что такое регенерация воздуха
регенерация воздуха
Смотреть что такое «регенерация воздуха» в других словарях:
РЕГЕНЕРАЦИЯ ВОЗДУХА НА ПОДВОДНЫХ ЛОДКАХ — очистка воздуха помощью специальных приборов при нахождении лодки под водой. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь
Регенерация (значения) — Регенерация восстановление: Регенерация свойство всех живых организмов со временем восстанавливать повреждённые ткани, а иногда и целые потерянные органы. Также восстановление целого организма из его искусственно отделённого фрагмента … Википедия
Регенерация — 1) восстановление с помощью определенных физико химических процессов исходных состава и свойств отработанных продуктов для повторного их использования. В военном деле широкое распространение получила регенерация воздуха (особенно на подводных… … Морской словарь
РЕГЕНЕРАЦИЯ — (поздн. лат., от лат. re опять, вновь, и genus, eris род, поколение). Возрождение, возобновление, восстановление того, что было разрушено. В фигуральном значении: перемена к лучшему. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка.… … Словарь иностранных слов русского языка
РЕГЕНЕРАЦИЯ — (1) восстановление исходных свойств и состава отработавших материалов (воды, воздуха, масел, резины и др.) для их повторного использования. Осуществляется с помощью определённых физ. хим. процессов в специальных устройствах регенераторах. Широко… … Большая политехническая энциклопедия
РЕГЕНЕРАЦИЯ — в технике,1) возвращение отработавшему продукту исходных качеств, напр. восстановление свойств отработавшей формовочной смеси в литейном производстве, очистка отработавшего смазочного масла, превращение изношенных резиновых изделий в пластичную… … Большой Энциклопедический словарь
РЕГЕНЕРАЦИЯ — РЕГЕНЕРАЦИЯ, регенерации, мн. нет, жен. (лат. regeneratio восстановление, возвращение). 1. Нагрев газа и воздуха, поступающих в печь, отработанными продуктами горения (тех.). 2. Воспроизведение животными утерянных органов (зоол.). 3. Излучение… … Толковый словарь Ушакова
РЕГЕНЕРАЦИЯ — РЕГЕНЕРАЦИЯ, и, жен. (спец.). Восстановление, возобновление, возмещение чего н. в процессе развития, деятельности, обработки. Внутриклеточная р. Р. материалов. Р. воздуха. | прил. регенерационный, ая, ое и регенеративный, ая, ое. Толковый словарь … Толковый словарь Ожегова
РЕГЕНЕРАЦИЯ (в технике) — РЕГЕНЕРАЦИЯ, в технике, 1) возвращение отработавшему продукту исходных качеств, напр. восстановление свойств отработавшей формовочной смеси в литейном производстве, очистка отработавшего смазочного масла, превращение ؐאݐޑȐՐݐݑˑŠрезиновых изделий в … Энциклопедический словарь
РЕГЕНЕРАЦИЯ — (от позднелат. regeneratio возрождение, возобновление) в технике: восстановление с помощью определенных физико химических процессов исходного состава и свойств отработанных продуктов для повторного их использования, напр., Р. воздуха, масел,… … Российская энциклопедия по охране труда
Система вентиляции с регенерацией и рециркуляцией воздуха
В этой статье приведено описание работы регенеративной системы вентиляции в административном здании с «зимним садом» с применением системы рециркуляции воздуха и с учетом фотосинтеза растений, действие которых способно поглотить диоксид углерода и добавить в состав воздуха кислород. Работа рециркуляционной и регенеративной системы вентиляции позволяет не использовать наружный воздух для формирования требуемого газового состава воздушной среды помещений.
Рис. 1. Схема работы регенеративной системы вентиляции
За последние годы в городах в РФ имеет место ухудшение газового состава воздушной среды из-за растущего количества автомобилей, объектов теплоэнергетики и пр. В составе выбросов присутствуют различные химические соединения, в том числе и диоксид углерода. При работе механической системы вентиляции очистка наружного воздуха возможна лишь для относительно крупных пылевых и аэрозольных частиц, и газовую нагрузку не учитывают.
А концентрация диоксида углерода в окружающем здание воздухе зачастую значительно выше концентрации данного газа в чистом воздухе и в ряде ситуаций приближается или превышает ПДК, что приводит к абсурдности действия системы вентиляции, так как при этом происходит загазовывание помещений здания.
Газовый режим здания по концентрации углекислого газа определяется наличием источников углекислого газа в помещениях зданиях и концентрацией углекислого газа в наружном воздухе, а также действием воздушного режима здания, при котором потоки инфильтрующегося, эксфильтрующегося и перетекающего воздуха в здании с учетом действия приточно-вытяжной системы вентиляции, переносят диоксид углерода по помещениям здания [1, 2].
Требуется другой подход при организации системы вентиляции, в основе которого лежит регенерация внутреннего воздуха по газовому составу, что можно осуществить при рециркуляции воздуха между помещениями здания и зимним садом. В предлагаемом варианте регенеративной системы вентиляции очистка воздуха от диоксида углерода и насыщение его кислородом происходит при фотосинтезе растениями в зимнем саду, который объединен с помещениями административного здания системой рециркуляции воздуха.
Для работы регенеративной системы вентиляции необходимы источники выделения и поглощения диоксида углерода и источники выделения и поглощения кислорода, что и реализуется в здании с зимним садом. Порядок работы регенеративной системы вентиляции с рециркуляцией воздуха следующий: 1. Из всех доступных помещений административного здания воздух, насыщенный углекислым газом от дыхания людей, забирается и по воздуховодам направляется в зимний сад. 2.
Загрязненный углекислым газом воздух поступает в зимний сад, где все пространство заполнено растениями, способными поглощать углекислый газ и выделять кислород при фотосинтезе. 3. Очищенный воздух от углекислого газа и насыщенный кислородом забирается из помещения зимнего сада и по воздуховодам направляется в административное здание. 4. И далее рециркуляция повторяется в течение рабочего дня. 5.
Перемещаемый из зимнего сада воздух может иметь температуру и относительную влажность выше требуемой для человека, находящегося в помещениях административного здания, и тогда воздух охлаждается и осушается. 6. Перемещаемый из административного здания воздух в зимний сад может иметь температуру и относительную влажность воздуха ниже требуемых для нормальной жизнедеятельности растений зимнего сада, и тогда воздух нагревается и увлажняется [3].
Вопросам комфорта в помещениях зданий посвящена работа [4]. Схема организации работы системы вентиляции с регенерацией газового состава воздуха по углекислому газу представлена на рис. 1. Система рециркуляции и регенерации воздуха по концентрации углекислого газа позволяет создать требуемый газовый состав воздуха в помещениях административного здания с учетом неблагоприятных экологических факторов наружной среды.
Система рециркуляции и регенерации воздуха позволяет экономить тепловую энергию, которая используется на нагрев наружного воздуха в прямоточной приточно-вытяжной системе вентиляции в холодный период года. Система рециркуляции и регенерации воздуха позволяет утилизировать теплоизбытки образующиеся в помещениях административного здания в помещении зимнего сада, где требуется повышенный температурный режим в холодный период года.
Снижение роли прямоточной системы вентиляции позволяет не загазовывать помещения здания не только диоксидом углерода, но и другими газовыми примесями, поступающими в воздух приземного слоя атмосферы, а также пылевыми и аэрозольными частицами, что имеет важное значение для зданий расположенных в городах и особенно вблизи промпредприятий, где аварийные выбросы могут иметь место по различным причинам.
К сожалению, окупаемость системы рециркуляции и регенерации с применением зимнего сада не так очевидна, так как имеют место капитальные затраты по обустройству зимнего сада, но экологические преимущества применения предлагаемой системы для здоровья человека очевидны.
Что такое регенерация воздуха
Изобретение относится к устройствам регенерации воздуха в непригодной для дыхания атмосфере, закрытых помещениях, и может быть использовано, например, в респираторах горноспасателей.
Однако такое устройство характеризуется большой массой и объемом расходуемых продуктов. Кроме того, такие установки не могут работать в аварийных условиях отсутствия электроэнергии.
Известна также энергоустановка, содержащая водородовоздушный электрохимический генератор со щелочными топливными элементами, соединенная с емкостью с жидкими продуктами гидролиза, работающая как абсорбер диоксида углерода (патент РФ 2291524, H01M 8/06, 2005).
Данное устройство требует значительного расхода воздуха и характеризуется сложностью устройства и эксплуатации. В случае применения данного устройства для регенерации воздуха не обеспечивается кислородное питание пользователя.
Задачей изобретения является снижение массы и объема расходуемых продуктов для всей системы регенерации воздуха за счет жидкофазной генерации кислорода и поглощения диоксида углерода в емкости с жидкими продуктами гидролиза.
Технический результат изобретения заключается в обеспечении работы системы при отключении или отсутствии системы электропитания, что повышает надежность ее эксплуатации.
Технический результат достигается тем, что в системе регенерации воздуха генератор кислорода, использующий брикет надперекиси натрия, выполнен в виде аппарата Кипа, а емкость с отработанным раствором соединена с абсорбером, дополнительно система регенерации воздуха содержит снаряженный брикетом гидрида лития генератор водорода, линия отвода водорода которого соединена с топливным элементом, а емкость с отработанным раствором соединена с абсорбером.
Генераторы кислорода и водорода снабжены мешками конденсации.
Выполнение генератора кислорода, использующего брикет надперекиси натрия, в виде аппарата Кипа (Краткий политехнический словарь, М., 1956, стр. 409), обеспечивает:
— снижение массы расходуемых продуктов за счет полного выделения кислорода с единицы массы продукта и возможности использования только надперекиси натрия как наиболее емкого кислородоносителя;
— снижение объема расходуемых продуктов за счет возможности более высокой степени уплотнения и меньшей массы кислородоносителя.
Введение дополнительного снаряженного брикетом гидрида лития генератора водорода, выполненного в виде аппарата Кипа, линия отвода водорода которого соединена с топливным элементом, а емкость с отработанным раствором соединена с абсорбером обеспечивает:
— обеспечение работы системы регенерации при отсутствии внешнего электроснабжения за счет работы топливного элемента (Чирков Ю.Г. Любимое дитя электрохимии, М., Знание, 1985);
— улучшение стехиометрических характеристик установки за счет дополнительного поглощения диоксида углерода щелочным раствором, получаемым в генераторе водорода;
— упрощение конструкции за счет соединения емкости с отработанным раствором с абсорбером.
Перечисленные отличительные признаки обеспечивают снижение массы и объема расходуемых продуктов для всей системы регенерации воздуха за счет дополнительного поглощения диоксида углерода в емкости с жидкими продуктами гидролиза и обеспечивают работоспособность системы при отключении или отсутствии внешней системы электропитания, что повышает надежность ее эксплуатации.
Снабжение генераторов кислорода и водорода мешками конденсации служат для отвода тепла, обеспечивая комфортность дыхания.
На чертеже представлен общий вид заявляемого устройства.
Брикет 1 надперекиси натрия плотностью 1,65-1,91 кг/дм 3 размещен в генераторе кислорода 2. Генератор кислорода 2 в нижней части соединен с абсорбером углекислого газа 3, в верхней части с легочным автоматом 4 и водопроводом 5 с дыхательным мешком 6. Абсорбер 3 соединен в верхней части воздуховодом 7 с дыхательным мешком 6 и подающим воздуховодом 8 в нижней части. Кроме того, абсорбер соединен трубопроводами с генератором кислорода 2 и генератором водорода 9. Дыхательный мешок 6 соединен с воздуховодом 7, воздуховодом 10 для подачи дыхательной смеси потребителю и с водопроводом 5 для слива конденсата. На линии циркуляции дыхательной смеси расположены холодильник 11, клапанная коробка с лицевой частью 12 и вентилятор 13. Генератор водорода 9 непосредственно соединен с топливным элементом 14. Генераторы кислорода и водорода имеют мешки конденсации 15 водяного пара для сброса тепла. Брикет 16 гидрида лития плотностью 0,50-0,6 кг/дм 3 размещен в генераторе водорода 9. Водопровод 5 соединен с генераторами кислорода и водорода и имеет обратные клапаны.
Устройство регенерации воздуха работает следующим образом. При подготовке аппарата к работе система предварительно снаряжается соответственно брикетом 1 надперекиси натрия в генераторе кислорода 2 и брикетом 16 гидрида лития в генераторе водорода 9. Затем перед непосредственным использованием в объем генератора кислорода и водорода заливается фиксированное количество воды. Однако реакции между продуктами и водой в генераторах не происходит из-за отсутствия контакта. Потребление газов в этот момент отсутствует.
При включении потребителя через лицевую часть 12 (вдохе) потребность в кислороде через легочный автомат 4 включает в работу генератор кислорода 2. Образовавшийся раствор гидроокиси натрия с помощью специального клапана сброса автоматически сливается в абсорбер 3. Работа генератора водорода 9 и топливного элемента 14 автоматически начинается с момента подключения потребителя электроэнергии (для работы вентилятора 13, холодильника 11). Требуемый для работы топливного элемента 14 кислород поступает из относительно загрязненной внешней атмосферы. Степень доочистки внешнего воздуха (в частности от углекислого газа) для питания топливного элемента 14 должна определяться конкретной ситуацией и требуемым ресурсом работы элемента 14. Для аварийных ситуаций ресурс работы относительно мал (170-200 ч) и доочистка не требуется. В отдельных случаях возможно использование ресурсов абсорбера 3 и генератора кислорода 2.
В стационарный период работы системы тепло абсорбера 3 приводит к испарению части воды и вместе с воздухом по воздуховоду 7 переносит ее в дыхательный мешок 6. Теплоотдающая (во внешнюю среду) поверхность дыхательного мешка обеспечивает конденсацию паров воды. Основная часть сконденсированной воды по водопроводу 5 стекает в генератор кислорода, обеспечивая его подпитку, а образовавшийся щелочной раствор стекает в абсорбер 3. При этом количество жидкости в генераторе кислорода и водорода всегда постоянно. Естественный разогрев раствора до 60-90°C регулируется сбросом тепла с помощью мешка конденсации 15. Кругооборот воды в системе обеспечивает стабильность ее работы. Из дыхательного мешка на вдохе дыхательная смесь охлаждается в холодильнике 11, насыщается недостающим объемом кислорода и подается на дыхание потребителю 10.
В абсорбере образующиеся карбонаты натрия и лития в процессе работы выпадают в осадок в специальную емкость и могут быть удалены из системы непосредственно в процессе работы. При высокой температуре (80-95°C) в зоне реакции кинетика процесса достаточно высока.
Масса гидрида лития от общей массы расходуемых продуктов (надперекиси натрия и гидрида лития) составляет 4%. Объем гидрида лития от общего объема расходуемых продуктов составляет 11%.
Введение генератора водорода 9 с брикетом гидрида лития в систему регенерации обусловлено двумя причинами: во-первых, необходимостью добавления гидроокиси лития в абсорбер для оптимизации дыхательного коэффициента в воздухе (0,869 нл CO2/нл O2) и, во-вторых, необходимостью использования водорода для генерации электроэнергии, обеспечивающей внутренние потребности системы в электроэнергии составляют не более 18 Вт/чел. (работа вентилятора, управление, и т.д.). При коэффициенте полезного действия 60% топливный элемент генерирует 26 Вт/чел.
Стационарный процесс регенерации достаточно устойчив, так как, с одной стороны, его тепловыделение ограничено режимом дыхания, а, с другой стороны, его теплосброс определяется величиной теплоотдающей поверхности дыхательного мешка.
В таблице для сравнения приведены величины основных показателей для оценки качества систем регенерации воздуха.
Регенерация воздуха
Смотреть что такое «Регенерация воздуха» в других словарях:
регенерация воздуха — восстановление нормального химического состава воздуха, изменившегося вследствие жизнедеятельности людей, работы технических устройств и др … Большой медицинский словарь
РЕГЕНЕРАЦИЯ ВОЗДУХА НА ПОДВОДНЫХ ЛОДКАХ — очистка воздуха помощью специальных приборов при нахождении лодки под водой. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь
Регенерация (значения) — Регенерация восстановление: Регенерация свойство всех живых организмов со временем восстанавливать повреждённые ткани, а иногда и целые потерянные органы. Также восстановление целого организма из его искусственно отделённого фрагмента … Википедия
Регенерация — 1) восстановление с помощью определенных физико химических процессов исходных состава и свойств отработанных продуктов для повторного их использования. В военном деле широкое распространение получила регенерация воздуха (особенно на подводных… … Морской словарь
РЕГЕНЕРАЦИЯ — (поздн. лат., от лат. re опять, вновь, и genus, eris род, поколение). Возрождение, возобновление, восстановление того, что было разрушено. В фигуральном значении: перемена к лучшему. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка.… … Словарь иностранных слов русского языка
РЕГЕНЕРАЦИЯ — (1) восстановление исходных свойств и состава отработавших материалов (воды, воздуха, масел, резины и др.) для их повторного использования. Осуществляется с помощью определённых физ. хим. процессов в специальных устройствах регенераторах. Широко… … Большая политехническая энциклопедия
РЕГЕНЕРАЦИЯ — в технике,1) возвращение отработавшему продукту исходных качеств, напр. восстановление свойств отработавшей формовочной смеси в литейном производстве, очистка отработавшего смазочного масла, превращение изношенных резиновых изделий в пластичную… … Большой Энциклопедический словарь
РЕГЕНЕРАЦИЯ — РЕГЕНЕРАЦИЯ, регенерации, мн. нет, жен. (лат. regeneratio восстановление, возвращение). 1. Нагрев газа и воздуха, поступающих в печь, отработанными продуктами горения (тех.). 2. Воспроизведение животными утерянных органов (зоол.). 3. Излучение… … Толковый словарь Ушакова
РЕГЕНЕРАЦИЯ — РЕГЕНЕРАЦИЯ, и, жен. (спец.). Восстановление, возобновление, возмещение чего н. в процессе развития, деятельности, обработки. Внутриклеточная р. Р. материалов. Р. воздуха. | прил. регенерационный, ая, ое и регенеративный, ая, ое. Толковый словарь … Толковый словарь Ожегова
РЕГЕНЕРАЦИЯ (в технике) — РЕГЕНЕРАЦИЯ, в технике, 1) возвращение отработавшему продукту исходных качеств, напр. восстановление свойств отработавшей формовочной смеси в литейном производстве, очистка отработавшего смазочного масла, превращение ؐאݐޑȐՐݐݑˑŠрезиновых изделий в … Энциклопедический словарь
РЕГЕНЕРАЦИЯ — (от позднелат. regeneratio возрождение, возобновление) в технике: восстановление с помощью определенных физико химических процессов исходного состава и свойств отработанных продуктов для повторного их использования, напр., Р. воздуха, масел,… … Российская энциклопедия по охране труда
Регенерационные двухъярусные установки конвекционного типа РДУ и их использование на атомных подводных лодках ВМФ СССР.
Для поддержания в заданных пределах состава воздуха по кислороду и двуокиси углерода в отсеках атомной подводной лодки первого поколения применялись исключительно регенерационные двухъярусные установки конвекционного типа (РДУ), снаряжаемые пластинами регенерации из комплекта регенерационных пластин (В-64). РДУ и В-64, а также герметичные ящики Я-1 для временного хранения регенеративных пластин получили название средства химической регенерации воздуха (СХРВ). Одна РДУ способна, поглощая углекислый газ, обеспечивать одного человека кислородом в течение 64 часов. На пла последующих поколений СХРВ использовались как аварийный (резервный) запас.
Комплект В-64
Комплект В-64 состоит из 25 штук регенеративных пластин на основе надперекиси калия, помещенных в герметичный ящик из оцинкованной стали с припаянной крышкой.
Принцип действия и особенности использования
РДУ приводятся в действие при достижении в воздухе предельно допустимой концентрации двуокиси углерода 0,8% объёмных, либо снижении концентрации кислорода до 19 % объёмных.
При температуре воздуха ниже +10 °С производится пульверизация регенеративного вещества водой, для повышения его отработки.
При температуре воздуха выше +35 °С производится доснаряжение и переснаряжение РДУ при концентрации СО2 1,1% объёмных, для повышения отработки регенерации по двуокиси углерода.
Оптимальные условия работы:
При нарушении вышеуказанных условий возможен ускоренный рост концентрации СО2.
Регенерационная мощность комплекта В-64 составляет 64 человека в час.
Отработанные пластины укладываются в пустые металлические ящики В-64, заливаются для нейтрализации водой в количестве 1,0-1,5 литра на ящик и удаляются за борт по команде ЦП через устройство ДУК.
Сами пластины В-64 негорючи. Источником пожара(взрыва) являются горючие вещества и материалы, попавшие на них.
Правила использования СХРВ и меры безопасности при обращении с ними подробно изложены в ПХС №Г-77-82.
Для обслуживания РДУ было положено иметь резиновый коврик, пару перчаток БЛ-1М, пластмассовые совок и смётку (по два комплекта на отсек). Это имущество использовалось исключительно для уборки «крошек» (пыли) регенеративного вещества пластин В-64, использование для других целей было строжайше запрещено.