Способ спасения жизни людей в помещении при загрязнении внешнего воздуха и установка системы жизнеобеспечения Российский патент 2020 года по МПК A62B13/00 F24F7/00 

Изобретение относится к специальным устройствам для вентиляции газоубежищ, при загрязнении атмосферного воздуха снаружи помещения и в частности, спасения жизни людей путем очистки внешнего загрязненного воздуха и подачи в служебное помещение.

Известен способ спасения жизни людей в помещении при загрязнении внешнего воздуха [М.Н. Титов, П.Т. Егоров, Б.А. Гайко и др., «Гражданская оборона», Москва, издательство «Высшая школа, 1974 г., стр. 37-38, рис. 11], заключающийся в использовании вентилятора с приводом и фильтра-поглотителя, сообщении входного окна фильтра-поглотителя через входное устройство (входной патрубок), содержащее сдвоенный герметический клапан и клапан переключения с приточным воздуховодом внешнего воздуха режима фильтровентиляции, сообщении выходного окна фильтра-поглотителя с входным окном вентилятора, сообщении выходного окна вентилятора с приточным воздуховодом помещения и включении привода вентилятора (электродвигателя), с последующими созданием вентилятором разрежения в линии сообщения его входного окна с выходным окном фильтра-поглотителя, обеспечивающего потребный расход очищенного воздуха, для поддержания в помещении допустимого для жизнедеятельности повышенного избыточного давления воздуха, по отношению к давлению внешнего воздуха и, сжатием очищенного потребного расхода воздуха вентилятором до необходимой величины избыточного давления в выходном патрубке для прохода очищенного потребного расхода по приточному воздуховоду помещения. При отсутствии загрязнения атмосферного воздуха снаружи помещения, клапан переключения обеспечивает сообщение входного устройства с приточным воздуховодом режима чистой вентиляции, при этом сдвоенный герметический клапан обеспечивает переключение выхода из входного устройства на сообщение с входным окном вентилятора.

Существенными признаками предлагаемого способа, совпадающими с признаками прототипа, являются следующие - способ спасения жизни людей в помещении при загрязнении внешнего воздуха, заключающийся в использовании вентилятора с приводом и фильтра-поглотителя, сообщении входного окна фильтра-поглотителя с приточным воздуховодом внешнего воздуха, сообщении выходного окна фильтра-поглотителя с входным окном вентилятора, сообщении выходного окна вентилятора с приточным воздуховодом помещения и включении привода вентилятора, с последующими созданием вентилятором разрежения в линии сообщения его входного окна с выходным окном фильтра-поглотителя, обеспечивающего потребный расход воздуха через фильтр-поглотитель и его очистку, и сжатием очищенного потребного расхода воздуха вентилятором до необходимой величины избыточного давления в выходном патрубке, для прохода очищенного потребного расхода по приточному воздуховоду помещения и поддержания в помещении допустимого для жизнедеятельности повышенного избыточного давления воздуха, по отношению к давлению внешнего воздуха.

Известный способ реализуется стандартным фильтровентиляционным агрегатом ФВА-300 (установкой системы жизнеобеспечения), см. рис. 11, содержащим фильтр-поглотитель, входное устройство (входной патрубок) для сообщения входного окна фильтра-поглотителя с приточным воздуховодом режима фильтровентиляции (приточным воздуховодом внешнего воздуха), электроручной вентилятор с приводом от электродвигателя и ручным приводом, линию сообщения выходного окна фильтра поглотителя с входным окном вентилятора. Вентилятор содержит выходной патрубок, сообщенный с приточным воздуховодом помещения убежища через расходомер. Входное устройство фильтровентиляционного агрегата снабжено клапаном для включения приточных воздуховодов, воздуховода чистой вентиляции или воздуховода режима фильтровентиляции, и сдвоенным герметическим клапаном, обеспечивающим, при подключении клапаном воздуховода чистой вентиляции, сообщение выхода из входного устройства с входным окном вентилятора, а, при подключении клапаном воздуховода режима фильтровентиляции, сообщение выхода из входного устройства с входным окном фильтра-поглотителя.

Существенными признаками предлагаемого устройства, совпадающими с признаками прототипа, являются следующие: установка системы жизнеобеспечения, содержащая фильтр-поглотитель, входной патрубок для сообщения входного окна фильтра-поглотителя с приточным воздуховодом внешнего воздуха, вентилятор с приводом, линию сообщения выходного окна фильтра-поглотителя с входным окном вентилятора и выходной патрубок для сообщения выходного окна вентилятора с приточным воздуховодом помещения, при этом вентилятор выбран с обеспечением создания разрежения в линии сообщения его входного окна с выходным окном фильтра-поглотителя, необходимого для прохода потребного расхода воздуха через фильтр-поглотитель и его очистки, и сжатия очищенного потребного расхода воздуха вентилятором до необходимой величины избыточного давления в выходном патрубке, для прохода по приточному воздуховоду помещения и поддержания в помещении допустимого для жизнедеятельности повышенного избыточного давления воздуха, по отношению к давлению внешнего воздуха.

Известные способ и устройство характеризуются существенным уменьшением расхода очищенного воздуха в помещение за период времени его работы, от максимального расхода при включении с новым фильтром-поглотителем, до минимального расхода воздуха при загрязнении фильтра-поглотителя до состояния уменьшения его фильтрующей способности, в связи с увеличением гидравлического сопротивления фильтра-поглотителя (~ в 2 раза), после длительной работы, при этом необходима замена фильтра-поглотителя на новый. Устранить отмеченный недостаток можно путем использования регулятора давления или расхода воздуха. Однако введение сложного устройства увеличивает стоимость установки системы жизнеобеспечения (УСЖ) и уменьшает надежность исправного состояния УЖС при длительном времени ее работы в процессе эксплуатации.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение является сокращение диапазона уменьшения расхода очищенного воздуха в помещение за период времени работы УСЖ, от момента включения с новым фильтром-поглотителем до момента выключения для замены фильтра-поглотителя, без использования сложных устройств - регуляторов давления или расхода воздуха.

Для достижения заявленного результата, в способе спасения жизни людей в помещении при загрязнении внешнего воздуха, заключающемся в использовании вентилятора с приводом и фильтра-поглотителя, сообщении входного окна фильтра-поглотителя с приточным воздуховодом внешнего воздуха, сообщении выходного окна фильтра-поглотителя с входным окном вентилятора, сообщении выходного окна вентилятора с приточным воздуховодом помещения и включении привода вентилятора, с последующими созданием вентилятором разрежения в линии сообщения его входного окна с выходным окном фильтра-поглотителя, обеспечивающего потребный расход воздуха через фильтр-поглотитель и его очистку, и сжатием очищенного потребного расхода воздуха вентилятором до необходимой величины избыточного давления в выходном патрубке, для прохода очищенного потребного расхода по приточному воздуховоду помещения и поддержания в помещении допустимого для жизнедеятельности повышенного избыточного давления воздуха, по отношению к давлению внешнего воздуха, выходной патрубок снабжают устройством дросселирования и используют вентилятор, обеспечивающий, при чистом фильтре-поглотителе, сжатие расхода воздуха до увеличенного давления в выходном патрубке перед устройством дросселирования, на величину гидравлических потерь давления на устройстве дросселирования. Дополнительно, для обеспечения оптимального диапазона уменьшения расхода очищенного воздуха в помещение за время работы УСЖ до замены фильтра-поглотителя, выбирают устройство дросселирования, обеспечивающее гидравлические потери давления при чистом фильтре-поглотителе, из условия

ΔР_{ФП зам}.-ΔР_{ФП чист.}=К_точн.⋅(ΔР_УД+ΔР_{ПВ внешн.}+ΔР_{ПВ помещ.}), где

ΔР_{ФП зам.} - максимальные гидравлические потери давления на загрязненном фильтре-поглотителе, при котором требуется его замена;

ΔР_{ФП чист.} - минимальные гидравлические потери давления на чистом фильтре-поглотителе;

К_точн.=0,19-0,36 - коэффициент точности поддержания расхода очищенного воздуха;

ΔР_УД - гидравлические потери давления на устройстве дросселирования;

ΔР_{ПВ внешн.} - гидравлические потери давления на приточном воздуховоде внешнего воздуха;

ΔР_{ПВ помещ.} - гидравлические потери давления на приточном воздуховоде помещения.

Отличительными признаками предлагаемого способа спасения жизни людей в помещении при загрязнении внешнего воздуха является то, что выходной патрубок снабжают устройством дросселирования и используют вентилятор, обеспечивающий, при чистом фильтре-поглотителе, сжатие очищенного воздуха до увеличенного давления, на величину гидравлических потерь давления на устройстве дросселирования; выбирают устройство дросселирования, обеспечивающее гидравлические потери давления при чистом фильтре-поглотителе, из условия

ΔР_{ФП зам.}-ΔР_{ФП чист.}=К_точн.⋅(ΔР_УД+ΔР_{ПВ внешн.}+ΔР_{ПВ помещ.}), где

ΔР_{ФП зам.} - максимальные гидравлические потери давления на загрязненном фильтре-поглотителе, при котором требуется его замена;

ΔР_{ФП чист.} - минимальные гидравлические потери давления на чистом фильтре-поглотителе;

К_точн.=0,19-0,36 - коэффициент точности поддержания расхода очищенного воздуха;

ΔР_УД - гидравлические потери давления на устройстве дросселирования;

ΔР_{ПВ внешн.} - гидравлические потери давления на приточном воздуховоде внешнего воздуха;

ΔР_{ПВ помещ.} - гидравлические потери давления на приточном воздуховоде помещения.

Для достижения заявленного результата в установке системы жизнеобеспечения, содержащей фильтр-поглотитель, входной патрубок для сообщения входного окна фильтра-поглотителя с приточным воздуховодом внешнего воздуха, вентилятор с приводом, линию сообщения выходного окна фильтра-поглотителя с входным окном вентилятора и выходной патрубок для сообщения выходного окна вентилятора с приточным воздуховодом помещения, при этом вентилятор выбран с обеспечением создания разрежения в линии сообщения его входного окна с выходным окном фильтра-поглотителя, необходимого для прохода потребного расхода воздуха через фильтр-поглотитель и его очистки, и сжатия очищенного потребного расхода воздуха вентилятором до необходимой величины избыточного давления в выходном патрубке, для прохода по приточному воздуховоду помещения и поддержания в помещении допустимого для жизнедеятельности повышенного избыточного давления воздуха, по отношению к давлению внешнего воздуха, выходной патрубок снабжен устройством дросселирования, а вентилятор выбран с возможностью сжатия очищенного расхода воздуха до увеличенного давления в выходном патрубке перед устройством дросселирования, на величину гидравлических потерь давления на устройстве дросселирования. Дополнительно, для уменьшения погрешности поддержания УСЖ потребного расхода воздуха, устройство дросселирования выполнено в виде набора радиальных пластин, установленных последовательно, при этом первая со стороны вентилятора радиальная пластина выполнена сплошной, а остальные снабжены центральными отверстиями, закрепленных между собой через ограничители зазора, с образованием между пластинами параллельно сообщенных щелевых дросселей, при этом вход в щелевые дроссели выполнен со стороны максимального диаметра радиальных пластин, а выход из них выполнен со стороны центральных отверстий радиальных пластин. С этой же целью, устройство дросселирования выполнено в виде последовательного набора чередующихся различных радиальных пластин, двух исполнений, одна из которых выполнена с наружным диаметром, приближенным к внутреннему диаметру выходного патрубка, и снабжена центральным отверстием, а другая пластина выполнена сплошной, с наружным диаметром меньше внутреннего диаметра выходного патрубка, закрепленных между собой через ограничители зазора, с образованием между пластинами последовательно сообщенных щелевых дросселей. Для обеспечения настройки УСЖ после изготовления и после установки в эксплуатирующей организации, крепление набора радиальных пластин через ограничители зазора выполнено посредством разъемного соединения к фланцу, снабженному центральным отверстием и установленному на фланец выходного патрубка. Для контроля состояния агрегатов при изготовлении и в эксплуатации, УСЖ снабжена штуцерами отбора давления, установленными на входном патрубке, линии сообщения выходного окна фильтра-поглотителя с входным окном вентилятора и выходном патрубке перед устройством дросселирования, снабженными заглушками.

Отличительными признаками предлагаемой установки системы жизнеобеспечения является то, что выходной патрубок снабжен устройством дросселирования, а вентилятор выбран с возможностью сжатия очищенного расхода воздуха до увеличенного давления в выходном патрубке перед устройством дросселирования, на величину гидравлических потерь давления на устройстве дросселирования; устройство дросселирования выполнено в виде набора радиальных пластин, установленных последовательно, при этом первая со стороны вентилятора радиальная пластина выполнена сплошной, а остальные снабжены центральными отверстиями, закрепленных между собой через ограничители зазора, с образованием между пластинами параллельно сообщенных щелевых дросселей, при этом вход в щелевые дроссели выполнен со стороны максимального диаметра радиальных пластин, а выход из них выполнен со стороны центрального отверстия радиальных пластин; устройство дросселирования выполнено в виде последовательного набора чередующихся различных радиальных пластин, двух исполнений, одна из которых выполнена с наружным диаметром, приближенным к внутреннему диаметру выходного патрубка, и снабжена центральным отверстием, а другая пластина выполнена сплошной, с наружным диаметром меньше внутреннего диаметра выходного патрубка, закрепленных между собой через ограничители зазора, с образованием между пластинами последовательно сообщенных щелевых дросселей; крепление набора радиальных пластин через ограничители зазора выполнено посредством разъемного соединения к фланцу, снабженному центральным отверстием и установленному на фланец выходного патрубка; УСЖ снабжена штуцерами отбора давления, установленными на входном патрубке, линии сообщения выходного окна фильтра-поглотителя с входным окном вентилятора и выходном патрубке перед устройством дросселирования, снабженными заглушками.

Благодаря наличию указанных отличительных признаков в совокупности с известными достигается следующий технический результат: сокращается диапазон уменьшения расхода очищенного воздуха в помещение за период работы УСЖ, от момента включения с новым фильтром-поглотителем до момента выключения для замены фильтра-поглотителя, без использования сложных устройств - регуляторов давления или расхода воздуха. Дополнительно, обеспечивается оптимальный диапазон уменьшения расхода очищенного воздуха в помещение за период работы УСЖ до замены фильтра-поглотителя. Кроме того, уменьшается погрешность поддержания УСЖ потребного расхода очищенного воздуха, облегчается настройка УСЖ на потребный расход очищенного воздуха после изготовления и после установки в эксплуатирующей УСЖ организации; обеспечивается возможность контроля состояния агрегатов УСЖ после изготовления и при работе в эксплуатирующей организации. Обеспечивается унификация конструкции УСЖ для использования в различных эксплуатирующих организациях, с отличающимися приточными воздуховодами внешнего воздуха или приточными воздуховодами помещения.

Предложенные технические решения могут найти применение для защиты персонала атомных электростанций (АЭС) в течение длительного времени, при авариях, связанных с загрязнением воздуха снаружи служебного помещения АЭС.

Сущность предлагаемого способа спасения жизни людей и устройства УСЖ проиллюстрирована чертежами, фиг. 1-фиг. 5.

На фиг. 1 представлен общий вид УСЖ, подсоединенной к приточным воздуховодам внешнего воздуха и помещения.

На фиг. 2 и фиг. 3 показано устройство дросселирования, выполненное в виде набора радиальных пластин, установленных последовательно в выходном патрубке УСЖ, с образованием между пластинами параллельно сообщенных щелевых дросселей.

На фиг. 4 и фиг. 5 показано устройство дросселирования, выполненное в виде набора радиальных пластин, установленных последовательно в выходном патрубке УСЖ, с образованием между пластинами последовательно сообщенных щелевых дросселей.

УСЖ содержит смонтированные на раме 1 фильтр-поглотитель 2, входной патрубок 3 для сообщения входного окна 4 фильтра-поглотителя 2 с приточным воздуховодом 5 внешнего воздуха, вентилятор 6 с приводом, электродвигателем 7, линию 8 сообщения выходного окна 9 фильтра-поглотителя 2 с входным окном 10 вентилятора 6 и выходной патрубок 11 для сообщения выходного окна 12 вентилятора 6 с приточным воздуховодом 13 помещения. Вентилятор 6 выбран с обеспечением создания разрежения в линии 8 сообщения его входного окна 10 с выходным окном 9 фильтра-поглотителя 2, необходимого для прохода потребного расхода воздуха через фильтр-поглотитель 2 и его очистки, и сжатия очищенного потребного расхода воздуха вентилятором 6 до необходимой величины избыточного давления в выходном патрубке 11, для прохода по приточному воздуховоду 13 помещения и поддержания в помещении допустимого для жизнедеятельности повышенного избыточного давления воздуха, по отношению к давлению внешнего воздуха. Выходной патрубок 11 снабжен устройством 14 дросселирования, а вентилятор 6 выбран с возможностью сжатия очищенного расхода воздуха до увеличенного давления в выходном патрубке 11 перед устройством 14 дросселирования, на величину гидравлических потерь давления на устройстве 14 дросселирования. Устройство 14 дросселирования может быть выполнено в виде набора радиальных пластин 15, установленных последовательно в выходном патрубке 11, при этом первая со стороны вентилятора 6 радиальная пластина 16 выполнена сплошной, а остальные снабжены центральными отверстиями 17, закрепленных между собой через ограничители 18 зазора, с образованием между пластинами 15 и 16 параллельно сообщенных щелевых дросселей 19, при этом вход в щелевые дроссели 19 выполнен со стороны максимального диаметра D_РПмакс радиальных пластин 15 и 16, а выход из них выполнен со стороны центральных отверстий 17 радиальных пластин 15. Устройство дросселирования может быть выполнено в виде последовательного набора чередующихся различных радиальных пластин 20 и 21 двух исполнений, установленных в выходном патрубке 11. Радиальная пластина 20 выполнена с наружным диаметром, приближенным к внутреннему диаметру D_ВП выходного патрубка 11, и снабжена центральным отверстием 22, а другая радиальная пластина 21 выполнена сплошной, с наружным диаметром меньше внутреннего диаметра D_ВП выходного патрубка 11, закрепленных между собой через ограничители зазора 23, с образованием между пластинами 20 и 21 последовательно сообщенных щелевых дросселей 24. Крепление набора радиальных пластины 15 и 16 через ограничители 18 зазора выполнено на фланце 25, снабженном центральным отверстием 26, посредством разъемного соединения, содержащего закрепленные на фланце 25 резьбовые штыри 27 и гайки 28. Крепление набора радиальных пластины 20 и 21 через ограничители 23 зазора выполнено на фланце 29, снабженном центральным отверстием 30, посредством разъемного соединения, содержащего закрепленные на фланце 29 резьбовые штыри 31 и гайки 32. Фланец 25 или фланец 29 устанавливаются на фланец 33 выходного патрубка 11 и закрепляются совместно с фланцем 34 приточного воздуховода 13 помещения посредством разъемного соединения 35. УСЖ снабжена штуцерами 36-38 отбора давления, установленными на входном патрубке 3, линии 8 сообщения выходного окна 9 фильтра-поглотителя 2 с входным окном 10 вентилятора 6 и выходном патрубке 11 перед устройством 14 дросселирования, снабженными заглушками 39-41.

УСЖ работает следующим образом. При загрязнении внешнего воздуха включается электродвигатель 7 (фиг. 1) с пульта управления (на чертежах не показан), раскручивая вентилятор 6 до рабочих оборотов. После раскрутки вентилятор 6 создает рабочий перепад давления (ΔР_вент=Р_вых.-Р_вх.), который в начале работы УСЖ при чистом фильтре-поглотителе в основном расходуется на гидравлические потери давления на двух агрегатах УСЖ - фильтре-поглотителе 2 (ΔР_{ФП чист.}) и устройстве дросселирования 14 ΔР_УД), а также расходуется на гидравлические потери давления на двух воздуховодах предприятия, эксплуатирующего УСЖ, например АЭС - приточном воздуховоде 5 внешнего воздуха (ΔР_{ПВ внешн.}) и приточном воздуховоде 13 помещения (ΔР_{ПВ помещ.}) с персоналом АЭС (на чертежах не показано). Баланс распределения рабочего перепада давления, создаваемого вентилятором 6 при чистом фильтре-поглотителе 2 и максимальном расходе воздуха (G_{B макс}), выражается уравнением

С учетом того, что гидравлические потери давления на каждом рассматриваемом элементе уравнения [1] пропорциональны квадрату скорости течения воздуха, а с учетом незначительного изменения плотности воздуха при течении через элемент гидравлических потерь давления, пропорциональны квадрату расхода воздуха, баланс распределения рабочего перепада давления, создаваемого вентилятором 6 при загрязненном фильтре-поглотителе 2, к моменту времени, когда требуется его замена, и минимальном расходе воздуха (G_{B мин.}), выражается уравнением

С учетом того, что уменьшение расхода воздуха за время работы УСЖ от максимального расхода воздуха (G_{B макс.}) до минимального расхода воздуха (G_{B мин.}), когда необходима замена фильтра-поглотителя 2, должно быть небольшим, исходя из назначения УСЖ, увеличение выходного давления вентилятора 6, по его расходной характеристике, будет незначительным, что позволяет приравнять правые части уравнений [1] и [2] и получить уравнение, связывающее гидравлические потери давления на чистом и загрязненном фильтре-поглотителе 2, максимальный и минимальный расходы воздуха через УСЖ и гидравлические потери давления, в начальный момент работы УСЖ, при чистом фильтре-поглотителе 2, на устройстве 6 дросселирования, приточном воздуховоде 5 внешнего воздуха и приточном воздуховоде 13 помещения с персоналом АЭС:

Из уравнения [3] следует, что при известных значениях гидравлических потерь давления на чистом фильтре и при его замене, с увеличением гидравлических потерь давления на устройстве дросселирования 14 уменьшается значение выражения в квадратных скобках уравнения [3], то есть увеличивается отношение G_{B мин}/G_{B макс}, следовательно, диапазон уменьшения расхода воздуха, обеспечиваемый УСЖ за время работы до замены фильтра-поглотителя 2 с устройством дросселирования 14, уменьшается. Обозначим выражение в квадратных скобках уравнения [3], как К_точн. - коэффициент точности поддержания УСЖ расхода очищенного воздуха. При диапазоне уменьшения расхода воздуха составляющем 20% от G_{B макс}, или отклонении среднего расхода ±10%, значение G_{B мин.}/G_{B макс.}=0,8, а значение К_точн. составит - К_точн.=1-0,8²=0,36, что целесообразно принять за его максимальное значение, поскольку значения G_{B мин.}. должно гарантировать повышенное давление воздуха в помещении со спасаемым персоналом, по отношению к давлению внешнего воздуха, следовательно для соблюдения условия G_{B мин.}/G_{B макс.}<0,8, необходимо существенно увеличивать значение G_{B макс.}, что может привести к существенному увеличению давления в помещении в начале работы УСЖ, с чистым или малозагрязненным фильтром-поглотителем 2, и отразиться на самочувствии метеозависимых людей. При диапазоне уменьшения расхода воздуха, обеспечиваемого УСЖ за время работы до замены фильтра-поглотителя 2, составляющем 10% от G_{B макс}, или отклонении среднего расхода ±5%, значение, G_{B мин}./G_{B макс.}=0,9, а значение коэффициента К_точн. составит - К_точн.=1-0,9²=0,19, что целесообразно принять за его минимальное значение, поскольку, при значении. G_{B мин.}/G_{B макс.}>0,9, согласно уравнению [3] для получения требуемого значения разницы потерь давления на фильтре-поглотителе 2 (ΔР_{ФП зам.}-ΔР_{ФП чист.}) необходимо значительно увеличить перепад давления на устройстве дросселирования 14, что сопряжено со значительным увеличением мощности вентилятора 6 и его привода -электродвигателя 7, следовательно, и расходов электроэнергии для работы УСЖ. Таким образом, предлагаемая УСЖ с устройством дросселирования, установленным в выходном патрубке 11, без использования сложных устройств - регуляторов давления или расхода воздуха, обеспечивает оптимальный диапазон расхода очищенного воздуха по проточному воздуховоду 13 в помещение со спасаемым персоналом эксплуатирующей УСЖ организации. Выполнение устройства 14 дросселирования в виде последовательного набора радиальных пластин 15 и 16 (фиг. 2 и 3), установленных в выходном патрубке 11 через ограничители 18 зазора, с образованием параллельно сообщенных щелевых дросселей 19, обеспечивает уменьшение погрешности поддержания потребного расхода очищенного воздуха по приточному воздуховоду 13 помещения благодаря тому, что каждый щелевой дроссель 19 ограничивает только часть потребного расхода очищенного воздуха и имеет собственную погрешность, а после слияния частей потребного расхода очищенного воздуха на выходе из щелевых дросселей 19 в общий поток воздуха, его погрешность поддержания составит осредненную погрешность отдельных щелевых дросселей 19. Выполнение устройства 14 дросселирования в виде последовательного набора радиальных пластин 20 и 21 (фиг. 4 и 5), установленных в выходном патрубке 11 через ограничители 23 зазора, с образованием последовательно сообщенных щелевых дросселей 24, обеспечивает уменьшение погрешности поддержания потребного очищенного расхода воздуха по приточному воздуховоду 13 помещения благодаря тому, что через каждый щелевой дроссель 24 протекает весь поток потребного расхода очищенного воздуха, поэтому зазор между радиальными пластинами 20 и 21, определяемый толщиной ограничителей 23 зазора, максимальный, а погрешность поддержания потребного очищенного расхода воздуха, определяемая в основном отношением допуска на толщину ограничителей 23 зазора при их изготовлении в производстве, к их толщине, является минимальной. Крепление радиальных пластин 15 и 16 (фиг. 2 и 3) через ограничители 18 зазора на фланце 25 посредством резьбовых штырей 27 и гаек 28 обеспечивает облегчение настройки УСЖ, при изготовлении в производстве, а также при установке и наладке в эксплуатирующей УСЖ организации, на потребную величину гидравлических потерь давления, как путем увеличения или уменьшения числа радиальных пластин 15, так и путем увеличения или уменьшения толщины ограничителей 18 зазора между радиальными пластинами 15 и 16. Аналогично, крепление радиальных пластин 20 и 21 (фиг. 4 и 5) через ограничители 23 зазора на фланце 29 посредством резьбовых штырей 31 и гаек 32 обеспечивает облегчение настройки УСЖ, при изготовлении в производстве, а также при установке и наладке в эксплуатирующей УСЖ организации, на потребную величину гидравлических потерь давления, как путем увеличения или уменьшения числа радиальных пластин 20 и 21, так и путем уменьшения или увеличения толщины ограничителей 23 зазора между радиальными пластинами 20 и 21. Кроме того, исполнение устройства 14 дросселирования, представленное на фиг. 2 и 3 или фиг. 4 и 5, позволяет унифицировать конструкцию УСЖ для использования в различных эксплуатирующих организациях, с отличающимися приточными воздуховодами 5 внешнего воздуха или приточными воздуховодами 13 помещения, путем увеличения или уменьшения гидравлических потерь давления для конструкции устройства 14 дросселирования, представленной на фиг. 2 и 3, за счет увеличения или уменьшения числа радиальных пластин 15, а также за счет увеличения или уменьшения толщины ограничителей 18 зазора между радиальными пластинами 15 и 16, а для конструкции устройства 14 дросселирования, представленной на фиг. 4 и 5, за счет увеличения или уменьшения числа радиальных пластин 20 и 21, а также за счет увеличения или уменьшения толщины ограничителей 23 зазора между радиальными пластинами 20 и 21. Наличие в составе УСЖ штуцеров 36-38 с заглушками 39-41 позволяет, после снятия заглушек 39-41, установить на штуцера 36-38 приборы контроля давления (на чертежах не показаны) и, после включения электродвигателя 7, контролировать перепад давления, создаваемый вентилятором 6, а также гидравлические потери давления на фильтре-поглотителе 2 и, по этим величинам определять работоспособность вентилятора 6 и фильтра-поглотителя 2, как после изготовления УСЖ, так и в процессе ее эксплуатации.

Изобретение относится к специальным устройствам для вентиляции газоубежищ при загрязнении атмосферного воздуха снаружи помещения и, в частности, спасения жизни людей путем очистки внешнего загрязненного воздуха и подачи в служебное помещение. Установка системы жизнеобеспечения содержит фильтр-поглотитель, входной патрубок для сообщения входного окна фильтра-поглотителя с приточным воздуховодом внешнего воздуха, вентилятор с приводом, линию сообщения выходного окна фильтра-поглотителя с входным окном вентилятора и выходной патрубок для сообщения выходного окна вентилятора с приточным воздуховодом помещения, при этом вентилятор выбран с обеспечением создания разрежения в линии сообщения его входного окна с выходным окном фильтра-поглотителя, необходимого для прохода потребного расхода воздуха через фильтр-поглотитель и его очистки, и сжатия очищенного потребного расхода воздуха вентилятором до необходимой величины избыточного давления в выходном патрубке для прохода по приточному воздуховоду помещения и поддержания в помещении допустимого для жизнедеятельности повышенного избыточного давления воздуха по отношению к давлению внешнего воздуха, кроме того, выходной патрубок снабжен устройством дросселирования, а вентилятор выбран с возможностью сжатия очищенного расхода воздуха до увеличенного давления в выходном патрубке перед устройством дросселирования на величину гидравлических потерь давления на устройстве дросселирования. Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является сокращение диапазона уменьшения расхода очищенного воздуха в помещении за период времени работы УСЖ от момента включения с новым фильтром-поглотителем до момента выключения для замены фильтра-поглотителя без использования сложных устройств - регуляторов давления или расхода воздуха. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ спасения жизни людей в помещении при загрязнении внешнего воздуха, заключающийся в использовании вентилятора с приводом и фильтра-поглотителя, сообщении входного окна фильтра-поглотителя с приточным воздуховодом внешнего воздуха, сообщении выходного окна фильтра-поглотителя с входным окном вентилятора, сообщении выходного окна вентилятора с приточным воздуховодом помещения и включении привода вентилятора с последующими созданием вентилятором разрежения в линии сообщения его входного окна с выходным окном фильтра-поглотителя, обеспечивающего потребный расход воздуха через фильтр-поглотитель и его очистку, и сжатием очищенного потребного расхода воздуха вентилятором до необходимой величины избыточного давления в выходном патрубке для прохода очищенного потребного расхода по приточному воздуховоду помещения и поддержания в помещении допустимого для жизнедеятельности повышенного избыточного давления воздуха по отношению к давлению внешнего воздуха, отличающийся тем, что выходной патрубок снабжают устройством дросселирования и используют вентилятор, обеспечивающий, при чистом фильтре-поглотителе, сжатие расхода воздуха до увеличенного давления в выходном патрубке перед устройством дросселирования на величину гидравлических потерь давления на устройстве дросселирования.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выбирают устройство дросселирования, обеспечивающее гидравлические потери давления при чистом фильтре-поглотителе из условия

ΔР_{ФП зам.}-ΔР_{ФП чист.}=К_точн.⋅(ΔР_УД+ΔР_{ПВ внешн.}+ΔР_{ПВ помещ.}),

где ΔР_{ФП зам.} - максимальные гидравлические потери давления на загрязненном фильтре-поглотителе, при котором требуется его замена;

ΔР_{ФП чист.} - минимальные гидравлические потери давления на чистом фильтре-поглотителе;

К_точн.=0,19-0,36 - коэффициент точности поддержания расхода очищенного воздуха;

ΔР_УД - гидравлические потери давления на устройстве дросселирования;

ΔР_{ПВ внешн.} - гидравлические потери давления на приточном воздуховоде внешнего воздуха;

ΔР_{ПВ помещ.} - гидравлические потери давления на приточном воздуховоде помещения.

3. Установка системы жизнеобеспечения, содержащая фильтр-поглотитель, входной патрубок для сообщения входного окна фильтра-поглотителя с приточным воздуховодом внешнего воздуха, вентилятор с приводом, линию сообщения выходного окна фильтра-поглотителя с входным окном вентилятора и выходной патрубок для сообщения выходного окна вентилятора с приточным воздуховодом помещения, при этом вентилятор выбран с обеспечением создания разрежения в линии сообщения его входного окна с выходным окном фильтра-поглотителя, необходимого для прохода потребного расхода воздуха через фильтр-поглотитель и его очистки, и сжатия очищенного потребного расхода воздуха вентилятором до необходимой величины избыточного давления в выходном патрубке для прохода по приточному воздуховоду помещения и поддержания в помещении допустимого для жизнедеятельности повышенного избыточного давления воздуха по отношению к давлению внешнего воздуха, отличающаяся тем, что выходной патрубок снабжен устройством дросселирования, а вентилятор выбран с возможностью сжатия очищенного расхода воздуха до увеличенного давления в выходном патрубке перед устройством дросселирования на величину гидравлических потерь давления на устройстве дросселирования.

4. Установка по п. 3, отличающаяся тем, что устройство дросселирования выполнено в виде набора радиальных пластин, установленных последовательно, при этом первая со стороны вентилятора радиальная пластина выполнена сплошной, а остальные снабжены центральными отверстиями, закрепленных между собой через ограничители зазора с образованием между пластинами параллельно сообщенных щелевых дросселей, при этом вход в щелевые дроссели выполнен со стороны максимального диаметра радиальных пластин, а выход из них выполнен со стороны центральных отверстий радиальных пластин.

5. Установка по п. 3, отличающаяся тем, что устройство дросселирования выполнено в виде последовательного набора чередующихся различных радиальных пластин двух исполнений, одна из которых выполнена с наружным диаметром, приближенным к внутреннему диаметру выходного патрубка, и снабжена центральным отверстием, а другая пластина выполнена сплошной с наружным диаметром меньше внутреннего диаметра выходного патрубка, закрепленных между собой через ограничители зазора с образованием между пластинами последовательно сообщенных щелевых дросселей.

6. Установка по любому из пп. 4, 5, отличающаяся тем, что крепление набора радиальных пластин через ограничители зазора выполнено посредством разъемного соединения к фланцу, снабженному центральным отверстием и установленному на фланец выходного патрубка.

7. Установка по любому из пп. 3-5, отличающаяся тем, что снабжена штуцерами отбора давления, установленными на входном патрубке, линии сообщения выходного окна фильтра-поглотителя с входным окном вентилятора и выходном патрубке перед устройством дросселирования, снабженными заглушками.