Устройство очистки воздуха помещений от вредных газов, аэрозолей, продуктов горения при пожарах и техногенных авариях

Авторы патента:

Соколов Вячеслав Витальевич (RU)

Мирошниченко Сергей Тимофеевич (RU)

Тишков Виталий Федорович (RU)

Мирошниченко Виктор Николаевич (UA)

E21F5/00 - Способы и средства для предотвращения образования пыли, для связывания, осаждения или удаления пыли; предотвращение взрывов или рудничных пожаров (перемычки E21F 17/103; нанесение жидкостей или других текучих материалов на поверхности вообще B05)

E21F11/00 - Спасательные и прочие предохранительные устройства, например камеры-убежища, запасные выходы (лечебные аппараты для дыхания A61H 31/00; приборы для защиты органов дыхания A62B 7/00; для восстановления дыхания A62B 33/00)

B01D47/00 - Отделение дисперсных частиц от газов, воздуха или паров с использованием жидкости в качестве отделяющего агента (B01D 45/10 имеет преимущество; ректификационные колонны и их конструктивные элементы B01D 3/16)

A62B29/00 - Устройства для защиты от химических отравляющих веществ (респираторы A62B 7/00; газонепроницаемые двери, окна, жалюзи E06B)

A62B13/00 - Специальные устройства для вентиляции газоубежищ (вентиляция вообще F24F)

A62B11/00 - Устройства для регенерации воздуха в герметически закрытых помещениях (химическая очистка, дезинфекция или стерилизация воздуха A61L; в самолетах или на подводных судах B63B,B64D; кондиционирование воздуха вообще F24F)

Владельцы патента RU 2716807:

Ледовский Дмитрий Александрович (RU)

Изобретение относится к области жизнеобеспечения в экстренных ситуациях, возникающих в жилых или производственных помещениях при пожарах или отравлениях. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение интенсивности очистки газа за счет увеличения удельного расхода газа через средство очистки и соответственно повышение интенсивности теплоотвода от газа, а также предотвращение возникновения условий для поддержания горения путем рециркуляции очищенных газов обратно в аварийное помещение. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для очистки помещения в аварийной ситуации содержит распыливающее устройство, вход которого подключен к источнику жидкости, а на выходе распыливающего устройства установлены форсунки с соплами, оси которых направлены внутрь канала, образованного стенками полого корпуса. Входное сечение канала сообщено с объемом очищаемого помещения с возможностью эжектирования газа из очищаемого помещения в канал струями жидкости, направляемыми в канал форсунками распыливающего устройства. На выходе из канала расположен сепаратор для разделения жидкостно-газовой смеси на жидкостную и парогазовую составляющие с возможностью возврата отделенной парогазовой составляющей обратно в очищаемое помещение. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области жизнеобеспечения в экстренных ситуациях, возникающих в жилых или производственных помещениях при пожарах или отравлениях.

Известна система аварийной вентиляции, осуществляемая путем обеспечения притока свежего воздуха и вытяжки дымовых газов при помощи вентилятора (RU 2198351 С2, опуб., 10.02.2003).

Недостатки известного технического решения заключаются в том, что создание притока свежего воздуха неизбежно способствует развитию пожара, а вентилятор отсоса подвержен воздействию высоких температур, что приводит к отказу в работе в экстренной ситуации. Кроме того, зависимость приводных устройств от систем энергообеспечения (электросетей) значительно снижает надежность работы системы в связи с большой вероятностью отключения горящего объекта от электросети. При этом использование автономных источников электричества приводит к значительному удорожанию аварийной системы и к снижению надежности ее функционирования.

При этом следует отметить, что использование только вытяжной системы приводит к невозможности открывания наружу дверей, находящихся под действием разрежения, а использование естественного перепада давления в системах аэрации нецелесообразно при многоэтажном помещении.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является система очистки дымовых газов, функционирование которой заключается в том, что поднимающиеся дымовые газы направляют вверх по трубе с развитой поверхностью, выполненной в виде каскада конусных колец, и смешивают с аэрозолью, образованной тонко диспергированной водой, создаваемой путем впрыскивания воды форсунками. Вода, адсорбировавшая частицы из дымовых газов, по развитой поверхности стекает в систему очистки воды, а очищенные газы уходят по трубе. При этом из-за контакта с водой осуществляется охлаждение очищенного газа (RU 2462292 С2, опуб., 27.01.2012).

Недостатки известного технического решения заключаются в слишком низкой производительности очистки дымовых газов, так как движение газа инициируется лишь естественной его конвекцией, а также в том, что циркуляция газа не замкнута, то есть создается однонаправленное движение газа, создающее условия для притока свежего воздуха в зону горения.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение интенсивности очистки газа за счет увеличения удельного расхода газа через средство очистки и, соответственно, повышение интенсивности теплоотвода от газа, а также предотвращение возникновения условий для поддержания горения путем рециркуляции очищенных газов обратно в аварийное помещение.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для очистки помещения в аварийной ситуации содержит распыливающее устройство, вход которого подключен к источнику жидкости, а на выходе распыливающего устройства установлены форсунки с соплами, оси которых направлены внутрь канала, образованного стенками полого корпуса, при этом входное сечение канала сообщено с объемом очищаемого помещения с возможностью эжектирования газа из очищаемого помещения в канал струями жидкости, направляемыми в канал форсунками распыливающего устройства, а на выходе из канала расположен сепаратор для разделения жидкостно-газовой смеси на жидкостную и парогазовую составляющие с возможностью возврата отделенной парогазовой составляющей обратно в очищаемое помещение.

Поставленная задача достигается также тем, что сопла форсунок могут быть расположены на расстоянии от входного сечения канала.

Поставленная задача достигается также тем, что оно дополнительно может содержать устройство очистки среды, поступившей в канал.

Поставленная задача достигается также тем, что вход распыливающего устройства может быть подключен к водопроводной сети вентилируемого помещения.

Поставленная задача достигается также тем, что вход распыливающего устройства может быть подключен к пожарной магистрали.

Поставленная задача достигается также тем, что вход распыливающего устройства может быть подключен к аккумулятору жидкости.

Заявленное изобретение поясняется при помощи чертежа.

Рециркуляционное устройство для очистки помещений в аварийной ситуации, содержит распыливающее устройство 1, вход которого подключен к источнику жидкости, подаваемой по магистрали 2 к распыливающему устройству, например, при помощи насоса 3. На расстоянии от форсунок распыливающего устройства 1 расположено входное сечение канала 4, образованного стенками полого корпуса 5, при этом оси сопел форсунок направлены внутрь канала 4. Входное сечение канала 4 сообщено также с объемом очищаемого помещения с возможностью эжектирования газа из очищаемого помещения в канал 4 струями жидкости, направляемыми в канал форсунками распыливающего устройства 1. На выходе из канала 4 расположен сепаратор 6 для разделения жидкостно-газовой смеси на жидкостную и парогазовую составляющие с возможностью возврата отделенной парогазовой составляющей обратно в очищаемое помещение. Отработавшая жидкость собирается в водосборник 7, из которого может сливаться прямо в помещение, либо подаваться в устройство очистки (на чертеже не показано) для повторного использования в рециркуляционном устройстве очистки воздуха.

Описываемое устройство работает следующим образом. В случае возникновения пожара в помещении (или при других техногенных авариях) включают принудительно (или это происходит автоматически) подачу жидкости, например, воды под давлением в распыливающее устройство 1, которое посредством форсунок с соплами направляет струи воды внутрь канала 4, входное сечение которого расположено на заданном расстоянии от форсунок. Диспергированный поток воды эжектирует в канал 4 значительное количество газа из задымленного помещения. Большая поверхность воды, образующаяся в результате ее диспергирования путем выбора параметров форсунок (диаметр сопла, направление впрыска, давление воды и т.д.), быстро охлаждает газ, способствуя увеличению его расхода через канал 4 и охлаждая вентилируемое помещение. Развитая поверхность диспергированной воды также позволяет быстро провести очистку эжектируемого из помещения газа за счет адсорбции, абсорбции и хемосорбции из-за обеспечения максимально возможной площади контакта с очищаемым газом. Такое техническое решение позволяет обеспечить эффективную очистку газа за короткое время и в минимальных габаритах устройства. Повышению эффективности очистки способствует вертикальная ориентация устройства, так как позволяет организовать падающий поток воды, что важно особенно при опасности снижения напора воды в системе.

Газо-жидкостная смесь разделяется в сепараторе на жидкую среду, сливаемую в канализацию или в нижнюю часть помещения, и на очищенный газ, который направляется обратно в вентилируемое помещение. Рециркуляция газа позволяет отказаться от подачи в помещение воздуха извне, способствующего развитию пожара, а также от вытяжки газа в атмосферу, приводящей к затруднению открытия дверей при эвакуации людей из задымленного помещения. Кроме того, необходимость электропитания подающего или вытяжного вентиляторов снижает надежность таких систем из-за опасности выключения электросети при пожаре.

Таким образом, описываемое изобретение позволяет обеспечить высокоэффективное дымоудаление из помещений при помощи малогабаритного устройства, не создающего препятствий при эвакуации и не зависящего от работы электросетей. Фактически питание описываемого устройства является независимым, так как при подключении его к водопроводной системе или к пожарной магистрали функционирование его в аварийной ситуации гарантировано. Наряду с дымоудалением осуществляется эффективное охлаждение газовой среды помещения. То есть эффективно решаются, по крайней мере, две основные проблемы, приводящие к максимальному числу жертв при пожарах: ожог дыхательных путей и отравление продуктами сгорания. Простота изготовления и эксплуатации позволяет снабдить каждое помещение данным устройством.

1. Устройство для очистки воздуха помещений от вредных газов, аэрозолей, продуктов горения при пожарах и техногенных авариях, содержащее распыливающее устройство, вход которого подключен к источнику жидкости, а на выходе распыливающего устройства установлены форсунки с соплами, оси которых направлены внутрь канала, образованного стенками полого корпуса, при этом входное сечение канала сообщено с объемом вентилируемого помещения с возможностью эжектирования газа из вентилируемого помещения в канал струями жидкости, направляемыми в канал форсунками распыливающего устройства, а на выходе из канала расположен сепаратор для разделения жидкостно-газовой смеси на жидкостную и парогазовую составляющие с возможностью возврата отделенной парогазовой составляющей обратно в вентилируемое помещение.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что сопла форсунок расположены на расстоянии от входного сечения канала.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит устройство очистки среды, поступившей в канал.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вход распыливающего устройства подключен к водопроводной сети вентилируемого помещения.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вход распыливающего устройства подключен к пожарной магистрали.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вход распыливающего устройства подключен к аккумулятору жидкости.

Изобретение относится в горной промышленности, в частности к устройствам снижения поражающих факторов взрыва, пожара, внезапного выброса угля (породы) и газа, горного удара в подземных выработках угольных шахт с целью сохранения жизни и здоровья людей и материальных ценностей.

Установка автоматического предотвращения взрыва газовоздушной смеси // 2702788

Изобретение относится к установке автоматического предотвращения взрыва газовоздушной смеси. Техническим результатом является локализация газовоздушного облака вблизи колонны и снижение концентрации парогазовоздушной смеси.

Способ определения выбросоопасности в очистных выработках при отработке угольных пластов с труднообрушаемыми кровлями // 2700854

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для прогноза выбросоопасности угольных пластов с труднообрушаемыми кровлями при очистных работах. Техническим результатом изобретения является повышение надежности определения выбросоопасных участков угольных пластов при очистной выемке.

Способ повышения устойчивости массива террикона в период долговременного его горения // 2700146

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для устранения процессов, ведущих к образованию трещин и обрушения тела горящих терриконов угольных шахт и отвалов разрезов.

Способ определения пылеобразующей способности пород при проходке выработки // 2700140

Изобретение относится к способу определения пылеобразующей способности пород при проходке выработки. Техническим результатом является определение пылеобразующей способности пород.

Электростатическое устройство для сбора с поверхности металлической пыли // 2687934

Изобретение относится к устройствам для очистки поверхности с использованием электростатического поля, в том числе для очистки внутренних стенок токамака для предотвращения накопления пыли в термоядерных установках.

Способ изоляции горной выработки при термошахтной разработке нефтяных месторождений // 2687725

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для изоляции горных выработок, при разработке месторождений высоковязких нефтей и природных битумов термошахтным методом.

Способ прогноза запыленности выработанного пространства // 2684257

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для прогноза запыленности выработанного пространства очистного забоя за счет определения утечек воздуха через выработанное пространство лавы и количества взвешенной в нем тонкодисперсной угольной пыли.

Способ прогноза запыленности выработанного пространства очистного участка // 2680570

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для прогноза запыленности выработанного пространства на выемочном участке при отработке не склонного к самовозгоранию угольного пласта за счет определения утечек воздуха из лавы, отводимого газоотсасывающей вентиляторной установкой, и количества взвешенной в нем взрывоопасной тонкодисперсной угольной пыли.

Способ локализации взрыва метановоздушной смеси и угольной пыли и устройство для его осуществления // 2674378

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам и устройствам локализации взрывов метановоздушной смеси и угольной пыли. Техническим результатом является повышение эффективности и надежности локализации взрывов метана, но прежде всего угольной пыли, распространяющихся по сети горных выработок.

Противопожарный отсек для зданий и сооружений // 2696564

Изобретение относится к спасательным техническим средствам коллективной защиты и служит для спасения людей в зданиях и сооружениях при возникновении пожара и последующем обрушении здания.

Устройство для эвакуации горнорабочих в аварийной ситуации // 2651663

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для защиты и эвакуации горнорабочих из тупиковых выработок при внезапных выбросах газа, загазованности выработок и возникновении в них пожара.

Пункт коллективного спасения персонала // 2619577

Изобретения относится к горному делу, а именно к средствам обеспечения безопасности людей при возникновении в горных выработках опасной для жизни ситуации и создании непригодной для дыхания среды.

Устройство для проведения спасательных работ // 2612165

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для проведения спасательных работ, также может быть использовано в качестве проходческого оборудования.

Способ функционирования устройства активации и радиомаяка при поиске пострадавших под завалами // 2594340

Способ функционирования устройства активации и радиомаяка при поиске пострадавших под завалами относиться к области обеспечения безопасности работ в горной промышленности и может использоваться для определения местоположения персонала под завалами в шахтах. Новым в способе поиска пострадавших под завалами является снабжение всего персонала шахты радиомаяками, встраиваемыми в аккумуляторный блок шахтерского фонаря, и организация поисковой группы, которую снабжают устройством активации радиомаяков и устройствами поиска.

Антенная система оборудования для поиска пострадавших под завалами // 2594339

Изобретение принадлежит к области антенной техники и к области обеспечения безопасности работ в горной промышленности. Изобретение может быть использовано для более точного определения местоположения рабочего персонала под завалами в шахтах. В основу изобретения поставлена задача повышения точности измерения двух или трех ортогональных составляющих напряженности переменного магнитного поля в точке приема и упрощения конструкции антенной системы оборудования для поиска пострадавших под завалами. Эта задача решается путем создания новой конструкции антенной системы оборудования для поиска пострадавших под завалами.

Способ поиска пострадавших под завалами // 2584983

Способ поиска пострадавших под завалами относиться к области обеспечения безопасности работ в горной промышленности и может использоваться для определения местоположения персонала под завалами в шахтах. Новым в способе поиска пострадавших под завалами является снабжение всего персонала шахты радиомаяками и организация поисковой группы, которую снабжают устройством активации радиомаяков и устройствами поиска в количестве трех штук. Устройство активации возбуждает переменное низкочастотное магнитной поле с одной частотой и заданной мощности.

Итерационный способ поиска пострадавших под завалами // 2584982

Итерационный способ поиска пострадавших под завалами относиться к области обеспечения безопасности работ в горнодобывающей промышленности и может использоваться для определения местоположения персонала оказавшегося под завалами в результате чрезвычайной ситуации. Новым в итерационном способе увеличения точности поиска пострадавших под завалами является снабжение всего персонала шахты радиомаяками и организация поисковой группы, которую снабжают устройством активации радиомаяков и устройствами поиска в количестве трех штук.

Способ поиска пострадавших под завалами // 2584981

Способ поиска пострадавших под завалами // 2584980

Устройство для производства и обработки газового потока посредством объема жидкости, установка и способ осуществления этого устройства // 2707462

Настоящее изобретение относится к производству и обработке воздушного потока, пропускаемого через объем жидкости. Устройство для производства и обработки газового потока содержит сосуд, нижняя часть которого погружена в средство подачи жидкости и включающий в себя, с одной стороны, впускное отверстие для жидкости, обеспечивающее сообщение нижней части сосуда со средством подачи жидкости таким образом, что нижняя погружная часть сосуда содержит объем указанной жидкости, а с другой стороны, включающий в себя выпускное отверстие для газового потока, расположенное выше поверхности содержащегося в сосуде объема жидкости; кроме того, устройство содержит средство производства и инжектирования газового потока, включающее в себя инжекционный трубопровод, нижняя часть которого погружена в содержащийся в нижней погружной части сосуда объем жидкости и переходит в верхнюю часть внутри сосуда за пределами указанного объема жидкости; при этом в своей нижней погружной части указанный инжекционный трубопровод содержит выпускное отверстие, расположенное ниже поверхности указанного объема жидкости; причем указанное средство производства и инжектирования газового потока включает в себя компрессор, соединенный с непогружной частью инжекционного трубопровода или с выпускным отверстием сосуда, и позволяет в ходе работы создавать и вводить поступающий снаружи сосуда входящий газовый поток в непогружную часть инжекционного трубопровода таким образом, что обеспечено прохождение указанного входящего газового потока через выпускное отверстие в нижней погружной части инжекционного трубопровода и его введение в указанный содержащийся в нижней погружной части сосуда объем жидкости ниже поверхности указанного объема жидкости с обеспечением подъема обработанного в результате прямого контакта с указанным объемом жидкости выходящего газового потока внутрь сосуда за пределами инжекционного трубопровода и его выпуска за пределы указанного сосуда с прохождением через выпускное отверстие сосуда.