Система регенерации гипоксической газовоздушной среды с повышенным содержанием аргона для обитаемых герметизированных объектов


B01D53/00 - Разделение (разделение твердых частиц мокрыми способами B03B,B03D; с помощью пневматических отсадочных машин или концентрационных столов B03B, другими сухими способами B07; магнитное или электростатическое отделение твердых материалов от твердых материалов или от текучей среды, разделение с помощью электрического поля, образованного высоким напряжением B03C; центрифуги, циклоны B04; прессы как таковые для выжимания жидкостей из веществ B30B 9/02; обработка воды C02F, например умягчение ионообменом C02F 1/42; расположение или установка фильтров в устройствах для кондиционирования, увлажнения воздуха, вентиляции F24F 13/28)

Владельцы патента RU 2645508:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к средствам обеспечения обитаемости и пожаробезопасности подводных лодок, глубоководных обитаемых аппаратов и других средств освоения мирового океана, автономных космических объектов и других герметичных обитаемых объектов. Минимизация рисков возгораний и развития пожаров в обитаемых герметизированных объектах, при обеспечении жизненно необходимых условий обитаемости, путем создания и регенерации в данных объектах заданного состава, пригодных для дыхания, гипоксических газовоздушных сред с повышенным содержанием аргона, достигается с помощью системы регенерации гипоксической газовоздушной среды с повышенным содержанием аргона, содержащей механически не связанные друг с другом модули кислородный и углекислотный, при этом модуль кислородный содержит электролизер с твердополимерным электролитом, вырабатывающим кислород и водород, насосы, перекачивающие воду по газожидкостным линиям, соединяющим электролизер с кислородной и водородной колоннами, источник питания, пульт управления, при этом модуль углекислотный содержит электровентилятор, подающий по газовой линии в абсорбер гипоксическую газовоздушную среду для очистки от двуокиси углерода, полупогружной насос, перекачивающий через ротаметр, по жидкостной линии, регенерируемый поглотитель, насыщенный двуокисью углерода, из абсорбера в десорбер, предназначенный для выделения двуокиси углерода из жидкого регенерируемого поглотителя с помощью электрических нагревателей, пульт управления, источник питания; модуль аргоновый, предназначенный для хранения и подачи газообразного аргона, содержащий автоматическую рампу с баллонами аргона; блок регулирования в составе регулятора расхода кислорода, регулятора расхода аргона, клапана сбросного электромагнитного, датчика давления и смесителя газового; блок газового контроля с газоанализатором на кислород, работающим в среде с повышенным содержанием аргона до 50 об.%, с газоанализатором на диоксид углерода, работающим в среде с повышенным содержанием аргона до 50 об.%, с газоанализатором на аргон с диапазоном контроля 0-50 об.%; блок автоматического управления; при этом соединение модуля кислородного, модуля аргонового, модуля углекислотного с блоком регулирования, модуля углекислотного с герметизированным объектом и блока регулирования с герметизированным объектом осуществляется с помощью газовых линий; при этом блок газового контроля, блок регулирования, пульт управления кислородным модулем, пульт управления углекислотным модулем электрически соединены с блоком автоматического управления информационно-управляющими связями.

 

Изобретение относится к средствам обеспечения обитаемости и пожаробезопасности подводных лодок, глубоководных обитаемых аппаратов и других средств освоения мирового океана, автономных космических объектов и других герметизированных обитаемых объектов (далее - ГОО).

Повышение пожаробезопасности ГОО при поддержании заданных параметров обитаемости, безопасных для экипажа, является актуальной научно-технической задачей, решение которой позволит уменьшить риск гибели людей и техники.

В последние годы широко исследуется возможность применения на ГОО газовоздушных сред, обеспечивающих снижение вероятности возгорания и пожара вследствие низкого содержания в них кислорода, т.е. применение гипоксических газовоздушных сред (далее - ГГВС).

Согласно результатам проведенных исследований [Павлов Б.Н., Солдатов П.Э., Дьяченко А.И. Выживаемость лабораторных животных в аргонсодержащих гипоксических средах // Авиационная и экологическая медицина. 1998. Т. 32, №4. С. 33-37; Павлов Б.Н., Буравкова Л.Б., Смолин В.В., Соколов Г.М. Кислородно-азотно-аргоновая газовая среда при длительном пребывании человека в барокамере при избыточном давлении // Морской медицинский журнал. 1999. №2. С. 18-21] установлено, что при содержании кислорода до 14% об. обеспечивается безопасность для здоровья человека.

Кроме того, в рамках выполнения ОКР шифр «Аргон» выявлено, что в нормобарических ГГВС при составе 13-14 об. % O2, 25-35 об. % Ar и остальное N2 резко, на несколько порядков, уменьшается вероятность возгорания и пожара и при этом обеспечивается безопасность для здоровья экипажа и сохранение его работоспособности на требуемом уровне.

Создание и поддержание нормобарических ГГВС с пониженным содержанием кислорода и повышенным содержанием аргона до 25-35 об. % в настоящее время существующими средствами не обеспечивается и является проблемой.

Известны системы создания и поддержания условий обитаемости на подводных лодках [А.Е. Аврущенко, А.Ф. Новиков, В.И. Френкель «Системы электрохимической регенерации воздуха атомных подводных лодок», издательство «Русская история», Москва, 2002] и в космических летательных аппаратах [Серебряков В.Н. «Основы проектирования систем жизнеобеспечения экипажа космических летательных аппаратов», издательство «Машиностроение», Москва, 1983], которые состоят из системы регенерации газовоздушной среды, средств очистки и кондиционирования.

Средства очистки и кондиционирования приведенных выше систем должны сохранить свои рабочие характеристики в присутствии повышенного содержания инертного газа - аргона в нормобарических ГГВС.

Центральное звено системы обеспечения обитаемости - система регенерации воздуха, обеспечивающая поглощение диоксида углерода и выработку и подачу кислорода в необходимых количествах - требует существенных изменений для создания, регенерации, регулирования и поддержания нормобарической ГГВС на уровне 13-14 об. % O2, 25-35 об. % Ar, 0,3 об. % CO2 и остальное N2.

Известен ряд устройств для регенерации воздуха в герметически закрытых помещениях [патент РФ №2401145, МПК A62B 11/00, опубл. 10.10.2010 г.; патент РФ №2147251, МПК A62B 11/00, опубл. 10.04.2000; патент РФ №2399392, МПК A62B 11/00, опубл. 20.09.2010 г.]. Устройства содержат вентилятор и патрон с регенеративным продуктом, регенеративный продукт выполнен в виде пластин супероксида калия на пористой волокнистой матрице; патрон снабжен теплозащитным кожухом и работает следующим образом - при возникновении необходимости применения устройства для регенерации воздуха герметичная оболочка разрывается и из нее извлекается содержимое, заключенное в теплозащитный кожух, далее очищаемый воздух из помещения поступает на вход вентилятора, затем воздух поступает в патрон, при прохождении воздуха над регенеративными пластинами происходит поглощение диоксида углерода и выделяется необходимый для дыхания кислород, при этом степень отработки продукта может контролироваться по показаниям газоанализаторов, а также визуально - по изменению окраски пластин, далее при снижении содержания кислорода в помещении производится замена регенеративной части устройств на имеющуюся в запасе, при этом все операции по запуску производятся в описанной выше последовательности.

Данные устройства не позволяют создавать и поддерживать в герметизированном объекте ГГВС с повышенным содержанием аргона, так как обеспечивают поддержание требуемых параметров воздуха в помещении только по диоксиду углерода и кислороду.

Известна система электрохимической регенерации воздуха совмещенного типа для герметизированных пространств, обеспечивающая поглощение диоксида углерода, выработку и поддержание заданных значений кислорода [патент РФ №2481880, МПК B01D, опубл. 13.12.2011 г.]. Система включает предназначенный для выработки газообразного кислорода блок электролиза, содержащий электролизер, разделительные кислородную и водородную колонки и фильтры; блок десорбции для выделения двуокиси углерода; узел абсорбции для поглощения двуокиси углерода из окружающего воздуха, состоящий из основного блока абсорбции со сборным баком и дополнительных разнесенных блоков абсорбции, размещенных в разных помещениях, и работает следующим образом: анолит с кислородом и католит с водородом, образующиеся в электролизере, в виде газожидкостных эмульсий поступают в кислородную и водородную разделительные колонки соответственно; кислород из разделительной колонки, пройдя фильтр кислородный, смешивается с воздухом, подаваемым вентиляторами из помещений, и поступает в блоки абсорбции, где очищается от двуокиси углерода; анолит из кислородной разделительной колонки поступает в блок десорбции, где происходит его нагрев и термическое разложение с выделением двуокиси углерода, очищенный от двуокиси углерода и обогащенный кислородом воздух подается в герметизированные помещения.

Конструкция данной системы регенерации предполагает ее использование только в режиме поддержания концентрации двуокиси углерода не более 0,5% об. и концентрации кислорода в диапазоне 19-21% об. без наличия повышенного содержания аргона.

Известна система электрохимической регенерации газовоздушных сред раздельного типа [А.Е. Аврущенко, А.Ф. Новиков, В.И. Френкель «Системы электрохимической регенерации воздуха атомных подводных лодок», издательство «Русская история», Москва, 2002], принятая за прототип. Система содержит генератор кислорода с твердополимерным электролитом, абсорбционную подсистему удаления двуокиси углерода (скруббер) с регенерируемым поглотителем (моноэнатоламин), блок контроля атмосферы, блок автоматического управления.

Система работает следующим образом.

В электролизере с твердополимерным электролитом, входящем в состав генератора кислорода, происходит разложении воды, при этом в анодной камере образуется кислород, в катодной камере - водород. Смесь кислорода с водой по трубопроводам поступает в кислородный сепаратор, где кислород отделяется от воды и подается в систему вентиляции герметизированного объекта. В верхней части скруббера происходит очистка воздуха от двуокиси углерода с помощью регенерируемого поглотителя. Поглотитель абсорбирует двуокись углерода из воздуха. Очищенный воздух подается обратно в герметизированный объект. Из нижней части скруббера поглотитель, насыщенный двуокисью углерода, поступает в регенератор, где нагревается и выделяет двуокись углерода, которая затем выбрасывается за пределы герметизированного объекта, очищенный поглотитель подается обратно в верхнюю часть скруббера. С помощью блока контроля атмосферы и блока автоматического управления система регенерации поддерживает концентрацию двуокиси углерода не выше 0,5% об. и концентрацию кислорода в диапазоне от 19 до 21% об.

Упомянутые выше системы регенерации имеют общий недостаток, который заключается в том, что данные системы применимы только для регенерации и поддержания, пригодного для дыхания, естественного состава газовоздушной среды (19-21 об. % O2, 78 об. % N2, не более 0,5 об. % CO2) и не позволяют создавать, регенерировать и регулировать в герметизированных объектах нормобарические ГГВС в диапазоне 13-21 об. % O2, 0-35 об. % Ar, 0,3 об. % CO2 и остальное N2, обеспечивающих повышение пожаробезопасности объекта, ввиду отсутствия устройства, предназначенного для хранения и подачи аргона в герметизированный объект, в необходимом количестве; средств газового контроля, предназначенных для работы в широких диапазонах концентраций при наличие большой концентрации аргона до 50%, а также специального газового смесителя, предназначенного для равномерного перемешивания всех компонентов ГГВС, исключающего расслоение газовой смеси при больших концентрациях аргона.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, является:

создание и поддержание на заданном уровне параметров нормобарических ГГВС с повышенным содержанием аргона для минимизации рисков возгораний и развития пожаров в герметизированных объектах при сохранении допустимого уровня работоспособности и безопасности для экипажа.

Указанный технический результат достигается в заявляемой системе регенерации ГГВС с повышенным содержанием аргона для обитаемых герметизированных объектов, содержащей

механически не связанные друг с другом модули кислородный и углекислотный,

при этом модуль кислородный содержит электролизер с твердополимерным электролитом, вырабатывающим кислород и водород, насосы, перекачивающие воду по газожидкостным линиям, соединяющим электролизер с кислородной и водородной колоннами, источник питания, пульт управления,

при этом модуль углекислотный содержит электровентилятор, подающий по газовой линии в абсорбер ГГВС для очистки от двуокиси углерода, полупогружной насос, перекачивающий через ротаметр, по жидкостной линии, регенерируемый поглотитель насыщенный двуокисью углерода из абсорбера в десорбер, предназначенный для выделения двуокиси углерода из жидкого регенерируемого поглотителя с помощью электрических нагревателей, пульт управления, источник питания;

модуль аргоновый, предназначенный для хранения и подачи газообразного аргона, содержащий автоматическую рампу с баллонами аргона;

блок регулирования в составе регулятора расхода кислорода, регулятора расхода аргона, клапана сбросного электромагнитного, датчика давления и смесителя газового;

блок газового контроля с газоанализатором на кислород, работающим в среде с повышенным содержанием аргона до 50% об., с газоанализатором на диоксид углерода, работающим в среде с повышенным содержанием аргона до 50% об., с газоанализатором на аргон с диапазоном контроля 0-50% об.;

блок автоматического управления;

при этом соединение модуля кислородного, модуля аргонового, модуля углекислотного с блоком регулирования, модуля углекислотного с герметизированным объектом и блока регулирования с герметизированным объектом осуществляется с помощью газовых линий;

при этом блок газового контроля, блок регулирования, пульт управления кислородным модулем, пульт управления углекислотным модулем электрически соединены с блоком автоматического управления информационно-управляющими связями.

Сущность заявленного изобретения поясняется на рис. 1, где представлена функциональная схема системы регенерации.

Система регенерации ГГВС с повышенным содержанием аргона для обитаемых герметизированных объектов содержит модуль 1 кислородный, состоящий из электролизера 2 с твердополимерным электролитом, колонны 3 кислородной, колонны 4 водородной, насоса 5, источника 6 питания, пульта 7 управления; модуль 8 углекислотный, состоящий из абсорбера 9, десорбера 10, электровентилятора 11, насоса 12 полупогружного, ротаметра 13, нагревателя 14, пульта 15 управления, источника 16 питания; модуля 17 аргонового, содержащего автоматическую рампу с баллонами аргона; блок 18 регулирования, состоящий из регулятора 19 расхода кислорода, регулятора 20 расхода аргона, клапана 21 сбросного электромагнитного, датчика 22 давления и смесителя 23 газового; блок 24 газового контроля с газоанализатором на кислород, работающим в среде с повышенным содержанием аргона до 50% об., с газоанализатором на диоксид углерода, работающим в среде с повышенным содержанием аргона до 50% об., с газоанализатором на аргон с диапазоном контроля 0-50% об.; блок 25 автоматического управления, а также включает линию 26 кислородную, линию 27 кислородно-водяную, линию 28 водную, линию 29 водородно-водяную, линию 30 аргоновую, линию 31 двуокиси углерода, линию 32 ГГВС с повышенным содержанием аргона, линию 33 поглотителя, линию 34 водородную.

Модуль 1 кислородный, модуль 8 углекислотный, модуль 17 аргоновый и блок 24 газового контроля включают также запорно-регулирующую арматуру (на чертеже не показана).

Система регенерации работает следующим образом.

Систему регенерации размещают внутри герметизированного объекта. Система регенерации работает в двух режимах. В первом режиме в герметизированном объекте формируется нормобарическая ГГВС с составом: O2 - 13-14% об.; Ar - 25-35% об.; CO2 - не более 0,3 % об.; N2 - остальное. Запуск системы осуществляется с пульта управления блока 25 автоматического управления. После запуска блок 25 автоматического управления опрашивает все модули и блоки системы на наличие ошибок и готовности к работе, а также получает информацию от блока 24 газового контроля о текущем составе, влажности и температуре ГГВС в герметизированном объекте. После анализа полученной информации блок 25 автоматического управления разрабатывает оптимальный алгоритм работы системы, при этом в зависимости от состава ГГВС алгоритмы работы системы могут различаться. Например, если в герметизированном объекте определен естественный состав воздуха (O2 - 19-21% об.; N2 - 78% об.; CO2 - не более 0,3% об., Ar - не более 0,9% об.), то система регенерации работает следующим образом. Блок 25 автоматического управления выдает команду модулю 17 аргоновому на подачу аргона по линии 30 в смеситель 23 газовый блока 18 регулирования и далее в герметизированный объект. При этом включается электровентилятор 11, открывается регулятор 20 расхода аргона блока 18 регулирования и начинается постепенное замещение азота и кислорода аргоном. Блок 24 газового контроля с помощью газоанализаторов непрерывно отслеживает состав газовой смеси. Давление внутри герметизированного объекта контролируется датчиком 22 давления блока 18 регулирования и в случае превышения нормальных показателей сбрасывается за пределы герметизированного объекта с помощью клапана 21 сбросного электромагнитного. Модули 1 кислородный и 8 углекислотный находятся в режиме ожидания. По достижении требуемого газового состава блок 25 автоматического управления дает команду модулю 17 аргоновому на прекращение подачи аргона, регулятор 20 расхода аргона закрывается. После формирования ГГВС с повышенным содержанием аргона в герметизированный объект через промежуточный отсек запускается экипаж. Система переходит в режим регенерации заданного состава ГГВС. Работа системы во втором режиме заключается в подаче в герметизированный объект необходимого для дыхания экипажа количества кислорода и удаления из герметизированного объекта избытка двуокиси углерода, образующегося в процессе дыхания экипажа при наличии повышенной концентрации аргона. В случае снижения концентрации кислорода ниже 13% об. начинается его подача в герметизированный объект, при этом управляющий сигнал на включение модуля 1 кислородного поступает либо от блока 25 автоматического управления системы регенерации, либо с пульта 7 управления модулем от оператора. Открывается регулятора 19 расхода кислорода блока 18 регулирования, источник 8 питания подает электрическую энергию на электролизер 2 с твердополимерным электролитом и начинается электрохимическое разложение дистиллированной воды, при этом в анодной камере выделяется газообразный кислород, в катодной камере выделяется газообразный водород. Далее смесь кислорода и воды в виде газожидкостной эмульсии по линии 27 поступает в кислородную колонну 3, а смесь водорода и воды по линии 27 - в водородную колонну 4. Кислород в кислородной колонне 3 отделяется от воды, откуда по линии 26 сначала поступает в смеситель 23 газовый, а далее поступает в герметизированный объект. Водород в водородной колонне 4 отделяется от воды, затем по линии 34 сбрасывается за пределы герметизированного объекта. Циркуляция воды между электролизером и колоннами обеспечивается насосами 5 по линии 28. Блок 7 питания позволяет плавно регулировать расход кислорода. В случае увеличения концентрации двуокиси углерода выше 0,3% об. начинается ее утилизация из герметизированного объекта, при этом управляющий сигнал на включение модуля 8 углекислотного поступает либо от блока 25 автоматического управления системы регенерации, либо с пульта управления 15 модулем от оператора. Из герметизированного объекта ГГВС с избытков двуокиси углерода по линии 23 с помощью электровентилятора 11 подается в абсорбер 10. В абсорбере 10 ГГВС орошается нетоксичным жидким регенерируемым поглотителем и очищается от двуокиси углерода. Поглотитель, насыщенный двуокисью углерода, полупогружным насосом 12 по линии 33 качается в десорбер 11, где с помощью нагревателя 14 происходит термическое разложение поглотителя с выделением двуокиси углерода, которая выбрасывается по линии 31 за пределы герметизированного объекта. Из десорбера 11 очищенный поглотитель по линии 33 снова поступает в абсорбер 10 на орошение. Расход поглотителя устанавливается дроссельными шайбами и визуально контролируется ротаметром 13. Очищенная от двуокиси углерода ГГВС по линии 32 поступает в смеситель 23 газовый блока 18 регулирования и затем в герметизированный объект. Состав газовой смеси непрерывно отслеживается блоком 24 газового контроля.

Равномерное перемешивание ГГВС в герметизированном объекте, как в процессе ее создания, так и в процессе регенерации обеспечивается смесителем 23 газовым.

Модуль кислородный 1 и модуль 7 углекислотный взаимодействуют с блоком 25 автоматического управления с помощью информационно-управляющих связей, но при этом имеют собственные пульт 7 управления и пульт 15 управления, соответственно, это позволяет использовать их независимо от системы и друг от друга.

Линия 26 кислородная, линия 27 кислородно-водяная, линия 28 водная, линия 29 водородно-водяная, линия 30 аргоновая, линия 31 двуокиси углерода, линия 32 ГГВС с повышенным содержанием аргона, линия 33 поглотителя, линия 34 водородная выполнены в виде трубопроводов из нержавеющей стали.

Система регенерации гипоксической газовоздушной среды с повышенным содержанием аргона для обитаемых герметизированных объектов, содержащая механически не связанные друг с другом модули кислородный и углекислотный, блок автоматического управления, блок газового контроля; при этом модуль кислородный содержит электролизер с твердополимерным электролитом, вырабатывающим кислород и водород, насосы, перекачивающие воду по газожидкостным линиям, соединяющим электролизер с кислородной и водородной колоннами, источник питания, пульт управления, при этом модуль углекислотный содержит электровентилятор, подающий по газовой линии в абсорбер гипоксическую газовоздушную среду для очистки от двуокиси углерода, полупогружной насос, перекачивающий через ротаметр, по жидкостной линии, регенерируемый поглотитель, насыщенный двуокисью углерода, из абсорбера в десорбер, предназначенный для выделения двуокиси углерода из жидкого регенерируемого поглотителя с помощью электрических нагревателей, пульт управления, источник питания, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит модуль аргоновый, предназначенный для хранения и подачи газообразного аргона, содержащий автоматическую рампу с баллонами аргона; блок регулирования в составе регулятора расхода кислорода, регулятора расхода аргона, клапана сбросного электромагнитного, датчика давления и смесителя газового; блок газового контроля с газоанализатором на кислород, работающим в среде с повышенным содержанием аргона до 50 об.%, с газоанализатором на диоксид углерода, работающим в среде с повышенным содержанием аргона до 50 об.%, с газоанализатором на аргон с диапазоном контроля 0-50 об.%; при этом соединение модуля кислородного, модуля аргонового, модуля углекислотного с блоком регулирования, модуля

углекислотного с герметизированным объектом и блока регулирования с герметизированным объектом осуществляется с помощью газовых линий; при этом блок газового контроля, блок регулирования, пульт управления кислородным модулем, пульт управления углекислотным модулем электрически соединены с блоком автоматического управления информационно-управляющими связями.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для создания разряжения в блоке регенерации установок абсорбционной осушки газов гликолями и может быть использовано в газовой промышленности.

Изобретение относится к установкам абсорбционной осушки газов гликолями и может быть использовано в газовой промышленности. Предлагаемый блок в первом варианте включает узел регенерации в составе трехсекционной вакуумной колонны с дефлегматорной, отпарной и охлаждающей секциями и конденсатора, узел очистки в составе колонны аналогичной конструкции, а также вакуумсоздающее устройство и системы нагрева и охлаждения.

Изобретение относится к катализатору (10) для окисления компонентов выхлопных газов, в частности с содержанием оксида азота, предпочтительно моноксида азота. Катализатор (10) содержит покрытую частицами платины (20) зернистую подложку (30) из титансодержащих наночастиц, причем множество частиц платины (20) и/или титансодержащих наночастиц (30) соединено между собой расположенными между этими частицами содержащими оксиды металлов мостиками (40).

Заявляемая группа технических решений относится к области мембранного газоразделения. Способ мембранного газоразделения, включающий сжатие исходной газовой смеси в ступенях компрессора, подачу газа из промежуточной ступени сжатия в газоразделительное устройство с мембранными элементами, разделение потока газовой смеси на пермеат и ретентат, повышение давление пермеата, покинувшего газоразделительное устройство и подачу пермеата в промежуточную ступень сжатия, предшествующую газоразделительному устройству, при этом давление пермеата повышают первым запорно-регулирующим устройством, часть пермеата, покинувшего газоразделительное устройство, отводят через второе запорно-регулирующее устройство, часть ретентата после газоразделения подают на вход газоразделительного устройства.

Изобретение относится к технике распыления жидкости. Рассекатель форсунки, содержащий полый цилиндрический корпус с дроссельной шайбой, соединенный с накидной гайкой, к которой крепится рассекатель потока жидкости, причем рассекатель потока жидкости состоит из коаксиально расположенных перфорированных конических обечаек, пространство между которыми заполнено мелкоячеистой сеткой, причем вершины конических поверхностей обечаек направлены в сторону от дроссельной шайбы, в нижней части рассекателя закреплен цилиндрический перфорированный сегмент, закрепленный на перфорированных конических обечайках, при этом в цилиндрическом перфорированном сегменте, закрепленном в нижней части рассекателя на перфорированных конических обечайках, размещен завихритель потока, выполненный в виде пружины.

Изобретение относится к кондиционированию изолирующих газов. Устройство для кондиционирования газов включает сепарирующее устройство (3), предназначенное, в частности, для отделения жидкостей и/или частиц от газа, проходящего через устройство, со сборным резервуаром (1) для отделенных веществ, причем сепарирующее устройство (3) содержит циклонный сепаратор (3), при этом на сборном резервуаре (1) предусмотрены два штуцера (25, 27) датчиков, соединенные с сенсорным устройством (29), представляющим собой трубки, соединяющиеся с внутренней частью сборного резервуара (1).

Изобретение может быть использовано в энергетике, водоочистке, топливной промышленности. Система для производства электроэнергии и очищенной воды включает в себя: i) оборудование для получения электроэнергии, преобразованной из солнечного излучения; ii) оборудование для получения электроэнергии из биотоплива; iii) оборудование для очистки воды; iv) оборудование для орошения и выращивания сельскохозяйственных культур; v) оборудование для производства биотоплива, в которой по меньшей мере один выходной продукт от оборудования для производства электроэнергии питает оборудование для очистки воды, которая используется в оборудовании для орошения и выращивания сельскохозяйственных культур, по крайней мере некоторые из которых или их остатки используются в оборудовании для производства биотоплива, служащего сырьем оборудования для производства электроэнергии из биотоплива, а компост для выращивания сельскохозяйственных культур получен из побочного продукта от производства биотоплива.

Группа изобретений относится к области фотокаталитической очистки газов и может быть использована для уничтожения органических загрязняющих веществ, присутствующих в воздухе.

Изобретение относится к области очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. Способ диагностики системы дозирования реагента предусматривает: определение количества реагента, которое необходимо впрыскивать при помощи системы дозирования за цикл дозирования для обработки выхлопного газа в выхлопной системе, которая содержит катализатор селективного каталитического восстановления, причем цикл дозирования включает множество периодов дозирования и рабочее время дозатора и время простоя дозатора в каждом периоде дозирования, причем заранее определенная часть количества реагента впрыскивается во время рабочего времени дозирования каждого периода дозирования; обеспечение работы системы дозирования для впрыска количества реагента в выхлопную систему во время цикла дозирования, причем обеспечение работы системы дозирования предусматривает контроль насоса системы дозирования при помощи контроля с обратной связью по давлению для поддержания рабочего давления системы дозирования, когда распылитель открыт; определение диагностического периода дозирования исходя из периодов дозирования в цикле дозирования; приостановление контроля с обратной связью давления насоса при сохранении скорости насоса в течение диагностического периода времени; измерение падения давления системы дозирования ниже по потоку относительно насоса в течение рабочего времени дозатора диагностического периода дозирования и определение условия отказа системы дозирования при подаче количества реагента в ответ на падение давления, измеренное во время диагностического периода дозирования.

Изобретение относится к способу очистки природного рассола бишофита, который представляет собой лекарственное средство, бальнеологическое средство, профилактическое средство, применяемое при различных патологических состояниях организма, в качестве средства профилактики заболеваний различной этиологии, в качестве бальнеологического фактора в санаторно-курортном лечении или в качестве действующего компонента для получения сложнокомпонентных лекарственных форм.

Изобретение относится к мембране на подложке, к способу получению мембраны и способу выделению с помощью указанной мембраны твердых частиц и катионов металлов, более точно, к способу фильтрации твердых частиц и экстракции катионов металлов, в частности радиоактивных, содержащихся в жидкости. Мембрана на подложке содержит твердую пористую неорганическую фильтрационную мембрану, нанесенную на твердую пористую неорганическую подложку. Мембрана на подложке содержит наночастицы металлокоординационного полимера с CN-лигандами, содержащего катионы Mn+, где М есть переходный металл, и n равно 2 или 3; и анионы Alk+y[M'(CN)m]x-, где Alk означает щелочной металл, y равно 0, 1 или 2, М' означает переходный металл, x равно 3 или 4, и m равно 6 или 8. Указанные катионы Mn+ координационного полимера соединены металлоорганической или координационной связью с органической группой органической прививки, химически связанной с поверхностью фильтрационной мембраны, внутри пор фильтрационной мембраны и, возможно, внутри пор подложки. Способ выделения по меньшей мере одного катиона металла и твердых частиц из жидкой среды, в которой они находятся, с применением указанной мембраны на подложке, включает контакт потока жидкой среды с первой противоположной подложке стороной мембраны на подложке. Вторая часть потока жидкой среды, не прошедшая через мембрану на подложке, собирается на первой стороне мембраны и образовывает реагент, обогащенный твердыми частицами. Катион металла иммобилизован на поверхности твердой пористой неорганической фильтрационной мембраны, внутри пор мембраны и, возможно, внутри пор твердой пористой неорганической подложки. Изобретение позволяет с высокой эффективностью осуществить одновременно отделение твердых частиц и катионов металлов, в частности радиоактивных, содержащихся в жидкости. 3 н. и 25 з.п. ф-лы, 8 ил, 3 табл, 4 пр.

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к установке для многоступенчатой термической переработки твердых бытовых и подобных им промышленных отходов. Техническим результатом является достижение абсолютной полноты сгорания твердых бытовых отходов, исключающей образование опасных вредных веществ за счет использования трехступенчатого газоочистного устройства. Установка содержит приемно-разгрузочное устройство, последовательно расположенные за ним мусоросжигательный котел с топкой, топочной камерой и трехступенчатым воздухоподогревателем, газоочистное устройство, котел-утилизатор с топочной камерой, двухступенчатым экономайзером, циклонным горелочным устройством и дымовую трубу. При этом газоочистное устройство выполнено в виде реактора-абсорбера, снабженного средствами впрыскивания известкового раствора карбамида и вдувания порошкообразного активированного угля или кокса для улавливания паров ртути; при этом установка содержит средства впрыска раствора карбамида для нейтрализации NOx в топочную камеру мусоросжигательного котла и котла-утилизатора. 1 ил.

Изобретение относится к котлу отопительному газовому. Kотёл отопительный газовый для нужд отопления и горячего водоснабжения в жилых помещениях состоит из прямоугольного шкафа с тепловой защитой и кожухом, внутри которого расположены топка с горелкой, теплообменник и патрубок выхода продуктов сгорания через внешнюю стенку помещения. Котел снабжен термоэлектрическим генератором, выполненным в виде корпуса с проходным каналом для продуктов сгорания и комплектом дифференциальных термопар, при этом «горячие» концы комплекта дифференциальных термопар термоэлектрического генератора расположены в проходном канале для продуктов сгорания, а «холодные» их концы укреплены на внешней поверхности корпуса термоэлектрического генератора вдали от проходного канала для продуктов сгорания, кроме того, вход проходного канала для продуктов сгорания корпуса термоэлектрического генератора соединён с фланцем частичного отвода продуктов сгорания, а выход соединён с камерой смешивания эжектора, при этом «горячие» концы комплекта дифференциальных термопар и внутренняя поверхность проходного канала для продуктов сгорания, на которой они расположены, покрыты диэлектриком из оксида тантала в виде наноподобной стеклообразной плёнки. Изобретение направлено на поддержание эффективной работы котла при длительной эксплуатации с сохранением нормированных значений термоЭДС и коррозионной стойкости корпуса термоэлектрического генератора. 4 ил.

Изобретение относится к газовой промышленности, в частности к обработке углеводородного газа с использованием низкотемпературного процесса, и может быть использовано в процессах промысловой подготовки конденсатсодержащего газа. Технический результат заключается в повышении энергоэффективности процесса. В способе подготовки углеводородного газа к транспорту газовый поток от кустов скважин подают на первичную сепарацию, десорбируют газовым потоком метанол из водометанольного раствора, вводят в газовый поток метанол, охлаждают газовый поток воздухом, углеводородным конденсатом, газом в две ступени, проводят вторичную сепарацию газового потока, вводят в газовый поток метанол, охлаждают газовый поток газом и за счет понижения давления проводят окончательную сепарацию газового потока, нагревают в три ступени отсепарированный газ газовым потоком и выводят газ из установки. Понижают давление отсепарированного газа после окончательной сепарации до уровня, обеспечивающего минимально допустимую температуру до минус 47 °C теплообмена с газовым потоком, нагревают отсепарированный газ газовым потоком, понижают давление отсепарированного газа до давления 3,1 МПа, обеспечивающего возможность подачи отсепарированного газа с установки для транспортировки на компримирование. Смешивают жидкую фазу после первичной сепарации газового потока и водный раствор после десорбции метанола, вводят в нее жидкую фазу после вторичной сепарации газового потока, направляют для отделения от углеводородного конденсата газа и водного раствора, вводят газ в газовый поток перед окончательной сепарацией, выводят водный раствор из установки, направляют жидкую фазу после окончательной сепарации для разделения на углеводородный конденсат, газ и водометанольный раствор, возвращают газ на повторную окончательную сепарацию совместно с газовым потоком, вводят водометанольный раствор в газовый поток, выводят водный раствор из газового потока, углеводородный конденсат нагревают газовым потоком и смешивают с углеводородным конденсатом после первичной и вторичной сепарации, направляют углеводородный конденсат для отделения от него газа низкого давления и водометанольного раствора, эжектируют газ низкого давления в газовый поток, выводят из установки углеводородный конденсат и водометанольный раствор. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к массообменным аппаратам и предназначено для проведения процессов массообмена - дистилляции, ректификации, абсорбции, разделения жидких и газовых смесей и др. В цилиндрическом корпусе аппарата вдоль его продольной оси вертикально установлены два или несколько друг за другом массообменные блоки. Каждый блок сформирован из спиралеобразных элементов, представляющих собой попарно сваренные по верхним и нижним торцам гофрированные или плоские спиралеобразные стенки, а спиралеобразные элементы сварены между собой по боковым торцам и прилегают друг к другу, образуя аксиальные и радиально-спиральные щелевые каналы, образующие изолированные друг от друга внутреннюю и наружную полости. Внутренняя полость для прохода теплоносителя в радиально-спиральном направлении ограничена цилиндрическим корпусом аппарата, коаксиально установленной вдоль оси аппарата цилиндрической обечайкой, торцевыми кольцеобразными перегородками и включает внутренние спиралеобразные щелевые каналы, соединенные с патрубками входа и выхода теплоносителя. Наружная полость каждого блока для прохода массообменных сред в направлении вдоль оси аппарата ограничена цилиндрическим корпусом аппарата, перегородками, установленными горизонтально между смежными блоками по высоте аппарата, и включает наружные спиралеобразные щелевые каналы, соединенные с верхней и нижней частями наружной полости. В нижней части наружной полости каждого блока установлен сепаратор и каплеотбойник для отделения газа от жидкости, выходящих из наружных спиралеобразных щелевых каналов. Нижняя часть наружной полости каждого блока соединена каналом с верхней частью наружной полости выше установленного смежного блока для прохода газа из нижней части наружной полости ниже установленного блока в верхнюю часть наружной полости выше установленного смежного блока. Нижняя часть наружной полости каждого выше установленного блока соединена патрубками с верхней частью наружной полости смежного ниже установленного блока для перетока жидкости на распределительное устройство ниже установленного блока. Кроме того, нижняя часть наружной полости каждого блока соединена с патрубком вывода части жидкости - фракции из аппарата. Технический результат - обеспечение возможности проведения процессов массообмена при оптимальных условиях, уменьшение массогабаритных характеристик и сокращение потребления энергии. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области разделения газовых смесей и может быть использовано в газовой, нефтяной и химической отраслях промышленности. Осуществляют трестадийную обработку гелийсодержащего природного газа. Проникающий газ (5) после первой газоразделительной мембраны (3) сжимают в компрессоре (13) и направляют на вторую газоразделительную мембрану (17). Проникающий газ (19) из второй газоразделительной мембраны (17) извлекают как гелийсодержащий газ. Непроникающий газ (21) из второй газоразделительной мембраны (17) направляют на третью газоразделительную мембрану (23). Непроникающие газы (7 и 25) из первой и третьей газоразделительных мембран (3 и 23) объединяют, получая товарный природный газ (27). Проникающий газ (9) из третьей газоразделительной мембраны (23) объединяют с проникающим газом (5) из первой газоразделительной мембраны (3). Обеспечивается высокий уровень извлечения гелия с концентрацией 99 мол.%, а также минимальная теплоемкость очищенного природного газа при использовании только одного компрессора. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области рационального использования природных ресурсов и развития окраинных регионов и может быть использовано в газодобывающей, газоперерабатывающей, газохимической и других отраслях промышленности. Газохимический кластер включает газодобывающее звено, газоперерабатывающее звено, газохимическое звено и газотранспортирующее звено. Извлеченные природные газы с содержанием этана менее 3-4 об.% объединяют в поток товарного топливного газа. Извлеченные природные газы с содержанием этана более 3-4 об.% объединяют в поток этансодержащего углеводородного газа, поступающий на предприятия газоперерабатывающего звена или направляемый под давлением в отдельный газопровод коридора магистральных газопроводов газотранспортирующего звена. На предприятиях газоперерабатывающего звена поток этансодержащего углеводородного газа подвергают фракционированию с разделением на метан, этан, пропан и широкую фракцию легких углеводородов. При этом метан подают на газодобывающее звено для смешения с потоком товарного топливного газа. Этан, пропан и широкую фракцию легких углеводородов направляют под давлением в отдельные газопроводы коридора магистральных газопроводов газотранспортирующего звена или используют в качестве сырья на установках пиролиза газохимического звена. Продукты реакции после печей пиролиза подвергают разделению на этилен и пропилен, подаваемые далее в качестве сырья на установки нефтехимического синтеза газохимического звена. Заявленное изобретение обеспечивает оптимальное использование извлеченного природного газа и комплексное экономическое развитие нескольких регионов. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений может быть использована в горной, пищевой промышленности, на водоканалах, предприятиях агропромышленного комплекса. Способ включает сбор пенного концентрата и нанесение его на подвижный носитель с последующим обезвоживанием и удалением сухого концентрата. Пенный концентрат наносят на подвижный носитель равномерным слоем, а обезвоживание проводят при движении носителя с нанесенным материалом и одновременным воздействием на него обдувом воздухом и нагревом потоком отходящих газов, осуществляемых с противоположных сторон подвижного носителя. Линия включает корпус сушилки (4), подвижный носитель (2), устройство для удаления продукта с поверхности носителя (8), разгрузочное устройство (9). Подвижный носитель (2) выполнен в виде ленточного транспортера, погруженного во флотатор (1) и снабженного системами обдува воздухом (6) и стабилизации температуры отходящих газов (7). Транспортер размещен в корпусе сушилки (4) и установлен с зазором между попарно закрепленными на его внутренних боковинах экранами (5). Толщина пенного концентрата на транспортере формируется регулировочной пластиной (3). Изобретения обеспечивают упрощение и ускорение процесса сушки пенного концентрата при повышении энергетической эффективности обезвоживания. 2 н. и 5 з.п. ф. лы, 3 ил., 2 пр.

Изобретение относится к области очистки отходящих газов (выхлопных, дымовых), в том числе содержащих органические компоненты типа фенола, формальдегида, дурно пахнущие вещества и т.п., и может найти применение в металлургической, химической, пищевой, нефтеперерабатывающей промышленности, а также при нанесении и сушке лакокрасочных материалов, литейном производстве, при переработке продукции сельского хозяйства. Задачей изобретения является повышение степени очистки отходящих газов и эффективности использования жидкого абсорбента. Устройство для очистки отходящих газов содержит подводящий трубопровод, скруббер, приемную емкость, биореактор и трубопровод отвода очищенного газа. Скруббер в верхней части соединен с трубопроводом отвода очищенного газа. В средней части снабжен двумя массообменными решетками с шаровыми насадками и размещенными над ними форсунками орошения. В нижней части соединен с приемной емкостью, связанной трубопроводом подачи жидкого абсорбента с биореактором. Биореактор соединен трубопроводом подвода жидкого абсорбента к форсункам орошения скруббера. Подводящий трубопровод к скрубберу дополнительно снабжен напорным вентилятором и форсункой подачи смеси отходящих газов и жидкого абсорбента. Трубопровод отвода очищенного газа дополнительно снабжен каплеуловителем и горизонтальным абсорбером. Сливной патрубок каплеуловителя соединен трубопроводом с приемной емкостью. Сливной патрубок горизонтального абсорбера соединен с емкостью с чистой водой. Трубопровод подачи жидкого абсорбента в биореактор дополнительно снабжен двухсекционным отстойником. Отстойник соединен трубопроводом с насосом для подачи жидкого абсорбента к форсункам орошения нижней тарелки скруббера. 1 н.п. ф-лы, 1 фиг.

Изобретение относится к опреснению жидкости. Вакуумная опреснительная установка для воды с генерацией электроэнергии содержит герметичную камеру с водяной ванной (1), внутри которой ниже уровня жидкости размещен испаритель (2), подключенный к солнечному коллектору (3) через насос (13), систему насосов, содержащую, по меньшей мере, три вакуумных насоса (5), соединенных системой трубопроводов с установленными на них трехходовыми клапанами (6), (7), теплообменный аппарат (4), соединенный посредством трехходового клапана (8) с трубопроводом подачи исходной жидкости и со сборником дистиллята (9), который через обратный клапан (15) соединен с одним из вакуумных насосов, рекуперативный теплообменник (10), преобразователь тока (11) и электроаккумулятор (2), соединенные с системой насосов (5), насос (14) для подачи исходной воды. Изобретение обеспечивает снижение энергопотребления на опреснение воды за счет эффективности использования энергии Солнца, а также универсальность опреснительных установок. 1 ил.

Изобретение относится к средствам обеспечения обитаемости и пожаробезопасности подводных лодок, глубоководных обитаемых аппаратов и других средств освоения мирового океана, автономных космических объектов и других герметичных обитаемых объектов. Минимизация рисков возгораний и развития пожаров в обитаемых герметизированных объектах, при обеспечении жизненно необходимых условий обитаемости, путем создания и регенерации в данных объектах заданного состава, пригодных для дыхания, гипоксических газовоздушных сред с повышенным содержанием аргона, достигается с помощью системы регенерации гипоксической газовоздушной среды с повышенным содержанием аргона, содержащей механически не связанные друг с другом модули кислородный и углекислотный, при этом модуль кислородный содержит электролизер с твердополимерным электролитом, вырабатывающим кислород и водород, насосы, перекачивающие воду по газожидкостным линиям, соединяющим электролизер с кислородной и водородной колоннами, источник питания, пульт управления, при этом модуль углекислотный содержит электровентилятор, подающий по газовой линии в абсорбер гипоксическую газовоздушную среду для очистки от двуокиси углерода, полупогружной насос, перекачивающий через ротаметр, по жидкостной линии, регенерируемый поглотитель, насыщенный двуокисью углерода, из абсорбера в десорбер, предназначенный для выделения двуокиси углерода из жидкого регенерируемого поглотителя с помощью электрических нагревателей, пульт управления, источник питания; модуль аргоновый, предназначенный для хранения и подачи газообразного аргона, содержащий автоматическую рампу с баллонами аргона; блок регулирования в составе регулятора расхода кислорода, регулятора расхода аргона, клапана сбросного электромагнитного, датчика давления и смесителя газового; блок газового контроля с газоанализатором на кислород, работающим в среде с повышенным содержанием аргона до 50 об., с газоанализатором на диоксид углерода, работающим в среде с повышенным содержанием аргона до 50 об., с газоанализатором на аргон с диапазоном контроля 0-50 об.; блок автоматического управления; при этом соединение модуля кислородного, модуля аргонового, модуля углекислотного с блоком регулирования, модуля углекислотного с герметизированным объектом и блока регулирования с герметизированным объектом осуществляется с помощью газовых линий; при этом блок газового контроля, блок регулирования, пульт управления кислородным модулем, пульт управления углекислотным модулем электрически соединены с блоком автоматического управления информационно-управляющими связями.

Наверх