密闭空间微正压维持自动控制设备及方法

1.一种密闭空间微正压维持自动控制设备，其特征在于：由本安隔爆电源（18）、舱内补压系统、舱内泄压系统、逻辑控制系统组成；
其中舱内补压系统依次由压缩空气瓶（2）、减压阀（4）、补压电磁阀（5）、舱内补压进气口（6）组成；
其中舱内泄压系统由舱内泄压管进气口（8）、泄压电磁阀（9）、第一截止阀（10）、泄压管排气口（11）组成；
其中逻辑控制系统由自动调压控制器（17）、与自动调压控制器（17）相连的压差传感器（16）、与压差传感器（16）相连的舱内压力测量管（12）、经过第二截止阀（15）与压差传感器（16）相连的舱外压力测量管（14）组成；
上述补压电磁阀（5）和泄压电磁阀（9）与自动调压控制器（17）相连。
2.根据权利要求1所述的密闭空间微正压维持自动控制设备，其特征在于：上述压缩空气瓶（2）超过2个，它们通过补压汇流排管（3）与所述减压阀（4）相连。
3.利用权利要求1所述密闭空间微正压维持自动控制设备的微正压维持自动控制方法，其特征在于包括以下过程：
平时待机时第一截止阀（10）和第二截止阀（15）处于关闭状态；
逃生人员进入舱内时手动打开第一截止阀（10）和第二截止阀（15）；
通过舱内补压系统向舱内补压；通过舱内泄压系统向舱外泄压；通过压差传感器（16）监测舱内外压差信号，信号传给自动调压控制器（17）控制补压电磁阀（5）和泄压电磁阀（9）的开启或关闭。

密闭空间微正压维持自动控制设备及方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种密闭空间微正压维持自动控制设备及方法，属救生舱领域。\n背景技术\n[0002] 作为紧急避险系统的煤矿避难硐室或救生舱，其目的是为矿井发生事故后无法及时撤离的矿工提供一个安全的密闭空间，它对外能够抵御爆炸冲击、高温烟气，隔绝有毒有害气体；对内能为被困矿工提供氧气、食物和水，去除有毒有害气体，从而为外部救援提供宝贵的时间和条件。避难硐室和救生舱的抗压、防爆、绝热等各项技术日趋成熟，但作为隔绝外部有害气体侵入主要措施的舱内微正压维持技术却相对落后。\n[0003] 为了隔绝少量的微尘、盐雾或病菌，微正压维持技术在洁净与空调技术中应用较广，但由于其气源为外部环境大气，可提供较大的补气量，密闭性要求较低；而对于密闭性要求很高的救生舱等狭小空间系统，由于气源受到限制，要求使用有限气体形成的微正压环境有效阻止外部有毒有害气体的侵入，对微正压维持系统的压力调节的响应时间和调节精度提出很高的要求，采用机械或手动的传统微正压维持方法，由于响应速度慢、调节精度低、密封性差，无法满足要求。\n[0004] 发明内容 \n[0005] 本发明的目的是提供一种能够自动调压、响应速度快、控制精度高、密封性好、补气量小的密闭空间微正压维持自动控制设备及方法。\n[0006] 一种密闭空间微正压维持自动控制设备，其特征在于：由本安隔爆电源、舱内补压系统、舱内泄压系统、逻辑控制系统组成；其中舱内补压系统依次由压缩空气瓶、减压阀、补压电磁阀、舱内补压进气口组成；其中舱内泄压系统由舱内泄压管进气口、泄压电磁阀、第一截止阀、泄压管排气口组成；其中逻辑控制系统由自动调压控制器、与自动调压控制器相连的压差传感器、与压差传感器相连的舱内压力测量管、经过第二截止阀与压力传感器相连的舱外压力测量管组成；上述补压电磁阀和泄压电磁阀与自动调压控制器相连。\n[0007] 如果上述压缩空气瓶超过2个，它们可以通过补压汇流排管与所述减压阀相连。\n[0008] 利用所述密闭空间微正压维持自动控制设备的微正压维持自动控制方法，其特征在于包括以下过程：平时待机时第一截止阀和第二截止阀处于关闭状态；逃生人员进入舱内时手动打开第一截止阀和第二截止阀；通过舱内补压系统向舱内补压；通过舱内泄压系统向舱外泄压；通过压差传感器监测舱内外压差信号，信号传给自动调压控制器控制补压电磁阀和泄压电磁阀的开启或关闭。\n[0009] 与现有的微正压维持方式相比，本发明涉及的密闭空间微正压维持方法，依靠自动调压控制器控制电磁阀的启闭，能够自动实现补压和泄压，具有响应速度快、控制精度高、密封性好、补气量小等优点。\n附图说明\n[0010] 图1为密闭空间微正压维持自动控制设备原理图；\n[0011] 图2为自动调压控制器的控制方块图；\n[0012] 图1中的标号名称：1.密闭空间， 2.压缩空气瓶，3.补压汇流排管，4.减压阀，\n5.补压电磁阀，6.舱内补压进气口，7.泄压管，8.泄压管进气口，9.泄压电磁阀，10. 第一截止阀，11.泄压管排气口，12.舱内压力测量管，13.舱外测压孔，14.舱外压力测量管，15. 第二截止阀，16.压差传感器，17.自动调压控制器，18.本安隔爆电源。\n具体实施方式\n[0013] 如图1、图2所示，本发明所述的一种密闭空间微正压维持自动控制设备，包括密闭空间1、压缩空气瓶2、补压汇流排管3、减压阀4、补压电磁阀5、舱内补压进气口6、泄压管7、泄压管进气口8、泄压电磁阀9、第一截止阀10、泄压管排气口11、舱内压力测量管12、舱外测压孔13、舱外压力测量管14、第二截止阀15、压差传感器16、自动调压控制器17、本安隔爆电源18。\n[0014] 当人员进入密闭空间1中后，首先打开用于隔爆的第一截止阀10、第二截止阀15和压缩气瓶主管上的减压阀4，再利用本安隔爆电源18给补压电磁阀5、泄压电磁阀9、压差传感器16与自动调压控制器17通电，而后自动调压控制器按照事先设定好的控制规律，对密闭空间进行补压及泄压，从而将密闭空间内部的压力维持在一定范围。\n[0015] 所述的补压过程为：压差传感器16通过舱内压力测量管12和舱外压力测量管14时刻监测舱内外压力差并将压差信号传输到自动调压控制器17，当内外压差低于设定值时，关闭泄压电磁阀9，而后自动调压控制器命令补压电磁阀5打开，此时从压缩空气瓶2流出的高压气体经补压汇流排管3进入减压阀4，减压后的低压空气流经补压电磁阀5，从舱内补压进气口6流入密闭空间，当内外压力差达到设定值时，关闭补压电磁阀5，从而实现舱内的补压。\n[0016] 所述的泄压过程为：当压差传感器16感应的舱内外压差高于设定值时，关闭补压电磁阀5，而后自动调压控制器命令泄压电磁阀9打开，密闭空间的气体从泄压管进气口8经泄压电磁阀9向泄压管排气口11进入舱外，当内外气体压差达到设定值时，关闭泄压电磁阀9，从而实现泄压过程。\n[0017] 需要说明的是，为了防止泄压时，因内外压差瞬时达到平衡造成的泄压电磁阀9在舱内压力没有完全泄压的情况下即刻误关闭，舱外测压孔13需单独设置，而不能在泄压管上开设。同时，为了防止瓦斯爆炸瞬间，舱外气体压力大于舱内压力时有害气体侵入舱内，在泄压管7和舱外压力测量管14上分别设置第一截止阀10和第二截止阀15，平时第一截止阀10和第二截止阀15处于关闭状态，当遇险时由进入舱内的逃生人员手动打开。\n[0018] 以上所述的实施例仅为本发明实施方式的一种，本领域的技术人员在控制方法优化，如改变控制开关形式、信号反馈机制等；在设备形式的优化，如更换连接管路，使用不同的控制元件等，只要其原理方式与本发明相同，均在本发明专利的保护范围之内。