Для чего служит клапанная коробка противогаза. ФИЛЬТРУЮЩЕ-ПОГЛОЩАЮЩАЯ КОРОБКА ПРОТИВОГАЗА Российский патент 1998 года по МПК A62B23/02

В интернет-магазине brizmarket.ru у вас есть возможность приобрести противогазы, а также фильтры для них или отдельные лицевые части. Мы предоставляем нашим клиентам наиболее выгодные цены на продукцию!

ФИЛЬТРУЮЩЕ-ПОГЛОЩАЮЩАЯ КОРОБКА ПРОТИВОГАЗА Российский патент 1998 года по МПК A62B23/02

Изобретение касается устройств, предназначенных для защиты органов дыхания человека от вредных примесей, присутствующих в воздуще.

Существующее устройство для очистки воздуха в средствах защиты органов дыхания состоит из корпуса, внутри которого располагается фильтрующий элемент, состоящий из частиц адсорбента, приклеенных к поверхности фильтрующего материала I.

Однако у известного устройства имеется недостаток — низкая динамическая активность в отношении паров некоторых плохо адсорбирующихся вредных веществ, таких как синильная кислота и хлорциан.

Наиболее близким аналогом, по техническим характеристикам и количеству совпадающих признаков, является фильтрующе-поглощающая коробка противогаза, которая включает два соединенных между собой цилиндрических корпуса: в одном из них установлен аэрозольный фильтр, а в другом — слой зернистого поглотителя (шихта), окруженный двумя плоскими сетками, при этом крепление нижней сетки представляет собой плотное соединение закругленного края сетки с корпусом 2.

Недостатком прототипа является высокое сопротивление дыханию и ухудшение защитных характеристик в условиях воздействия ударных нагрузок и вибрации.

Целью предлагаемого изобретения выступает снижение сопротивления дыханию коробки при одновременном сохранении её защитных свойств в условиях ударных нагрузок и вибрации.

Это достигается за счет предложенного устройства, которое включает цилиндрический корпус с дном и горловиной, противопылевой тампон, противоаэрозольный фильтр, верхнюю и нижнюю сетки с узлами крепления, а также слой зернистого поглотителя, размещенный между сетками. При этом нижняя сетка имеет юбку и концентрические зиги, расстояние между которыми составляет 0,18 — 0,22 внутреннего диаметра корпуса, а крепление нижней сетки выполнено в виде кольцевых выступов на юбке и корпусе, глубина которых составляет 1,2 — 1,7 толщины стенки корпуса. Противоаэрозольный фильтр установлен в гильзе и закреплен с использованием герметика.

Таким образом, отличие предлагаемого устройства от известных состоит в наличии нижней сетки с юбкой и зигами, установленными с определённым расстоянием, а также в уникальной конструкции узла крепления сетки, специфика которого позволяет повысить эффективность работы устройства в условиях ударных нагрузок.

Использование данных характеристик в указанном устройстве способствует снижению сопротивления дыханию и поддержанию защитных свойств, таких как динамическая активность, в условиях ударных нагрузок и вибраций.

К примеру, наличие концентрических зигов на нижней сетке на отступлении, равном 0,18 — 0,22 внутреннего диаметра корпуса, помогает уменьшить сопротивление дыхательному потоку. Однако, если расстояние между зигами становится менее 0,18 внутреннего диаметра корпуса, то снижение сопротивления не наблюдается. Если же расстояние превышает 0,22, это может нанести ущерб прочности сетки. Также закругленные кольцевые выступы на юбке нижней сетки и корпусе, имеющие глубину от 1,2 до 1,7 толщины стенки, оказывают значительное влияние на сохранность защитных свойств в условиях воздействия ударов и вибраций. Например, если глубина выступа оказывается менее 1,2 толщины стенки корпуса, это может привести к смещению нижней стенки во время эксплуатации, что негативно скажется на динамической активности. Если же глубина оказывается больше 1,7, возможны повреждения элементов крепления, что может спровоцировать проскок вредных примесей через слой поглотителя.

Принцип действия фильтрующего противогаза

Ответственность за очистку воздуха, который поступает в подмасочное пространство, лежит на фильтрующей коробке (фильтре), которая состоит из слоя поглотителя на основе активированного угля и противоаэрозольного фильтра.

Химический процесс, использующийся для очистки воздуха от газов и паров, называется адсорбцией. Суть данного процесса заключается в поглощении вредных примесей поверхностью твердого материала. В данном случае речь идет о шихте, содержащей активированный уголь.

Процесс адсорбции наиболее эффективно захватывает вещества с высоким молекулярным весом и высокой температурой кипения. Для веществ, которые плохо поддаются адсорбции, обычно применяются такие методы, как хемосорбция (взаимодействие ядовитых веществ с химически активными компонентами) и катализация (ускорение химических реакций). В частности, для хемосорбции, на слой с активированным углем дополнительно наносятся щелочные вещества, а для катализа используются окислы меди, серебра или хрома.

Принцип работы противоаэрозольного фильтра заключается в том, что он задерживает аэрозоли и крупные частицы пыли на волокнах своей сетки, которая состоит из плотных слоев волокнистых материалов.

Назначение фильтрующего противогаза

Основное назначение фильтрующего противогаза заключается в очистке воздуха от ядовитых примесей перед их попаданием в организм человека. Тем не менее, стоит отметить, что такие противогазы не предназначены для обогащения воздуха кислородом, и их использование возможно только при наличии кислорода в атмосфере на уровне 17% и выше. Важно также понимать, что каждый фильтр противогаза предназначен для защиты от определённых видов токсичных веществ, поэтому их нельзя использовать, если состав вредных примесей не известен или не установлен заранее.

Фильтрующие противогазы могут использоваться как гражданским населением, так и работниками промышленных предприятий для защиты от опасных газов, паров и аэрозолей в случае чрезвычайных ситуаций или аварий с выбросами ядовитых веществ в атмосферу.

Гражданские противогазы разрабатываются с целью защиты населения, которое может оказаться в зоне заражения воздуха химическими, радиоактивными или бактериологическими элементами. Эти устройства часто используются в ситуациях, когда появляется угроза отравления от выброса ядовитых веществ, и не требуют предварительного обучения для эффективного использования, что делает их удобными при эвакуации людей из опасных зон.

Кроме того, фильтрующие противогазы широко применяются в различных отраслях промышленности, где осуществляется хранение, производство или использование опасных веществ для здоровья человека. В этих предприятиях обязательным является наличие комплектов фильтрующих противогазов на случай непредвиденных аварий или чрезвычайных ситуаций.

Общевойсковые фильтрующие противогазы используются в ходе боевых действий или военных учений. Они часто имеют более сложную конструкцию и оборудованы дополнительными защитными элементами, чтобы обеспечить максимальную надежность.

Дети школьного и дошкольного возраста могут пользоваться специальными моделями фильтрующих устройств, которые отличаются уменьшенным размером для большего комфорта и соответствия их анатомическим характеристикам.

Классы защиты

В зависимости от того, насколько мелкие частицы удерживает противоаэрозольный фильтр, выделяют следующие классы защиты:

Первый класс защиты. Эффективно улавливает крупную пыль.
Второй класс защиты. Задерживает пыль, дым и туман.
Третий класс защиты. Не пропускает мелкие взвеси и туманы, дым, бактерии и вирусы.

Маркировка и характеристики

Для промышленных противогазов используются определенные буквенно-цветовые коды для обозначения фильтрующих коробок:

А (коричневая). Улавливает органические соединения, такие как бензин, керосин, ацетон, бензол, толуол, ксилол и другие. Правильная работа на уровне 25 мг/л бензола сохраняется в течение двух часов.
В (жёлтая). Эффективен против хлора, двуокиси серы, хлористого водорода и сероводорода. Способен работать полтора часа при наличии 8,6 мг/л диоксида серы.
Г (жёлто-чёрная). Защищает от ртути и её органических соединений, сохраняя поглотительную способность до 100 часов при концентрации 0,01 мг/л.
КД (серая). Для аммиака и сероводорода, фильтрует аммиак (2,3 мг/л) и сероводород (4,6 мг/л) на протяжении 4 часов.
Е (чёрная). Защитный фильтр для гидридов мышьяка и фосфора.
М (красная). Эффективен против угарного газа с примесями органическиси соединениями. Удерживает угарный газ в концентрации до 6,2 мг/л полтора часа.
СО (белая). Специфичен для монооксида углерода (угарного газа), действуя эффективно до 150 минут при концентрации 6,2 мг/л.
БКФ (вертикальная белая полоса на коробке). Убирает кислые газы, органические пары и аэрозоли, а также гидриды мышьяка и фосфора. В сочетании с противоаэрозольным фильтром справляется с бензолом (25 мг/л) в течение получаса и с синильной кислотой (3 мг/л) 70 минут, а также с гидридом мышьяка (10 мг/л) на протяжении 110 минут.

Примечание: Все указанные временные показатели относятся к фильтрам большого объема. Эти устройства также выпускаются в среднем и малом размерах, что влияет на их эффективность. Когда фильтры оснащены противоаэрозольными системами, срок их эксплуатации снижается вдвое.

Наличие противоаэрозольного фильтра обозначается вертикальной белой полосой, а у фильтров невысокого объема — белым окрасом днища. Оптимизированные фильтры А, В, КД, Г, Е, без противоаэрозольных элементов, маркируются цифрой 8. Например, маркировка А3В3Reactor2 говорит о защитных свойствах 3-го класса типа А.

Гарантийный срок хранения коробок М, Г и СО составляет 3 года, а других моделей — 5 лет.
Коробки нового поколения имеют измененные расцветки и интернет-обозначения, приведенные в соответствие с международными стандартами ЕС.

А (коричневая) – для органических газов и паров с температурой кипения выше 65 градусов, включая химическое оружие и аварийные выбросы.
В (серая) – для неорганических газов, за исключением угарного.
СО (фиолетовая) – для угарного газа (монооксида углерода); обозначенные цифрами указывают максимальный вес, после достижения которого фильтр подлежит замене.
Е (жёлтая) – для кислотных газов и испарений.
К (зелёная) – для аммиака и аминных соединений.
NO (синяя) – для оксидов азота.
Р (белая) – для аэрозолей, включая взвеси бактерий и вирусов.
Hg (красная) – для паров ртути и её летучих соединений.
АХ (коричневая) – для летучих паров органических веществ с температурой кипения ниже 65 градусов.
SX (фиолетовая) – для токсинов класса боевых отравляющих веществ.
Reaktor (оранжевая) – для соединений радиоактивных изотопов йода и альфа-частиц.

Составляющие противогазов

Комплексная конструкция противогазов может варьироваться в зависимости от типа устройства. К основным элементам фильтрующего противогаза входят:

Лицевая часть, известная также как шлем-маска.
Съемная коробка с фильтром.
Клапаны для вдоха и выдоха.
Переговорное устройство.

Изолирующие противогазы отличаются тем, что вместо коробки с фильтром имеют шланг, присоединяющийся к патрону для регенерации воздуха или кислородному баллону. В эти устройства входят дополнительные компоненты: утеплительный чехол, пусковой брикет, дыхательный мешок и сумка.

Недостатки в конструкции лицевых частей противогазов различаются. Некоторые модели обеспечивают герметичное закрытие для лица, ушей и затылка, в то время как другие, особенно военные, могут иметь прорези для ушей, что облегчит слышимость во время тактических операций.

Принцип действия противогаза

Чтобы лучше понять, как работает фильтрующий противогаз, рассмотрим его механизм. Основная часть устройства — фильтрующая коробка. Когда воздух попадает внутрь, он проходит через несколько этапов очистки, в зависимости от типа используемого фильтра. В качестве поглотителя вредных веществ в первую очередь используется активированный уголь. Специфическая структура угля позволяет ему задерживать опасные вещества благодаря своей пористости и большой активной поверхности.

Однако не все токсичные вещества могут быть поглощены обычным угольным фильтром. В таких случаях слой активированного угля дополняется слоем с химически активными компонентами, например, окисом серебра или меди, что способствует дополнительной реакции и более эффективному очищению. Кроме того, для защиты от дыма и аэрозолей применяются специальные типы фильтров, называемые противоаэрозольными. Эти фильтры обычно состоят из многослойных волокнистых материалов, которые задерживают мелкие частицы.

Изолирующие модели противогазов функционируют по другому принципу: они не осуществляют фильтрацию окружающего воздуха, а позволяют человеку дышать очищенным воздухом, который поступает из специального каркаса через систему трубочных соединений от регенерирующего патрона или дыхательного мешка. Основные недостатки изолирующих противогазов заключаются в ограниченном времени использования и сложности конструкции.

Когда требуется замена?

Сроки эксплуатации фильтровых коробок служат ориентиром для замены фильтров в противогазах. Временные параметры хранения могут варьироваться в зависимости от модели устройства. Одним из методов определения необходимости замены фильтров является появление ощущений токсичных газов под маской. Однако этот метод весьма рискован, так как он свидетельствует о высокой концентрации токсических веществ.

Фильтр следует заменить, если произошло изменение веса устройства. Это актуально для фильтров, которые улавливают угарный газ. Такие фильтры работают наиболее эффективно при низкой влажности воздуха, но в условиях повышенной влажности их эффективность снижается, а вес устройства увеличивается из-за吸音 влаги.

Замена также может потребоваться по истечении определенного времени работы фильтра. Это относится к противогазам марки Г: если устройство использовалось около 100 часов, смена коробки становится необходимой. Каждый сопроводительный документ противогаза содержит конкретные сроки хранения фильтра, которые крайне важны для безопасности пользователя.

Замена фильтра может быть запланирована заранее. В таких случаях фильтры необходимо менять чаще всего, особенно если в воздухе отмечаются высокие содержания вредных веществ. Для этого проводят лабораторные испытания, чтобы определить срок эксплуатации фильтра в зависимости от ряда факторов, включая температуру и влажность. Определение необходимости замены фильтров может осуществляться с помощью датчиков, что позволяет обеспечить безопасное использование устройства без ущерба для здоровья.

Сколько работает фильтр

Срок службы фильтрующей коробки зависит от ее размеров, типажей и класса эффективности. Чаще всего он составляет несколько часов. По истечении установленного срока замена фильтра становится обязательной.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Чем больше в окружающем воздухе вредных веществ, тем чаще необходимо менять фильтрующий элемент.

Каждый фильтр имеет прилагаемую инструкцию, где указан полный набор характеристик и временные параметры эксплуатации. Некоторые фильтры могут быть оснащены дополнительной индикацией, помогающей оценить их уровень загрязнения.