приточно-вытяжная система вентиляции помещения с агрессивной и взрывоопасной средой

Формула изобретения

Приточно-вытяжная система вентиляции помещения с агрессивной и взрывоопасной средой, содержащая приточный воздуховод, на котором установлен калорифер, и вентилятор с напорным патрубком, отличающаяся тем, что воздуховод, сообщенный с наружным воздухом, подключен к всасывающему патрубку вентилятора, входящего в комплект пенно-испарительного охладителя, а источник агрессивного взрывопожароопасного газа, например генератор кислорода, соединен трубопроводом со змеевиком, размещенным в зоне действия пенного слоя пенно-испарительного охладителя, свободный открытый конец змеевика расположен вертикально и выведен в оголовок охладителя, к которому присоединен приточный воздуховод, сообщенный с обслуживаемыми помещениями.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области вентиляции и кондиционирования воздуха помещений с агрессивной и взрывоопасной средой.

Известна система вентиляции, приведенная в «Справочнике проектировщика» (автор Староверов И.Г.), ч.II. Вентиляция и кондиционирование воздуха. - М.: Издательство литературы по строительству, 1969 г., с.342). Эта система содержит сообщенный с помещением приточный воздуховод и вытяжную шахту, центробежный вентилятор с заборником наружного воздуха и напорным патрубком, подключенным к шахте с образованием эжектора.

Приведенная в упомянутом справочнике система не обеспечивает в достаточной мере взрывопожаробезопасность помещения с агрессивной средой.

Известна приточно-вытяжная система вентиляции помещения с агрессивной и взрывоопасной средой (а.с. СССР №1513328, 1989 г.) - ближайший аналог, содержащая сообщенные с помещением приточный воздуховод и вытяжную шахту, центробежный вентилятор с заборником наружного воздуха и напорный патрубок, подключенный к шахте с образованием эжектора, приточный воздуховод присоединен к напорному патрубку вентилятора перед эжектором по ходу воздуха и снабжен обратным клапаном, на приточном воздуховоде установлен калорифер.

Такая система не обеспечивает достаточно высокий уровень взрывопожаробезопасности помещения.

Целью предлагаемого изобретения является создание приточно-вытяжной системы вентиляции (в дальнейшем - системы) помещения с агрессивной и взрывопожароопасной средой, имеющей достаточно высокий уровень взрывопожаробезопасности.

Поставленная цель достигается за счет того, что в приточно-вытяжной системе вентиляции помещения с агрессивной и взрывоопасной средой, содержащей приточный воздуховод, на котором установлен калорифер, и вентилятор, воздуховод, сообщенный с наружным воздухом, подключен к всасывающему патрубку вентилятора, входящего в комплект пенно-испарительного охладителя, а источник агрессивного взрывопожароопасного газа, например генератор кислорода, соединен трубопроводом со змеевиком, размещенным в зоне действия пенного слоя пенно-испарительного охладителя (в дальнейшем - охладителя), свободный открытый конец змеевика расположен вертикально и выведен в оголовок охладителя, к которому присоединен приточный воздуховод, сообщенный с обслуживаемыми помещениями.

Такая система позволяет значительно повысить взрывопожаробезопасность помещения, в котором расположен генератор кислорода, так как кислород из генератора поступает, минуя помещение, по трубопроводу в змеевик пенно-испарительного охладителя. При этом кислород, образующийся в генераторе за счет химической реакции, протекающей с выделением большого количества тепла, нагревается до 150°С, а попадая в змеевик охладителя, он значительно охлаждается за счет действия пенного слоя, омывающего змеевик, далее смешивается с воздухом, при этом концентрация кислорода в этом воздухе не достигает взрывопожароопасного содержания.

Таким образом, при реализации данного технического решения достигается технический результат, заключающийся в обеспечении высокой взрывопожаробезопасности помещения, в котором расположен генератор кислорода, так как контакт кислорода с этим помещением исключен, а охлаждение кислорода осуществляется в пенно-испарительном охладителе.

Анализ аналогов показал, что заявляемая система является новой. Новизна решения заключается в том, что кислород от генератора поступает, минуя помещение, в змеевик пенно-испарительного охладителя, наружный воздух всасывается вентилятором через воздуховод и подается в охладитель, соединенный своим оголовком с приточным патрубком, сообщенным с обслуживаемыми помещениями, в том числе и с помещением, в котором расположен генератор кислорода.

Таким образом, заявляемое техническое решение характеризуется новой совокупностью существенных признаков, дающих положительный эффект и обладающих признаками соответствия критерию «изобретательский уровень».

На чертеже приведена предлагаемая схема. В помещении 1 расположен генератор кислорода 2, представляющий собой шкаф, в котором установлен набор патронов, заполненных химическим составом (на чертеже не показаны), которые при подаче на них импульса электрического тока включают в действие химическую реакцию, протекающую с выделением кислорода и сопровождающуюся выделением большого количества тепла. Генератор кислорода размещен вблизи пенно-испарительного охладителя. Нижняя часть охладителя 3 заполнена водой 4, уровень которой поддерживается регулятором уровня 5, входящим в комплект охладителя. В комплект охладителя 3 входит также вентилятор 6, к всасывающему патрубку 7 которого присоединен воздуховод 8, сообщенный с наружным воздухом. Напорный патрубок 9 вентилятора 6 введен в охладитель, его выходное отверстие (на чертеже не показано) располагается вблизи уровня воды 4. Выше уровня воды в зоне действия пены (при работе охладителя) размещен змеевик 10, соединенный трубопроводом 11 с генератором кислорода 2. Выше змеевика 10 в охладителе 3 расположен сепаратор (каплеотделитель) 12; верхняя часть охладителя 3 заканчивается его оголовком 13, к которому присоединен приточный воздуховод 14, сообщенный с обслуживаемыми помещениями. Свободный открытый конец 15 змеевика 10 выведен в оголовок 13. В воздуховоде 14 установлен калорифер 16. Вентили 17 и 18 предназначены для включения подачи кислорода и водопроводной воды (соответственно) и в предмет изобретения не входят. Воздушные заслонки (шиберы) 19, 20 и 21 предназначены для регулирования количества воздуха, поступающего в охладитель и в обслуживаемые помещения (шибер 21). Вентиль 22 предназначен для открывания слива воды из охладителя, а вентили 23 и 24 - для подачи и выхода теплоносителя из калорифера 16 и также в предмет изобретения не входят. Термометр 25 необходим для контроля температуры кислорода и также не входит в предмет изобретения.

Система работает следующим образом. При поступлении сигнала о снижении содержания кислорода в обслуживаемых помещениях ниже установленной нормы срабатывает система автоматики (в предмет изобретения не входит и на чертеже не представлена). В результате происходит открытие вентилей 17 и 18, пенно-испарительный охладитель 3 заполняется водой до уровня, заданного регулятором уровня 4,открываются шиберы 19, 20 и 21, на генератор кислорода поступает импульс электрического тока, который приводит к срабатыванию одного из патронов, в котором осуществляется химическая реакция с выделением кислорода и большого количества тепла (температура кислорода достигает 150°С). Кислород по трубопроводу 11 поступает в змеевик 10 охладителя 3, который расположен в зоне действия пены, образующейся в охладителе 3 за счет взаимодействия воздуха, нагнетаемого вентилятором 6 через напорный патрубок 9. (Работа пенно-испарительных охладителей более подробно описана в а.с. СССР №254745 и 247330, авторы Рымкевич А.А. и Барский М.А.). При ударе воздушного потока о воду 4 образуется пенный (или так называемый «кипящий») слой, в котором все физико-химические процессы протекают более интенсивно, в том числе и процесс теплообмена, что известно из литературы (например, из книги Н.И.Сыромятникова и др. «Тепло- и массообмен в кипящем слое», М., Химия, 1967 г.). В результате змеевик 10 и протекающий по нему кислород значительно охлаждаются. Далее кислород по вертикальному открытому концу 15 змеевика 10 поступает в оголовок 13 охладителя, смешивается с воздухом и далее по приточному воздуховоду 14 через калорифер 16 поступает в обслуживаемые помещения. При этом воздух, выходящий из оголовка 13, значительно увлажняется (вместе с охлаждением), поэтому при необходимости его подогрева и снижения относительной влажности на калорифер 16 подается теплоноситель (открываются вентили 23 и 24). В результате процесса прямого подогрева относительная влажность воздуха уменьшается. После достижения содержания кислорода в обслуживаемых помещениях нормального (заданного) значения поступает сигнал на прекращение подачи кислорода. После окончания химической реакции в срабатываемом патроне генератора кислорода (об этом можно судить по снижению температуры на термометре 25 трубопровода 11) система переходит на режим приточной вентиляции - сливается вода из охладителя 3 (открывается вентиль 22), закрывается вентиль 17 (подача кислорода), прекращается подача теплоносителя на калорифер 16.

Предлагаемая система является промышленно-применимой, так как включает в себя выпускаемый промышленностью генератор кислорода, а также применяемые по а.с. СССР №254745 и 247330 пенно-испарительные охладители.

Предлагаемая система по принципу действия, обусловленному новой совокупностью существенных признаков, позволяет значительно повысить пожаровзрывобезопасность помещения, в котором установлен генератор кислорода.