RU2604270C2 - Method of cleaning gas medium in sealed facility and device for its implementation - Google Patents
Method of cleaning gas medium in sealed facility and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2604270C2 RU2604270C2 RU2015103006/12A RU2015103006A RU2604270C2 RU 2604270 C2 RU2604270 C2 RU 2604270C2 RU 2015103006/12 A RU2015103006/12 A RU 2015103006/12A RU 2015103006 A RU2015103006 A RU 2015103006A RU 2604270 C2 RU2604270 C2 RU 2604270C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon dioxide
- absorber
- sealed
- substrate
- drive
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
- A62B11/00—Devices for reconditioning breathing air in sealed rooms
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
- A62B7/00—Respiratory apparatus
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/025—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with wetted adsorbents; Chromatography
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Cleaning In General (AREA)
- Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области защиты органов дыхания и может быть использовано для повышения эффективности очистки газовой среды в обитаемом герметичном объекте с регенерацией кислорода.The invention relates to the field of respiratory protection and can be used to increase the efficiency of purification of the gaseous medium in a habitable sealed object with oxygen regeneration.
Известен способ очистки газовой среды в герметичном объекте с регенерацией кислорода, включающий восполнение в герметичном объекте расходуемого на дыхание кислорода, подачу на вдох газовой среды из герметичного объекта, поглощение диоксида углерода из выдыхаемого газового потока поглотителем в поглотительном патроне дыхательного аппарата и подачу очищенной газовой среды в герметичный объект. Подачу газовой среды на вдох производят через буферный объем между поглотителем и лицевой частью дыхательного аппарата, который по физиологическим соображениям составляет 0,2÷0,6 от объема вдоха в покое, при этом поглотитель выполнен в виде регенеративного химического продукта на основе надперекиси щелочного металла, выделяющего при реакции взаимодействия с респираторной влагой и диоксидом углерода кислород (патент РФ №2303472, МПК А62В 11/00, 2007 г. ).A known method of purification of a gaseous medium in a sealed object with oxygen regeneration, comprising replenishing oxygen in a sealed object for breathing oxygen, inhaling a gaseous medium from a sealed object, absorbing carbon dioxide from an exhaled gas stream by an absorber in an absorbing cartridge of a breathing apparatus and supplying a purified gas medium to sealed object. The gas medium is supplied for inspiration through the buffer volume between the absorber and the front of the breathing apparatus, which for physiological reasons is 0.2–0.6 of the inspiratory volume at rest, while the absorber is made in the form of a regenerative chemical product based on alkali metal peroxide, emitting oxygen during the reaction of interaction with respiratory moisture and carbon dioxide (RF patent No. 2303472, IPC АВВ 11/00, 2007).
Этому способу присущи следующие недостатки:This method has the following disadvantages:
- необходимость использования лицевой части затрудняет действие пользователя;- the need to use the front part makes it difficult for the user;
- сложность аппаратурного оформления, включающего вспомогательный буферный объем, поглотительный патрон, побудитель расхода воздуха (вентилятор) и клапанную коробку;- the complexity of the hardware design, including the auxiliary buffer volume, an absorption cartridge, an air flow inducer (fan) and a valve box;
- невозможность поддержания оптимального парциального давления кислорода в герметичном объекте.- the inability to maintain optimal partial pressure of oxygen in a sealed object.
Известен принятый за прототип способ очистки газовой среды в герметичном объекте, включающий восполнение в герметичном объекте расходуемого на дыхание кислорода, подачу на вдох газовой среды из герметичного объекта, поглощение диоксида углерода из выдыхаемого газового потока поглотителем в поглотительном патроне дыхательного аппарата и подачу очищенной газовой среды в герметичный объект (ЕР 0171551 A3, А62В 18/10, 1986).A known method of purification of a gaseous medium in an airtight object adopted for the prototype, including replenishing oxygen in a sealed object for breathing oxygen, breathing in a gaseous medium from an airtight object, absorbing carbon dioxide from an exhaled gas stream by an absorber in an absorbing cartridge of a breathing apparatus and supplying a purified gas medium to hermetic object (EP 0171551 A3, АВВ 18/10, 1986).
Основной недостаток данного решения заключается в необходимости выполнения вдоха газовой среды из герметичного объекта через клапан, размещенный непосредственно на дыхательной маске дыхательного аппарата, откуда через клапан выдоха выдыхаемый газовый поток направляется в поглотительный патрон, что не обеспечивает возможности использования физиологических особенностей организма для повышения эффективности очистки газовой среды в обитаемом герметичном объекте.The main disadvantage of this solution is the need to inhale the gaseous medium from the sealed object through a valve located directly on the breathing mask of the breathing apparatus, from where through the exhalation valve the exhaled gas stream is sent to the absorption cartridge, which does not allow the physiological characteristics of the body to be used to increase the efficiency of gas purification environment in a sealed hermetic facility.
Известен способ удаления углекислого газа из воздуха (патент РФ №2444387, МПК А62В 7/00, 2008), содержащий этапы, на которых обеспечивают протекание сжатого воздуха через двигатель, приводимый в действие текучей средой для приведения в действие двигателя без применения электричества, вращают вентилятор при помощи работающего двигателя и втягивают воздух в камеру корпуса при помощи вентилятора, пропускающего воздух через слой поглотителя углекислого газа - натронной извести в камере, который очищает воздух от углекислого газа, и выпускают наружу через отверстие в камере выше слоя, причем слой поглотителя содержит платформу, расположенную в камере, на которой расположена натронная известь. Этап обеспечения протекания содержит этап, на котором обеспечивают протекание сжатого воздуха и сжатого кислорода в камеру после того, как они прошли через двигатель для приведения двигателя в действие. Этап обеспечения протекания содержит этап, на котором соединяют резервуар со сжатым воздухом с линией сжатого воздуха, соединенной с распределителем, соединенным с двигателем. Способ содержит этап, на котором объединяют сжатый воздух из линии сжатого воздуха и сжатый кислород из линии сжатого кислорода при помощи распределителя и подают к двигателю сжатый воздух и сжатый кислород вместе, а также этап, на котором устанавливают корпус в замкнутом пространстве.A known method of removing carbon dioxide from air (RF patent No. 2444387, IPC АВВ 7/00, 2008), comprising the steps of allowing compressed air to flow through an engine driven by a fluid medium to drive an engine without using electricity, rotate the fan using a working engine and draw air into the housing chamber with a fan passing air through a layer of carbon dioxide absorber - soda lime in the chamber, which purifies carbon dioxide from the air, and let it out through an opening in the chamber above the layer, the absorber layer containing a platform located in the chamber on which soda lime is located. The leakage step comprises the step of allowing compressed air and compressed oxygen to flow into the chamber after they have passed through the engine to drive the engine. The leakage control step comprises the step of connecting the reservoir with compressed air to a line of compressed air connected to a distributor connected to the engine. The method comprises a stage in which compressed air from the compressed air line and compressed oxygen from the compressed oxygen line are combined using a distributor and compressed air and compressed oxygen are supplied to the engine together, as well as a stage in which the housing is installed in an enclosed space.
Недостатком известного способа является необходимость стравливания избыточного давления при подаче сжатого воздуха на привод вентилятора, сложность обеспечения равномерной отработки адсорбента по всему слою и повышенная материалоемкость.The disadvantage of this method is the need to relieve excess pressure when compressed air is supplied to the fan drive, the difficulty of ensuring uniform adsorbent exhaustion throughout the layer and increased material consumption.
Известно устройство для регенерации воздуха в герметично закрытом помещении, содержащее вентилятор и патрон с регенеративным продуктом на основе супероксида калия, закрепленный на стойке. Патрон выполнен в виде рукавов из эластичного материала, соединенных на входе коллектором. Рукава на выходе снабжены подпорными элементами, а патрон снабжен теплозащитным кожухом. В этом устройстве регенеративный продукт выполнен в виде пластин супероксида калия на пористой волокнистой матрице. Теплозащитный кожух снабжен силовыми лентами, снабженными люверсами для соединения со стойкой. Коллектор снабжен стыковочным узлом, выполненным в виде шайбы из упругого материала. На выходном патрубке вентилятора установлен конический наконечник (Патент РФ №2401145, МПК А62В 11/00, 2010).A device for air regeneration in a hermetically sealed room, containing a fan and a cartridge with a regenerative product based on potassium superoxide, is mounted on a rack. The cartridge is made in the form of sleeves made of elastic material connected to the inlet by a collector. Sleeves at the exit are equipped with retaining elements, and the cartridge is equipped with a heat-shielding casing. In this device, the regenerative product is made in the form of potassium superoxide plates on a porous fiber matrix. The heat-shielding casing is equipped with power tapes equipped with grommets for connection with the rack. The collector is equipped with a docking unit made in the form of a washer of elastic material. A conical tip is installed on the outlet of the fan (RF Patent No. 2401145, IPC А62В 11/00, 2010).
Такое устройство неприменимо в герметичных объектах, в которых может изменяться давление воздуха, так как при снижении давления уменьшается парциальное давление кислорода ниже допустимого.Such a device is not applicable in sealed objects in which air pressure can change, since when the pressure decreases, the partial pressure of oxygen is lower than permissible.
Известно также устройство для очистки воздуха, принятое в качестве прототипа (патент РФ №2444387, МПК А62В 7/00, 2008), содержащее: корпус, имеющий камеру; слой поглотителя углекислого газа, расположенный в камере, который очищает воздух, проходящий через слой поглотителя, от углекислого газа; и нагнетающий элемент, который втягивает воздух в очиститель и вызывает прохождение воздуха через слой поглотителя и который приводится в действие без применения электричества, причем нагнетающий элемент в виде вентилятора содержит двигатель и распределитель, сообщающийся по текучей среде с двигателем, через который текучая среда подается к двигателю, для приведения в действие двигателя. Нагнетающий элемент включает в себя двигатель, приводимый в действие текучей средой, механически зацепленный с вентилятором для приведения в действие вентилятора, который втягивает воздух в камеру и вызывает прохождение воздуха через слой натронной извести, расположенной на платформе. Распределитель содержит отверстие, соединенное с линией сжатого воздуха и линией дозированной подачи сжатого кислорода. Сжатый воздух и сжатый кислород проходят в камеру после протекания через двигатель для приведения двигателя в действие.Also known is a device for air purification, adopted as a prototype (RF patent No. 2444387, IPC АВВ 7/00, 2008), comprising: a housing having a camera; a carbon dioxide absorber layer located in the chamber, which purifies the carbon dioxide gas passing through the absorber layer; and a discharge element that draws air into the purifier and causes air to pass through the absorber layer and which is driven without the use of electricity, wherein the discharge element in the form of a fan comprises an engine and a distributor in fluid communication with the engine through which fluid is supplied to the engine , to drive the engine. The pumping element includes a fluid driven engine mechanically engaged with a fan to drive a fan that draws air into the chamber and causes air to flow through a layer of soda lime located on the platform. The distributor comprises an opening connected to a compressed air line and a dosed compressed oxygen supply line. Compressed air and compressed oxygen pass into the chamber after flowing through the engine to drive the engine.
Недостатком известного устройства является сложность конструкции, высокая материалоемкость и энергоемкость.A disadvantage of the known device is the complexity of the design, high material consumption and energy consumption.
Технический результат заявляемого изобретения-способа заключается в обеспечении более полной отработки поглотителя диоксида углерода и упрощении обслуживания.The technical result of the claimed invention-method is to provide a more complete development of the carbon dioxide absorber and simplify maintenance.
Технический результат заявляемого изобретения-устройства заключается в упрощении конструкции и снижении энергоемкости процесса очистки воздуха.The technical result of the claimed invention is a device that simplifies the design and reduces the energy consumption of the air purification process.
Технический результат по изобретению-способу достигается тем, что согласно способу очистки газовой среды в герметичном объекте, включающему восполнение в герметичном объекте расходуемого на дыхание кислорода, поглощение диоксида углерода из газовой среды поглотителем, причем очистку газовой среды производят путем помещения в герметичный объем поглотителя диоксида углерода, который в виде пластин или ленты закрепляют на жесткой подложке и подвергают вращательному либо возвратно-поступательному перемещению.The technical result according to the invention-method is achieved by the fact that according to the method of purification of a gaseous medium in a sealed object, comprising replenishing oxygen consumed by the breath in a sealed object, the absorption of carbon dioxide from the gaseous medium by an absorber, and the gaseous medium is purified by placing carbon dioxide absorber in a sealed volume , which in the form of plates or tapes is mounted on a rigid substrate and subjected to rotational or reciprocating movement.
Восполнение в герметичном объекте расходуемого на дыхание кислорода может осуществляться дозированной подачей кислорода.Replenishment in a sealed object of oxygen used for breathing can be carried out by a metered supply of oxygen.
Жесткой подложкой с поглотителем диоксида углерода может создаваться общеобменная вентиляция газовой среды в герметичном объекте.A rigid substrate with a carbon dioxide absorber can create general exchange ventilation of the gas medium in a sealed object.
Поглотитель диоксида углерода может наноситься на подложку слоем от 1 до 3 мм.The carbon dioxide absorber can be applied to the substrate with a layer of 1 to 3 mm.
Технический результат по изобретению-устройству достигается тем, что в устройстве для очистки газовой среды в герметичном объекте, содержащем помещенный в герметичный объект поглотитель диоксида углерода и линию подачи кислорода, поглотитель диоксида углерода закреплен на подложке, соединенной через промежуточный элемент с приводом вращательного либо возвратно-поступательного перемещения.The technical result of the invention is achieved by the fact that in a device for cleaning a gaseous medium in an airtight object containing a carbon dioxide absorber placed in a sealed object and an oxygen supply line, the carbon dioxide absorber is fixed to a substrate connected through an intermediate element to a rotary or reciprocating drive translational movement.
Подложка может быть выполнена из полимерного материала.The substrate may be made of a polymeric material.
Промежуточный элемент может быть соединен с приводом быстросъемным креплением.The intermediate element can be connected to the drive with a quick-mount.
Привод может быть выполнен в виде электрического либо пневматического двигателя, соединенного с промежуточным элементом через редуктор либо преобразователь вращательного движения в возвратно-поступательное.The drive can be made in the form of an electric or pneumatic motor connected to an intermediate element through a gearbox or a converter of rotational motion into reciprocating.
Пневмопривод может быть соединен с линией подачи кислорода.The pneumatic actuator can be connected to the oxygen supply line.
Поглотитель диоксида углерода в виде пакета пластин закреплен на оси и соединен с приводом качания.The carbon dioxide absorber in the form of a package of plates is mounted on an axis and connected to a swing drive.
Привод может быть дополнительно снабжен ручным приводом.The drive can be optionally equipped with a manual drive.
Отличием предлагаемого способа от известного является то, что поглотитель диоксида углерода в виде пластин или ленты закрепляют на жесткой подложке и подвергают вращательному либо возвратно-поступательному перемещению, это обеспечивает более полную отработку поглотителя диоксида углерода и упрощает обслуживание. При перемещении поглотителя в герметичном объеме происходит интенсификация работы продукта за счет перемешивания газовоздушной среды в герметичном объеме и диффузии диоксида углерода к поверхности поглотителя.The difference of the proposed method from the known one is that the carbon dioxide absorber in the form of plates or tapes is fixed on a rigid substrate and subjected to rotational or reciprocating movement, this provides a more complete development of the carbon dioxide absorber and simplifies maintenance. When the absorber is moved in an airtight volume, the operation of the product is intensified by mixing the gas-air medium in the airtight volume and the diffusion of carbon dioxide to the surface of the absorber.
Осуществление восполнения в герметичном объекте расходуемого на дыхание кислорода дозированной подачей кислорода обеспечивает постоянство заданного парциального давления кислорода независимо от давления газовой среды в герметичном объекте, что особенно важно при изменении давления на таких объектах, как камеры декомпрессии, камеры гипербарической оксигенации и т.п.Implementation of the replenishment of oxygen used for breathing by a metered oxygen supply in a sealed object ensures the constancy of a given partial oxygen pressure irrespective of the pressure of the gaseous medium in the sealed object, which is especially important when pressure changes on objects such as decompression chambers, hyperbaric oxygenation chambers, etc.
Создание общеобменной вентиляции газовой среды в герметичном объекте при перемещении жесткой подложки с поглотителем диоксида углерода позволяет отказаться от использования вентилятора и позволяет интенсифицировать процесс массообмена на поверхности поглотителя диоксида углерода.The creation of general exchange ventilation of the gaseous medium in an airtight object when moving a rigid substrate with a carbon dioxide absorber eliminates the need for a fan and allows to intensify the mass transfer process on the surface of a carbon dioxide absorber.
Нанесение на подложку поглотителя диоксида углерода слоем от 1 до 3 мм обеспечивает более полную отработку поглотителя, что обеспечивает более эффективное использование поглотителя.The application of carbon dioxide to the substrate of the absorber with a layer of 1 to 3 mm ensures a more complete development of the absorber, which ensures more efficient use of the absorber.
Отличием предлагаемого устройства от известного является закрепление поглотителя диоксида углерода на подложке, соединенной через промежуточный элемент с приводом вращательного, либо возвратно-поступательного перемещения. Это обеспечивает снижение массы за счет исключения герметичного корпуса патрона и соединенного с ним побудителя расхода газовоздушной среды и соединительных патрубков. Поскольку обеспечивается визуальный контроль над перемещением поглотителя достигается повышение надежности работы устройства. При прекращении перемещения поглотителя персонал всегда может обеспечить процесс очистки воздуха вручную.The difference of the proposed device from the known one is the fixing of a carbon dioxide absorber on a substrate connected through an intermediate element to a rotary or reciprocating drive. This provides a reduction in mass due to the exclusion of the sealed housing of the cartridge and the flow-rate inducer of the gas-air medium and connecting pipes connected to it. Since it provides visual control over the movement of the absorber, an increase in the reliability of the device is achieved. When stopping the movement of the absorber, personnel can always provide a manual air purification process.
Выполнение подложки из полимерного материала обеспечивает снижение материалоемкости и снижение затрат на изготовление за счет использования прогрессивной технологии: прессования, литья под давлением и др.The implementation of the substrate of a polymeric material provides a reduction in material consumption and lower manufacturing costs through the use of advanced technology: pressing, injection molding, etc.
Соединение промежуточного элемента с приводом быстросъемным креплением обеспечивает удобство замены отработанного поглотителя на свежий, упрощает обслуживание устройства.The connection of the intermediate element with a quick-detachable drive ensures the convenience of replacing the used absorber with a fresh one, and simplifies maintenance of the device.
Выполнение привода в виде электрического либо пневматического двигателя, соединенного с промежуточным элементом через редуктор либо преобразователь вращательного движения в возвратно-поступательное обеспечивает расширение функциональных возможностей устройства: в полевых условиях предпочтительным является пневмопривод либо привод от баллона с кислородом, так как в полевых герметичных объектах полезно создавать избыточное давление для исключения подсоса окружающего воздуха. На стационарных объектах предпочтительным является электропривод.The implementation of the drive in the form of an electric or pneumatic motor connected to an intermediate element through a gearbox or a rotary to reciprocating converter provides an extension of the device's functionality: in the field, a pneumatic drive or an oxygen cylinder drive is preferable, since it is useful to create excess pressure to prevent ambient air leaks. In stationary installations, an electric drive is preferred.
Соединение пневмопривода с линией подачи кислорода позволяет более эффективно создавать общеобменную вентиляцию газовой среды в герметичном объекте.The connection of the pneumatic actuator with the oxygen supply line allows for more efficient creation of general exchange ventilation of the gaseous medium in a sealed object.
Закрепление поглотителя диоксида углерода в виде пакета пластин на оси и соединение его с приводом качания дополнительно позволяет осуществлять перемещение пакета в герметичном объекте за счет изменения пространственного положения объекта (бортовая или килевая качка судов, прерывистое движение транспорта и т.д.).Fixing the carbon dioxide absorber in the form of a package of plates on an axis and connecting it to a swing drive additionally allows moving the package in a sealed object by changing the spatial position of the object (side or keel rolling of ships, intermittent traffic, etc.).
Дополнительно снабжение привода ручным приводом обеспечивает повышение надежности работы устройства при отключении энергопитания.Additionally, the supply of the drive with a manual drive provides increased reliability of the device when the power supply is turned off.
На чертежах изображены:The drawings show:
фиг. 1 - общий вид устройства для очистки газовой среды (вариант с пластинами, закрепленными на промежуточном устройстве, соединенном с электроприводом);FIG. 1 is a general view of a device for cleaning a gas medium (version with plates mounted on an intermediate device connected to an electric drive);
фиг. 2 - то же, что на фиг. 1, вид с торца;FIG. 2 is the same as in FIG. 1, end view;
фиг. 3 - общий вид устройства (вариант с пакетом пластин поглотителя на качающейся подвеске);FIG. 3 is a general view of the device (option with a package of absorber plates on a swinging suspension);
фиг. 4 - общий вид устройства (вариант в виде диска с приводом из баллона с кислородом и двигателем в виде чашечной вертушки);FIG. 4 is a general view of the device (a variant in the form of a disk with a drive from an oxygen cylinder and an engine in the form of a cup turntable);
фиг. 5 - сечение по Б-Б фиг. 4;FIG. 5 is a section along BB of FIG. four;
фиг. 6 - общий вид устройства (вариант в виде плоской спирали и с приводом вращения в виде электродвигателя с редуктором);FIG. 6 is a general view of the device (version in the form of a flat spiral and with a rotation drive in the form of an electric motor with a gearbox);
фиг. 7 - вид спирали по стрелке Г;FIG. 7 is a view of a spiral along the arrow G;
фиг. 8 - показан разрез плоской спирали (сечение по Д-Д);FIG. 8 - shows a section of a flat spiral (section on DD);
фиг. 9 - то же, что на фиг. 8, спираль в герметичной упаковке;FIG. 9 is the same as in FIG. 8, the spiral in sealed packaging;
фиг. 10 - общий вид устройства (вариант с пакетом пластин, соединенным с приводом в виде пневмоцилиндра);FIG. 10 is a general view of the device (version with a plate package connected to the drive in the form of a pneumatic cylinder);
фиг. 11 - то же, что на фиг. 10, вид по стрелке Е;FIG. 11 is the same as in FIG. 10, view along arrow E;
Перечень позиций, указанных на чертежах:The list of items indicated in the drawings:
1. поглотитель диоксида углерода;1. carbon dioxide absorber;
2. подложка;2. substrate;
3. промежуточный элемент;3. an intermediate element;
4. электродвигатель4. electric motor
5. редуктор;5. gearbox;
6. ручной привод;6. manual drive;
7. рама;7. frame;
8. ось;8. axis;
9. привод;9. drive;
10. подвеска;10. suspension;
11. кулисный механизм;11. rocker mechanism;
12. стойка;12. stand;
13. пакет пластин поглотителя диоксида углерода;13. a package of plates of an absorber of carbon dioxide;
14. вал;14. shaft;
15. чашечная вертушка;15. cup pinwheel;
16. сопло;16. nozzle;
17. баллон с кислородом;17. oxygen cylinder;
18. манометр;18. pressure gauge;
19. вентиль;19. valve;
20. редуктор;20. gearbox;
21. дроссель;21. throttle;
22. переключатель;22. switch;
23. упругий элемент;23. an elastic element;
24. оболочка;24. the shell;
25. траверса;25. traverse;
26. шток;26. stock;
27. цилиндр;27. cylinder;
28. патрубок;28. pipe;
29. патрубок;29. pipe;
30. уравновешивающий механизм;30. balancing mechanism;
31. шкив;31. pulley;
32. груз;32. cargo;
33. гибкая связь.33. flexible communication.
На фиг. 1 и 2 показан вариант выполнения устройства очистки газовой среды в герметичном объекте в виде радиально установленных подложек, соединенных с приводом вращения. Поглотитель 1 в виде пасты наносится на выполненную из полимерного материала подложку 2 либо в виде пластин или ленты закрепляется на подложке 2, которая соединяется с промежуточным элементом 3 под углом в радиальной плоскости. Промежуточный элемент 3 соединен с электродвигателем 4 через редуктор 5, снабженный ручным приводом 6 (пример 1).In FIG. 1 and 2 show an embodiment of a device for cleaning a gaseous medium in an airtight object in the form of radially mounted substrates connected to a rotation drive. The
На фиг. 3 показан вариант устройства с пакетом пластин поглотителя на качающейся подвеске. Устройство содержит раму 7, на которой закреплена ось 8 и привод 9. На оси 8 установлены подвески 10, выполняющие функцию промежуточного элемента, соединенные с приводом 9 кулисным механизмом 11. Рама 7 установлена на стойках 12, между которыми на подвесках закреплен пакет пластин поглотителя диоксида углерода 13 (пример 2).In FIG. 3 shows a variant of the device with a package of absorber plates on a swinging suspension. The device comprises a
На фиг. 4 и 5 показан вариант в виде диска с приводом из баллона с кислородом и двигателем в виде чашечной вертушки. На валу 14 закреплен промежуточный элемент 3, соединенный с подложками 2 с поглотителем диоксида углерода 1 и с чашечной вертушкой 15. К чашечной вертушке 15 примыкает сопло 16, соединенное с кислородным баллоном 17 с манометром 18 через вентиль 19, редуктор 20, дроссель 21 и переключатель 22 (пример 4).In FIG. 4 and 5 show a variant in the form of a disk with a drive from an oxygen cylinder and a cup-type engine. An
На фиг. 6, 7, 8 и 9 показан вариант в виде спирали с приводом вращения в виде электродвигателя с редуктором. Подложка 2 выполнена в виде плоской спирали из полимерного материала - листового полипропиленового листа толщиной 2 мм и соединена с промежуточным элементом 3. На подложке 2 с обеих сторон закреплен поглотитель диоксида углерода 1 в виде спиральной ленты и упругий элемент 23 из пружинной проволоки из стали Ст65Г диаметром 0,8 мм. Промежуточный элемент 3 соединен с электродвигателем 4 через планетарный редуктор 5, дополнительно снабженный ручным приводом 6. Подложка 2 в сложенном виде помещается в герметичную оболочку 24 из Терафола (триплекс, включающий алюминиевую фольгу, плакированную с одной стороны полиэтиленом, а с другой лавсаном (пример 3).In FIG. 6, 7, 8 and 9 show a variant in the form of a spiral with a rotation drive in the form of an electric motor with a gearbox. The
На фиг. 10 и 11 показан вариант с пакетом пластин, соединенным с приводом в виде пневмоцилиндра. Пакет пластин 13 закреплен на траверсе 25, соединенной со штоком 26 цилиндра 27 с патрубками 28 и 29. Траверса 25 соединена с уравновешивающим механизмом 30 в виде шкива 31, груза 32, и гибкой связи 33, соединяющей траверсу 25 с грузом 32 (пример 5).In FIG. 10 and 11 show a variant with a plate package connected to a drive in the form of a pneumatic cylinder. The package of
Изобретение реализуется следующим образом.The invention is implemented as follows.
Способ очистки газовой среды в герметичном объекте с регенерацией кислорода включает восполнение в герметичный объекте расходуемого на дыхание кислорода, поглощение диоксида углерода из газовой среды поглотителем. Для реализации способа очистку газовой среды производят путем помещения в герметичный объем поглотителя диоксида углерода 1 на основе гидроокиси щелочного и/или щелочноземельного металла, предпочтительно кальция либо лития, поглощающего диоксид углерода в присутствии респираторной влаги. При перемещении поглотителя 1 в герметичном объекте поток газовоздушной смеси перемешивается, обтекает поглотитель и за счет взаимодействия с поглотителем очищает ее от диоксида углерода. Дозированная подача кислорода обеспечивает пригодность газовоздушной смеси для дыхания.The method of purification of a gaseous medium in a sealed object with oxygen regeneration includes the replenishment of oxygen used for breathing in a sealed object, the absorption of carbon dioxide from the gaseous medium by an absorber. To implement the method, the purification of the gaseous medium is carried out by placing
Для нахождения в обитаемом герметичном объекте пользователи извлекают пластины регенеративного продукта 1 закрепленного на подложке 2, для чего разрывают герметичную оболочку 24. Затем закрепляют подложки 2 на промежуточном элементе 3 и соединяют с приводом 4 с помощью быстросъемного крепления, в качестве которых используются фасонные шайбы, шплинты и др. (не показано), после чего осуществляют герметизацию объекта.To stay in a sealed hermetic object, users remove the plates of the
Эффективность способа была проверена в герметичных камерах объемом 3 и 24 м3 при подаче диоксида углерода, соответствующей дыханию 1 и 4 человек. Эксперименты проводились до достижения концентрации диоксида углерода, равной 1%, либо в течение заданного времени. Подложки с отработанным поглотителем диоксида углерода содержали карбонат кальция или лития, не оказывающий вредного воздействия на окружающую среду.The effectiveness of the method was tested in airtight chambers with a volume of 3 and 24 m 3 when applying carbon dioxide, corresponding to the breathing of 1 and 4 people. The experiments were carried out until a carbon dioxide concentration of 1% was reached, or for a predetermined time. Substrates with a spent carbon dioxide absorber contained calcium or lithium carbonate, which did not have an environmental impact.
Пример 1Example 1
В герметичной камере объемом 24 м3 при температуре 20±5°C и относительной влажности 85±10% и начальной концентрации СО2 0,4-0,5% испытывали вариант устройства с пакетом пластин поглотителя на качающейся подвеске. Масса поглотителя диоксида углерода 8 кг.In a sealed chamber with a volume of 24 m 3 at a temperature of 20 ± 5 ° C and a relative humidity of 85 ± 10% and an initial concentration of CO 2 of 0.4-0.5%, a variant of the device with a package of absorber plates on a swinging suspension was tested. The mass of the carbon dioxide absorber is 8 kg.
На установленных на оси 8 подвесках 10, выполняющих функцию промежуточного элемента и соединенных с приводом 9 кулисным механизмом 11, закрепляли пакет пластин поглотителя диоксида углерода 13 на основе гидроокиси кальция с добавлением гидроокиси калия. После герметизации герметичной камеры включали установленный на раме 7 привод 9, который с помощью кулисного механизма 11 раскачивал на оси 8 подвески 10 вместе с пакетом пластин поглотителя диоксида углерода 13, который по дуге совершал возвратно-поступательное движение между стоками 12.A suspension package of carbon
Испытание проводили в течение 5 часов, при этом подача диоксида углерода в камеру составляла 100 л/ч, что соответствует по нагрузке нахождению в герметичной камере 4 испытателей. В процессе испытаний измеряли: концентрации диоксида углерода в камере с точностью 0,1% (не должно превышать 1% по CO2), влажность, температуру.The test was carried out for 5 hours, while the flow of carbon dioxide into the chamber was 100 l / h, which corresponds to the load when 4 testers were in the sealed chamber. During the tests, we measured: the concentration of carbon dioxide in the chamber with an accuracy of 0.1% (should not exceed 1% in CO 2 ), humidity, temperature.
На графике 1 приведены результаты испытаний, которые показали, что при фиксированном времени защитного действия (ВЗД) 300 мин максимальное содержание диоксида углерода в камере составило 0,31% (в конце испытаний).
Результаты испытаний:Test Results:
- содержание диоксида углерода в камере составило не более 0,31%.- the content of carbon dioxide in the chamber was not more than 0.31%.
Пример 2Example 2
В герметичной камере объемом 3 м3 при температуре 20±5°C и относительной влажности 85±10% и начальной концентрация СО2, 0,4-0,5% испытывали устройство для очистки газовой среды в герметичном объекте в виде радиально установленных подложек, соединенных с приводом вращения. Масса поглотителя диоксида углерода 1 кг.In a sealed chamber with a volume of 3 m 3 at a temperature of 20 ± 5 ° C and a relative humidity of 85 ± 10% and an initial concentration of CO 2 , 0.4-0.5%, a device for cleaning the gas medium in a sealed object in the form of radially installed substrates was tested, connected to the rotation drive. The mass of the carbon dioxide absorber is 1 kg.
Поглотитель 1 в виде пасты из гидроксида лития наносили слоем толщиной 3 мм на выполненную из полипропиленового листа толщиной 0,8 мм подложку 2, которую соединяли с промежуточным элементом 3. Промежуточный элемент 3 соединяли с приводом в виде электродвигателя 4 и планетарного редуктора 5. Затем включали привод 4, который вращал промежуточный элемент 3 с частотой 120 об/мин.The
Испытание проводили до достижения концентрации диоксида углерода в камере 1%, при этом подача диоксида углерода в камеру составляла 150 л/ч, отбор кислорода из камеры 168 л/ч, что соответствует по нагрузке нахождению в герметичной камере 6 испытателей. В процессе испытаний измеряли: концентрации диоксида углерода и кислорода в камере с точностью 0,1% (не должно превышать 1% по CO2 и быть меньше 19% по O2), влажность, температуру.The test was carried out until the concentration of carbon dioxide in the chamber reached 1%, while the supply of carbon dioxide into the chamber was 150 l / h, oxygen extraction from the chamber was 168 l / h, which corresponds to 6 testers in the sealed chamber. During the tests, we measured: the concentration of carbon dioxide and oxygen in the chamber with an accuracy of 0.1% (should not exceed 1% in CO 2 and be less than 19% in O 2 ), humidity, temperature.
На графике 2 приведены результаты испытаний, которые показали, что время защитного действия при достижении максимального содержания диоксида углерода в камере 1% составило 120 мин.
Результаты испытаний:Test Results:
- содержание кислорода находилось в оптимальных для дыхания пределах.- the oxygen content was in the optimal range for breathing.
Пример 3Example 3
В герметичной камере объемом 24 м3 при температуре 20±5°C и относительной влажности 85±10% и начальной концентрация СО2, 0,4-0,5% испытывали в виде спирали с приводом вращения от электродвигателя с редуктором. Масса поглотителя диоксида углерода 8 кг.In a sealed chamber with a volume of 24 m 3 at a temperature of 20 ± 5 ° C and a relative humidity of 85 ± 10% and an initial concentration of CO 2 , 0.4-0.5% was tested in the form of a spiral with a rotation drive from an electric motor with a reducer. The mass of the carbon dioxide absorber is 8 kg.
Подложка 2 выполнена в виде спиральной ленты из полимерного материала - листового полипропиленового листа толщиной 2 мм и соединена с промежуточным элементом 3. На подложке 2 с обеих сторон закрепляли поглотитель диоксида углерода 1 в виде спиральной ленты из гидроксида кальция с добавлением гидроксида калия и упругий элемент 23 из пружинной проволоки из стали Ст65Г диаметром 0,8 мм. Промежуточный элемент 3 соединяли с электродвигателем 4 через планетарный редуктор 5, дополнительно снабженный ручным приводом 6.The
Испытание проводили до достижения концентрации диоксида углерода в камере 1%, при этом подача диоксида углерода в камеру составляла 100 л/ч, что соответствует по нагрузке нахождению в герметичной камере 4 испытателей. В процессе испытаний измеряли: концентрации диоксида углерода в камере с точностью 0,1% (не должно превышать 1% по СО2), влажность, температуру.The test was carried out until the concentration of carbon dioxide in the chamber reached 1%, while the flow of carbon dioxide into the chamber was 100 l / h, which corresponds to 4 testers in the sealed chamber. During the tests, we measured: the concentration of carbon dioxide in the chamber with an accuracy of 0.1% (should not exceed 1% in CO 2 ), humidity, temperature.
На графике 3 приведены результаты испытаний, которые показали, что время защитного действия при достижении максимального содержания диоксида углерода в камере 0,8% составило 400 мин.Figure 3 shows the test results, which showed that the time of the protective action when reaching the maximum content of carbon dioxide in the chamber of 0.8% was 400 min.
- Результаты испытаний:- Test results:
- содержание диоксида углерода в камере составило не более 0,8%.- the content of carbon dioxide in the chamber was not more than 0.8%.
Пример 4Example 4
Повторение примера 2. В герметичной камере объемом 3 м3 при температуре 20±5°C и относительной влажности 85±10% и начальной концентрация CO2, 0,4-0,5%. Масса поглотителя диоксида углерода 1 кг.Repeat example 2. In a sealed chamber with a volume of 3 m 3 at a temperature of 20 ± 5 ° C and a relative humidity of 85 ± 10% and an initial concentration of CO 2 , 0.4-0.5%. The mass of the carbon dioxide absorber is 1 kg.
Испытывали устройство для очистки газовой среды в герметичном объекте, вариант в виде диска с приводом из баллона с кислородом и двигателем в виде чашечной вертушки. На чашечную вертушку 15 через сопло 16 из кислородного баллона 17 при открытом вентиле 19 подавали кислород, расход которого регулировали редуктором 20, дросселем 21 и переключателем 22. Давление в баллоне 17 определяли по манометру 18. Чашечная вертушка 15 под действием напора струи кислорода вращала вал 14 с закрепленным промежуточным элементом 3 и подложками 2 с нанесенной на их поверхность с двух сторон пастой поглотителя диоксида углерода 1, содержащей гидроокись лития толщиной 2 мм. При вращении подложек 2 происходило их обтекание потоком воздуха с поглощением диоксида углерода. Кислород поступал в объем камеры и отбирался с помощью каталитического дожигателя кислорода.We tested a device for cleaning the gaseous medium in an airtight object, an option in the form of a disk with a drive from an oxygen cylinder and an engine in the form of a cup turntable. Oxygen was supplied to the
Испытание проводили в течение 6 ч, при этом подача диоксида углерода в камеру составляла 25 л/ч, что соответствует по нагрузке нахождению в герметичной камере 1 испытателя.The test was carried out for 6 hours, while the flow of carbon dioxide into the chamber was 25 l / h, which corresponds to the load being in the sealed
В процессе испытаний измеряли: концентрации диоксида углерода в камере с точностью 0,1% (не должно превышать 1% по СО2), влажность, температуру.During the tests, we measured: the concentration of carbon dioxide in the chamber with an accuracy of 0.1% (should not exceed 1% in CO 2 ), humidity, temperature.
На графике 4 приведены результаты испытаний, которые показали, что время защитного действия при достижении максимального содержания диоксида углерода в камере менее 0,2% составило 360 мин.
Результаты испытаний:Test Results:
- содержание диоксида углерода в камере составило не более 0,2%.- the content of carbon dioxide in the chamber was not more than 0.2%.
Пример 5Example 5
В герметичной камере объемом 24 м3 при температуре 20±5°C и относительной влажности 85±10% и начальной концентрация CO2, 0,4-0,5% испытывали вариант с пакетом пластин, соединенным с приводом в виде пневмоцилиндра. Масса поглотителя диоксида углерода 10,5 кг.In a sealed chamber with a volume of 24 m 3 at a temperature of 20 ± 5 ° C and a relative humidity of 85 ± 10% and an initial concentration of CO 2 , 0.4-0.5%, we tested the option with a plate package connected to the drive in the form of a pneumatic cylinder. The mass of the carbon dioxide absorbent is 10.5 kg.
Пакет пластин 13 закрепляли на траверсе 25, соединенной со штоком 26 цилиндра 27. Подачу рабочего тела - сжатого воздуха осуществляли через патрубки 28 и 29. Массу пакета пластин поглотителя и траверсы 25 осуществляли уравновешивающим механизмом 30, который может быть выполнен в виде пружины сжатия или растяжения. На чертеже 10 показан вариант выполнения уравновешивающего механизма в виде шкива 31, груза 32 и гибкой связи 33, соединяющей траверсу 25 с грузом 32. При поочередной подаче сжатого воздуха через патрубки 28 и 29 траверса 25 вместе с пакетом пластин поглотителя 13 совершала возвратно-поступательное движение, за счет чего воздух проходил между пластинами поглотителя и очищался от диоксида углерода.The package of
Испытание проводили до достижения концентрации диоксида углерода в камере 1%, при этом подача диоксида углерода в камеру составляла 100 л/ч, что соответствует по нагрузке нахождению в герметичной камере 4 испытателей. В процессе испытаний измеряли: концентрации диоксида углерода и кислорода в камере с точностью 0,1% (не должно превышать 1% по CO2), влажность, температуру.The test was carried out until the concentration of carbon dioxide in the chamber reached 1%, while the flow of carbon dioxide into the chamber was 100 l / h, which corresponds to 4 testers in the sealed chamber. During the tests, we measured: the concentration of carbon dioxide and oxygen in the chamber with an accuracy of 0.1% (should not exceed 1% in CO 2 ), humidity, temperature.
На графике 5 приведены результаты испытаний, которые показали, что время защитного действия при достижении максимального содержания диоксида углерода в камере 0,8% составило 300 мин.Figure 5 shows the test results, which showed that the time of the protective action when reaching the maximum content of carbon dioxide in the chamber of 0.8% was 300 min.
Результаты испытаний:Test Results:
- регенеративный продукт обеспечивает величину ВЗД, равную 300 мин;- the regenerative product provides a magnitude of VZD equal to 300 min;
- содержание диоксида углерода в камере составило не более 0,82%.- the content of carbon dioxide in the chamber was not more than 0.82%.
Таким образом, проведенные эксперименты, показанные в примерах 1-5, подтверждают эффективность заявляемого способа и устройства для его осуществления.Thus, the experiments shown in examples 1-5, confirm the effectiveness of the proposed method and device for its implementation.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015103006/12A RU2604270C2 (en) | 2015-01-29 | 2015-01-29 | Method of cleaning gas medium in sealed facility and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015103006/12A RU2604270C2 (en) | 2015-01-29 | 2015-01-29 | Method of cleaning gas medium in sealed facility and device for its implementation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015103006A RU2015103006A (en) | 2016-08-20 |
| RU2604270C2 true RU2604270C2 (en) | 2016-12-10 |
Family
ID=56694713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015103006/12A RU2604270C2 (en) | 2015-01-29 | 2015-01-29 | Method of cleaning gas medium in sealed facility and device for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2604270C2 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU521920A1 (en) * | 1974-10-31 | 1976-07-25 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Тепло-И Массообмена Ан Белорусской Сср | Device for adsorption air cleaning from vapors and gases |
| RU2444387C2 (en) * | 2007-03-09 | 2012-03-10 | СТРАТА ПРОДАКТС ВОРЛДВАЙД, ЭлЭлСи | Device, system and method of air cleaning |
-
2015
- 2015-01-29 RU RU2015103006/12A patent/RU2604270C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU521920A1 (en) * | 1974-10-31 | 1976-07-25 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Тепло-И Массообмена Ан Белорусской Сср | Device for adsorption air cleaning from vapors and gases |
| RU2444387C2 (en) * | 2007-03-09 | 2012-03-10 | СТРАТА ПРОДАКТС ВОРЛДВАЙД, ЭлЭлСи | Device, system and method of air cleaning |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015103006A (en) | 2016-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2678926C (en) | Apparatus, system and method for cleaning air | |
| JP5202934B2 (en) | Preparation method of ultra-high purity air | |
| CN109908730A (en) | A kind of glass reinforced plastic desulfurization tower to be removed the gred using waste heat power | |
| RU2604270C2 (en) | Method of cleaning gas medium in sealed facility and device for its implementation | |
| CN109789286A (en) | Device and method for peace and quiet and oxygen enrichment air | |
| KR960008937B1 (en) | Catalytic composite for deodorizing odorous gases and the method for preparing the same | |
| CN219615255U (en) | Solid waste warehouse odor emission treatment device | |
| JP2013010647A (en) | Ozonizer | |
| CN209060867U (en) | A kind of Municipal Industry foul gas processing unit | |
| CN108654372A (en) | The adsorbent equipment of pernicious gas | |
| CN108579379A (en) | A kind of gas recovering and purifying system for laboratory | |
| CN210874831U (en) | Complete set of odor treatment equipment | |
| JP6917646B2 (en) | Volatile organic compound recovery system | |
| TW201420934A (en) | Oxygen concentrating device | |
| CN209771748U (en) | Waste gas purifying box | |
| JP2023533244A (en) | Filter system and system for water and gas removal and method of use | |
| CN208320309U (en) | A kind of environment-friendly type industrial waste-gas purifier | |
| CN210332185U (en) | Zeolite runner adsorption catalytic combustion device | |
| RU2448747C1 (en) | Device for contaminated air preservation and cleaning | |
| CN109647188A (en) | A kind of photooxidation catalysis VOCs exhaust treatment system | |
| RU2190431C2 (en) | Insulating respiratory system | |
| CN218774587U (en) | Flue gas denitration equipment | |
| CN220737064U (en) | Wet dust removal desulfurizer | |
| CN202762273U (en) | Pedal type air purifying device | |
| RU2773150C1 (en) | Method and device for air purification using a regenerated co2 absorber |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210130 |