[發明專利]密閉空間正壓控制設備及調節方法

無效

• 申請號: 201110089701.3
• 申請日: 2011-04-11
• 公開（公告）號: CN102168577A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 蔣彥龍;周年勇;徐雷;康娜;劉志麗;李俊
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: E21F11/00
• 分類號: E21F11/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

技術領域

本發明涉及一種密閉空間正壓控制設備及調節方法，屬救生艙領域。

背景技術

煤礦避難硐室或礦用救生艙，作為煤礦中可靠的緊急避險系統，其目的是為礦井發生事故后無法及時撤離的礦工提供一個安全的密閉空間。該空間對外能夠抵御爆炸沖擊、高溫煙氣，隔絕有毒有害氣體，對內能為被困礦工提供氧氣、食物和水，贏得較長的生存時間，從而大大有利于外部救援。目前，避難硐室和救生艙的抗壓、防爆、絕熱等各項技術日趨成熟，但作為隔絕外部有害氣體侵入主要措施的艙內微正壓維持技術卻相對落后。

為了隔絕少量的微塵、鹽霧或病菌，微正壓維持技術在潔凈與空調技術中得到了廣泛應用，但由于其氣源為外部環境大氣，對密閉性及調節精度的要求均較低；且因使用領域不同，而未考慮有毒有害氣體侵入的處理，不適用于救生艙等狹小空間系統。狹小空間系統為維持艙內微正壓、保證外部有毒有害氣體不擴散至艙內，對微正壓維持系統的壓力調節的響應時間和調節精度提出很高的要求，因此設計出適用于礦用救生艙的微正壓維持自動控制方法已成為救生艙可靠性設計的關鍵之一。

發明內容

本發明提供了一種可以自動調壓、靈敏度高、調節快速、耗電量小、可靠性高、使用壽命長的密閉空間正壓控制設備。

一種密閉空間微正壓控制設備，其特征在于：包括正壓儲液室、負壓儲液室，其中正壓儲液室和負壓儲液室底部連通，整體為U形管式，其中正壓儲液室截面大于負壓儲液室截面；上述正壓儲液室上端經過第一截止閥與艙外大氣相連通，負壓儲液室上端經過第二截止閥與艙內大氣相連通，其中正壓儲液室上端還經過補液閥與補液箱相連，補液箱設有注液口；上述正壓儲液室設有電極A，負壓儲液室設有電極B和電極C，其中電極C的位置高于電極A的位置，電極B的位置低于電極A的位置；該密閉空間微正壓控制設備還包括與高壓儲罐相連的補氣管，補氣管上依次設有第三截止閥、電磁閥、艙內補氣口；該密閉空間微正壓控制設備還外接本安防爆電源，其中電源正極與電極B相連，電源負極與電磁閥的一端相連，電磁閥的另一端同時與電極A、電極C相連；上述補液箱內有導電液，正壓儲液室和負壓儲液室內初始狀態也存有導電液，且導電液的容量滿足當正壓儲液室和負壓儲液室液位平衡時能夠淹沒電極A和電極B。

利用上述密閉空間微正壓控制設備的微正壓調節方法，其特征在于包括以下過程：A、當被困人員進入艙內時，首先打開第一截止閥和第二截止閥，艙內外壓力值相等，正壓儲液室和負壓儲液室導電液處于平衡位置；B、接著，被困人員給設備通電，同時打開第三截止閥；由于電極A和電極B接通，電磁閥打開，高壓氣流從高壓儲罐通過補氣管由艙內補氣口進入艙內，給艙內補壓；隨著補壓過程的進行，艙內壓力????????????????????????????????????????????????逐步升高超過外界大氣壓，在內外壓差的作用下負壓儲液室內的導電液流向正壓儲液室，由于此階段高壓儲罐仍在不停的給艙內補壓，所以負壓儲液室內的導電液會不停的流向正壓儲液室直至導電液與電極B脫離，電磁閥關閉，停止艙內補壓；正壓值、艙內壓力和外界大氣壓滿足以下公式：；其中為導電液密度，為重力加速度，為正壓儲液室液柱相對平衡位置上升的高度，為負壓儲液室相對平衡位置下降的高度。由公式看出正壓值大小取決于，而取決于正壓儲液室和負壓儲液室初始平衡位置時的液柱高，初始平衡位置時的液柱高度由補液箱設定；若艙內補氣過多，多余的氣體將克服液柱重力形成的壓力依次通過第二截止閥、負壓儲液室、正壓儲液室、第一截止閥以氣泡形式向艙外排放；C、當艙外壓力因環境因素變化大于艙內壓力時，外部的氣體進入正壓儲液室，液體從正壓儲液室流向負壓儲液室，由于負壓儲液室的截面積小于正壓儲液室，正壓儲液室液位的少量下降就會導致負壓儲液室液柱高度的快速上升，從而形成可靠的液封效果，保證艙體的氣密性，負壓儲液室中的液柱上升至淹沒電極B時，電極B和電極C接通，電磁閥打開，高壓氣流從高壓儲罐通過補氣管經艙內補氣口給艙內補氣，從而阻止負壓儲液室內的液柱繼續上升。

上述正壓儲液室可以帶有正壓刻度尺，為方便讀數正壓刻度尺可為傾斜式；上述負壓儲液室可以帶有負壓刻度尺，為方便讀數負壓刻度尺可為傾斜式；為便于觀察上述正壓儲液室、負壓儲液室和補液箱內的導電液可以為有色導電液。

本發明涉及的密閉空間正壓控制設備可實現自動調壓功能，液位變化實時反映了艙內外壓差，同時控制電磁閥啟停，調節過程不涉及機械傳動，因此具有靈敏度高、調節靈活、耗電小、可靠性高、使用壽命長等突出優點。

附圖說明

圖1為密閉空間微正壓控制原理圖1；