专利名称：压风供气下的快速泄压系统及工作方法
技术领域：
本发明涉及一种快速泄压系统及方法，特别是一种针对密闭空间中压风大流量供气状态下的快速泄压系统，属安全救生领域。
背景技术：
作为避难硐室和救生舱的重要组成部分，压风系统的作用是提供具有适宜温湿度的新鲜空气至避难硐室或救生舱等有限密封空间，为紧急避险人员提供必要的生存保障，它具有同步实现降温除湿和满足空气净化的功能，是紧急避险系统的重要生命保障屏障。压风供气方式的主要特点是空气压力较高，可达0. 3^0. 5MPa,空气流量大，人均为 0. 3^0. 5kg/min,送入舱内的气体可在外进行处理后，再以一定的温湿度供入舱内。由于人体对压力大小和压力变化速率的耐受性有限，对于救生舱和避难硐室等密闭空间，规范要求内外正压值一般不超过500Pa。为维持密闭空间内适宜的正压值，防止外部有毒有害气体的侵入，保护人体的生存环境，需要特定的泄压系统对密闭空间内及时进行泄压，将舱内外压差始终维持在500Pa以内。而目前煤矿救生行业中大量适用的常规泄压排气装置由于泄压量小、排气时间慢、调节时间长、可靠性不足等缺点无法应用于压风供气等大流量供气状态下的井下密闭空间。因此急需一种压风供气下的快速泄压系统及方法。
发明内容
发明目的本发明专利的目的是提供一种排气量大、操作简单、可调性强的泄压系统及方法，满足压风供气状态下井下密闭空间中的快速排气需要，维持舱内正压值不超过 500Pa，保障矿用救生舱、避难硐室等避难所内的正常生存环境。一种压风大流量供气下的快速泄压系统，其特征在于包括与压风进口相连的第一截止阀；第一截止阀并联有两条支路，分别为压风供气支路、快速泄压支路；所述压风供气支路依次包括第二截止阀、流量调节阀、气动风机；所述快速泄压支路依次包括空气减压阀、过滤器、消声器；上述气动风机具有气动风机进口、气动风机出口、气动风机排风口、气动风机回风口 ；所述流量调节阀与气动风机进气口相连；气动风机出口与消声器的出口汇聚后通过压风供气口与密闭空间相连；气动风机排风口与舱外大气相通；气动风机回风口与密闭空间内相通。
所述的压风大流量供气下的快速泄压系统的工作方法，其特征在于包括以下过程压风系统正常运行时，第一截止阀打开，从压风进口流入的高压空气首先通过空气减压阀减压成为低压空气；低压空气由过滤器过滤出有害杂质，并通过消声器消声后经压风供气口送入井下密闭空间内；当密闭空间内压力与外界压力之差高于设定值ΔΡ时，高压空气除上述过程外，通过打开第二截止阀启动快速泄压支路；通过流量调节阀调节进入快速泄压系统的高压空气流量，进入该支路的高压空气通过气动风机进气口进入气动风机，驱动气动风机，气动风机由回风口引入空气并通过排风口排出舱外；同时，驱动气动风机的高压空气在驱动过程中减压，经气动风机出气口流入压风供气支路，经压风供气口输入井下密闭空间内。有益效果第一截止阀可控制压风供气系统的开闭。第二截止阀可控制快速泄压系统的开闭。本发明专利所述的快速泄压系统及方法将快速泄压系统集成在压风供气管路中，利用大流量压风空气作为泄压系统的动力，该设计节省了安装空间，且满足了井下密闭空间的大流量下的正压维持需求。一般供气状态下，第二截止阀关闭，压风空气通过减压器减压至设定值后经消声处理送入密闭空间内；当密闭空间内压力与外界压力之差高于设定值ΔΡ时，可通过打开截止阀开启快速泄压系统，通过调节阀门开度，使用部分高压空气驱动气动风机，将避难所内多余气体排出舱外。与现有的井下密闭空间泄压方式相比，本发明专利所提供的泄压系统及方法具有操作简单、泄压流量大、调节能力强等优点。
图示为压风供气下的快速泄压系统结构示意图中的标号名称1.压风进口，2.第一截止阀，3.第二截止阀，4.流量调节阀，5.气动风机，6.气动风机排风口，7.气动风机回风口，8.空气减压阀，9.过滤器，10.消声器， 11.压风供气口，12.气动风机进口，13.气动风机出口。
具体实施例方式
如图所示，本发明中所述的压风供气下的快速泄压系统，包括压风供气系统和快速泄压系统。压风供气系统包括空气减压阀8，在空气减压阀8的前部设有第一截止阀2，在空气减压阀8的后部设有空气过滤器9和消声器10。快速泄压系统包括空气流量调节阀4和气动风机5，，在流量调节阀4前设有第二截止阀3。其特征包括压风供气过程和快速泄压过程。压风供气过程概述如下压力达到 0. 3^0. 5MPa的高压空气通过减压阀8的减压作用变为送风压力较低的低压空气；低压空气由过滤器9过滤并经消声器10的消声处理后输入舱内以满足人员降温除湿和制冷净化的需要。快速泄压过程概述如下通过空气流量调节阀4调节进入快速泄压系统的高压空气流量，进入该系统的高压空气通过气动风机进气口 12进入气动风机，气动风机5在压风空气驱动下，由气动风机回风口 7吸入舱内空气并快速排出舱外，以实现维持正压的目的。本系统的具体运行过程为密闭空间与外界压差小于ΔΡ时，压风供气系统正常运行，快速泄压系统处于关闭状态。压风管路提供的高压空气由空气减压阀8减压后再通过过滤器9过滤出有害杂质，过滤后再经消声器10消声后送入井下密闭空间内，满足密闭空间内降温除湿和空气净化的作用。当密闭空间与外界压差大于Δ P时，打开第二截止阀3 开启快速泄压系统，利用大流量压风空气作为快速泄压系统的动力。通过调节流量调节阀 4控制进入该系统的高压空气流量，进入该系统的高压空气驱动气动风机5，驱动气动风机 5后此部分空气压力降低，同样由压风供气口 11排入密闭空间内以满足人员需要；此时，由于气动风机5抽吸引起的负压作用，密闭空间内空气由回风口 7流入气动风机5并由气动风机排风口 6排出舱外，从而达到减小舱内外压差的效果。当泄压至ΔΡ以下时，关闭第二截止阀3，关闭泄压系统。泄压过程中泄压速率由流量调节阀4控制，可根据的ΔΡ的大小调节其开度。流量调节阀4的流量调大时，气动风机的转速加快，从而加快泄压速率、缩短泄压时间。整个泄压过程可调性高，配合正压显示仪表可灵敏可靠的控制避难所内正压。此外，与常用的泄压方式相比，本发明专利提供的压风泄压系统及方法将泄压系统结合在井下密闭空间压风供气系统中，以压风空气作为密闭空间泄压动力，既节省了安装空间，又保证了泄压流量和调节能力，为我国安全救生行业正压维持系统的设计提供了有益的参考。以上所述仅是本发明专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利的保护范围。
权利要求
1.一种压风大流量供气下的快速泄压系统，其特征在于包括与压风进口(1)相连的第一截止阀(2)；第一截止阀(2)并联有两条支路，分别为压风供气支路、快速泄压支路；所述压风供气支路依次包括第二截止阀(3)、流量调节阀(4)、气动风机(5)； 所述快速泄压支路依次包括空气减压阀(8 )、过滤器(9 )、消声器(10 )； 上述气动风机(5)具有气动风机进口(12)、气动风机出口(13)、气动风机排风口(6)、 气动风机回风口(7);所述流量调节阀(4)与气动风机进气口( 12)相连；气动风机出口(13) 与消声器(10)的出口汇聚后通过压风供气口(11)与密闭空间相连；气动风机排风口(6)与舱外大气相通；气动风机回风口(7)与密闭空间内相通。
2.根据权利要求1所述的压风大流量供气下的快速泄压系统的工作方法，其特征在于包括以下过程压风系统正常运行时，第一截止阀(2)打开，从压风进口(1)流入的高压空气首先通过空气减压阀(8)减压成为低压空气；低压空气由过滤器(9)过滤出有害杂质，并通过消声器 (10)消声后经压风供气口(11)送入井下密闭空间内；当密闭空间内压力与外界压力之差高于设定值ΔΡ时，高压空气除上述过程外，通过打开第二截止阀(3)启动快速泄压支路；通过流量调节阀(4)调节进入快速泄压系统的高压空气流量，进入该支路的高压空气通过气动风机进气口( 12)进入气动风机(5)，驱动气动风机(5)，气动风机(5)由回风口(7)引入空气并通过排风口(6)排出舱外；同时，驱动气动风机(5)的高压空气在驱动过程中减压，经气动风机出气口(13)流入压风供气支路，经压风供气口( 11)输入井下密闭空间内。
全文摘要
本发明涉及一种压风供气下的快速泄压系统及方法，属于安全救生领域。该系统包括与压风进口(1)相连的第一截止阀(2)；第一截止阀(2)并联有两条支路，分别为压风供气支路、快速泄压支路；所述压风供气支路依次包括第二截止阀(3)、流量调节阀(4)、气动风机(5)；所述快速泄压支路依次包括空气减压阀(8)、过滤器(9)、消声器(10)；上述气动风机(5)的气动风机出口(13)与消声器(10)的出口汇聚后通过压风供气口(11)与密闭空间相连；与现有的井下密闭空间泄压方式相比，本发明专利所提供的泄压系统及方法具有操作简单、泄压流量大、调节能力强等优点。
文档编号E21F11/00GK102562135SQ20121000405
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月9日 优先权日2012年1月9日
发明者刘志丽, 周年勇, 康娜, 徐雷, 李俊, 王瑜, 蒋彦龙 申请人:南京航空航天大学