用于供气调节供给的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于将供气调节供给至持久惰性空间（１０）的装置和方法，在所述持久惰性空间（１０）中调节有或在一定调节范围内调节并保持有预先规定的惰化水平。本发明专利技术的目的是能够以尽可能最有效、经济的方式，为所述持久惰性空间（１０）保持规定的空气再生率，并持久有效地消除所述空间（１０）内的火灾风险。为此，将惰性气体供给到所述空间的空气中的体积流率（Ｖ↓［Ｎ２］）与一个值相联系，该值足以在所述空间的空气内保持规定的惰化水平。此外，仅将那么多量的新鲜空气供入所述空间的空气中，该量的新鲜空气是为从所述空气中去除未能由惰性气体供给通过相应的废气排放系统（４）消除的污染物部分所直接需要的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于将供气调节供给至持久惰性空间内的方法和装置， 所述持久惰性空间中设置有预定的惰化水平，并需要将该预定的惰化水平保 持在特定的控制范围内。
技术介绍
公知地，在封闭空间中减少火灾风险的措施是使这些空间持久地保持惰 性，例如，所述封闭空间可以是存放计算机设备的区域、电开关装置和电气 分配器的隔间、专用于贵重物品的密封设施或储存区。这种持久地惰化所产生的预防效果基于脱氧原理。众所周知，正常的环境空气由约21%体积的氧 气、约78%体积的氮气和约1%体积的其它气体组成。为有效地降低保护空 间内发生火灾的风险，采用所谓的"惰性气体技术"，通过引入惰性气体(如 氮气)相应地减小有问题的区域内的氧气浓度。公知地，当氧气的比例下降 到15%体积以下时，大部分易燃物会产生灭燃效果。根据保护空间内具体的 易燃材料，可能需要将氧气含量下降得更低，例如下降到12%体积。换言之，这意味着，通过使保护空间持久地惰化在所谓的"基本惰化水 平"，例如将保护空间内的空气中的氧气含量降低到15%体积以下，保护空 间内形成火灾的风险也能有效地降低。此处所用的术语"基本惰化水平"可通常理解为，与正常环境空气的氧 气含量相比，保护空间内空气的降低的氧气含量，但是，从医学观点而言， 该降低的氧气含量无论如何原则上不会对人或动物产生任何危险，从而他们 (也许根据特定的环境采取了某种预防措施之后)仍能够进入保护空间，即 使只是最短暂的进入。如上所述，设置具有如13%体积至15%体积氧气含量9的基本惰化水平，主要用来降低保护空间内形成火灾的风险。与基本惰化水平不同，所谓的"完全惰化水平"对应于氧气含量降低至 有效灭燃点的保护空间内的空气。因而，术语"完全惰化水平"指与基本惰 化水平的氧气含量相比进一步降低的氧气含量，在该氧气含量下，大部分材 料的可燃性已降低到不再可燃的点。取决于可能有问题的保护空间的燃料荷 载，完全惰化水平的氧气含量通常为11%体积至12%体积之间。因而，使保 护空间持久地保持在完全惰化水平，不仅能降低保护空间内形成火灾的风 险，而且能起到实际的灭火作用。理想地， 一方面，要将持久惰性空间建造得具有相对气密性，使得通过 供应最低量的惰性气体，能够维持限定的或可限定的惰化水平。但是，另一 方面，即使对持久惰性空间而言，为了在空间的空气中允许进行空气交换， 最小通风通常是必须的。在人偶尔进入房间或人长期居住在房间中的情形 下，需要所述的最小空气交换以允许足够的通风，例如允许这些人释放出的 呼吸二氧化碳或水分充分排出。明显地，在该实例中，对该空间所要求的最 小空气交换是一个函数，该函数具体地取决于人员数量和他们在房间中所处 时间的长度，并且该函数还能显著地变化，特别是随着时间而变化。此外，对于人们基本上不进入或极少进入的空间，例如储存或存档区或 者电缆竖井，也需要提供最小空气交换。在此情形下，特别需要最小通风以 从该空间的空气中去除潜在的有害成分，例如存放在该空间内的设备所发出 的难闻的气体。如果将相应空间的外壳密封以保持充分的气密性，正如通常特别地具有 持久惰性空间的情形，自由的空气交换将不能再发生。因而，这种密封空间 需要一种技术或机械通风系统以提供需要的最小通风。术语"技术通风"通 常指一种用于从一个区域内排出有害物质或生物制剂的系统。就人们居住的 房间而言，在不希望对人体健康产生任何急性或慢性损害的房间中，技术通风系统的配置尺寸(具体即供应率、空气交换率和空气流速)取决于在不会 对人员健康造成急性或慢性损害时该房间空气中特定物质的加权时间平均 浓度。使区域通风允许空间的外部空气和空间的内部空气之间进行空气交 换。总体而言，所要求的最小空气交换用来将有毒的有害物质、气体或颗粒 物质释放到外部，而将需要的物质(特别是氧气)吸收进人们居住的区域。 要通过最小空气交换从密封空间中去除的所述有毒或有害物质，在下文也将 简称为"污染物质"。目前，环境中含有大量有害物质的大房间或大区域典型地装有机械通风 系统以使得该房间持续地通风或在预定时间通风。 一般采用的通风系统设计 为使新鲜空气流入有问题的服务设施中，并将废气或污染空气排出。根据应 用，存在有用于控制供气的系统(所谓的"进气系统")、用于控制排气的系 统(所谓的"排气通风系统")或供/排气集成通风系统。但是，在持久惰性空间中使用的这种通风系统存在不足之处，由于空气 交换的影响，为保持设定的惰化水平，需要以相对高的比率持续地将惰性气 体供入这种持久惰性空间。为通过机械通风在持久惰性空间中保持基本或完 全惰化水平，每单位时间需要相对大体积的惰性气体，例如，该惰性气体可 由独立的惰性气体生成器在现场产生。这种惰性气体生成器需要具有相对大 的尺寸，从而增加了持久惰化的操作成本。此外，这种系统在惰性气体的产 生过程中需要耗费相对大量的能源。因此，当持久惰性空间需要最小空气交 换时，为使火灾风险最小化而使用惰性气体技术，以使一个区域持久地惰化 在基本或完全惰化水平，这在经济上是与相对高的操作成本相联系的。
技术实现思路
基于以上提出的问题，因此，本专利技术的一个任务是要提供一种装置和方 法，该装置和方法设计为尽可能有效和经济地将空气供给到持久惰性空间，11从而一方面能够保持为所述空间规定的空气交换率，另一方面，能够有效地 消除所述空间内的火灾或爆炸风险。该任务通过在说明书的开始部分阐述的那种方法解决，所述方法包括下 列方法步骤惰性气体源(特别是惰性气体生成器和/或惰性气体贮存器)提 供惰性气体，例如富含氮气的空气混合物。进而，将提供的惰性气体通过第 一供给线系统以控制的第一体积流率供入所述持久惰性空间的空气中，其 中，所述第一体积流率适于维持为所述持久惰性空间的空气预先设置的惰化 水平，并适于从所述持久惰性空间的空气中去除污染物，特别是有毒物质或 其他有害物质、生物制剂和/或水分。本专利技术的方法还提供来自于新鲜空气源 的新鲜空气，特别是外部空气，其中，将提供的所述新鲜空气通过第二供给 线系统以控制的第二体积流率供入所述持久惰性空间的空气中。根据本发 明，将新鲜空气供入所述密封空间的空气中的所述第二体积流率的值是所述 持久惰性空间所要求的最小空气交换率和将所述惰性气体供入所述空间的 空气中的第一体积流率的值的函数，分别地，所述第二体积流率的时间平均 值则是所述最小空气交换率和所述第一体积流率的时间平均值的函数。正如其中所用，术语"体积流率"或"空气交换率"在各情况下指每特 定单位时间所提供的体积流量或空气交换。类似地，术语"供气率"指每特 定单位时间供入所述密封空间的空气中的供气体积，其中，所述"供气体积" 指供入所述密封空间的空气中的空气或气体的总量。在持久惰性空间中，例 如，在一个空间中， 一方面为保持预先设置的惰化水平而每单位时间供给特 定量的惰性气体，另一方面，每单位时间还供应一定控制量的新鲜空气(除 了惰性气体之外)，因而，所述供气率是惰性气体率和新鲜空气率之和。本专利技术的方案可实现的优点是明显的特别是，该方法是一种特别容易 实现并且有效的方法，能够经济地向持久惰性空间提供充足的供气，以保持 所述空间的规定(最小)的空气交换率，并保持为所述空间设置的惰化水平，12从而有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将供气调节供给至持久惰性空间（１０）内的方法，所述持久惰性空间（１０）中设置有预先规定的惰化水平并在一定的控制范围内保持该预先规定的惰化水平，其中，所述方法包括下列方法步骤：　ａ）惰性气体源（３），特别是惰性气体生成器（３ａ） 和／或惰性气体贮存器（３ｂ），提供惰性气体；　ｂ）以第一体积流率（Ｖ↓［Ｎ２］）将提供的所述惰性气体通过第一供给线系统（１１）以调节方式供给至所述持久惰性空间（１０）的空气中，所述第一体积流率（Ｖ↓［Ｎ２］）适于保持所述规定的惰化水平 并适于从所述空间的空气中去除污染物，特别是有毒物质或其他有害物质、生物制剂和／或水分；　ｃ）新鲜空气源（５）提供新鲜空气，特别是外部空气；以及　ｄ）以第二体积流率（Ｖ↓［Ｌ］）将提供的所述新鲜空气通过第二供给线系统（１２）以调节 方式供给至所述持久惰性空间（１０）的空气中，　其中，将所述新鲜空气供给至所述空间的空气中的所述第二体积流率（Ｖ↓［Ｌ］）的值是所述持久惰性空间（１０）所要求的最小空气交换率和供给所述惰性气体的所述第一体积流率（Ｖ↓［Ｎ２］）的值的函数 ，　其特征在于，　所述第二体积流率（Ｖ↓［Ｌ］）大于或等于为保持所述持久惰性空间（１０）要求的所述最小空气交换率所需要的最小供气体积流率（Ｖ↓［Ｆ］）与用于在所述持久惰性空间（１０）中保持所述规定的惰化水平的所述第一体积流率（Ｖ ↓［Ｎ２］）的值之间的差值。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：D利茨，EW瓦格纳，M蒂姆，
申请(专利权)人：艾摩罗那股份公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]