SU1106518A1

SU1106518A1 - Regenerative cartridge of isolating breathing apparatus

Info

Publication number: SU1106518A1
Application number: SU833530204A
Authority: SU
Inventors: Николай Михайлович Худосовцев; Юрий Алексеевич Шевченко; Анатолий Иванович Артеменко; Михаил Гаврилович Данилевский; Владимир Кондратьевич Кочерга; Виктор Николаевич Лучко; Анатолий Евгеньевич Марголис; Владимир Кузьмич Овчаров; Людмила Яковлевна Филимонова; Григорий Аронович Шульман
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт горноспасательного дела
Priority date: 1983-01-17
Filing date: 1983-01-17
Publication date: 1984-08-07

Abstract

1. РЕГЕНЕРАТИВНЫЙ ПАТРОН ИЗОЛИРУЮЩЕГОДЫХАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, содержащий корпус с патрубками вдоха и выдоха, установленное на его крышке пусковое устройство, фильтр, размещенный перед патрубком вдоха, и установленную в корпусе обечайку, заполненную кислородсодержащим веществом, разделенным горизонтальными перегородками, закрепленными внутри обечайки, на слои, в которых размещены теплораспределители , причем между корпусом и обечайкой выполнены каналы серповидной формы, соедин ющие верхнюю полость, образованную верхней торцовой перегородкой обечайки и крыщкой корпуса, с нижней, образованной нижней торцовой перегородкой обечайки и днищем корпуса, отличающийс тем. что, с целью повышени его надежности в работе, а также срока защитного действи устройства при одновременном понижении сопротивлени дыханию, в центральной части кислородсодержащего вещества выполнена распределительна камера, образованна перегородками, установленными с возможностью осевого перемещени внутри обечайки и подпружиненными одна относительно другой, при этом распределительна камера сообщена центральной трубкой, проход щей через расположенные над ней слои кислородсодержащего вещества, с пусковым устройством и патрубком выдоха, а обечайка выполнена из цельного листового материала и заполнена кислородсодержащим веществом в виде гранул размером В2-7 мм, слои этого вещества выполнены § разновысокими с воздущным зазором между СО ними, равным 1. REGENERATIVE CARBON ISOLATING REMOVAL DEVICES, comprising a housing with inhalation and expiratory branch pipes, a starting device mounted on its lid, a filter placed in front of the injected insulator pipe, and a shell installed in the housing, filled with an oxygen-containing substance, divided by horizontal partitions, with attached bumpers, and attached shells, filled with an oxygen-containing substance, divided by horizontal partitions, with attached bumpers, and attached shells, filled with an oxygen-containing substance, divided by horizontal partitions, with attached bumpers, and attached shells, filled with an oxygen-containing substance, separated by horizontal partitions, with attached bumpers, and attached bumpers. in which heat distributors are located, with sickle-shaped channels between the case and the shell connecting the upper cavity formed by the upper end a shell wall and a housing lid, with a lower one formed by a bottom end wall of the shell and a bottom of the body, characterized in that. that, in order to increase its reliability in operation, as well as the duration of the protective action of the device while simultaneously reducing the resistance to breathing, in the central part of the oxygen-containing substance there is a distribution chamber formed by partitions installed with axial movement inside the shell and spring-loaded one relative to the other, while the chamber is connected to the central tube passing through the layers of oxygen-containing substance above it, with a triggering device exhalation pipe, and shell is made from a single sheet material, and filled with the oxygenate in the form of granules of size V2-7 mm, the layers of the substance formed with the uneven § vozduschnym gap between them CO equal

Description

Изобретение относитс к устройствам дл защиты органов дыхани человека в неблагопри тных услови х, а именно к шахтным изолирующим самоспасател м на химически св занном кислороде, и может быть использовано в угольной, химической и других отрасл х промыщленности. Известен шахтный изолирующий самоспасатель , содержащий регенеративный патрон, заполненный кислородсодержащим веществом, размещенным между перфорированными сетками. В верхней полости патрона установлен фильтр, а нижн перфорированна сетка подпружинена. К верхней крыщке патрона при помощи патрубка. крепитс гофрированный шланг с загубником , а также пусковое устройство 1. Недостатком этого дыхательного аппарата вл етс значительное по величине сопротивление дыханию, создаваемое слоем вещества, оказывающее отрицательное физиологическое воздействие на человека. Наиболее близким техническим рещением вл етс изолирующий дыхательный аппарат, в котором регенеративный патрон содержит корпус с патрубками вдоха и выдоха , установленное на его крыщке пусковое устройство, фильтр, размещенный перед патрубком вдоха, и установленную в корпусе обечайку, заполненную кислородсодржащим веществом, разделенным перегородками , жестко закрепленными внутри обечайки, на слои, в которых размещены теплораспределители , причем между корпусом и обечайкой выполнены каналы серповидной формы, соедин ющие верхнюю полость, образованную верхней торцовой перегородкой обечайки и крышкой корпуса, с нижней , образованной нижней торцовой перегородкой обечайки и днищем корпуса 2. Однако известный дыхательный аппарат характеризуетс недостаточной надежностью действи в св зи с возможностью «проскока углекислоты из выдыхаемого воздуха в дыхательный мешок по горизонтально направленным зазорам, образующимс вверху отсеков между веществом и стенкой патрона после усадки вещества под воздействием вибрации и тр ски шахтных механизмов (локомотивов, угледобывающих и проходческих машин),, на которых устанавливаетс аппарат горнорабочим; увеличением сопротивлени дыханию в св зи с измельчением кислородсодержащего вешества при трении гранул между собой под воздействием вибрации; снижением срока зашитного действи вследствие того, что аппарат становитс непригодным дл использовани из-за достижени предельно допустимой концентрации углекислоты в дыхательном мешке при ее «проскоке, хот кислородсодержащее вещество содержит запас кислорода. Цель изобретени - повышение надежности в работе устройства, а также срока защитного действи его при одновременном понижении сопротивлени дыханию. Указанна цель достигаетс тем, что в устройстве, содержащем корпус с патрубками вдоха и выдоха, установленное на его крышке пусковое устройство, фильтр, размещенный перед патрубком вдоха, и установленную в корпусе обечайку, заполненную кислородсодержащим веществом, разделенным горизонтальными перегородками, закрепленными внутри обечайки, на слои, в которых размещены теплораспределители, причем между корпусом и обечайкой выполнены каналы серповидной формы, соедин ющие верхнюю полость, образованную верхней торцовой перегородкой обечайки и крышкой корпуса, с нижней, образованной нижней торцовой перегородкой обечайки и днищем корпуса, в центральной части кислородсодержащего вещества выполнена распределительна камера, образованна перегородками, установленными с возможностью осевого перемещени внутри обечайки и подпружиненными одна относитель ° Другой, при этом распределительна камера сообщена центральной трубкой, проход щей через расположенные над ней слои кислородсодержащего вещества, с пусковым устройством и патрубком выдоха, а. обечайка выполнена из цельного листового материала и заполнена кислородсодержащим веществом в виде гранул размером В 27 мм, слои этого вещества выполнены разновысокими с воздушным зазором между ними, равным (0,2-1 )В, при этом большие слои, размещенные сверху и снизу распределительной камеры, выполнены высотой, равной (1030 )В, а меньщие слои, расположенные по торцам обечайки, - высотой (2-15) В, причем все перегородки обечайки выполнены перфорированными, а верхн полость сообщена с патрубком вдоха. При этом указанна нижн полость снабжена пылеуловител ми в виде сег.ментов , закрепленных на стенках корпуса и установленных фронтально каналам, серповидной формы, На чертеже показан изолирующий дыоткрытой крышкой хательныи аппарат с ( готовый к использованию), обший вид. Изолирующий дыхательный аппарат содержит регенеративный патрон, закрепленный внутри футл ра 1 на амортизаторах 2. На крышке 3 корпуса 4 патрона имеютс патрубки вдоха 5 и выдоха 6, к которым прикреплены дыхательный мещок 7 и эластичный дыхательный щланг 8, выполненный. например, в виде резино-тканевой трубки с арматурой в виде цилиндрической пружины . На дыхательном мешке 7 закреплены клапанна коробка 9 с дыхательным шлангом 10, заканчивающимс лицевой частью в виде загубника 11 и носового зажима 12. В комплект аппарата вход т газозащитные очки (не показаны). В крышке 3 корпусаThe invention relates to devices for the protection of human respiratory organs in adverse conditions, namely, mine insulating self-rescuers on chemically bound oxygen, and can be used in the coal, chemical and other industries. A mine insulating self-rescuer containing a regenerative cartridge filled with an oxygen-containing substance placed between perforated grids is known. A filter is installed in the upper cavity of the cartridge, and the bottom perforated mesh is spring-loaded. To the upper cap of the cartridge with the help of a pipe. a corrugated hose with a mouthpiece, as well as a triggering device 1 is attached. The disadvantage of this breathing apparatus is a significant amount of resistance to breathing created by a layer of substance, which has a negative physiological effect on a person. The closest technical solution is an insulating breathing apparatus, in which the regenerative cartridge contains a case with inhalation and expiration nozzles, a starting device mounted on its lid, a filter placed in front of the inhalation nozzle, and a shell installed in the case, filled with oxygen-containing substance separated by partitions, rigidly fixed inside the shell, on the layers in which the heat spreaders are placed, with sickle-shaped channels between the case and the shell connecting the upper The cavity formed by the upper end wall of the shell and the body cover, with the lower one formed by the lower end wall of the shell and the bottom of case 2. However, the known breathing apparatus is characterized by insufficient reliability due to the possibility of carbon dioxide leaking from the exhaled air into the breathing bag along horizontal gaps formed at the top of the compartments between the substance and the wall of the cartridge after the substance shrinks under the influence of vibration and three mine mechanisms (locomotives, coal there are also heading machines) ,, in which the device is mounted miners; an increase in breathing resistance due to the grinding of oxygen-containing matter during friction of the granules between themselves under the influence of vibration; a decrease in the period of protection due to the fact that the device becomes unsuitable for use due to the attainment of the maximum permissible concentration of carbon dioxide in the breathing bag during its penetration, although the oxygen-containing substance contains oxygen. The purpose of the invention is to increase the reliability of the device, as well as the duration of its protective action while reducing breathing resistance. This goal is achieved by the fact that in a device comprising a housing with inspiration and expiratory nozzles, a starting device mounted on its lid, a filter placed in front of the inhalation nozzle and a shell in the housing filled with an oxygen-containing substance separated by horizontal partitions fixed inside the shell on layers in which heat distributors are placed, with sickle-shaped channels between the case and the shell, connecting the upper cavity formed by the upper end partition The bottom of the shell, with the bottom formed by the lower end of the shell of the shell and the bottom of the case, in the central part of the oxygen-containing substance is a distribution chamber formed by partitions installed with axial movement inside the shell and spring-loaded one relative ° Other, while the distribution chamber is connected to the central tube passing through the layers of an oxygen-containing substance located above it, with a starting device and an exhalation tube, a. the shell is made of solid sheet material and filled with oxygen-containing substance in the form of granules with a size of 27 mm, the layers of this substance are uneven with an air gap between them equal to (0.2-1) B, with large layers placed above and below the distribution chamber , are made with a height equal to (1030) B, and smaller layers located at the ends of the shell are (2-15) B, all of the walls of the shell are perforated, and the upper cavity is in communication with the inspiratory nozzle. In this case, the lower cavity is provided with dust catchers in the form of segments, fixed on the walls of the housing and installed in front of the channels, of a crescent shape. The drawing shows an insulating device with a (open to use) insulating hole-open cover, a general view. The isolating breathing apparatus contains a regenerative cartridge fixed inside the case 1 on the shock absorbers 2. On the lid 3 of the case 4 of the cartridge there are inhalation tubes 5 and exhalation 6, to which the breathing chamber 7 and elastic breather hose 8 are attached. for example, in the form of a rubber-fabric tube with fittings in the form of a cylindrical spring. On the breathing bag 7, the valve box 9 is fixed with the breathing hose 10, ending with the front part in the form of a mouthpiece 11 and a nose clip 12. Gas-protective goggles (not shown) are included in the apparatus kit. In a cover 3 cases

4патрона размещены также пусковое устройство 13 с пусковым брикетом 14 и коробкой 15, сообщающеес посредством центральной трубки 16 с распределительной камерой 17, образованной в центральной части кислородсодержащего вещества перфорированными перегородками 18 и 19, установленными в обечайке 20 с возможностью , осевого перемещени . Между этими перегородками установлены пружины 21. Кислородсодержащее вещество разделено горизонтальными перфорированными перегородками 22,23,24,18,19,25,26 и 27 на разновысокие слои 28-31. Перегородки 22-27 жестко закреплены в обечайке 20.The cartridge also includes a starting device 13 with a starting briquette 14 and a box 15 communicating via a central tube 16 with a distribution chamber 17 formed in the central part of the oxygen-containing substance by perforated partitions 18 and 19 installed in the shell 20 with the possibility of axial movement. Springs 21 are installed between these partitions. The oxygen-containing substance is divided by horizontal perforated partitions 22,23,24,18,19,25,26 and 27 into uneven layers 28-31. Partitions 22-27 rigidly fixed in the shell 20.

В патроне эллиптического .сечени выполнены серповидные каналы 32 и 33, образованные его обечайкой 20 и продольными стенками корпуса 4. Перед патрубко.м вдохаCrescent-shaped channels 32 and 33 are formed in the cartridge of an elliptical cross section, formed by its shell 20 and the longitudinal walls of the housing 4. Before the inlet pipe

5размещен пылеулавливающий фильтр 34 из. стекловолокна. В сло х вещества больщей высоты размещены теплораспределители 35 и 36. В нижней полости 37 корпуса 4 патрона, образованной нижней торцовой перегородкой22 и днищем 38 корпуса, фронтально серповидным каналам 32 и 33 закреплены пылеуловители 39 в виде сегментов . Слои кислородсодержащего вещества 28-31 установлены с зазором 40 и 41 относительно друг друга. Кислородсодержащее вещество выполнено в виде гранул размеро.м В 2-7 мм. Высота больших слоев 29 и 30 равна (10-30) В, а высота меньших слоев 28 и 31 равна (2-15) В, а зазор между сло ми равен (0,2-1) В.5placed dust filter 34 of. fiberglass. Heat distributors 35 and 36 are placed in the layers of a substance of greater height. In the lower cavity 37 of the body 4 of the cartridge formed by the bottom end wall 22 and the bottom of the body 38, dust collectors 39 are fixed in the form of segments to the frontal crescent-shaped channels 32 and 33. The layers of oxygen-containing substances 28-31 are installed with a gap of 40 and 41 relative to each other. The oxygen-containing substance is made in the form of granules of size m. 2-7 mm. The height of the larger layers 29 and 30 is equal to (10-30) B, and the height of the smaller layers 28 and 31 is equal to (2-15) B, and the gap between the layers is equal to (0.2-1) B.

Серповидные каналы 32 и 33 соедин ют полость 42, образованную верхней торцовой перегородкой 27 и крышкой 3 с фильтром 34 патрона, и полость 37.Sickle channels 32 and 33 connect a cavity 42 formed by an upper end wall 27 and a cover 3 with a cartridge filter 34, and a cavity 37.

Дыхательный аппарат работает следующим образом.The breathing apparatus operates as follows.

При вскрытии аппарата от футл ра 1 отдел ют и выбрасывают крышку, соединенную гибкой св зью (капроновым шнуром ) с механизмом пускового устройства 13. Срабатывание пускового устройства 13 инициирует разложение брикета 14. Выделившийс при этом нагретый и содержащий, вод ные пары кислород, в течение 1 -1,5 мин по каналу коробки 15 и трубке 16 поступает в распределительную камеру 17, а оттуда, пройд слои 28-31 вещества, по каналам 32 и 33 поступает в дыхательный мещок. Этого времени достаточно дл того, чтобыWhen the apparatus is opened, the cover, connected by a flexible connection (capron cord) to the trigger mechanism 13, is separated from the case 1 and ejected. The activation of the trigger 13 initiates decomposition of the briquette 14. The oxygen released during this process 1 -1.5 min through the channel of the box 15 and the tube 16 enters the distribution chamber 17, and from there, the layers 28-31 of the substance pass, through channels 32 and 33 enters the breathing room. This time is enough to

пользующийс аппаратом успел вз ть загубник И в рот, установить носовой зажим 12 и надеть очки. Количество кислорода в мещке достаточно дл того, чтобы дышать в начальный момент до того,- пока выделившеес при разложении брикета 14 тепло и влага, а также влага и углекислота выдыхаемого по шлангам 10 и 8 воздуха активизируют химические реакции в сло х кислородсодержащего вещества.using the device, he managed to take the mouthpiece And into his mouth, install the nose clip 12 and put on his glasses. The amount of oxygen in the bag is enough to breathe in the initial moment before the heat and moisture released during the decomposition of the briquette 14, as well as the moisture and carbon dioxide exhaled through the air hoses 10 and 8, activate chemical reactions in the oxygen-containing substance.

Химические реакции восстановлени , протекающие в этих сло х идут с выделением тепла. Теплораспределители 35 и 36 способствуют равномерному прогреву всего сло вещества и отвод т тепло к стенкам корпуса 4 патрона, которые излучают его в окружающее пространство.The chemical reduction reactions occurring in these layers proceed with the evolution of heat. Heat distributors 35 and 36 contribute to the uniform heating of the entire layer of matter and heat is removed to the walls of the body 4 of the cartridge, which emit it into the surrounding space.

Предлагаемое выполнение дыхательного аппарата повыщает надежность его действи , так как исключает образование зазо0 ров между стенками отсеков и сло ми вещества даже при тр ске и вибрации в св зи с тем, что гранулы вещества под воздействием сил гравитации равномерно распредел ютс по сечению слоев, стрем сь прижатьс к стенкам; улучшает услови дыхани , так как исключает повышение сопротивлени дыханию из-за измельчени гранул вещества, так как даже при вибрации и тр ске их перемещение вдоль перегородки, способствующее истиранию гранул, отсут-0 ствует, кроме того, Теплораспределители исключают плавление и спекание вещества при химических реакци х, влекущих за собой резкое повышение сопротивлени дыханию; повыщает срок защитного действи аппарата за счет извлечени максимально5 го количества кислорода из вещества в св зи с те.м, что потери его в виде пыли сведены к минимуму, «проскок углекислоты в дыхательный меток отсутствует не только потому, что наличие зазора между сло ми вещества и распределительной камеры позвол ет смещать элементарные струи газа, проход щие через слой большей вы-, соты, и усреднить содержание углекислоты в потоке перед тем, как он пройдет через слой меньшей высоты.The proposed implementation of the breathing apparatus increases the reliability of its action, since it eliminates the formation of gaps between the walls of the compartments and the layers of the substance even during the crack and vibration due to the fact that the granules of the substance under the influence of gravitational forces evenly distribute over the cross section of the layers. press against the walls; improves breathing conditions, since it eliminates the increase in breathing resistance due to grinding granules of the substance, since even with vibration and mechanical movement, their movement along the partition, which contributes to the abrasion of the granules, is also absent, besides, the heat distributors prevent melting and sintering during chemical reactions resulting in a dramatic increase in breathing resistance; enhances the term of the protective action of the apparatus by extracting the maximum amount of oxygen from the substance in connection with the fact that its loss in the form of dust is minimized, "carbon dioxide leakage into the respiratory marks is absent not only because there is a gap between the layers of the substance and the distribution chamber allows displacement of the elementary gas jets passing through the layer of a higher high-level cell, and averaging the carbon dioxide content in the stream before it passes through a layer of lesser height.

5 С применением предлагаемого аппарата в аварийной ситуации физиолого-гигиенические услови дыхани приближаютс к естественным услови м дыхани без вс кого аппарата, что оказывает положительное эмоциональное воздействие на человека5 With the use of the proposed apparatus in an emergency, physiological and hygienic conditions of respiration approach natural conditions of respiration without any apparatus, which has a positive emotional effect on a person.

и позвол ет с большими скорост ми выходить из опасных зон, т.е. покинуть их за более короткий срок. and allows you to exit hazardous zones at high speeds, i.e. leave them in a shorter time.

Claims

1. REGENERATIVE CARTRIDGE OF INSULATING RESPIRATORY APPARATUS, comprising a housing with inhalation and exhalation nozzles, a trigger device mounted on its cover, a filter placed in front of the inhalation nozzle, and a shell mounted in the housing filled with oxygen-containing substance, separated by horizontal partitions fixed to layers inside the shell in which the heat distributors are located, and between the body and the casing are made sickle-shaped channels connecting the upper cavity formed by the upper end section casing shell and housing cover, with a lower shell formed by the lower end partition of the shell and the bottom of the casing, characterized in that, in order to increase its reliability in operation, as well as the duration of the protective action of the device while reducing the resistance to breathing, in the central part of the oxygen-containing substance, a distribution a chamber formed by partitions installed with the possibility of axial movement inside the shell and spring-loaded one relative to the other, while the distribution chamber co It is covered with a central tube passing through the layers of an oxygen-containing substance located above it, with a starting device and an exhalation pipe, and the shell is made of solid sheet material and filled with an oxygen-containing substance in the form of granules B2-7 mm in size, the layers of this substance are made uneven with an air gap between them equal to (0.2–1) V, with the large layers placed above and below the distribution chamber having a height equal to (10-ZO) B, and the smaller layers located at the ends of the shell with a height of (2–15) B, moreover all shell partitions are perforated, and the upper cavity is in communication with the inspiration pipe.

2. Regenerative cartridge according to π. 1, characterized in that the lower cavity is equipped with dust collectors in the form of segments mounted on the walls of the housing and installed frontally to the sickle-shaped channels.

SU „„ 1106518