Способ инертирования для предотвращения и/или тушения пожара и система инертирования для осуществления способа

Способ инертирования для предотвращения и/или тушения пожара и система инертирования для осуществления способа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к способу инертирования для предотвращения и/или тушения пожара, в котором устанавливается и поддерживается в атмосфере закрытого помещения определенное заранее содержание кислорода, которое ниже, чем в обычном воздухе окружающей среды.

Дополнительно изобретение относится к системе инертирования для установления и/или поддержания в атмосфере закрытого помещения определенного заранее содержания кислорода, которое снижено по сравнению с обычным окружающим воздухом, при этом система инертирования содержит систему газоразделения, которая отделяет, по меньшей мере, часть кислорода из исходной газовой смеси, содержащей азот и кислород, и, таким образом, обеспечивает газовую смесь, обогащенную азотом, на выходе системы газоразделения, и при этом система инертирования содержит систему подающего трубопровода для подачи газовой смеси, обогащенной азотом, в закрытое помещение.

Система инертирования вышеупомянутого типа, в частности, относится к системе для уменьшения риска возникновения пожара и тушения пожара в защищенном помещении, подлежащим мониторингу, при этом защищенное помещение непрерывно приводится в инертное состояние с целью предотвращения пожара или управления пожаром. Принцип действия такой системы инертирования основывается на знании того, что опасности пожара можно противостоять путем непрерывного снижения концентрации кислорода в соответствующем участке до значения, например, приблизительно, 12-15% по объему в обычных случаях. При такой концентрации кислорода большинство горючих материалов не могут больше воспламеняться. Основными сферами применения являются, в частности, IT сферы, помещения для коммутации и распределения электрической энергии, закрытые производственные помещения, а также складские помещения, в которых хранятся ценные промышленные товары.

Способ, а также устройство типа, изложенного в начале, известно из печатной публикации ЕР 2204219 A1. Используется система обратного трубопровода для извлечения части воздуха из пространства закрытого помещения и подачи его в смесительную камеру. Свежий воздух добавляется к части воздуха, извлекаемого из закрытого помещения, в смесительную камеру. Полученная таким образом газовая смесь (исходная газовая смесь) подается в компрессор для сжатия и затем направляется в азотный генератор. Азотный генератор отделяет, по меньшей мере, часть кислорода из исходной газовой смеси, таким образом, обеспечивая на выходе газовую смесь, обогащенную азотом. После этого такая азотсодержащая газовая смесь подается по трубе в закрытое помещение, чтобы снизить содержание кислорода в атмосфере помещения до заранее установленного уровня инертирования или поддерживать его на заданном уровне инертирования.

На практике способ возврата воздуха с пониженным содержанием кислорода, используемый в печатной публикации ЕР 2204219 A1, чтобы обеспечить более эффективное генерирование азота с целью защиты от пожара, предусматривает способ возврата, который оптимально возможным образом адаптирован к используемой системе газоразделения. В частности, следует принять меры, чтобы исходная газовая смесь в смесительной камере всегда находилась в оптимизированном состоянии для системы газоразделения, которая подлежит применению. Это требование особенно применимо, если множество азотных генераторов с соответственно связанными компрессорами применяются в качестве системы газоразделения. Затем следует принять меры, чтобы соответствующее всасывающее действие каждого отдельного азотного генератора не оказывало влияния на другие азотные генераторы. Следует обратить внимание, что азотный генератор, который использует мембранную технологию для разделения газов, должен выполнять постоянное всасывающее действие. С другой стороны, если используется азотный генератор, который применяет вышеупомянутую PSA-технологию или вышеупомянутую VPSA-технологию для разделения газов, необходимо учитывать тот факт, что азотный генератор может работать с импульсным всасывающим действием.

Особенно на территориях большого объема, например, складах, часто желательно использовать множество азотных генераторов, расположенных параллельно для установления и поддержания заданного или определяемого заранее уровня инертирования, при этом может случиться так, что азотные генераторы основаны на различных технологиях разделения газов. Такой случай требует наличия дорогой и независимой линии возврата для каждого азотного генератора из замкнутого помещения к соответствующему азотному генератору, чтобы обеспечить оптимальную работу каждого азотного генератора. Такое требование приводит к относительно сложной конструкции системы инертирования.

Начиная с изложенной проблемы, настоящее изобретение основано на задаче дополнительной разработки системы инертирования, известной из печатной публикации ЕР 2204219 A1, соответственно, способа инертирования, известного из печатной публикации ЕР 2204219 A1, чтобы заданный уровень инертирования можно было бы установить в замкнутом помещении по возможности простейшим, но наиболее эффективным образом.

В соответствии с первым аспектом изобретения, относящегося к способу инертирования в смесительной камере, предусматривается исходная газовая смесь, содержащая кислород, азот и другие применяемые компоненты, причем система газоразделения отделяет, по меньшей мере, часть кислорода из предоставленной исходной газовой смеси и, таким образом, газовая смесь, обогащенная азотом, предоставляется на выходе системы газоразделения, и причем газовая смесь, обогащенная азотом, подается по трубе в атмосферу закрытого помещения. Предусматривается система обратного трубопровода, соединяющая закрытое помещение со смесительной камерой, для подачи исходной газовой смеси, причем дополнительно предусматривается вентиляционный механизм для извлечения части окружающего воздуха из закрытого помещения, предпочтительно регулированным образом, и подачи его в смесительную камеру, причем извлеченная из помещения часть воздуха смешивается со свежим воздухом, предпочтительно регулированным образом, посредством вентиляционного механизма, предусмотренного в системе трубопровода для подачи свежего воздуха, соединенной со смесительной камерой.

Дополнительный аспект изобретения в отношении способа предусматривает, что вентиляционный механизм, установленный в системе обратного подающего трубопровода, регулируется таким образом, чтобы объем воздуха, извлекаемого из помещения в единицу времени, и подаваемого в смесительную камеру, был установлен таким, чтобы разность между давлением, превалирующим в смесительной камере, и давлением внешней окружающей среды не превышала заданный или определяемый заранее верхний порог, и также не достигала заданный или определяемый заранее нижний порог.

Дополнительный аспект изобретения в отношении способа предусматривает, что вентиляционный механизм, установленный в системе трубопровода для подачи свежего воздуха, регулируется таким образом, чтобы объем свежего воздуха, смешенного с объемом воздуха, извлекаемого из помещения, был установлен таким, чтобы разность между давлением, превалирующим в смесительной камере, и давлением внешней окружающей среды не превышала заданный или определяемый заранее верхний порог, и также не достигала заданный или определяемый заранее нижний порог.

Дополнительный аспект изобретения в отношении системы инертирования предусматривает, что система инертирования дополнительно содержит смесительную камеру, предпочтительно, смесительную камеру, выполненную в виде смесительной трубки, которая служит для получения исходной газовой смеси, причем первая система трубопровода открывается в смесительную камеру, при этом часть воздуха из закрытого помещения извлекается и направляется в смесительную камеру через первую систему трубопровода, и причем вторая система трубопровода открывается в смесительную камеру, при этом свежий воздух подается в смесительную камеру через вторую систему трубопровода.

Дополнительный аспект изобретения в отношении системы инертирования предусматривает, что система инертирования дополнительно содержит первый вентиляционный механизм, регулируемый блоком управления в первой системе трубопровода, и второй вентиляционный механизм, регулируемый блоком управления во второй системе трубопровода.

Дополнительный аспект изобретения в отношении системы инертирования предусматривает, что блок управления системы инертирования выполнен с возможностью регулирования первого вентиляционного механизма таким образом, чтобы количество воздуха, извлекаемого из помещения в единицу времени, и подаваемого в смесительную камеру посредством упомянутого первого вентиляционного механизма, можно установить таким, чтобы разность между давлением, превалирующим в смесительной камере, и давлением внешней окружающей среды не превышала заданный или определяемый заранее верхний порог, и также не достигала заданный или определяемый заранее нижний порог.

Дополнительный аспект изобретения в отношении системы инертирования предусматривает, что блок управления системы инертирования выполнен с возможностью регулирования второго вентиляционного механизма таким образом, чтобы объем свежего воздуха, смешенного с воздухом, извлекаемым из помещения в единицу времени посредством упомянутого второго вентиляционного механизма, можно установить таким, чтобы разность между давлением, превалирующим в смесительной камере, и давлением внешней окружающей среды не превышала заданный или определяемый заранее верхний порог, и также не достигала заданный или определяемый заранее нижний порог.

Дополнительный аспект изобретения в отношении системы инертирования предусматривает, что система инертирования содержит блок управления, который выполнен с возможностью регулирования системы газоразделения, чтобы остаточное содержание кислорода в газовой смеси, обогащенной азотом, изменялось в функции от содержания кислорода, превалирующего в атмосфере закрытого помещения в соответствующий момент.

Результирующий или тушащий пожар эффект данного способа инертирования основан на принципе замещения кислорода. Общеизвестно, что обычный воздух окружающей среды состоит из примерно 21% кислорода по объему, примерно 78% азота по объему и примерно 1% по объему других газов. Чтобы эффективно снизить риск возгорания в закрытом помещении, концентрация кислорода в соответствующем помещении снижается введением инертного газа, например, азота. Для большинства сухих веществ известно, что эффект пожаротушения возникает, когда процентное содержание кислорода падает ниже 15% по объему. В зависимости от горючих материалов, находящихся в защищенном помещении, может стать необходимым дополнительное снижение процентного содержания кислорода, например, до 12%. Следовательно, непрерывное приведение защищенного помещения в инертное состояние будет также эффективно минимизировать риск возгорания в защищенном помещении.

В способе и, соответственно, в системе согласно изобретению используется знание того, что чистота азота азотсодержащей газовой смеси, полученной на выходе системы газоразделения, соответственно, остаточное содержание кислорода азотсодержащей газовой смеси, полученной на выходе системы газоразделения, воздействует на так называемое «время откачки». Термин «время откачки» относится к длительности времени, необходимого для установления заранее определенного уровня инертирования в атмосфере закрытого помещения.

Специальные знания, используемые в этом случае, заключаются в том, что с увеличением чистоты азота воздушный коэффициент системы газоотделения повышается экспоненциально.

Термин «воздушный коэффициент» относится к соотношению объема исходной газовой смеси, поступающей в систему газоразделения в единицу времени, к объему азотсодержащего газа, полученного на выходе системы газоразделения в единицу времени. Азотный генератор обычно позволяет сделать произвольный выбор чистоты азота, требуемой на выходе системы газоразделения, при этом это значение можно установить в самом азотном генераторе. Вообще говоря, чем ниже установлена чистота азота, тем ниже будут эксплуатационные расходы для азотного генератора. В частности, компрессору потребуется работать в течение сравнительно короткого периода времени, для получения азотсодержащей смеси при установлении чистоты азота в выходном отверстии системы газоразделения.

В отношении расходов, произведенных с целью работы системы инертирования по инертированию помещения, следует принять во внимание другие дополнительные факторы. Сюда, в частности входят факторы очистки, вовлеченные в замещение кислорода в атмосфере закрытого помещения посредством газовой смеси, обогащенной азотом, полученной в выходном отверстии системы газоразделения до достижения и, соответственно, поддержания заданного уровня инертирования. Эти факторы очистки, в частности, включают в себя количество азотсодержащего газа, вырабатываемого системой газоотделения в единицу времени, пространственный объем закрытого помещения и разность между содержанием кислорода, превалирующего в атмосфере закрытого помещения в этот соответствующий момент, и содержанием кислорода, соответствующим заданному уровню инертирования. Таким образом, следует принять во внимание, что с точки зрения времени откачки чистота азота газовой смеси, полученной на выходе системы газоразделения, соответственно, остаточное содержание кислорода азотсодержащей газовой смеси, подобным образом играет решающую роль, поскольку операция очистки производится тем быстрее, чем ниже остаточное содержание кислорода в азотсодержащей газовой смеси.

Под используемым термином «система газоразделения» следует понимать систему, которая может осуществлять разделение исходной газовой смеси, содержащей, по меньшей мере, компоненты «кислород» и «азот» на газ, обогащенный кислородом, а также газ, обогащенный азотом. Функционирование такой системы газоразделения обычно основано на действии мембран газоразделения. Система газоразделения, используемая в настоящем изобретении, главным образом выполнена с возможностью отделения кислорода от исходной газовой смеси. Такой тип системы газоразделения часто именуется «азотный генератор».

Такой тип системы газоразделения использует мембранный модуль или, например, подобное устройство, при этом различные компоненты, содержащиеся в исходной газовой смеси (например, кислород, азот, благородные газы и т.д.) диффундируют через мембрану с различными скоростями, основанными на их молекулярной структуре. В качестве мембраны можно использовать полую волоконную мембрану. Кислород, двуокись углерода и водород имеют высокую скорость диффузии и поэтому выходят из исходной газовой смеси относительно быстро, проходя через мембранный модуль. Дзот, имеющий низкую скорость диффузии, просачивается через полую волоконную мембрану мембранного модуля очень медленно и поэтому концентрируется, проходя через упомянутую полую волоконную мембрану/мембранный модуль. Чистота азота, соответственно, остаточное содержание кислорода газовой смеси, возбуждающей систему газоразделения, определяется скоростью потока. Изменение давления и объемной скорости потока позволяет регулировать систему газоразделения на требуемую чистоту азота и необходимый объем азота. Конкретно, чистота азота регулируется скоростью, с которой газ проходит через мембрану (время пребывания).

Отделенная газовая смесь, обогащенная кислородом, обычно концентрируется и выпускается в окружающую среду при атмосферном давлении. Сжатая газовая смесь, обогащенная азотом, обеспечивается в выходном отверстии системы газоразделения. Анализ газового состава продукта производится путем измерения остаточного содержания кислорода в процентах по объему. Содержание азота определяется вычитанием измеренного остаточного содержания кислорода из 100%. Таким образом, следует принять во внимание, что, хотя это значение определено как содержание азота или чистота азота, это фактически является инертным содержанием, так как этот компонент состоит не только из азота, но также из других газовых компонентов, например, благородных газов.

Обычно в систему газоразделения, соответственно, в азотный генератор, подается сжатый воздух, который очищен расположенными выше фильтрующими устройствами. В принципе можно использовать процесс изменения давления (PSA технология), используя два молекулярных сита для вырабатывания газа, обогащенного азотом, при этом два сита попеременно переключаются из режима фильтрации в режим регенерации, тем самым выпуская поток газа, обогащенного азотом.

Пока нет необходимости иметь непрерывный поток газа, обогащенного азотом, можно также использовать одно молекулярное сито, которое попеременно переключается в режим адсорбции при прикладывании давления, в течение которого на выходе вырабатывается газ, обогащенный азотом, после этого переключается в режим десорбции при более низком давлении, во время которого воздух, обогащенный кислородом, может очищаться вблизи молекулярного сита.

Если азотный генератор использует, например, мембранную технологию, в процессе используются общие знания того, что различные газы диффундируют через материалы с различной скоростью. В случае азотных генераторов различные скорости диффузии главных компонентов воздуха, т.е. азота, кислорода и водяного пара, используются для генерирования потока азота, соответственно, воздуха, обогащенного азотом. Подробно, чтобы технически реализовать азотный генератор, основанный на мембранной технологии, на внешние поверхности полых волоконных мембран наносится сепарационный материал, через который могут легко диффундировать водяной пар и кислород, но который допускает только низкую скорость диффузии для азота. Когда воздух протекает через внутреннюю часть такого обработанного полого волокна, водяной пар и кислород быстро диффундируют наружу через стенку полого волокна, в то время как азот в значительной части задерживается внутри волокна, так что сильная концентрация азота возрастает во время прохода через полое волокно. Эффективность такого разделительного процесса в значительной степени зависит от скорости потока в волокне и перепада давления у стенки полого волокна. С уменьшением скорости потока и/или при более высоком перепаде давления между внутренней и внешней частями полой волоконной мембраны, чистота получающегося в результате потока азота увеличивается. Вообще говоря, азотный генератор, основанный на мембранной технологии, может регулировать степень азотирования азотсодержащего воздуха, вырабатываемого азотным генератором в функции от времени пребывания сжатого воздуха, вырабатываемого источником сжатого воздуха, в системе сжатого воздуха азотного генератора.

С другой стороны, если азотный генератор основан, например, на технологии PSA, специально обработанный активированный древесный уголь использует различные скорости связывания атмосферного кислорода и атмосферного азота. Используемая структура активированного древесного угля, таким образом, изменяется, чтобы большое количество микропор и субмикропор (d<1 нм) распространялось по чрезвычайно большой площади поверхности. При таком размере пор молекулы кислорода воздуха диффундируют в поры значительно быстрее, чем молекулы азота, чтобы воздух вблизи активированного древесного угля обогащался азотом. Таким образом, азотный генератор, основанный на технологии PSA, как и азотный генератор, основанный на мембранной технологии, может регулировать степень азотирования азотсодержащего воздуха, вырабатываемого азотным генератором в функции времени пребывания сжатого воздуха, вырабатываемого источником сжатого воздуха, в системе сжатого воздуха азотного генератора.

Как описано выше, эти типы азотных генераторов, основанных на технологии PSA, должны попеременно работать в режиме адсорбции и режиме десорбции, при этом давление следует прикладывать к молекулярному ситу в режиме адсорбции (режим фильтрации), чтобы обеспечить достаточную диффузию молекул кислорода в поры активированного древесного угля (углеродные гранулы) для генерирования процесса. В сравнении с более высоким давлением сита в отношении давления окружающей среды во время фазы адсорбции, давление снижается во время последующей фазы десорбции (фаза очистки или регенерации), чтобы обеспечить эффективную чистку углеродных гранул.

Стандартные PSA азотные генераторы, которые по этой причине также называются адсорбционными генераторами с переменным давлением, используют уровень давления, в значительной степени соответствующий давлению окружающей среды во время цикла регенерации (фаза десорбции). По сравнению с такими стандартными адсорбционными генераторами, так называемые адсорбционные генераторы с переменным вакуумметрическим давлением (VPSA технология) имеют более сложную конфигурацию, их десорбционный процесс усиливается, соответственно сокращается тем, что не только давление уменьшается до уровня давления окружающей среды, но также давление, приближающееся к уровню вакуумметрического давления, которое ниже, чем давление окружающей среды, активно устанавливается вблизи молекулярного сита, которое должно быть регенерировано. Для этого необходимо обеспечить, в дополнение к повышенному уровню вакуумметрического давления, вырабатываемого компрессором, также соответствующее пониженное давление, приближающееся к уровню давления, для которого обычно необходим источник вакуума. Такой источник вакуума может быть выполнен, например, в виде вакуумного насоса.

Как указано выше, в решении согласно изобретению используется знание того, что, с одной стороны, воздушный коэффициент системы газоразделения увеличивается экспоненциально с повышением чистоты азота, а с другой стороны, чтобы установить заданный уровень инертирования, компрессор, используемый в системе инертирования, должен работать в течение более длительного периода времени, чем меньше разность между содержанием кислорода, превалирующего в атмосфере закрытого помещения в соответствующий момент, и остаточным содержанием кислорода в азотсодержащей газовой смеси. Таким образом, следует принять во внимание, что потребление энергии системой инертирования прямо пропорционально длительности времени, которое занимает процесс откачки, чтобы привести помещение в инертное состояние, либо при установлении в помещении постоянного остаточного содержания кислорода, либо при уменьшении до нового пониженного уровня, поскольку расположенный выше компрессор системы газоразделения приводится в рабочее состояние цифровым управлением при оптимальной эффективности.

Следовательно, остается отметить, что - если для чистоты азота выбирается низкое значение, например, только 90% по объему - система инертного газа должна работать в течение относительно длительного периода времени, чтобы установить уровень инертирования. Стоит только значению чистоты азота повыситься, например, до 95% по объему, разность между содержанием кислорода уровня инертирования, который следует установить, и остаточным содержанием кислорода газовой смеси, полученной в выходном отверстии газоразделительной системы, также увеличится, что, таким образом, снижает продолжительность работы, которая требуется компрессору, чтобы установить уровень инертирования, и, следовательно, уменьшает потребление энергии системой инертирования. Однако, обстоятельство увеличения чистоты азота на выходе системы газоразделения также неизбежно повышает воздушный коэффициент. Обстоятельство оказывает негативное воздействие на продолжительность работы компрессора, необходимую для установления уровня инертирования, соответственно, потребление энергии системой инертирования. Это негативное воздействие превалирует, если повышение воздушного коэффициента в силу повышения чистоты азота становится заметным.

В отличие от обычных систем, известных из предшествующего уровня техники, в которых выбирается постоянное значение чистоты азота газоразделительной системы, настоящее изобретение основано на системе инертирования, в которой, когда закрытое помещение приводится в инертное состояние, содержание остаточного кислорода, полученного в выходном отверстии системы газоразделения, и газовой смеси, обогащенной азотом, предпочтительно автоматически или селективно регулируется к содержанию кислорода, превалирующего в этот соответствующий момент в атмосфере закрытого помещения, чтобы, таким образом, установить значение чистоты азота системы газоразделения, которое оптимизируется с точки зрения необходимого времени.

Используемая фраза «значение чистоты азота, оптимизированное по времени», относится к чистоте азота системы газоразделения, соответственно, содержанию кислорода на выходе системы газоразделения и газовой смеси, обогащенной азотом, при которых определенная система инертирования, в которой объем азотсодержащей газовой смеси, предусмотренный в единицу времени, является постоянным, предполагает минимальный период времени для понижения текущего содержания кислорода до заранее заданного содержания кислорода, соответствующего данному уровню инертирования.

Имеется возможность установить объем воздуха помещения, извлекаемого из помещения в единицу времени, и подаваемого на смесительную камеру, и/или объем свежего воздуха, добавленного к части воздуха, извлекаемого из помещения в единицу времени, чтобы разность между давлением, превалирующим в смесительной камере, и атмосферным давлением не превышала заданный или определяемый заранее верхний порог, и также не достигала заданный или определяемый заранее нижний порог, обеспечивала, чтобы исходная газовая смесь, полученная на выходе смесительной камеры, всегда находилась в определенном состоянии и была оптимально адаптирована к системе газоразделения. В частности, решение согласно изобретению позволяет системе газоразделения использовать множество азотных генераторов, при этом множество азотных генераторов также могут быть основаны на различных технологиях разделения газов. Решением в соответствии с изобретением особенно предусматривается то, что соответствующее всасывающее действие множества применяемых азотных генераторов не будет мешать другим предусмотренным азотным генераторам. Следовательно, решение согласно изобретению вполне подходит для применения в качестве системы пожаротушения или средства предотвращения пожара в помещениях большого размера, например, складах, путем использования многочисленных и потенциально различных азотных генераторов для разделения газов, не требуя дорогостоящего, независимого и регулируемого обратного трубопровода для каждого азотного генератора из защищенного помещения к соответствующему азотному генератору. Соответственно, адаптированный обратный способ, предложенный решением согласно изобретению, устраняет увеличенные расходы при реализации системы инертирования согласно изобретению.

В частности, решение согласно изобретению также снижает эксплуатационные расходы, требуемые для обеспечения эффекта инертирования простым для реализации, но эффективным образом, в частности, в относительно больших по объему помещениях, например, складах.

Дополнительный аспект изобретения предусматривает верхний предел перепада давления в 1,0 мбар, предпочтительно, 0,5 мбар, при этом низкий порог перепада давления предпочтительно составляет 0,0 мбар. Наличие разности между давлением, превалирующим в смесительной камере, и внешним атмосферным давлением, находящимся в пределах указанного диапазона, всегда гарантирует, что соответствующее всасывающее действие применяемых азотных генераторов (постоянное всасывающее действие азотного генератора, который использует мембранную технологию для разделения газов или импульсное всасывающее действие азотного генератора, который использует технологию PSA или VPSA для разделения газов) не будет мешающим действием. Конечно, возможны другие значения для верхнего и/или нижнего порога.

Дополнительный аспект изобретения предусматривает регулируемый блоком управления первый вентиляционный механизм в первой системе трубопровода, через который часть воздуха, содержащегося внутри закрытого помещения, извлекается из помещения регулируемым блоком управления образом и направляется в смесительную камеру. Дополнительным преимуществом является наличие второго регулируемого блоком управления вентиляционного механизма во второй системе трубопровода, через которую свежий воздух подается в смесительную камеру регулируемым образом. Следовательно, блок управления должен быть выполнен с возможностью управления первым и/или вторым вентиляционным механизмом, чтобы объем воздуха, извлекаемого из помещения в единицу времени, был идентичен объему газовой смеси, обогащенной азотом, которая подается в атмосферу закрытого помещения в единицу времени. Наличие соответствующим образом регулируемых вентиляционных механизмов может дополнительно поддерживать разность между давлением, превалирующим в смесительной камере, и давлением внешней окружающей среды (в пределах определенного диапазона) заданного или определяемого заранее значения простым для реализации, но эффективным образом. Таким образом, гарантируется, что исходная газовая смесь предоставляется для используемых соответствующим образом азотных генераторов газоразделительной системы в оптимально адаптированном состоянии.

В соответствии с дополнительным аспектом изобретения, объем свежего воздуха, который смешивается с воздухом, извлекаемым из помещения, в смесительной камере в единицу времени, выбирается таким, чтобы объем воздуха, извлекаемый из помещения в единицу времени, был идентичен объему газовой смеси, обогащенной азотом, которая подается по трубе в атмосферу закрытого помещения в единицу времени. Таким образом, этим гарантируется, что не будет вырабатываться избыточное или отрицательное давление при введении газовой смеси, обогащенной азотом, в атмосферу закрытого помещения или при выпуске/возврате воздуха из закрытого помещения, соответственно.

Чтобы получить исходную газовую смесь, дополнительная особенность изобретения предусматривает смесительную секцию, в которую открывается первая система трубопровода, через которую часть воздуха, содержащегося в закрытом помещении, извлекается регулируемым образом, и вторая система трубопровода, с помощью которой свежий воздух подается регулируемым образом, предпочтительно, посредством Y-соединителя. Эта смесительная секция либо встроена в смесительную камеру, либо установлена выше смесительной камеры. Смесительная секция служит для смешивания воздуха, извлекаемого из закрытого помещения, с подаваемым свежим воздухом, и выполнена таким образом - для гарантии оптимального смешивания - чтобы в смесительной секции возник турбулентный поток. Для этой цели можно соответствующим образом снизить эффективное проходное сечение в смесительной камере, чтобы была установлена скорость потока свежего воздуха, вводимого в смесительную секцию, и обратного воздуха помещения, подобным образом введенного в смесительную секцию, которая больше, чем характеристическая ограничивающая скорость, зависящая от числа Рейнольдса. Альтернативно или в дополнение к этому, можно предусмотреть элементы прерывания потока в смесительной секции, чтобы возбудить турбулентный поток в упомянутой смесительной секции.

В последнем приведенном варианте, в котором смесительная секция встроена в смесительную камеру или установлена выше смесительной камеры для турбулентного смешивания воздуха, возвращенного из помещения, и подаваемого свежего воздуха, дополнительная особенность изобретения предусматривает, что смесительная секция имеет достаточно большую длину, чтобы осуществить по возможности более полное и равномерное смешивание воздуха, возвращенного из помещения, и подаваемого свежего воздуха. Особенно предпочтительно, чтобы длина смесительной секции была, по меньшей мере, в пять раз больше гидравлического диаметра смесительной камеры. Гидравлический диаметр - это теоретический размер для расчетов, связанных с трубами или каналами некруглого сечения. Данный термин позволяет производить расчеты круглых труб. Этот коэффициент в четыре раза больше проходного сечения и смоченного периметра (применяемого внутреннего и внешнего) измерительного сечения.

Дополнительный аспект изобретения предусматривает, что система газоразделения содержит, по меньшей мере, один, а предпочтительно, множество азотных генераторов, каждый связан с соответствующим компрессором, соединенным со смесительной камерой посредством системы трубопровода. Остаточное содержание кислорода, полученное в выходном отверстии азотного генератора и газовой смеси, обогащенной азотом, регулируется для каждого азотного генератора посредством блока управления. Такая реализация особенно подходит для защиты больших площадей, например, склада.

Дополнительный аспект изобретения предусматривает, что, по меньшей мере, один азотный генератор системы газоразделения, соответственно, один из множества азотных генераторов, выполнен в виде адсорбционного генератора с переменным вакуумметрическим давлением; т.е., другими словами, генератора, функционирующего в соответствии с технологией VPSA. В случае такого адсорбционного генератора с переменным вакуумметрическим давлением, система трубопровода дополнительно предусматривается между смесительной камерой и, по меньшей мере, одним входным отверстием адсорбционного генератора с переменным вакуумметрическим давлением. Регулируемый промежуточный клапан, имеющий контрольное соединение с блоком управления, активен в этой системе трубопровода. Таким образом, блок управления может осуществлять прямое регулируемое соединение между смесительной камерой и, по меньшей мере, одним входным отверстием адсорбционного генератора с переменным вакуумметрическим давлением. В сочетании со способом согласно изобретению, предусматривается, что во время фазы десорбции адсорбционного генератора с переменным вакуумметрическим давлением и, например, за несколько секунд до запланированного завершения фазы десорбции, например, за пять секунд до запланированного завершения фазы десорбции, промежуточный клапан в системе трубопровода, соединяющий смесительную камеру и азотный генератор, переходит из закрытого положения в открытое положение, открывая проход, чтобы смесительная камера была непосредственно соединена, по меньшей мере, с одним входным отверстием адсорбционного генератора с переменным вакуумметрическим давлением до завершения фазы десорбции адсорбционного генератора с переменным вакуумметрическим давлением.

Дополнительный аспект изобретения предусматривает, что азотный генератор системы газоразделения, выполненный в виде адсорбционного генератора с переменным вакуумметрическим давлением, содержит, по меньшей мере, одно входное отверстие, при этом, по меньшей мере, одно входное отверстие избирательно подсоединяется к стороне повышенного давления компрессора или стороне пониженного давления источника вакуума посредством системы трубопровода.

В соответствии с дополнительным аспектом изобретения с азотным генератором системы газоразделения, выполненного в виде адсорбционного генератора с переменным вакуумметрическим давлением, имеющего, по меньшей мере, одно входное отверстие, по меньшей мере, одно входное отверстие азотного генератора подсоединяется к стороне пониженного давления источника вакуума во время фазы десорбции.

В соответствии с дополнительным аспектом изобретения с азотным генератором системы газоразделения, выполненного в виде адсорбционного генератора с переменным вакуумметрическим да