專利名稱：壓風供氣下的快速泄壓系統及工作方法
技術領域：
本發明涉及一種快速泄壓系統及方法，特別是一種針對密閉空間中壓風大流量供氣狀態下的快速泄壓系統，屬安全救生領域。
背景技術：
作為避難硐室和救生艙的重要組成部分，壓風系統的作用是提供具有適宜溫濕度的新鮮空氣至避難硐室或救生艙等有限密封空間，為緊急避險人員提供必要的生存保障，它具有同步實現降溫除濕和滿足空氣凈化的功能，是緊急避險系統的重要生命保障屏障。壓風供氣方式的主要特點是空氣壓力較高，可達0. 3^0. 5MPa,空氣流量大，人均為 0. 3^0. 5kg/min,送入艙內的氣體可在外進行處理后，再以一定的溫濕度供入艙內。由于人體對壓力大小和壓力變化速率的耐受性有限，對于救生艙和避難硐室等密閉空間，規范要求內外正壓值一般不超過500Pa。為維持密閉空間內適宜的正壓值，防止外部有毒有害氣體的侵入，保護人體的生存環境，需要特定的泄壓系統對密閉空間內及時進行泄壓，將艙內外壓差始終維持在500Pa以內。而目前煤礦救生行業中大量適用的常規泄壓排氣裝置由于泄壓量小、排氣時間慢、調節時間長、可靠性不足等缺點無法應用于壓風供氣等大流量供氣狀態下的井下密閉空間。因此急需一種壓風供氣下的快速泄壓系統及方法。

發明內容
發明目的本發明專利的目的是提供一種排氣量大、操作簡單、可調性強的泄壓系統及方法，滿足壓風供氣狀態下井下密閉空間中的快速排氣需要，維持艙內正壓值不超過 500Pa，保障礦用救生艙、避難硐室等避難所內的正常生存環境。一種壓風大流量供氣下的快速泄壓系統，其特征在于包括與壓風進口相連的第一截止閥；第一截止閥并聯有兩條支路，分別為壓風供氣支路、快速泄壓支路；所述壓風供氣支路依次包括第二截止閥、流量調節閥、氣動風機；所述快速泄壓支路依次包括空氣減壓閥、過濾器、消聲器；上述氣動風機具有氣動風機進口、氣動風機出口、氣動風機排風口、氣動風機回風口 ；所述流量調節閥與氣動風機進氣口相連；氣動風機出口與消聲器的出口匯聚后通過壓風供氣口與密閉空間相連；氣動風機排風口與艙外大氣相通；氣動風機回風口與密閉空間內相通。
所述的壓風大流量供氣下的快速泄壓系統的工作方法，其特征在于包括以下過程壓風系統正常運行時，第一截止閥打開，從壓風進口流入的高壓空氣首先通過空氣減壓閥減壓成為低壓空氣；低壓空氣由過濾器過濾出有害雜質，并通過消聲器消聲后經壓風供氣口送入井下密閉空間內；當密閉空間內壓力與外界壓力之差高于設定值ΔΡ時，高壓空氣除上述過程外，通過打開第二截止閥啟動快速泄壓支路；通過流量調節閥調節進入快速泄壓系統的高壓空氣流量，進入該支路的高壓空氣通過氣動風機進氣口進入氣動風機，驅動氣動風機，氣動風機由回風口引入空氣并通過排風口排出艙外；同時，驅動氣動風機的高壓空氣在驅動過程中減壓，經氣動風機出氣口流入壓風供氣支路，經壓風供氣口輸入井下密閉空間內。有益效果第一截止閥可控制壓風供氣系統的開閉。第二截止閥可控制快速泄壓系統的開閉。本發明專利所述的快速泄壓系統及方法將快速泄壓系統集成在壓風供氣管路中，利用大流量壓風空氣作為泄壓系統的動力，該設計節省了安裝空間，且滿足了井下密閉空間的大流量下的正壓維持需求。一般供氣狀態下，第二截止閥關閉，壓風空氣通過減壓器減壓至設定值后經消聲處理送入密閉空間內；當密閉空間內壓力與外界壓力之差高于設定值ΔΡ時，可通過打開截止閥開啟快速泄壓系統，通過調節閥門開度，使用部分高壓空氣驅動氣動風機，將避難所內多余氣體排出艙外。與現有的井下密閉空間泄壓方式相比，本發明專利所提供的泄壓系統及方法具有操作簡單、泄壓流量大、調節能力強等優點。


圖示為壓風供氣下的快速泄壓系統結構示意圖中的標號名稱1.壓風進口，2.第一截止閥，3.第二截止閥，4.流量調節閥，5.氣動風機，6.氣動風機排風口，7.氣動風機回風口，8.空氣減壓閥，9.過濾器，10.消聲器， 11.壓風供氣口，12.氣動風機進口，13.氣動風機出口。
具體實施例方式
如圖所示，本發明中所述的壓風供氣下的快速泄壓系統，包括壓風供氣系統和快速泄壓系統。壓風供氣系統包括空氣減壓閥8，在空氣減壓閥8的前部設有第一截止閥2，在空氣減壓閥8的后部設有空氣過濾器9和消聲器10?？焖傩箟合到y包括空氣流量調節閥4和氣動風機5，，在流量調節閥4前設有第二截止閥3。其特征包括壓風供氣過程和快速泄壓過程。壓風供氣過程概述如下壓力達到 0. 3^0. 5MPa的高壓空氣通過減壓閥8的減壓作用變為送風壓力較低的低壓空氣；低壓空氣由過濾器9過濾并經消聲器10的消聲處理后輸入艙內以滿足人員降溫除濕和制冷凈化的需要?？焖傩箟哼^程概述如下通過空氣流量調節閥4調節進入快速泄壓系統的高壓空氣流量，進入該系統的高壓空氣通過氣動風機進氣口 12進入氣動風機，氣動風機5在壓風空氣驅動下，由氣動風機回風口 7吸入艙內空氣并快速排出艙外，以實現維持正壓的目的。本系統的具體運行過程為密閉空間與外界壓差小于ΔΡ時，壓風供氣系統正常運行，快速泄壓系統處于關閉狀態。壓風管路提供的高壓空氣由空氣減壓閥8減壓后再通過過濾器9過濾出有害雜質，過濾后再經消聲器10消聲后送入井下密閉空間內，滿足密閉空間內降溫除濕和空氣凈化的作用。當密閉空間與外界壓差大于Δ P時，打開第二截止閥3 開啟快速泄壓系統，利用大流量壓風空氣作為快速泄壓系統的動力。通過調節流量調節閥 4控制進入該系統的高壓空氣流量，進入該系統的高壓空氣驅動氣動風機5，驅動氣動風機 5后此部分空氣壓力降低，同樣由壓風供氣口 11排入密閉空間內以滿足人員需要；此時，由于氣動風機5抽吸引起的負壓作用，密閉空間內空氣由回風口 7流入氣動風機5并由氣動風機排風口 6排出艙外，從而達到減小艙內外壓差的效果。當泄壓至ΔΡ以下時，關閉第二截止閥3，關閉泄壓系統。泄壓過程中泄壓速率由流量調節閥4控制，可根據的ΔΡ的大小調節其開度。流量調節閥4的流量調大時，氣動風機的轉速加快，從而加快泄壓速率、縮短泄壓時間。整個泄壓過程可調性高，配合正壓顯示儀表可靈敏可靠的控制避難所內正壓。此外，與常用的泄壓方式相比，本發明專利提供的壓風泄壓系統及方法將泄壓系統結合在井下密閉空間壓風供氣系統中，以壓風空氣作為密閉空間泄壓動力，既節省了安裝空間，又保證了泄壓流量和調節能力，為我國安全救生行業正壓維持系統的設計提供了有益的參考。以上所述僅是本發明專利的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本專利原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本專利的保護范圍。
權利要求
1.一種壓風大流量供氣下的快速泄壓系統，其特征在于包括與壓風進口(1)相連的第一截止閥(2)；第一截止閥(2)并聯有兩條支路，分別為壓風供氣支路、快速泄壓支路；所述壓風供氣支路依次包括第二截止閥(3)、流量調節閥(4)、氣動風機(5)； 所述快速泄壓支路依次包括空氣減壓閥(8 )、過濾器(9 )、消聲器(10 )； 上述氣動風機(5)具有氣動風機進口(12)、氣動風機出口(13)、氣動風機排風口(6)、 氣動風機回風口(7);所述流量調節閥(4)與氣動風機進氣口( 12)相連；氣動風機出口(13) 與消聲器(10)的出口匯聚后通過壓風供氣口(11)與密閉空間相連；氣動風機排風口(6)與艙外大氣相通；氣動風機回風口(7)與密閉空間內相通。
2.根據權利要求1所述的壓風大流量供氣下的快速泄壓系統的工作方法，其特征在于包括以下過程壓風系統正常運行時，第一截止閥(2)打開，從壓風進口(1)流入的高壓空氣首先通過空氣減壓閥(8)減壓成為低壓空氣；低壓空氣由過濾器(9)過濾出有害雜質，并通過消聲器 (10)消聲后經壓風供氣口(11)送入井下密閉空間內；當密閉空間內壓力與外界壓力之差高于設定值ΔΡ時，高壓空氣除上述過程外，通過打開第二截止閥(3)啟動快速泄壓支路；通過流量調節閥(4)調節進入快速泄壓系統的高壓空氣流量，進入該支路的高壓空氣通過氣動風機進氣口( 12)進入氣動風機(5)，驅動氣動風機(5)，氣動風機(5)由回風口(7)引入空氣并通過排風口(6)排出艙外；同時，驅動氣動風機(5)的高壓空氣在驅動過程中減壓，經氣動風機出氣口(13)流入壓風供氣支路，經壓風供氣口( 11)輸入井下密閉空間內。
全文摘要
本發明涉及一種壓風供氣下的快速泄壓系統及方法，屬于安全救生領域。該系統包括與壓風進口(1)相連的第一截止閥(2)；第一截止閥(2)并聯有兩條支路，分別為壓風供氣支路、快速泄壓支路；所述壓風供氣支路依次包括第二截止閥(3)、流量調節閥(4)、氣動風機(5)；所述快速泄壓支路依次包括空氣減壓閥(8)、過濾器(9)、消聲器(10)；上述氣動風機(5)的氣動風機出口(13)與消聲器(10)的出口匯聚后通過壓風供氣口(11)與密閉空間相連；與現有的井下密閉空間泄壓方式相比，本發明專利所提供的泄壓系統及方法具有操作簡單、泄壓流量大、調節能力強等優點。
文檔編號E21F11/00GK102562135SQ20121000405
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月9日 優先權日2012年1月9日
發明者劉志麗, 周年勇, 康娜, 徐雷, 李俊, 王瑜, 蔣彥龍 申請人:南京航空航天大學