Газоразделительное устройство для создания пригодной для дыхания огнеподавляющей гипоксической атмосферы Российский патент 2021 года по МПК A62C35/00 B01D53/00 

Описание патента на изобретение RU2756258C1

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к способам и устройства для предупреждения и предотвращения пожара, сдерживания огня с ограниченной подачей огнегасительного состава в виде жизнеобеспечивающей гипоксической атмосферы управляемыми сигналами из опасной зоны.

Наиболее прогрессивная технология получения огнеподавляющей гипоксической атмосферы базируется на применении газоразделительных устройств с использованием мембранной технологии.

Метод разделения газовых сред посредством мембранных кислородных установок заключается в разнице в скоростях проникновения различных компонентов газовой смеси через наполнитель мембраны. Процедура разделения определяется разницей в парциальных давлениях различных сторон мембраны.

Для мембранного разделения газов применяют газоразделительные мембраны половолоконные мембраны, состоящие из пористого полимерного волокна с нанесением на внешнюю поверхность газоразделительного слоя. Половолоконная мембрана изготавливается в виде картриджа цилиндрической формы. Использование пористых волокон обеспечивает разделения газов при высоком уровне давления, вплоть до 6,5 МПа, с учетом того, что толщина газоразделительного слоя мембраны не превышает 0,1 мкм, и тем самым обеспечивает высокий уровень проницаемости газов через полимерную мембрану.

Существующий уровень развития технологий обеспечивает изготовление полимерных материалов, обладающих высокой селективностью при разделении различных газов с достаточной высокой чистотой разделенных газообразных продуктов. Причем плотность укладки волокон в картридже составляет от 500 до 700 м2 полимерного волокна на 1м3 картриджа, что обеспечивает минимизацию габаритов инновационных кислородных установок.

Известно газоразделительное устройство для создания пригодной для дыхания огнеподавляющей гипоксической атмосферы, содержащее рабочий шкаф, в котором размещен газораспределительный модуль, сообщённый с компрессором подачи сжатого воздуха давлением 3-11 бар, оснащённый осушителем сжатого воздуха и фильтрами тонкой очистки, при этом газоразделительный модуль выполнен с возможностью разделения сжатого воздуха по степени насыщения кислородом на пермеат – обогащённый по кислороду состав атмосферы и ретентат – гипоксический состав, обедненный по кислороду, с возможностью его разделения на газовую смесь, включающую в себя: кислород 10%<О2>16%; инертные газы; водяные пары; углекислый газ в количествах, пригодных для дыхания при постоянном использовании в качестве предотвращающей пожар атмосферы или газовую смесь с содержанием кислорода 8%<О2>12% для эпизодического использования в качестве огнегасящего агента (патент RU № 2301095 от 11.26.2019, МПК A62C 3/00 (2006.01), A62D 1/06 (2006.01), опубликовано: 20.06.2007. Бюл. № 17).

Данному техническому решению присуща совокупность признаков, наиболее близкая к совокупности существенных признаков изобретения, оно имеет назначение, совпадающее с назначением технического решения, и является наиболее близким по достигаемому результату, поэтому оно принято за прототип.

Недостатками прототипа являются ограниченные пожарозащищенность помещений и жизнеобеспечение внутренней атмосферы.

Технический результат от использования заявленного технического решения заключается в повышении пожарозащищенности помещений при сохранении жизнеобеспечения атмосферы.

Ниже раскрыты все общие и частные существенные признаки изобретения, характеризующие их причинно-следственную связь с указанным техническим результатом, достаточные для осуществления специалистом в данной области техники.

Газоразделительное устройство для создания пригодной для дыхания огнеподавляющей гипоксической атмосферы содержит рабочий шкаф, в котором размещен газоразделительный модуль, сообщённый с компрессором подачи сжатого воздуха давлением 3-11 бар. Устройство оснащено осушителем сжатого воздуха и фильтрами тонкой очистки. Газоразделительный модуль выполнен с возможностью разделения сжатого воздуха по степени насыщения кислородом на пермеат – обогащённый по кислороду состав атмосферы и ретентат – гипоксический состав, обедненный по кислороду, с возможностью его разделения на газовую смесь, включающую в себя: кислород 10%<О2>16%; инертные газы; водяные пары; углекислый газ в количествах, пригодных для дыхания при постоянном использовании в качестве предотвращающей пожар атмосферы или газовую смесь с содержанием кислорода 10%<О2>16% для эпизодического использования в качестве огнегасящего агента. Газоразделительное устройство содержит, по меньшей мере, один газоразделительный модуль, включающий в себя полый корпус, в котором размещен блок половолоконных трубчатых мембран, состоящих из пучка пористого полимерного волокна с нанесённым на внешнюю поверхность газоразделительным слоем толщиной 10-100 нм, с возможностью подачи разделяемого газа в межтрубное пространство – пермеат и гипоксическую фракцию – ретентат в виде обедненного по кислороду воздуха. Блок половолоконных мембран герметично закреплен концами посредством эпоксидных коллекторов в указанном корпусе, с возможностью образования входной полости, снабженной входным штуцером. Входная полость соединена с указанным компрессором и сообщена с открытыми торцами волокон. Другой конец блока закреплен герметично в корпусе с возможностью образования выходной полости с выпущенными в неё открытыми торцами волокон, снабженной выходным штуцером, сообщённым с трубопроводной магистралью подачи воздуха в контролируемые помещения. Между указанными герметичными коллекторами крепления блока мембран образовано межтрубное пространство в виде камер. Одна из камер расположена в зоне 1/3 длины корпуса от его торца со стороны входной полости и снабжена штуцером, сообщенным с выпускным трубопроводом с глушителем для сброса пермеата в наружную атмосферу. Газоразделительный модуль выполнен с возможностью работы в трех режимах разделения входного воздуха: первый режим – состав с содержанием кислорода от 10% до 16% и с содержанием азота ниже 90%, пригодный для непродолжительного дыхания с функцией предотвращения возникновения возгорания; второй режим – состав, содержащий кислорода 12%<О2>16%, пригодный для постоянного дыхания с выполнением функций предотвращения возгорания; третий режим – состав, в виде пригодной для дыхания огнегасящей смеси, содержащей кислорода 9%<О2>12%, а азота ниже 91% для кратковременного критического использования в качестве огнегасящего агента. Огнегасящий агент размещён в аварийном ресивере под давлением 11-300 бар, сообщённом с трубопроводной магистралью, соединяющей все контролируемые помещения кольцевой трубной разводкой со смонтированными на трубных отводах, в каждое из подконтрольных помещений с выпускными клапанами соленоидного типа. Газоразделительное устройство снабжено средствами дросселирования в виде системы клапанов регулировки давления и настройки по содержанию кислорода в гипоксической фракции и связанной с контрольной панелью, оснащенной датчиками кислорода, установленными в защищаемых помещениях. Оно снабжено датчиком и регулятором температуры и влажности на входе в газораспределительные модули. Между входным штуцером и указанной трубопроводной магистралью предусмотрен байпас с возможностью удаления из подконтрольных помещений гипоксической атмосферы путём продувки сжатым воздухом перед входом в них людей. Устройство может быть снабжено дополнительной ёмкостью для сбора и хранения гипоксического воздуха под давлением 2-10 бар с возможностью порционного выпуска во внутреннюю среду защищаемого помещения огнегасящего состава. Устройство снабжено соленоидным клапаном для выпуска огнегасящего состава в защищаемое помещение через установленное после него выпускное сопло с глушителем. Выходное отверстие устройства извлечения кислорода может быть дополнительно сообщено с емкостью высокого давления подачи огнегасящего состава, выпускаемого во внутреннюю среду при ликвидации пожара. Два и более газоразделительных модуля могут быть соединены последовательно прилежащими одинаковыми. Два и более газораспределительных модуля могут быть соединены параллельно в секции общими трубопроводными коллекторами подачи воздуха и отвода пермеата, при этом трубопроводные коллектора, объединяющие отверстия для выпуска ретентата разнесены относительно объединенных секций.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где: на фиг. 1 – общий вид газоразделительного устройства; на фиг. 2 – разделительный модуль с частичным продольным разрезом.

Газоразделительное устройство 1 для создания пригодной для дыхания огнеподавляющей гипоксической атмосферы содержит рабочий шкаф 2, в котором размещен газоразделительный модуль 3, сообщённый с компрессором 4 подачи сжатого воздуха давлением 3-11 бар.

Устройство оснащено осушителем сжатого воздуха 5 и фильтрами тонкой очистки 6.

Газоразделительный модуль 3 выполнен с возможностью разделения сжатого воздуха по степени насыщения кислородом на пермеат – обогащённый по кислороду состав атмосферы и ретентат – гипоксический состав, обедненный по кислороду, с возможностью его разделения на газовую смесь, включающую в себя; кислород 10%<О2>16%; инертные газы; водяные пары; углекислый газ в количествах, пригодных для ограниченного дыхания при постоянном использовании в качестве предотвращающей пожар атмосферы или газовую смесь с содержанием кислорода 9%<О2>12% для эпизодического использования в качестве огнегасящего агента.

Газоразделительное устройство 1 содержит, по меньшей мере, один газоразделительный модуль 3, включающий в себя полый корпус 7, в котором размещен блок 8 половолоконных трубчатых мембран, состоящих из пучка пористого полимерного волокна 9 с нанесённым на внешнюю поверхность газоразделительным слоем толщиной 10-100 нм, с возможностью подачи разделяемого газа в межтрубное пространство 10.

Сжатый воздух разделен на обогащенную по кислороду фракцию – пермеат и гипоксическую фракцию – ретентат в виде обедненного по кислороду воздуха. Блок 8 половолоконных мембран герметично закреплен эпоксидными коллекторами 11 концами в указанном корпусе 7, с возможностью образования входной полости N, снабженной входным штуцером 12.

Входная полость N соединена с указанным компрессором 4 и сообщена с открытыми торцами волокон 9.

Другой конец блока 8 закреплен герметично в корпусе 7 с возможностью образования выходной полости L с выпущенными в неё открытыми торцами волокон 8, снабженной выходным штуцером 13, сообщённым с трубопроводной магистралью 14 подачи воздуха в контролируемые помещения 15.

Между указанными герметичными коллекторами крепления блока мембран образовано межтрубное пространство S в виде камер 16.

По меньшей мере, одна из камер 16 расположена в зоне 1/3 длины корпуса 7 от его торца со стороны входной полости N и снабжена штуцером 17, сообщенным с выпускным трубопроводом 18 с глушителем 19 для сброса пермеата в наружную атмосферу.

Газоразделительный модуль 3 выполнен с возможностью работы в трех режимах разделения входного воздуха: первый режим – состав с содержанием кислорода от 10% до 16% и с содержанием азота ниже 90%, пригодный для непродолжительного дыхания с функцией предотвращения возникновения возгорания; второй режим – состав, содержащий кислорода 12%<О2>16%, пригодный для постоянного дыхания с выполнением функций предотвращения возгорания; третий режим – состав, в виде пригодной для дыхания огнегасящей смеси, содержащей кислорода 9%<О2>12%, а азота ниже 91%, а азота ниже 91% для кратковременного критического использования в качестве огнегасящего агента.

Огнегасящий агент размещён в аварийном ресивере 20 под давлением 11-300 бар, сообщённом с трубопроводной магистралью 14, соединяющей все контролируемые помещения 15 кольцевой трубной разводкой со смонтированными на трубных отводах, в каждое из подконтрольных помещений 15 с выпускными клапанами 21 соленоидного типа.

Газоразделительное устройство 1 снабжено средствами дросселирования (не показано) в виде системы клапанов регулировки давления и настройки по содержанию кислорода в гипоксической фракции и связанной с контрольной панелью, оснащенной датчиками кислорода 33, установленными в защищаемых помещениях 15.

Оно снабжено датчиком 22 и регулятором температуры 23 и влажности 24 на входе в газораспределительные модули 3.

Между входным штуцером 12 и указанной трубопроводной магистралью 14 предусмотрен байпас 25 с возможностью удаления гипоксической атмосферы из подконтрольных помещений 15 путём их продувки сжатым воздухом перед входом в них людей.

Газоразделительное устройство 1 снабжено дополнительной ёмкостью 26 для сбора и хранения гипоксического воздуха под давлением 2-10 бар с возможностью порционного выпуска во внутреннюю среду защищаемого помещения 15 огнегасящего состава.

Устройство снабжено соленоидным клапаном 27 для выпуска огнегасящего состава в защищаемое помещение 15 через установленное после него выпускное сопло 28 с глушителем 29.

Выходное отверстие устройства 1 извлечения кислорода может быть дополнительно сообщено с емкостью высокого давления подачи огнегасящего состава, выпускаемого во внутреннюю среду при ликвидации пожара (не показано).

Два и более газоразделительных модуля 3 могут быть соединены последовательно прилежащими одинаковыми полостями или соединены общими одноименными трубопроводами 30.

Два и более газораспределительных модуля могут быть соединены параллельно в секции общими трубопроводными коллекторами подачи воздуха и отвода пермеата, при этом трубопроводные коллектора, объединяющие отверстия для выпуска ретентата разнесены относительно объединенных секций.

Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники, известным из научно-технической и патентной документации на дату приоритета, в основной и смежной рубриках не выявило средство, которому присущи признаки, идентичные всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле изобретения, включая характеристику назначения.

Следовательно, совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна и не тождественна каким-либо известным техническим решениям, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».

Данное техническое решение промышленно применимо, поскольку в описании к заявке и названии изобретения указано его назначение, оно может быть изготовлено промышленным способом и использовано для обеспечения пожарозащищенности объекта с сохранением жизнеспособности атмосферы защищаемых помещений.

Техническое решение работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, а отличительные признаки устройства позволяют получить заданный технический результат, т.е. являются существенными.

Изобретение в том виде, как оно охарактеризовано в формуле, может быть осуществлено с помощью средств и методов, описанных в прототипе – патенте RU № 2301095, ставшим общедоступным до даты приоритета изобретения.

Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенное техническое решение не следует для специалиста явным образом из уровня техники, поскольку не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с его отличительными признаками, а в выявленных таких решениях не подтверждена известность влияния отличительных признаков на указанный в материалах заявки технический результат.

Т.е. заявленное решение имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование этих признаков в заявленной совокупности существенных признаков дает возможность получить новый технический результат – повышение пожарозащищенности помещений при сохранении жизнеобеспечения атмосферы.

Следовательно, предложенное техническое решение может быть получено только путем творческого подхода и неочевидно для среднего специалиста в этой области, т.е. имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.

Осуществление заявленного изобретения достигается реализацией указанного назначения.

Устройство монтируется в хорошо вентилируемом машинном отделении и работа осуществляется следующим образом. Компрессор 4 производит забор атмосферного воздуха и сжимает его до 6 – 13 атм, после чего сжатый воздух подвергается осушению 5 и фильтрации в фильтрах тонкой очистки 6 и обработке в адсорбционной колонне 32 для удаления паров масел и эфиров, которые могут разрушить блок мембрану.

Далее чистый сжатый воздух поступает в блок 8 половолоконных трубчатых мембран, в котором он разделяется на обогащенную по кислороду фракцию – пермеат, которая удаляется в наружную атмосферу через выпускной трубопровод 18 с глушителем 19 в наружную атмосферу и гипоксическую фракцию (9%-15% кислорода) – ретентат, поступающую в трубопроводную магистраль 14 и в контролируемые помещения 15.

При этом гипоксическая фракция направляется в защищаемое помещение 15 для создания там пригодной для дыхания пожаробезопасной атмосферы в диапазоне от 10% до 16% по кислороду.

Устройство работает в прерывном режиме, получая команду от контрольной панели 31, которая, в свою очередь, получает информацию от датчиков 22, 23, 24 и датчиков кислорода 33, установленных в помещениях 15.

Контрольной панелью 31 совместно с автоматикой 34 и контрольным датчиком 35 поддерживается заданный режим работы устройства 1.

Конкретнее, при подаче гипоксического воздуха с 10% кислорода и выборе диапазона защиты помещения от 14% до 15%, установка деактивируется при достижении уровня 14% и включается опять, только когда уровень кислорода в помещении 15 поднимется за счет инфильтрации свежего воздуха до 15%.

При этом защищаемое помещение 15 заполняется гипоксическим воздухом, пригодным для дыхания длительное время, т.к. объем кислорода для дыхания при 15% такой же, как и на высоте 2.8 км над уровнем моря, что безопасно и даже рекомендовано для людей с различными заболеваниями

При уровне кислорода в помещении 15 от 10% до 16% возгорание практически невозможно, что надежно защищает от риска пожара. Это особенно важно для защиты помещений 15 с особо ценными предметами в музеях, галереях и архивах, легковоспламеняющимися материалами и жидкостями, центров компьютерной обработки данных.

Предложенное устройство позволяет экономить энергию за счет автоматической деактивации системы в период достижения нижнего уровня диапазона защиты, т.к. может пройти много часов, пока за счет инфильтрации свежего воздуха будет достигнут верхний уровень и система активируется.

За счет подачи гипоксического воздуха создается слегка повышенное давление в защищаемых помещениях 15, что предотвращает проникновение пыли и вредных примесей и газов извне. Это положительно влияет на состояние хранящихся предметов, работу компьютеров и т.д.

Газоразделительное устройство 1 может находиться в спящем режиме до активации в случае возникновения пожара и выпуска огнегасящего состава из емкости высокого давления.

При этом устройство будет производить огнегасящий состав до тех пор, пока соленоидный клапан не будет закрыт после устранения риска пожара и запас огнегасящего состава в емкости высокого давления не будет восстановлен полностью.

Газоразделительное устройство 1 может также находиться в спящем режиме до активации и в случае падения давления в ресивере высокого давления.

При этом устройство будет производить огнегасящий состав до тех пор, пока его запас в ресивере высокого давления не будет восстановлен полностью. После этого устройство отключается автоматически,

Данное решение также значительно снижает энергетические затраты, поскольку не потребляет энергию в спящем режиме.

Газоразделительное устройство 1 может быть смонтировано на грузовом автомобиле, плавучем транспортном средстве, либо другой мобильной платформе и доставлено в место эксплуатации.

Реализация изобретения позволяет повысить пожарозащищенность помещений при сохранении жизнеобеспечения атмосферы, что обеспечивает достижение заявленного технического результата.

Похожие патенты RU2756258C1

название год авторы номер документа
Система противопожарной вентиляции закрытых помещений воздухом гипоксического состава 2021
  • Котляр Игорь Кимович
RU2756263C1
ПРЕДОТВРАЩАЮЩИЕ ПОЖАР И ЛИКВИДИРУЮЩИЕ ПОЖАР СИСТЕМЫ И ПРИГОДНЫЕ ДЛЯ ДЫХАНИЯ ОГНЕГАСЯЩИЕ СОСТАВЫ С ПОНИЖЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ КИСЛОРОДА ДЛЯ ЗАНИМАЕМЫХ ЛЮДЬМИ ПОМЕЩЕНИЙ 2001
  • Котляр Игорь К.
RU2301095C2
УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ МЕТАНА ИЗ ГАЗОВОЙ СМЕСИ, СОДЕРЖАЩЕЙ МЕТАН, ДИОКСИД УГЛЕРОДА И СЕРОВОДОРОД 2019
  • Винклер, Флориан
RU2790130C2
СПОСОБ ГАЗОРАЗДЕЛЕНИЯ И ГАЗОРАЗДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО 2014
  • Ворошилов Игорь Валерьевич
  • Блохин Константин Андреевич
RU2571636C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕЧЕБНЫХ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ И СПОСОБ ТРЕНИРОВКИ ПАЦИЕНТОВ ЛЕЧЕБНЫМИ ГАЗОВЫМИ СМЕСЯМИ 2019
  • Егоров Егор
  • Цыганова Татьяна Николаевна
RU2716478C1
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОВ 2017
  • У Чжиминь
  • Чэнь Сяоцзюэ
  • Виллеманн Рикардо Луис
RU2744439C2
АЗОТНАЯ КОМПРЕССОРНАЯ СТАНЦИЯ (ВАРИАНТЫ) 2017
  • Ворошилов Игорь Валерьевич
  • Мальцев Геннадий Иванович
RU2659264C1
СПОСОБ МЕМБРАННОГО ГАЗОРАЗДЕЛЕНИЯ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2016
  • Ворошилов Игорь Валерьевич
  • Мальцев Геннадий Иванович
RU2645140C1
СИСТЕМА ОБЪЕМНОГО ТУШЕНИЯ ПОЖАРА 1990
  • Плотников В.Н.
  • Макарова В.П.
RU2217198C2
СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АММИАКА ИЗ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО ГАЗА СИНТЕЗА АММИАКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2023
  • Петухов Антон Николаевич
  • Крючков Сергей Сергеевич
  • Атласкин Артём Анатольевич
  • Воротынцев Андрей Владимирович
  • Воротынцев Илья Владимирович
  • Зарубин Дмитрий Михайлович
  • Степакова Анна Николаевна
  • Смородин Кирилл Александрович
  • Атласкина Мария Евгеньевна
RU2810484C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 756 258 C1

Реферат патента 2021 года Газоразделительное устройство для создания пригодной для дыхания огнеподавляющей гипоксической атмосферы

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к способам и устройствам для предупреждения и предотвращения пожара, сдерживания огня с ограниченной подачей огнегасительного состава в виде жизнеобеспечивающей гипоксической атмосферы управляемыми сигналами из опасной зоны. Газоразделительное устройство для создания пригодной для дыхания огнеподавляющей гипоксической атмосферы содержит рабочий шкаф, в котором размещен газораспределительный модуль, сообщённый с компрессором подачи сжатого воздуха давлением 3-11 бар, оснащённый осушителем сжатого воздуха и фильтрами тонкой очистки, при этом газоразделительный модуль выполнен с возможностью разделения сжатого воздуха по степени насыщения кислородом на пермеат – обогащённый по кислороду состав атмосферы и ретентат – гипоксический состав, обедненный по кислороду, с возможностью его разделения на газовую смесь, включающую в себя: кислород от 10% до 16%; инертные газы; водяные пары; углекислый газ в количествах, пригодных для дыхания при постоянном использовании в качестве предотвращающей пожар атмосферы, или газовую смесь с содержанием кислорода от 9% до 12% для эпизодического использования в качестве огнегасящего агента. Газоразделительное устройство содержит газоразделительный модуль, включающий в себя полый корпус, в котором размещен блок половолоконных трубчатых мембран, состоящих из пучка пористого полимерного волокна с нанесённым на внешнюю поверхность газоразделительным слоем толщиной 10-100 нм, с возможностью подачи выделенной фракции – пермеата разделяемого газа в межтрубное пространство и гипоксической фракции – ретентата в виде обедненного по кислороду воздуха – в выходную полость газораспределительного модуля. Блок половолоконных мембран герметично закреплен концами посредством эпоксидных коллекторов в указанном корпусе. Газоразделительный модуль выполнен с возможностью работы в трех режимах разделения входного воздуха. Газоразделительное устройство снабжено средствами дросселирования в виде системы клапанов регулировки давления и настройки по содержанию кислорода, и связанной с контрольной панелью, оснащенной датчиками кислорода, установленными в защищаемых помещениях, оно снабжено датчиком и регулятором температуры и влажности. Технический результат – повышение пожарозащищенности помещений при сохранении жизнеобеспечения атмосферы. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 756 258 C1

1. Газоразделительное устройство для создания пригодной для дыхания огнеподавляющей гипоксической атмосферы, содержащее рабочий шкаф, в котором размещен газораспределительный модуль, сообщённый с компрессором подачи сжатого воздуха давлением 3-11 бар, оснащённый осушителем сжатого воздуха и фильтрами тонкой очистки, при этом газоразделительный модуль выполнен с возможностью разделения сжатого воздуха по степени насыщения кислородом на пермеат – обогащённый по кислороду состав атмосферы и ретентат – гипоксический состав, обедненный по кислороду, с возможностью его разделения на газовую смесь, включающую в себя: кислород от 10% до 16%; инертные газы; водяные пары; углекислый газ в количествах, пригодных для дыхания при постоянном использовании в качестве предотвращающей пожар атмосферы, или газовую смесь с содержанием кислорода от 9% до 12% для эпизодического использования в качестве огнегасящего агента, отличающееся тем, что газоразделительное устройство содержит, по меньшей мере, один газоразделительный модуль, включающий в себя полый корпус, в котором размещен блок половолоконных трубчатых мембран, состоящих из пучка пористого полимерного волокна с нанесённым на внешнюю поверхность газоразделительным слоем толщиной 10-100 нм, с возможностью подачи выделенной фракции – пермеата разделяемого газа в межтрубное пространство и гипоксической фракции – ретентата в виде обедненного по кислороду воздуха – в выходную полость газораспределительного модуля, при этом блок половолоконных мембран герметично закреплен концами посредством эпоксидных коллекторов в указанном корпусе, с возможностью образования входной полости, снабженной входным штуцером, соединенным с указанным компрессором, и сообщённой с открытыми торцами волокон, при этом другой конец блока закреплен герметично в корпусе с возможностью образования выходной полости с выпущенными в неё открытыми торцами волокон, снабженной выходным штуцером, сообщённым с трубопроводной магистралью подачи воздуха в контролируемые помещения, при этом между указанными герметичными коллекторами крепления блока мембран образовано межтрубное пространство в виде камер, по меньшей мере, одна из них расположена в зоне 1/3 длины корпуса от его торца со стороны входной полости и снабжена штуцером, сообщенным с выпускным трубопроводом с глушителем для сброса пермеата в наружную атмосферу, при этом газоразделительный модуль выполнен с возможностью работы в трех режимах разделения входного воздуха: первый режим – состав с содержанием кислорода от 10% до 16% и с содержанием азота ниже 90%, пригодный для непродолжительного дыхания с функцией предотвращения возникновения возгорания; второй режим – состав, содержащий кислород от 12% до 16%, пригодный для постоянного дыхания с выполнением функций предотвращения возгорания; третий режим – состав, в виде пригодной для дыхания огнегасящей смеси, с содержанием кислорода от 9% до 12%, а азота ниже 91% для кратковременного критического использования в качестве огнегасящего агента, размещенного в аварийном ресивере под давлением 11-300 бар, сообщённом с трубопроводной магистралью, соединяющей все контролируемые помещения кольцевой трубной разводкой со смонтированными на трубных отводах, в каждое из подконтрольных помещений с выпускными клапанами соленоидного типа, при этом газоразделительное устройство снабжено средствами дросселирования в виде системы клапанов регулировки давления и настройки по содержанию кислорода в гипоксической фракции, и связанной с контрольной панелью, оснащенной датчиками кислорода, установленными в защищаемых помещениях, оно снабжено датчиком и регулятором температуры и влажности на входе в газораспределительные модули, при этом между входным штуцером и указанной трубопроводной магистралью предусмотрен байпас с возможностью удаления из подконтрольных помещений гипоксической атмосферы путём продувки сжатым воздухом перед входом в них людей.

2. Газоразделительное устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительной ёмкостью для сбора и хранения гипоксического воздуха под давлением 2-10 бар с возможностью порционного выпуска во внутреннюю среду защищаемого помещения огнегасящего состава.

3. Газоразделительное устройство по п.2, отличающееся тем, что оно снабжено соленоидным клапаном для выпуска огнегасящего состава в защищаемое помещение через установленное после него выпускное сопло с глушителем.

4. Газоразделительное устройство по п.1, отличающееся тем, что выходное отверстие устройства извлечения кислорода дополнительно сообщено с емкостью высокого давления подачи огнегасящего состава, выпускаемого во внутреннюю среду при ликвидации пожара.

5. Газоразделительное устройство по п.1, отличающееся тем, что два и более газораспределительных модуля соединены последовательно прилежащими одинаковыми полостями.

6. Газоразделительное устройство по п.1, отличающееся тем, что два и более газораспределительных модуля соединены параллельно в секции общими трубопроводными коллекторами подачи воздуха и отвода пермеата, при этом трубопроводные коллектора, объединяющие отверстия для выпуска ретентата, разнесены относительно объединенных секций.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2021 года RU2756258C1

ПРЕДОТВРАЩАЮЩИЕ ПОЖАР И ЛИКВИДИРУЮЩИЕ ПОЖАР СИСТЕМЫ И ПРИГОДНЫЕ ДЛЯ ДЫХАНИЯ ОГНЕГАСЯЩИЕ СОСТАВЫ С ПОНИЖЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ КИСЛОРОДА ДЛЯ ЗАНИМАЕМЫХ ЛЮДЬМИ ПОМЕЩЕНИЙ 2001
  • Котляр Игорь К.
RU2301095C2
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ВНУТРИ ГЕРМЕТИЧНЫХ ОБИТАЕМЫХ ОБЪЕКТОВ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ПОДВОДНЫХ ЛОДОК 2017
  • Петров Василий Александрович
  • Иванов Андрей Олегович
  • Михайленко Вадим Сергеевич
  • Мотасов Григорий Петрович
RU2677712C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГИПОКСИЧЕСКОЙ, ГИПЕРОКСИЧЕСКОЙ И НОРМОКСИЧЕСКОЙ ДЫХАТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ И ИНТЕРВАЛЬНОЙ КОМПЛЕКСНОЙ НОРМОБАРИЧЕСКОЙ ТРЕНИРОВКИ 2016
  • Седойкин Андрей Анатольевич
  • Колесов Дмитрий Анатольевич
  • Клементьев Игорь Юрьевич
  • Прокопов Аркадий Федорович
  • Фефилатьев Леонид Павлович
  • Бровко Александр Поликарпович
RU2650205C2
US 9636565 B2, 02.05.2017.

RU 2 756 258 C1

Авторы

Котляр Игорь Кимович

Даты

2021-09-28Публикация

2021-01-08Подача