Изолирующие дыхательные аппараты и основы их проектирования. Гудков С.В - 62 стр.

UptoLike

сы хемосорбции, нестационарные движения газовых потоков, тепловыделение и теплоотвод и др.), и неадекватность разра-
ботанных ранее математических моделей практическим результатам. Известны попытки выполнить расчет ИДА в нестацио-
нарных режимах, которые сводились к решению уравнений математических моделей численными методами. В свете совре-
менных представлений такой подход можно считать не совсем удачным, так как численные методы имеют ряд недостатков.
Найденное решение здесь почти всегда зависит от начального приближения, шага, точности и т.д., поэтому почти всегда сле-
дует проводить анализ полученных результатов. Кроме того, для большинства численных методов, как правило, существует
достаточно узкая область значений искомых и задаваемых параметров, в которой метод будет работать гарантированно на-
дежно. До настоящего времени ни одна модель ИДА не прошла проверку на адекватность. Основная причина модель рас-
смотрена вне связи с интегральными характеристиками ИДА.
В 2006–2007 гг. в рамках проекта РФФИ 06-07-89008 разработана новая методология математического моделирования
ключевой подсистемы ИДА регенеративного патрона, от которого, в основном, и зависят интегральные характеристики
ИДА. С ее использованием получены аналитические решения задач нестационарной теплопроводности и диффузии и их
программной реализации:
для ограниченного цилиндра с произвольным начальным условием и неоднородными граничными условиями;
для потока жидкости, движущейся по каналу в условиях тепло- и массообмена со стенками канала.
Разработанные модели рассмотрены для частного случая однонаправленного движения потока целевых компонентов в
одном направлении по регенеративному патрону цилиндрической формы.
В ходе выполнения проекта 06-07-89008 была также разработана методология экспериментального определения мас-
совых долей веществ, участвующих в процессе регенерации, и температуры реакции в локальных областях патрона. Для од-
нонаправленного движения газового потока получены зависимости, описывающие движение температурного фронта и наи-
более интенсивного протекания процесса хемосорбции. Показана связь между процессами массообмена и движением темпе-
ратурного фронта в ходе реакции хемосорбции.
При разработке конструкции ИДА теоретические исследования в настоящее время используются в незначительной сте-
пени ввиду отсутствия надежных моделей функционирования ИДА, это направление, безусловно, является перспективным.
8.5. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К КОНСТРУКЦИИ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ДЫХАТЕЛЬНЫХ
АППАРАТОВ
Эффективность и современный технический уровень индивидуальных дыхательных аппаратов определяются десятью
группами
показателей качества
, характеризующими их основные свойства. Показатели качества являются важным элемен-
том, формирующим требования к конструкции дыхательного аппарата; группы этих показателей приведены ниже.
Показатели назначения
характеризуют функциональные свойства аппарата (время защитного действия при различных
нагрузках, содержание вредных примесей в атмосфере, при которых аппарат должен обеспечивать защиту, диапазоны тем-
ператур, при которых предполагается использовать аппарат, для каких работ, для какого контингента и возраста предназна-
чен аппарат и др.) и определяются назначением дыхательного аппарата.
Эргономические показатели
(сопротивление дыханию, температура вдыхаемой ГДС, объемная доля диоксида углерода
и кислорода во вдыхаемой ГДС, размеры лица человека, для защиты которого предназначен аппарат, углы обзора, разборчи-
вость речи и др.) характеризуют условия функционирования аппарата при использовании его пользователем.
Надежность
, т.е. свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характе-
ризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслужи-
вания, ремонтов, хранения и транспортирования (ГОСТ 27.001–95).
Экономические показатели
(стоимость разработки, подготовки производства и изготовления ИДА) являются основопо-
лагающими при принятии решения о целесообразности разработки ИДА.
Показатели технологичности
характеризуют свойства дыхательного аппарата, обусловливающие оптимальное распре-
деление затрат материалов, средств труда и времени при технологической подготовке производства, изготовлении и экс-
плуатации изделия. К показателям технологичности относятся, например, трудоемкость изготовления изделия, его техноло-
гическая себестоимость, удельная стоимость ремонтов и т.д.
Показатели стандартизации и унификации
, например, коэффициенты применяемости, повторяемости, взаимной унифи-
кации и другие отражают степень использования стандартных и однотипных узлов и деталей в данном изделии.
Показатели транспортабельности
характеризуют устойчивость ИДА к транспортированию, не сопровождающемуся ис-
пользованием изделия по назначению. Такими показателями являются, в частности, устойчивость к механическим воздейст-
виям, средние продолжительность и трудоемкость подготовки оборудования к транспортированию, средняя продолжитель-
ность установки изделия на средство транспортирования, коэффициент использования его объема и др.
Патентно-правовые показатели
(показатели патентной защиты, патентной чистоты и др.) характеризуют степень обнов-
ления технических решений, использованных во вновь спроектированном дыхательном аппарате, их патентную защиту, а
также возможность его беспрепятственной реализации в России и за рубежом.
Экологические показатели
определяют уровень вредных воздействий на окружающую среду при эксплуатации ИДА. К
таким показателям относятся, например, содержание вредных примесей, выбрасываемых в окружающую среду, вероятность
выброса вредных частиц, газов, излучений при хранении, транспортировании, эксплуатации дыхательного аппарата и т.д.
Показатели безопасности
характеризуют особенности дыхательного аппарата, обусловливающие безопасность обслу-
живающего персонала при транспортировании, монтаже, эксплуатации, хранении.
Эстетические показатели
изделия (форма, цветовая гамма, стиль и др.) определяют совершенство его художественного
облика.
Различают показатели качества
прогнозируемые
, т.е. указанные в техническом задании на проектирование дыхательно-
го аппарата,
проектные
(найденные в результате проведения расчетно-конструкторских работ),
производственные
(получен-
ные при контрольных испытаниях аппаратов) и
эксплуатационные
(соответствующие условиям эксплуатации дыхательных
аппаратов).
Помимо указанных показателей качества при конструировании новых аппаратов должны учитываться
основные тен-
денции развития отрасли и ситуация на рынке
.
К таким тенденциям в настоящее время можно отнести:
снижение массы и габаритов ИДА;