Способ и устройство спасения людей в помещении при загрязнении внешнего воздуха

Способ и устройство спасения людей в помещении при загрязнении внешнего воздуха

Реферат

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

Известен способ спасения населения городов в помещениях, оборудованных водопроводной сетью, при авариях на предприятиях промышленности с загрязнением окружающего воздуха, заключающийся в подаче чистого воздуха компрессорами или шахтными вентиляторами в помещение, воздух в помещение подается по водопроводу после сброса из него воды с обеспечением возможности персонального подвода каждому жителю, патент РФ №2031667.

Существенными признаками предлагаемого способа, совпадающими с признаками прототипа, являются следующие: способ спасения людей в помещении при загрязнении внешнего воздуха, заключающийся в задействовании пускового устройства и подаче в помещение чистого воздуха избыточного давления через линию подачи.

Известный способ реализуется устройством, содержащим источник избыточного давления чистого воздуха, выполненный в виде установленного с наветренной стороны компрессора, сообщенного посредством пожарного гидранта с водопроводной сетью помещения, содержащей пусковое устройство - водопроводный кран. Дополнительно от водопроводного крана чистый воздух может подводиться при помощи шланга и тройника-распределителя к каждому человеку.

Существенными признаками предлагаемого устройства, совпадающими с признаками прототипа, являются следующие: устройство спасения людей в помещении при загрязнении внешнего воздуха, содержащее источник избыточного давления чистого воздуха, сообщенный с помещением посредством линии подачи, снабженной пусковым устройством.

Для применения известных способа и устройства необходима помощь других людей вне помещения, на что необходимо затратить определенное время, при этом помощь может опоздать, кроме того, необходимо открытие водопроводных кранов в помещении и определенное время на слив воды из водопроводной сети. Время на обеспечение защиты помещения дополнительно увеличивается при отсутствии ветра, поскольку загрязненный внешний воздух в этом случае распространяется равномерно во все стороны и зона чистого воздуха для подключения компрессора может быть удалена от защищаемого помещения.

Техническим результатом, на решение которого направлено изобретение, является уменьшение времени, необходимого для включения подачи чистого воздуха в помещение, а также исключение влияния на увеличение времени подготовки подачи величины и направления ветра.

Для решения поставленной задачи в способе спасения людей в помещении при загрязнении внешнего воздуха, заключающемся в задействовании пускового устройства и подаче в помещение чистого воздуха избыточного давления через линию подачи, до подачи в помещение чистого воздуха его предварительно заряжают в емкость высокого давления. Дополнительно для увеличения продолжительности защиты при подаче воздуха из емкости высокого давления посредством регулирующего устройства поддерживают требуемый расход. Кроме того, для дополнительного увеличения продолжительности защиты при уменьшении расхода воздуха до допустимой величины к линии подачи подключают дополнительную емкость высокого давления.

Отличительными признаками предлагаемого способа спасения людей в помещении при загрязнении внешнего воздуха является то, что до подачи в помещение чистого воздуха его предварительно заряжают в емкость высокого давления; при подаче воздуха из емкости высокого давления посредством регулирующего устройства поддерживают требуемый расход; при уменьшении расхода воздуха до допустимой величины к линии подачи подключают дополнительную емкость высокого давления.

Для решения поставленной задачи в устройстве спасения людей в помещении при загрязнении внешнего воздуха, содержащем источник избыточного давления чистого воздуха, сообщенный с помещением посредством линии подачи, снабженной пусковым устройством, линия подачи снабжена дросселем, пусковое устройство подачи воздуха выполнено в виде пускового клапана, источник избыточного давления чистого воздуха состоит из основной и, по крайней мере, одной дополнительной частей, каждая из которых выполнена в виде не менее чем одного предварительно заряженного баллона высокого давления с зарядным краном, при этом основная часть сообщена с линией подачи перед пусковым клапаном и дросселем, дополнительная часть сообщена с линией подачи перед дросселем через собственный пусковой клапан, а устройство спасения содержит распределительное устройство для задействования пускового клапана дополнительной части источника давления после уменьшения расхода воздуха в помещение до допустимой величины. Дополнительно для увеличения продолжительности защиты линия подачи перед дросселем сообщена с помещением, по крайней мере, одной дополнительной линией, содержащей пусковой клапан и дроссель, а распределительное устройство выполнено с возможностью задействования пускового клапана дополнительной линии после задействования пускового клапана дополнительной части источника давления и уменьшения расхода воздуха в помещение до допустимой величины.

Отличительными признаками предлагаемого устройства спасения людей является то, что линия подачи снабжена дросселем, пусковое устройство подачи воздуха выполнено в виде пускового клапана, источник избыточного давления чистого воздуха состоит из основной и, по крайней мере, одной дополнительной частей, каждая из которых выполнена в виде не менее чем одного предварительно заряженного баллона высокого давления с зарядным краном, при этом основная часть сообщена с линией подачи перед пусковым клапаном и дросселем, дополнительная часть сообщена с линией подачи перед дросселем через собственный пусковой клапан, а устройство спасения содержит распределительное устройство для задействования пускового клапана дополнительной части источника давления после уменьшения расхода воздуха в помещение до допустимой величины; линия подачи перед дросселем сообщена с помещением, по крайней мере, одной дополнительной линией, содержащей пусковой клапан и дроссель, а распределительное устройство выполнено с возможностью задействования пускового клапана дополнительной линии после задействования пускового клапана дополнительной части источника давления и уменьшения расхода воздуха в помещение до допустимой величины.

Благодаря наличию указанных отличительных признаков в совокупности с известными достигается следующий технический результат: обеспечивается быстрое включение устройства спасения людей в помещении при загрязнении внешнего воздуха независимо от атмосферных условий, направления ветра и при его отсутствии, а также исключается необходимость выполнения подготовительных работ службой спасения снаружи помещения. Дополнительно обеспечивается возможность автоматического регулирования расхода чистого воздуха в помещение. Увеличивается надежность и срок службы устройства, уменьшается объем регламентных работ, необходимых для поддержания работоспособности устройства в течение срока службы. Дополнительно благодаря дополнительным признакам обеспечивается увеличение времени защиты.

Предложенные технические решения могут найти применение на различных народно-хозяйственных объектах для защиты жизни людей в течение нескольких часов до прихода помощи в служебных помещениях, пультовых комнатах управления производством при авариях в производственных помещениях, коммуникационных магистралях, пожарах, связанных с загрязнением воздуха снаружи помещения.

Сущность предлагаемых способа и устройства спасения людей проиллюстрирована чертежом.

Устройство спасения людей содержит источник избыточного давления чистого воздуха, который состоит из основной части и дополнительной части. Основная часть выполнена в виде баллона 1 высокого давления с зарядным краном 2. Устройство содержит линию 3 подачи чистого воздуха в служебное помещение 4, содержащее входную дверь 5 и окно 6 для вентиляции или освещения. Линия 3 подачи снабжена пусковым устройством, выполненным в виде пускового клапана 7, и дросселем 8. Баллон 1 сообщен со служебным помещением 4 посредством линии 3, для этого баллон 1 сообщен с линией 3 перед пусковым клапаном 7 и дросселем 8. Перед дросселем 8 установлен фильтр 9. Дополнительная часть источника избыточного давления выполнена в виде дополнительного баллона 10 высокого давления чистого воздуха с зарядным краном 2, сообщенного со служебным помещением 4 посредством линии 3, для чего баллон 10 сообщен линией 11 через пусковой клапан 12 с линией 3 перед дросселем 8. Линия 11 содержит дополнительный дроссель 13 и фильтр 9, установленный перед дросселем 13. Устройство спасения снабжено распределительным устройством 14 для задействования пускового клапана 12 после уменьшения расхода воздуха по линии 3 в помещение 4 до допустимой величины через определенный интервал времени после включения устройства спасения задействованием пускового клапана 7. Распределительное устройство 14 может быть исполнено различным образом, например в виде электромеханического процессора или электрического устройства с электронным процессором, определяющими требуемый интервал времени для включения клапана 12, или в виде электрического устройства с использованием датчика расхода воздуха или с использованием сигнализаторов уменьшения давления воздуха в баллоне 1 или в линии 3, соответствующих допустимому уменьшению расхода чистого воздуха в помещение 4. Линия 3 перед дросселем 8 сообщена с помещением 4, по крайней мере, одной дополнительной линией 15, содержащей пусковой клапан 16 и дроссель 17. При этом распределительное устройство 14 выполнено с возможностью задействования пускового клапана 16 после задействования пускового клапана 12 дополнительной части источника давления и уменьшения расхода воздуха по линии 3 в помещение 4 до допустимой величины.

Устройство работает следующим образом. Предварительно заряженные через зарядные краны 2 от компрессора высокого давления (не показан) чистым воздухом баллоны 1 и 10 обеспечивают постоянную готовность устройства к подаче чистого воздуха в помещение 4. При возникновении опасности загрязнения воздуха снаружи помещения 4 обслуживающий персонал, например оператор в пультовой управления технологическим процессом, осуществляет перекрытие двери 5 и окна 6. Для реализации способа по п.1 или п.2 достаточно открыть зарядный кран 2 баллона 1 основной части или 10 дополнительной части источника давления, открывая проход чистого воздуха в помещение 4, обеспечивая его наддув до избыточного давления по отношению к давлению снаружи помещения 4. Избыточное давление может контролироваться по барометру в помещении 4 (не показан). При уменьшении расхода воздуха в помещение 4 и связанного с этим избыточного давления в помещении 4 до минимального допустимого значения (определяется погрешностями измерения давления внутри и снаружи помещения 4) увеличивают степень открытия зарядных кранов 2. Объем баллонов 1 и 10 выбирается таким, чтобы интервал времени от задействования зарядных кранов 2 до выравнивания давления в помещении 4 с атмосферным был достаточным для организации спасения людей. Работа устройства с автоматическим регулированием расхода чистого воздуха в помещение 4 после перекрытия двери 5 и окна 6 обеспечивается нажатием кнопки «Пуск» на распределительном устройстве 14, при этом задействуется пусковой клапан 7 и чистый воздух из баллона 1 по линии 3 проходит через фильтр 9 и дроссель 8 в помещение 4. В начальный момент подачи воздуха при максимальном давлении в баллоне 1 через дроссель 8 в помещение 4 поступает максимальный расход воздуха, который в течение времени уменьшается одновременно с уменьшением давления в баллоне 1. При этом первоначально давление в помещении 4 увеличивается до избыточного по отношению к атмосферному, а впоследствии уменьшается до атмосферного давления благодаря уменьшению расхода воздуха в помещении 4 с уменьшением давления в баллоне 1 и утечкам через щели двери 5 и окно 6. Величина дросселя 8 выбирается из условия, чтобы скорость повышения давления в помещении 4 была безопасной для здоровья людей. Наличие дросселя 8 гарантирует определенную величину повышения давления в помещении 4, не зависящую от человеческого фактора. После уменьшения расхода воздуха в помещении 4 до допустимой величины распределительное устройство 14 обеспечивает задействование пускового клапана 12 дополнительной части источника избыточного давления, при этом воздух высокого давления из баллона 10 по линии 11 через фильтр 9, дроссель 13 и линию 3 поступает в баллон 1, давление в баллонах 1 и 10 выравнивается до промежуточного значения между максимальным в баллоне 10 и минимальным в баллоне 1, в результате повышается давление перед дросселем 8 и, соответственно, увеличивает расход воздуха в помещение 4 больше минимального допустимого значения, что и обеспечивает дальнейшую продолжительность работы устройства. Дроссель 13 улучшает динамические характеристики устройства, обеспечивая плавное выравнивание давления в баллонах 1 и 10 и исключая резкое повышение расхода воздуха в помещение 4 по линии 3 через дроссель 8. Распределительное устройство 14 в совокупности с пусковым клапаном 7 и 12 обеспечивает возможность автоматического регулирования расхода чистого воздуха по линии 3 в помещение 4. Благодаря отсутствию в устройстве спасения при подаче воздуха движущихся механических частей, сложных агрегатов устройство спасения характеризуется конструктивной простотой, соответственно, повышенной надежностью, увеличенным сроком службы и не требует большого объема регламентных работ. Дополнительно распределительное устройство 14 через определенный интервал времени после задействования пускового клапана 12 дополнительной части источника давления и повторного уменьшения расхода воздуха в помещение 4 по линии 3 до допустимой величины обеспечивает задействование пускового клапана 16 в дополнительной линии 15, и воздух из баллонов 1 и 10 по дополнительной линии 15 через дроссель 17 поступает в помещение 4, дополняя расход воздуха в помещение 4 по линии 3 через дроссель 8, что дополнительно увеличивает продолжительность эффективной работы устройства спасения. При наличии нескольких дополнительных линий подачи чистого воздуха в помещение 4, содержащих пусковой клапан и дроссель (не показаны), распределительное устройство 14 через дополнительные промежутки времени подключает очередной клапан расхода в соответствии с очередным уменьшением расхода чистого воздуха в помещение 4. Благодаря подключению дополнительного расхода воздуха в помещении 4 по дополнительной линии 15 через дроссель 17 обеспечивается также и возможность уменьшения проходного сечения дросселя 8 и первоначального расхода воздуха в помещение 4 по линии 3 через дроссель 8. Таким образом, наличие, по крайней мере, одной дополнительной линии 15 позволяет путем подбора дросселей 8 и 17 уменьшить рабочий диапазон разброса расхода воздуха и, соответственно, уменьшить максимальную величину давления в помещении 4, при этом также уменьшаются и потери (расход) воздуха через уплотнения двери 5 и окна 6, что дополнительно обеспечивает увеличение времени эффективной защиты людей в помещении 4. Фильтры 9 защищают дроссели 8 и 13 от засорения твердыми частицами при коррозии элементов конструкции устройства спасения или от засорения частицами льда при уменьшении температуры воздуха в баллонах 1 и 10 и замерзании содержащейся в воздухе воды. Таким образом, фильтры 9 способствуют сохранению стабильной расходной характеристики устройства спасения и увеличению его срока службы.

1. Способ спасения людей в помещении при загрязнении внешнего воздуха, заключающийся в задействовании пускового устройства и подаче в помещение чистого воздуха избыточного давления через линию подачи, отличающийся тем, что до подачи в помещение чистого воздуха его предварительно заряжают в емкость высокого давления.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при подаче воздуха из емкости высокого давления посредством регулирующего устройства поддерживают требуемый расход.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что при уменьшении расхода воздуха до допустимой величины к линии подачи подключают дополнительную емкость высокого давления.

4. Устройство спасения людей в помещении при загрязнении внешнего воздуха, содержащее источник избыточного давления чистого воздуха, сообщенный с помещением посредством линии подачи, снабженной пусковым устройством, отличающееся тем, что линия подачи снабжена дросселем, пусковое устройство подачи воздуха выполнено в виде пускового клапана, источник избыточного давления чистого воздуха состоит из основной и по крайней мере одной дополнительной частей, каждая из которых выполнена в виде не менее чем одного предварительно заряженного баллона высокого давления с зарядным краном, при этом основная часть сообщена с линией подачи перед пусковым клапаном и дросселем, дополнительная часть сообщена с линией подачи перед дросселем через собственный пусковой клапан, а устройство спасения содержит распределительное устройство для задействования пускового клапана дополнительной части источника давления после уменьшения расхода воздуха в помещение до допустимой величины.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что линия подачи перед дросселем сообщена с помещением, по крайней мере, одной дополнительной линией, содержащей пусковой клапан и дроссель, а распределительное устройство выполнено с возможностью задействования пускового клапана дополнительной линии после задействования пускового клапана дополнительной части источника давления и уменьшения расхода воздуха в помещение до допустимой величины.