УСТРОЙСТВО ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ В ОТСЕКАХ БАРОКОМПЛЕКСОВ Российский патент 1997 года по МПК F24F13/06 B63C11/36 

Изобретение относится к области водолазной техники, а именно, к системам кондиционирования дыхательной газовой смеси (ДГС) в отсеках барокамер глубоководных водолазных барокомплексов, и предназначается для подачи кондиционированной ДГС в отсеки барокамер, реализации ее ассимиляционной способности и создания заданных температурных и скоростных полей в обитаемой зоне.

Устройство может быть использовано для подачи и равномерного распределения ДГС или воздуха в любые обитаемые помещения как морских, так и береговых объектов.

Известно устройство газораспределения в виде воздуховыпускного узла, содержащего металлический корпус, заслонку для регулировки расхода, спрямляющую решетку, поропластовую изоляцию и перфорированную решетку с отбойниками потока и выпускными круглыми отверстиями, расположенными в шахматном порядке. Газовая смесь поступает по трубопроводу внутрь корпуса воздуховыпускного узла, выполненного в форме продольно-вытянутого прямоугольного короба, через заслонку регулирующую и спрямляющую решетку, теряя при этом скорость течения. Внутри корпуса ДГС расширяется и поступает в отсек через круглые отверстия перфорированной решетки. Внутренняя поверхность камеры облицована звукопоглощающим материалом для снижения шумности.

Недостатками данного устройства являются генерированные повышенного уровня шума при проходе ДГС через регулирующую заслонку и выходе из внутренней полости газораспределителя через отверстия перфорированной решетки, неравномерное скоростное поле выходящего потока ДГС по длине перфорированной решетки, относительно высокие скорости направленных потоков ДГС, снижающих комфортность микроклимата в обитаемых отсеках барокамеры, а также недостаточное перемешивание подаваемого в поток ДГС кислорода [1]
Наиболее близким аналогом является устройство газораспределения, содержащее металлический корпус в виде продольновытянутого короба прямоугольной формы, на котором установлен входной патрубок с сопловым узлом, сообщающийся с внутренним пространством короба через фильтрующую прокладку [2] Внутренняя поверхность короба облицована звукопоглощающим материалом. Сопловый узел выполнен в виде плоской выпуклой панели прямоугольной формы, в которой выполнены жалюзийные отверстия, расположенные таким образом, что в смежных параллельных рядах они обращены в противоположные стороны и смещены друг относительно друга на половину шага между отверстиями в ряду. ДГС из такой жалюзийной решетки поступает в отсек барокамеры в виде веерных струек, интенсивно перемешивающихся с окружающей газовой средой, что обеспечивает снижение их скорости и перепада температур. Фильтрующая прокладка обеспечивает защиту ДГС в отсеке от пыли химического поглотителя двуокиси углерода, а также создает дополнительное сопротивление газовому потоку, что улучшает аэродинамические характеристики газораспределителя.

Недостатками данного устройства являются низкое акустическое сопротивление аэродинамическому шуму, распространяющемуся по системе кондиционирования от нагнетателя ДГС, высокие значения собственного шума, генерируемого потоком ДГС, выходящим из соплового устройства и щелевые отверстия в отсек газораспределителя и недостаточная степень гомогенности ДГС с кислородом, подаваемым в систему перед газораспределителем.

Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных качеств устройства путем снижения аэродинамического шума и повышения гомогенности выпускаемой в отсеки барокомплексов газовой смеси.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве газораспределения звукопоглощающий материал выполнен из газопроницаемых фильтрующих элементов, заполняющих корпус газораспределителя по всему объему, при этом выпускная решетка для газовой смеси выполнена сборной из нескольких пористых плит различной плотности, пропускная способность которых устанавливается в зависимости от давления газовой смеси внутри корпуса, причем по мере удаления от входного патрубка плотность плит увеличивается.

Кроме того, сопловой узел также выполнен из пористого газопроницаемого материала.

На чертеже представлена схема устройства газораспределения в разрезе.

Устройство газораспределения состоит из металлического корпуса 1, выполненного в виде продольно-вытянутого короба, входного патрубка 2 цилиндрической формы, в котором установлено дроссельное регулирующее устройство 3 в виде заслонки или дроссельной шайбы. На входе патрубка 2 в корпусе 1 установлен пористый газопроницаемый элемент 4 дисковой формы. Корпус газораспределителя заполнен звукопоглощающим газопроницаемым наполнителем 5, например, типа нетканого фильтрующего материала ФВНР ТУ 6-06-28-84-88. Выпускная решетка 6 выполнена сборной из нескольких пористых металлокерамических, металлических или синтетических плит 7 различной плотности, пропуская способность которых выбирается в зависимости от динамического давления в потоке ДГС внутри корпуса 1, изменяющегося по длине газораспределительного устройства. Поток ДГС от нагнетателя системы кондиционирования подается по трубопроводу 8, а по трубопроводу 9 в него производится дозированная подача кислорода.

Устройство работает следующим образом.

Обогащенная кислородом ДГС поступает во входной патрубок 2, где дросселируется на устройстве регулировки расхода 3, и турбулизируясь и приобретая дополнительную скорость истечения, проходит через пористый газопроницаемый элемент 4. Струя ДГС, разбитая элементом 4 на множество элементарных струек, поступает внутрь корпуса газораспределителя, где происходит ее торможение и снижение шума за счет газопроницаемого наполнителя 5. Распределяясь по внутренней полости корпуса 1, поток ДГС создает по его длине неравномерное динамическое давление, которое выравнивается при прохождении потока через пористые плиты 7 сборной выпускной решетки 6, имеющие различную плотность и пропускную способность, в результате чего на выходе в отсек барокамеры по всей длине газораспределителя создается равномерное поле скоростей потока ДГС. Пористая структура плит 7 способствует лучшему смешиванию ДГС с кислородом, что обеспечивает гомогенность среды в отсеке, а также снижение шума и гашение скорости выходящего потока благодаря его взаимогашению на уровне элементарных струй.

Использование: в области водолазной техники для подачи кондиционированной дыхательной газовой смеси (ДГС) в отсеки барокамер, а также для подачи и равномерного распределения ДГС или воздуха в любые обитаемые помещения как морских, так и береговых объектов. Сущность изобретения: в устройстве газораспределения, содержащим металлический корпус со звукопоглощающим материалом, на котором установлен входной патрубок с сопловым узлом и регулятором расхода ДГС, а также выпускная решетка, звукопоглощающий материал выполнен из газопроницаемых фильтрующих элементов, заполняющих корпус по всему объему, а сопловый узел входного патрубка выполнен из пористого газопроницаемого элемента. Выпускная решетка выполнена сборной из пористых плит различной плотности, пропускная способность которых устанавливается в зависимости от давления ДГС внутри корпуса, причем плотность плит увеличивается по мере давления от входного патрубка. 1 ил.

Устройство газораспределения в отсеках барокомплексов, содержащее металлический корпус в виде продольно вытянутого короба со звукопоглощающим материалом, на котором установлен входной патрубок с сопловым узлом и регулятором расхода газовой смеси, а также выпускная решетка, отличающееся тем, что в нем звукопоглощающий материал выполнен из газопроницаемых фильтрующих элементов, заполняющих корпус по всему объему, при этом сопловой узел входного патрубка выполнен из пористого газопроницаемого элемента, а выпускная решетка выполнена сборной из пористых плит различной плотности, пропускная способность которых устанавливается в зависимости от давления газовой смеси внутри корпуса, причем плотность плит увеличивается по мере удаления от входного патрубка.