministrarse por unidad de tiempo por uno de los sistemas de separación de gases está por debajo de un valor para el que está diseñado dicho sistema de separación de gases.

Lista de números de referencia 1 sistema de inertización 2 cuarto cerrado 2a Cubierta espacial 3, 3' sistema compresor 3a, 3a' entrada del sistema compresor 3b, 3b' salida del sistema compresor 4 unidad de control 5 dispositivo de medición de oxigeno 6 sensor de característica de fuego 7 fuente de vacío 7a entrada de la fuente de vacío 7b salida de la fuente de vacío 8 soplador de aire fresco 9 cámara de mezclado 10, 10' sistema de separación de gases 10a, 10a' entrada del sistema de separación de gases 10b, 10b' salida del sistema de separación de gases 11, 11' línea de escape 12 primer recipiente de adsorbente 12a primer entrada del recipiente de adsorbente 12b primer salida del recipiente de adsorbente 13 segundo recipiente de adsorbente 13a segunda entrada del recipiente de adsorbente 13b segunda salida del recipiente de adsorbente 14 primer sistema intercambiador de calor 15 segundo sistema intercambiador de calor 16 primer sistema catalizador 17 segundo sistema catalizador 18 tanque de compensación de baja presión 19 linea de retorno 20 soplador 21 soplador VI a V9 válvulas

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Método de inertización en el que se establece y se mantiene un contenido de oxigeno que es predeterminadle y reducido en comparación con el aire ambiental normal, en la atmósfera espacial de un cuarto cerrado (2), en donde el método comprende las siguientes etapas de procedimiento: i) proporcionar una mezcla de gases inicial de oxigeno, nitrógeno y otros elementos tal como sea aplicable; ii) comprimir la mezcla de gases inicial proporcionada en un sistema compresor (3); iii) alimentar la mezcla de gases inicial comprimida a un sistema de separación de gases (10) y separar al menos una parte del oxigeno contenido en la mezcla de gases inicial comprimida a fin de proporcionar una mezcla de gases enriquecida con nitrógeno a la salida (10b) del sistema de separación de gases (10); e iv) introducir al menos una parte de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno proporcionada a la salida (10b) del sistema de separación de gases (10) a la atmósfera espacial del cuarto cerrado (2) a fin de establecer y/o mantener un contenido de oxigeno en la atmósfera espacial del cuarto cerrado (2) que es predeterminable y reducido en comparación con el aire ambiental normal, en el que cuando necesita aumentarse la cantidad de la mezcla de gases enriquecido con nitrógeno proporcionada por unidad de tiempo en la salida (10b) del sistema de separación de gases (10), se incrementa el grado de compresión realizado en la etapa ii) el método, en particular a una valor dependiente de la cantidad de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno que debe proporcionarse por unidad de tiempo, en el que el sistema de separación de gases (10) comprende un primer y un segundo recipiente de adsorbente (12 y 13) comprendiendo cada material adsorbente, en el que los recipientes de adsorción (12 y 13) funcionan en oposición de fases de tal manera que uno de los dos recipientes de adsorbente (12 o 13) se encuentra en una fase de adsorción durante la cual el material adsorbente del recipiente de adsorbente (12 y 13) adsorbe al menos parte del oxigeno de la mezcla de gases inicial suministrado en la etapa iii) del método de mientras que el otro de los dos recipientes de adsorbente (13o 12) está en una fase de regeneración durante la cual el oxigeno se desorbe del material adsorbente del otro recipiente de adsorbente (13 o 12), en el que está previsto en particular que las salidas respectivas (12a, 13a) y las entradas respectivas (12b, 13b) de los recipientes de adsorbente (12, 13) se acoplen brevemente en una conexión de fluido antes de alternar entre la fase de adsorción y la fase de regeneración

2. El método de inertización según la reivindicación 1, en el que el grado de compresión realizado la etapa ii) del método se incrementa en el caso de un incendio o cuando el contenido de oxigeno en la atmósfera espacial del cuarto cerrado (2) se reduce aún más rápidamente por otra razón en comparación con el contenido de oxigeno establecido y/o mantenido en la etapa iv) del método, o cuando la cantidad de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno que debe proporcionarse por unidad de tiempo en la salida (10b) del sistema de separación de gases (10) necesita aumentarse debido al aumento de intercambio de aire, o debido a una pérdida de una fuente de gas inserto más asignada el cuarto cerrado (2), en particular una pérdida de un sistema de separación de gases adicional asignad al cuarto cerrado (2); y/o en el que el grado de compresión realizado en la etapa ii) del método se incrementa progresivamente cuando sea necesario preferiblemente hasta que la cantidad de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno proporcionada a la salida (10b) del sistema de separación de gases (10) por unidad de tiempo corresponde a la cantidad de mezcla de gases enriquecido con nitrógeno que se suministra por unidad de tiempo; y / o en el que el sistema compresor (3) está diseñado para comprimir la mezcla de gases inicial suministrada a diferentes, rangos de presión preferiblemente predefinidos o predeterminables en la etapa ii) del método, en el que la mezcla de gases inicial se comprime preferentemente de forma automática, e incluso más preferiblemente, selectivamente de forma automática, a uno de rangos la presión predefinido o predeterminadle en la etapa ii) del método en función de la razón y/o a causa del aumento necesario en la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno que se suministre por unidad de tiempo en la salida (10b) de la sistema de separación de gases (10).

3. El método de inertización según la reivindicación 1 o 2, en el que para suministrar la mezcla de gases inicial en la etapa i) del método, una parte del aire ambiental dentro del cuarto cerrado (2) se extrae del cuarto (2) en forma regulada y se alimenta aire fresco en forma regulada a la porción extraída del aire del cuarto, en el que la cantidad de aire fresco que se añade al aire ambiental extraído del cuarto (2) se selecciona preferiblemente de tal manera que la cantidad de aire ambiental extraído del cuarto (2) por unidad de tiempo sea idéntica a la cantidad de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno que se introduce en la atmósfera espacial del cuarto (2) en la etapa iv) del método.

4. El método de inertización según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el sistema de separación de gases (10) comprende al menos un recipiente de adsorbente (12 y 13) que contiene material adsorbente, en el que el sistema compresor (3) se puede conectar a una entrada (12a o 13a) del recipiente de adsorbente (12 o 13), de modo que se suministra la mezcla de gases inicial comprimida al recipiente de adsorbente (12 o 13) en una fase de adsorción de dicho recipiente de adsorbente (12 o 13) de tal manera que el material adsorbente adsorbe el oxígeno de la mezcla de gases inicial y la mezcla de gases enriquecida en nitrógeno se proporciona en una salida (12b o 13b) del recipiente de adsorbente (12 o 13), en el que una fuente de vacío (7) se puede conectar preferiblemente de forma selectiva a la entrada (12a o 13a) del recipiente adsorbente (12, 13) o una fuente de aire comprimido se puede conectar preferiblemente de forma selectiva a la salida (12b o 13b) del recipiente de adsorbente (12 o 13) a fin de purgar al menos parte del oxígeno adsorbido por el material adsorbente a través de la entrada (12a o 13a) del recipiente de adsorbente (12 o 13) en una fase de regeneración del recipiente de adsorbente (12 o 13) y por lo tanto regenerar el material adsorbente.

5. El método de inertización según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el sistema de separación de gases (10) opera en modo PSA cuando la cantidad de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno que se suministra por unidad de tiempo en la salida (10b) del sistema de separación de gases (10) necesita aumentarse, y en el que el sistema de separación de gases (10) opera de manera contraria en el modo VPSA, en el que el modo PSA corresponde a un modo de adsorción por cambio de presión y el modo de VPSA corresponde a un modo de adsorción por cambio de presión de vacio.

6. El método de inertización según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en particular la reivindicación 5, en el que el método comprende además las siguientes etapas de procedimiento: - alimentar una mezcla de gases inicial comprimida a un sistema de separación de gases adicional y separar al menos una parte del oxigeno contenido en la mezcla de gases inicial comprimida a fin de proporcionar una mezcla de gases enriquecida con nitrógeno a la salida del sistema de separación de gases adicional; e introducir al menos una parte de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno proporcionada a la salida del sistema de separación de gases adicional en la atmósfera espacial del cuarto cerrado (2), en el que el sistema de separación de gases (10) opera en el modo PSA cuando el sistema de separación de gases adicional falla o cuando por alguna otra razón no se puede proporcionar la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno en la salida del sistema de separación de gases adicional, o la cantidad de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno que puede suministrarse en la salida del sistema de separación de gases adicional por unidad de tiempo está por debajo del valor para el que está diseñada dicho sistema de separación de gases adicional y en el que el sistema de separación de gases (10) se hace funcionar de manera opuesta en el modo VPSA, en el que el cambio del sistema de separación de gases (10) del modo VPSA al modo PSA se produce preferentemente de forma automática tan pronto como se determina que la cantidad de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno que puede suministrarse por unidad de tiempo en la salida del sistema de separación de gases adicional está por debajo de un valor para el que está diseñado dicho sistema de separación de gases adicional, en el que el modo PSA corresponde a un modo de adsorción por cambio de presión y el modo VPSA corresponde a un modo de adsorción por cambio de presión de vacio.

7. El método de inertización según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que al menos una parte de la energía térmica liberada en el sistema de separación de gases (10) y/o en el sistema compresor (3) se utiliza para calentar la mezcla de gases inicial, preferiblemente tal que la mezcla de gases inicial tiene una temperatura de 10°C a 30°C, y aún más preferentemente de 15°C a 25°C; y/o en el que al menos una parte de la energía térmica liberada en el sistema de separación de gases (10) y/o en el sistema compresor (3) se utiliza para calentar la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno proporcionada a la salida (10b) del sistema de separación de gases (10).

8. El método de inertización según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el sistema compresor (3) comprende un primer compresor (3.1) y al menos un segundo compresor (3.2), en el que al conectar el segundo compresor (3.2) para el primer compresor (3.1) aumenta el grado de compresión realizado en la etapa ii) del método.

9. El método de inertización según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que en el caso de que la cantidad de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno que debe proporcionarse por unidad de tiempo necesite aumentarse, por lo menos parte de la mezcla de gases proporcionado en la etapa iii) del método en la salida (10b) del sistema de separación de gases (10) y enriquecida con nitrógeno y/o una porción del aire ambiental contenido dentro del cuarto cerrado (2) se alimenta a un catalizador (16, 17) en el que se produce una mezcla de gases inerte a partir de la mezcla enriquecida con nitrógeno o, respectivamente, de la porción del aire del cuarto suministrado, a través de una conversión química de un agente reductor, en el que la mezcla de gases inerte producida en el catalizador (16, 17) se introduce posteriormente en la atmósfera espacial del cuarto cerrado (2), en el que el agente reductor es preferiblemente una sustancia inflamable, particularmente un gas combustible, preferiblemente monóxido de carbono.

10. Un sistema (1) en el que un contenido de oxigeno es predeterminadle y reducida en comparación con el aire ambiental normal, se ajusta y se mantiene en la atmósfera espacial de un cuarto cerrado (2), en el que el sistema (1) comprende un sistema compresor (3) para la compresión de una mezcla de gases inicial y un sistema de separación de gases (10) conectado al sistema compresor (3) en el que se separa al menos parte del oxigeno contenido en la mezcla de gases inicial comprimida, caracterizado porque: el sistema de separación de gases (10) está diseñado para ser operado selectivamente ya sea en un modo VPSA o un modo PSA, en el que se proporciona preferiblemente una unidad de control (4) que está diseñada para cambiar selectivamente de forma automática el sistema de separación de gases (10) del modo VPSA al modo PSA cuando necesita aumentarse la cantidad de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno proporcionada por unidad de tiempo en la salida (10b) del sistema de separación de gases (10), en el que la relación de compresión del sistema compresor (3) es preferentemente ajustable de tal manera que la mezcla de gases inicial puede comprimirse de manera selectiva en el sistema compresor (3) a un primer valor de presión baja o a un segundo valor de alta presión, en particular a una presión de 1.5 a 2.0 bar o 7.0 a 9.0 bar, y en el que la unidad de control (4) está diseñada para accionar el sistema compresor (3) selectivamente de forma automática de tal manera que la mezcla de gases inicial se comprime al segundo valor de alta presión en dicho sistema compresor (3 ) cuando se necesita aumentar el volumen de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno proporcionada por unidad de tiempo, en el que el sistema compresor comprende preferiblemente un primer compresor (3,1) y al menos un segundo compresor (3.2) que se controla de forma independiente de dicho primer compresor (3.1), en el que el primero y el segundo compresor (3.1, 3.2) están diseñados de tal manera que el grado de compresión se aumenta mediante la conexión de dicho segundo compresor (3.2), en el que el modo PSA corresponde a un modo de adsorción por cambio de presión y el modo VPSA corresponde a un modo de adsorción por cambio de presión de vacio.

11. El sistema (1) según la reivindicación 10, en el que el sistema (1) comprende al menos un sistema de separación de gases adicional para proporcionar una mezcla de gases enriquecida con nitrógeno, y en el que la unidad de control (4) está diseñada para alternar el sistema de separación de gases (10) del modo de VPSA al modo PSA cuando el sistema de separación de gases adicional falla o cuando por alguna otra razón no puede proporcionarse la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno por el sistema de separación de gases adicional o la cantidad de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno que puede suministrarse por unidad de tiempo por el sistema de separación de gases adicional está por debajo del valor para el que está diseñado dicho sistema de separación de gases adicional, en el que cambio del modo VPSA al modo PSA preferentemente se produce de forma automática tan pronto como se determina que la cantidad de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno que se puede suministrar por unidad de tiempo por el sistema de separación de gases adicional está por debajo de valor para el que está diseñado dicho sistema de separación de gases adicional.

12. El sistema (1) según la reivindicación 10 o 11, en el que el sistema de separación de gases (10) comprende lo siguiente: una entrada (10a) conectada o conectable a una salida (3b) del sistema compresor (3) para el suministro de la mezcla de gases inicial comprimida; una primera salida (10b) conectada o conectable al cuarto cerrado (2) para suministrar una mezcla de gases enriquecida con nitrógeno a la atmósfera espacial del cuarto cerrado (2); una segunda salida (11) para purgar una mezcla de gases enriquecido con oxigeno del sistema de separación de gases (10); y al menos un primero y un segundo recipiente de adsorbente (12 y 13), conteniendo cada uno un material adsorbente, en el que el primero y el segundo recipiente de adsorbente (12 y 13) se pueden conectar, respectivamente, a la entrada (10a), la primera salida (10b) y/o la segunda salida (11) del sistema de separación de gases (10) independientemente uno del otro a través de un sistema de válvulas (V1-V9), y en donde la segunda salida (10) del sistema de separación de gases (10) es conectable selectivamente al lado de succión (7a) de una fuente de vacio (7), en el que una se proporciona preferiblemente unidad de control (4) que está diseñada para conectar selectivamente de forma automática la segunda salida (11) del sistema de separación de gases (10) al lado de succión (7a) de la fuente de vacio (7) cuando el sistema de separación de gases (10) está funcionando en modo VPSA.

13. El sistema (1) según una de las reivindicaciones 10 a 12, en el que está provisto además un sistema de intercambiador de calor (14) para transferir al menos una parte de la energía térmica liberada en el sistema de separación de gases (10) y/o en el sistema compresor (3) a la mezcla de gases inicial con el fin de calentar la mezcla de gases inicial a una temperatura de preferiblemente de 10°C a 30°C, y aún más preferentemente de 15°C a 25°C; y/o en el que está provisto además un sistema intercambiador de calor (15) para transferir al menos una parte de la energía térmica liberada en el sistema de separación de gases (10) y/o en el sistema compresor (3) a la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno proporcionada en el de salida (10b) del sistema de separación de gases (10); y/o en el que está provisto además un sistema de catalizador (16 y 17) que puede suministrarse según sea necesario con al menos una porción de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno proporcionada a la salida (10b) del sistema de separación de gases (10) y/o una porción del aire ambiental del cuarto cerrado (2) con el fin de producir una mezcla de gases inerte a través de una conversión química de un agente reductor, en el que la salida del sistema de catalizador (16 y 17) está conectada o es conectable al cuarto cerrado (2) a fin de introducir la mezcla de gases inerte producida en dicho sistema de catalizador (16 y 17) a la atmósfera espacial del cuarto cerrado (2).