Узел бесперебойной подачи воздуха

 

Полезная модель относится к средствам коллективной защиты органов дыхания людей в герметизированных помещениях и сооружениях от воздействия внешних вредных веществ в период их нахождения в этих помещениях или сооружениях для отдыха, медицинского обслуживания или укрытия от воздействия химических поражающих факторов в периоды чрезвычайных ситуаций террористического или техногенного характера. Она может быть использована как в быстроразвертываемых защитных сооружениях, так и в стационарных. Узел бесперебойной подачи воздуха состоит из узла подачи воздуха, представляющего собой вентилятор центробежно-осевого типа с приводом рабочего колеса от асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором, например серии АИР, отсасывающего очищенный воздух от станции очистки воздуха; воздуховода для непосредственной передачи очищенного воздуха по назначению; электроввода для обеспечения внешним электропитанием технических средств внутри защитного сооружения и электроуправления узлом подачи воздуха; блока электропитания, состоящего из преобразователя постоянного напряжения в переменное с функциями встроенного зарядного устройства и блока управления узлом подачи воздуха на базе преобразователя частоты от 0 до 200 Гц., предназначенного для дистанционного регулирования объемной подачей воздуха в защитное сооружение, и химического источника электропитания, например стартерного аккумулятора емкостью не менее 130 А*час. Бесперебойность подачи воздуха осуществляется автоматически преобразователем напряжения. При наличии внешней электросети 220 В узел подачи воздуха работает от этого электропитания через частотный преобразователь, при отключении - преобразователь напряжения автоматически переходит в режим генерации (преобразования) 12 В в

переменное 220 В, чем без остановки обеспечивает продолжение работы узла подачи воздуха от резервного химического источника электропитания. После возобновления подачи внешней электросети 220 В узел подачи воздуха вновь переходит на внешнее электропитание, после чего автоматически начинается зарядка аккумулятора до его полного восстановления.

Полезная модель относится к средствам коллективной защиты органов дыхания людей в герметизированных помещениях и сооружениях от воздействия внешних вредных веществ в период их нахождения в этих помещениях или сооружениях для отдыха, прохождения медицинского обслуживания или укрытия от воздействия химических поражающих факторов в периоды чрезвычайных ситуаций террористического или техногенного характера.

Известны узлы бесперебойной подачи воздуха, используемые в стационарных средствах коллективной защиты на основе специальных электроручных вентиляторов (Гражданская оборона. Под ред. В.Н.Завьялова, М., «Медицина» 1989 г.; Справочник проектировщика. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Часть 3. Под ред. Н.Н.Павлова и Ю.И.Шиллера. Кн. 1. М. «Стройиздат». 1992 г.). Такими вентиляторами очищенный воздух подается в защитное сооружение посредством электродвигателя при наличии электросети, при нарушении подачи внешней электросети воздух подается посредством ручного раскручивания этого вентилятора.

Недостатком таких узлов бесперебойной подачи воздуха является недостаточная надежность электроручных вентиляторов и большая физическая нагрузка на людей при ручном раскручивании электровентилятора особенно в замкнутом изолированном сооружении.

Известно средство коллективной защиты (Патент на полезную модель №65079), в котором подача очищенного воздуха осуществляется узлом бесперебойной подачи воздуха как от внешней электросети, так и от резервного химического источника электропитания. Бесперебойность подачи очищенного воздуха осуществляется блоком электропитания, состоящим из преобразователя напряжения, автоматического зарядного устройства, блока распределения электропитания узла подачи воздуха, как от внешней

электросети, так и от резервного химического источника электропитания, и блока питания и дистанционного управления объемной подачей воздуха от фильтровентиляционной станции очистки зараженного внешнего воздуха. Электроприводом узла подачи очищенного воздуха является управляемый бесконтактный электродвигатель, а воздухввод в защитное сооружение имеет дросселирующее устройство для дополнительной объемной регулировки подаваемого очищенного воздуха.

Недостатками таких узлов бесперебойной подачи воздуха являются большая стоимость управляемых бесконтактных электродвигателей из числа вентильных электродвигателей с независимым возбуждением постоянными редкоземельными магнитами (самарий-кобальт, ниодим-железо-бор или др.) и сложность, соответственно высокая стоимость, программных управляющих устройств такими электродвигателями. Кроме того, такого типа электродвигатели, имеют ограниченный предел регулировки по скорости вращения ротора, как правило не превышающий 1:2. Для узлов подачи очищенного воздуха в защитные сооружения это недостаточно, в связи с чем вынужденно предусматривается дополнительное дросселирующие устройство, изменяющие подачу воздуха, а следовательно и объемы всасывания его через фильтр очистки загрязненного воздуха. Это необходимо для продления работоспособности сорбирующих материалов фильтра, следовательно, самого фильтра. Известно, что по действующим физиологическим нормам потребность воздуха на одного человека, находящегося в герметизированном защитном сооружении составляет от 2 до 10 м3 /час., т.е. в пределах изменения объемной подачи очищенного воздуха 1:5.

Технический результат, достигаемый в заявляемой полезной модели заключается в повышении надежности и эффективности принудительной подачи воздуха в защитные герметизированные сооружения средств коллективной защиты, как в быстроразвертываемых, так и стационарных защитных сооружениях.

Указанный технический результат достигается тем, что принудительная подача очищенного воздуха от станции очистки внешнего загрязненного воздуха осуществляется узлом подачи воздуха - герметизированным вентилятором с электроприводом от общепромышленного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором, дистанционно управляемым, например, из защитного сооружения, частотной регулировкой скоростью его вращения в пределах от 0 до 200 Гц, следовательно и подачей воздуха в требуемом диапазоне без использования дополнительного дросселирующего устройства, от блока электроуправления, обеспечивающего электропитание как от основного источника - внешняя электросеть (промышленная сеть или автономная электростанция), так и от резервного источника электропитания - химический источник, например аккумуляторные батареи, что комплексно объединяется в узел бесперебойной подачи воздуха. Это позволяет снизить стоимость узла бесперебойной подачи воздуха за счет упрощения набора технических средств, использования более дешевых электродвигателей узла подачи воздуха и освоенных промышленностью частотных преобразователей для управления ими в широких диапазонах регулировки скорости вращения.

Принципиальная модель узла бесперебойной подачи воздуха изображена на Фиг.1. В состав этой модели входит следующее: узел подачи воздуха 1, представляющий собой вентилятор центробежно-осевого типа с приводом рабочего колеса от асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором, например серии АИР, отсасывающий очищенный воздух от станции очистки воздуха; воздуховвод 2 для непосредственной передачи очищенного воздуха в защитное сооружение по назначению; электроввод 3 для обеспечения внешним электропитанием технических средств внутри защитного сооружения и электроуправления узлом подачи воздуха 1; блок электропитания 4, состоящий из преобразователя напряжения 5 постоянного тока (например 12 В) в переменное 220 В, совмещающего, в том числе, функции автоматического зарядного устройства химического источника резервного электропитания (например, преобразователь МАП «Энергия») и

блока управления 6 узлом подачи воздуха 1 на базе преобразователя частоты (0...200 Гц), предназначенного для регулируемых приводов на основе асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором (например типа E2-MINI), и резервный химический источник электропитания 9 (например стартерный аккумулятор 6СТ-132АПЗ или 6СТ-190АПЗ).

Работа узла бесперебойной подачи воздуха осуществляется следующим образом.

Внешнее электропитание 220 В 50-60 Гц. от промышленной сети 7 или автономной электростанции передается через герметичный электроввод 3 к блоку электропитания 4 непосредственно через преобразователь напряжения 5, связанного зажимами 8 с резервным химическим источником электропитания 9 (аккумулятором). От этого же преобразователя 5, через выходную розетку 10 220 В, электропитание передается к блоку управления узлом подачи воздуха 6 на базе частотного преобразователя, а от него - непосредственно через электроввод 3 к узлу подачи воздуха 1.

При включении блока преобразования напряжения 5 (блок преобразования подключен к внешней электросети и резервному источнику электропитания) подается электропитание 220 В на блок управления узлом подачи воздуха 6 через частотный преобразователь. После настройки величины управляющей электродвигателем узла подачи воздуха частоты и запуска преобразователя начинается подача очищенного воздуха от узла подачи воздуха 1.

Бесперебойность подачи очищенного воздуха в защитное сооружение обеспечивается преобразователем напряжения 5. При наличии внешней электросети 220 В это электропитание непосредственно передается на блок управления узлом подачи воздуха 1, обеспечивая его работу. При прекращении подачи электропитания от внешней электросети 220 В преобразователь напряжения 5 (например МАП «Энергия») автоматически переходит в режим генерации (преобразования) постоянного напряжения (например 12 В) в переменное 220 В, и работа узла подачи воздуха 1

автоматически продолжается без остановки, но уже от резервного источника электропитания 9 на предварительно настроенной управляющей частоте.

Время работы узла подачи воздуха 1 от резервного источника электропитания 9 определяется емкостью аккумулятора и фактической нагрузкой узла подачи воздуха 1, которая может регулироваться дистанционно изменением величины управляющей частоты от блока управления узлом подачи воздуха 6, следовательно скоростью вращения электродвигателя узла подачи воздуха 1 и, соответственно, нагрузкой.

После возобновления подачи внешнего электропитания 220 В, преобразователь напряжения вновь автоматически обеспечивает подачу этого электропитания 220 В на блок управления узлом подачи воздуха 1 и автоматически начинается заряд резервного источника электропитания 9 (аккумулятора) для его восстановления. Заряд автоматически прекращается после восстановления аккумулятора.

1. Узел бесперебойной подачи воздуха, состоящий из узла подачи воздуха, воздуховвода, электроввода, блока электропитания и химического источника электропитания, отличающийся тем, что управление электроприводом узла подачи воздуха осуществляется блоком управления на основе частотного преобразователя с регулируемой частотой до 200 Гц.

2. Узел по п.1, отличающийся тем, что регулируемым электроприводом узла подачи воздуха является общепромышленный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, управляемый частотным преобразователем.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии получения мазутных топлив и обработке вязких нефтепродуктов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и топливной промышленности

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано в комплексах связи

Полезная модель относится к электротехнике, а точнее, к устройствам заряда химических источников тока, и может быть использовано для заряда аккумуляторов, преимущественно, никель-кадмиевых и никель-металлгидридных герметичных цилиндрических, и защиты их от перегрузок, которые могут возникать в процессе эксплуатации этих изделий
Наверх