устройство для консервации и очистки загрязненного воздуха

Формула изобретения

Устройство для консервации и очистки загрязненного воздуха, содержащее вентилятор, вход и выход которого соединены с защищаемым помещением воздуховодами с запорно-регулирующей арматурой, воздухоочистительный агрегат, установленный на всасывающем воздуховоде, и пеногенератор, установленный на нагнетающем воздуховоде, снабженный источником пенообразующей жидкости, пенодеструктор с сепаратором, установленный между защищаемым помещением и воздухоочистительным агрегатом, при этом всасывающий воздуховод между вентилятором и воздухоочистительным агрегатом соединен с верхней зоной защищаемого помещения участком воздуховода с запорно-регулирующей арматурой, а всасывающий воздуховод между пенодеструктором и воздухоочистительным агрегатом соединен воздуховодами, оборудованными запорно-регулирующей арматурой, с верхней зоной защищаемого помещения и с надувной оболочкой, отличающееся тем, что надувная оболочка размещена в верхней зоне помещения, соседнего с защищаемым помещением и служащего путем эвакуации людей при пожаре, при этом надувная оболочка отделена снизу от остальной части помещения, пути эвакуации, подвесным перфорированным потолком.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для очистки воздуха, и может быть использовано для очистки и консервации сильно загрязненного воздуха герметизированных помещений в условиях дефицита чистого воздуха и невозможности удаления загрязненного воздуха за пределы сооружения в окружающую среду. Например, изобретение может быть использовано для консервации пожарных газов и очистки воздуха герметизированных противопожарных отсеков в сооружении от продуктов пожара.

Известно устройство очистки воздуха, содержащее вентилятор, вход и выход которого соединены с защищаемым помещением воздуховодами с запорно-регулирующей арматурой, и воздухоочистительный агрегат, установленный на всасывающем воздуховоде (Альбом строительных конструкций и внутреннего оборудования котлованных сооружений. Выпуск АК-69-5-6. Раздел 1. Совмещенные принципиальные схемы систем вентиляции фортификационных сооружений. М., 1969).

Недостатком данного устройства является низкая эффективность очистки вследствие низкой скорости и качества очистки.

Известно устройство для консервации и очистки загрязненного воздуха (патент РФ 2161056, МПК 7 А 62 B 11/00, B 01 D 53/00 - ближайший аналог), содержащее вентилятор, вход и выход которого соединены с защищаемым помещением воздуховодами с запорно-регулирующей арматурой, и воздухоочистительный агрегат, установленный на всасывающем воздуховоде, при этом на нагнетающем воздуховоде установлен пеногенератор, снабженный источником пенообразующей жидкости, а на всасывающем воздуховоде между воздухоочистительным агрегатом и защищаемым помещением расположен пенодеструктор, снабженный сепаратором, причем линия всасывающего воздуховода между вентилятором и воздухоочистительным агрегатом дополнительно соединена с верхней зоной защищаемого помещения участком воздуховода с запорно-регулирующей арматурой, а всасывающий воздуховод на участке между сепаратором и воздухоочистительным агрегатом одновременно соединен дополнительным воздуховодом, оборудованным запорно-регулирующей арматурой, с верхней зоной защищаемого помещения и дополнительным воздуховодом с надувной оболочкой, размещенной вне защищаемого помещения.

Недостатком такого устройства является нерешенность проблемы ограничения объема надувной оболочки при нагнетании в нее загрязненного воздуха, которая при ее использовании может занять большой объем помещения.

Задачей заявленного изобретения является ограничение объема надувной оболочки для обеспечения пути эвакуации людей из задымленного помещения.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для консервации и очистки загрязненного воздуха, содержащем вентилятор, вход и выход которого соединены с защищаемым помещением воздуховодами с задорно-регулирующей арматурой, воздухоочистительный агрегат и пеногенератор, установленный на нагнетающем воздуховоде, при этом на всасывающем воздуховоде между воздухоочистительным агрегатом и защищаемым помещением расположен пенодеструктор, снабженный сепаратором, причем линия всасывающего воздуховода между вентилятором и воздухоочистительным агрегатом соединена с верхней зоной защищаемого помещения участком воздуховода с запорно-регулирующей арматурой, а всасывающий воздуховод между пенодеструктором и воздухоочистительным агрегатом соединен воздуховодом, снабженным запорно-регулирующей арматурой, с верхней зоной защищаемого помещения и с надувной оболочкой, размещенной в верхней зоне помещения, соседнего с защищаемым и служащего путем эвакуации людей при пожаре, при этом надувная оболочка отделена снизу от остальной части помещения подвесным перфорированным потолком, ограничивающим ее объем при нагнетании в оболочку загрязненного воздуха.

Размещение надувной оболочки в верхней зоне помещения, служащего путем эвакуации людей при пожаре, и отделение ее снизу от остальной части помещения перфорированным подвесным потолком обеспечивает технический результат, заключающийся в создании избыточного давления, препятствующего поступлению загрязненного воздуха в помещение, и в ограничении объема надувной оболочки при нагнетании в нее задымленного воздуха, оставляя свободный проход для людей.

Анализ аналогов и прототипа заявленного устройства показал, что предлагаемое решение является новым. Новизна предлагаемого решения заключается в размещении надувной оболочки в верхней части помещения, предназначенного для эвакуации людей, и в использовании подвесного перфорированного потолка, отделяющего надувную оболочку снизу от остальной части помещения, что обеспечивает избыточное давление в помещении и ограничение объема оболочки при нагнетании в нее загрязненного воздуха, оставляя свободный проход для людей по пути эвакуации при пожаре.

Таким образом, заявляемое техническое решение характеризуется новой совокупностью признаков, дающих положительный эффект, и обладает признаком соответствия критерию "изобретательский уровень".

На фигуре 1 приведена схема предлагаемого устройства, на фигуре 2 - разрез по А-А защищаемого помещения.

Устройство для консервации и очистки загрязненного воздуха размещено в одном из помещений противопожарного отсека 1, на которые разделяется фортификационное сооружение. Противопожарный отсек 1 имеет по периметру герметичные строительные конструкции 2 и отделен от других отсеков герметичными дверями 3. Защищаемое помещение 4 является наиболее пожароопасным. Помещения внутри противопожарного отсека 1 имеют полугерметичные двери 5.

Непосредственно устройство состоит из вентилятора 6, вход и выход которого соединены воздуховодами 7, снабженными запорно-регулирующей арматурой 8, 9, 10 с защищаемым помещением 4, воздухоочистительного агрегата 11, установленного на всасывающем воздуховоде. На нагнетающем воздуховоде установлен пеногенератор 12, снабженный источником пенообразующей жидкости (на фиг.1 и 2 не показан). На всасывающем воздуховоде между воздухоочистительным агрегатом 11 и защищаемым помещением 4 расположен пенодеструктор 13, снабженный сепаратором (на фиг.1 и 2 не показан). Кроме того, линия всасывающего воздуховода между вентилятором 6 и воздухоочистительным агрегатом 11 дополнительно соединена с верхней зоной помещения 4 участком воздуховода 14 с установленной на нем запорно-регулирующей арматурой 15, а линия всасывающего воздуховода между пенодеструктором 13 и воздухоочистительным агрегатом 11 соединена дополнительно воздуховодом 16, оборудованным запорно-регулирующей арматурой 17, с верхней зоной помещения 4 и дополнительным воздуховодом 18 - с надувной оболочкой 19, расположенной в верхней зоне помещения 20, служащего путем эвакуации людей. Надувная оболочка 19 отделена снизу от остальной части помещения 20 перфорированным подвесным потолком 21.

Устройство может функционировать в трех основных режимах: в режиме консервации, в режиме предварительной очистки и в режиме окончательной очистки.

В режиме консервации последовательно закрывают запорно-регулирующую арматуру 8, 9, открывают запорно-регулирующую арматуру 15, 17, включают вентилятор 6 и осуществляют подачу пенообразующей жидкости в пеногенератор 12.

При этом загрязненный воздух при помощи вентилятора 6 через участок воздуховода 14 отсасывается из защищаемого помещения 4 и смешивается с пенообразующей жидкостью в пеногенераторе 12, а образующаяся при смешении пена вводится в помещение 4 до полного его заполнения. Избыточное количество загрязненного воздуха (при наличии повышенного давления внутри защищаемого помещения 4 при пожаре) по воздуховодам 16 и 18 поступает в надувную оболочку 19, расположенную в верхней зоне помещения 20, служащего путем эвакуации людей при пожаре.

При этом, по мере наполнения надувной оболочки загрязненным воздухом, надувная оболочка создает в помещении 20 избыточное давление, препятствующее проникновению в это помещение загрязненного (задымленного) воздуха, при этом ее объем ограничивается перфорированным подвесным потолком, что дает возможность эвакуации людей через это помещение.

При реализации режима предварительной очистки закрывают запорно-регулирующую арматуру 9 и открывают запорно-регулирующую арматуру 17, 8, включают вентилятор 6 и осуществляют подачу пенообразующей жидкости от источника (на фиг. 1 и 2 не показан) в пеногенератор 12. При этом загрязненный воздух из помещения 4 за счет разряжения, создаваемого вентилятором 6, через участок воздуховода 16 поступает в воздухоочистительный агрегат 11, где очищается от загрязнений. Затем очищенный воздух смешивается в пеногенераторе 12 с пенообразующей жидкостью и вводится в помещение 4. Избыточное количество загрязненного воздуха по воздуховодам 16 и 18 поступает в надувную оболочку 19, расположенную в верхней зоне помещения 20, служащего путем эвакуации людей из защищаемого помещения 4, и отделенную от остальной части помещения 20 перфорированным подвесным потолком 21.

В результате реализации данного режима происходит удаление из защищаемого помещения загрязненного воздуха с последующей его очисткой в воздухоочистительном агрегате 11, а очищенный воздух "упаковывается" в пену и вводится в защищаемое помещение 4. Поскольку при реализации данного режима производится "упаковка" очищенного воздуха в пену, то не происходит смешения чистого и загрязненного воздуха, а вытеснение загрязненного воздуха из помещения осуществляется в поршневом режиме.

Третий режим функционирования устройства может быть реализован в случае необходимости после осуществления первого или второго режима. Этот режим используется для окончательной очистки внутреннего объема защищаемого помещения и удаления из помещения загрязнений, содержащихся в газовых емкостях пузырьков пены, в пенообразующей жидкости и в надувной оболочке. Для реализации данного режима закрывают запорно-регулирующую арматуру 15, 17, открывают запорно-регулирующую арматуру 8, 9 и включают вентилятор 6. При этом подачу пенообразующей жидкости в пеногенератор 12 или совсем не производят, или производят некоторое время в начале третьего режима, а затем прекращают. Вентилятор 6 создает разрежение во всасываемом воздухе, и пена отсасывается из помещения 4 в пенодеструктор 13, снабженный сепаратором (на фиг.1 и 2 не показан), где происходит отделение газовой фазы от пенообразующей жидкости. Далее газовая фаза проходит через воздухоочистительный агрегат 11, где из нее удаляются загрязнения, и очищенная газовая смесь подается в верхнюю зону помещения 4, вытесняя находящуюся в помещении 4 пену в пенодеструктор 13. Вместе с этим загрязненный воздух, содержащийся в надувной оболочке 19, за счет разрежения, создаваемого вентилятором 6 во всасывающем воздуховоде, и за счет разрежения, получающегося в результате удаления в воздухоочистительном агрегате 11 газообразных загрязнений, постепенно отсасывается из надувной оболочки 19, очищается и подается в защищаемое помещение 4. Следует отметить, что в случае возникновения ситуации, когда после удаления основного объема пены из помещения 4 надувная оболочка еще не полностью сдута, можно путем принудительного сжатия надувной оболочки 19 удалить из нее остатки загрязненного воздуха.

Таким образом, при осуществлении третьего режима функционирования устройства также реализуется поршневой эффект вытеснения, так как практически отсутствует смешение чистого и загрязненного воздуха.

Заявленное устройство является промышленно применимым, т.к. включает в себя применяемое устройство по патенту РФ 2161056, дополненное размещением надувной оболочки в верхней зоне помещения, служащего путем эвакуации людей при пожаре, при этом надувная оболочка отделена снизу от остальной части помещения подвесным перфорированным потолком.

Предлагаемое устройство по принципу действия, обеспечиваемому новой совокупностью существенных признаков, позволяет обеспечить не только чистоту воздуха на пути эвакуации людей (за счет создания избыточного давления в помещении при нагнетании в надувную оболочку загрязненного воздуха при пожаре), но и ограничить объем надувной оболочки, оставляя в помещении свободный проход для эвакуации людей.