|
|
Практическое задание 1 Поиск и анализ инновационных технических решений в области средств защиты от воздействия шума и вибрации
Практическое задание 9 «Поиск и анализ инновационных технических решений в области средств защиты от загрязнений воздушной среды на производстве»
Тема 2 «Анализ технических решений»
1.Цель: Получить практические навыки поиска и анализа инновационных технических решений в области средств защиты от загрязнений воздушной среды на производстве.
2. Алгоритм выполнения.
1. Изучить алгоритм поиска и анализа инновационных технических решений в области охраны труда.
2. Ознакомиться с теоретической частью электронного учебника.
3. Оформить результаты в виде таблицы.
Бланк выполнения задания №9
Таблица– Форма для выполнения задания
№ п/п
|
Наименование инновационного технического решения
|
Описание документа источника
|
Сведения об авторах и организации
|
Описание сущности инновационного решения
|
Результаты анализа достоинств и недостатков
|
1
| СРЕДСТВО ЗАЩИТЫ ОТ НЕГАТИВНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ ВОЗДУШНОГО ПОТОКА
| RU2240160C1
Область техники
|
Белоусов В.Е.
|
Общими (ограничительными) признаками аналога как средства защиты от негативных воздействий воздушного потока (образование которого является необходимым условием для функционирования средств защиты всех известных конструкций) с заявленным изобретением являются содержание устройства (коробки с фильтром), непосредственно предназначенного для изменения свойств (очистки от вредных веществ) воздушного потока, приспособления для его забора (воздуховодные отверстия) и подведения к месту потребления (к органам дыхания потребителя при помощи направляющих воздуховодов).
Близкими решениями к заявляемому изобретению являются:
- размещение на каске по боковым поверхностям головы устройств непосредственно предназначенных для изменения свойств воздушного потока (частичное соответствие зависимым пп.3 и 4 формулы изобретения), в которых
- наружные воздуховодные отверстия используются для подключения внешнего источника чистого воздуха (частичное соответствие зависимому п.8 формулы изобретения).
|
Принцип работы устройства очистки воздушного потока (при трансформации его из промежуточного воздуховода в респиратор) основывается на традиционной схеме использования фильтрующего элемента (предполагается, что он имеет геометрическую форму с двумя относительно параллельными плоскостями и четырьмя или более гранями подобно, например, таким предметам, как толстый лист картона, книга и т.п.), в которой воздушный поток направлен преимущественно перпендикулярно его плоскостям (следовательно, параллельно относительно его граней), что в значительной степени предопределяет эксплуатационные и технические недостатки или проблемы, характерные не только для данной конструкции, но и для всех известных устройств, имеющих функцию защиты от вредных примесей, находящихся в воздухе.
Так, в известных индивидуальных средствах защиты (противогазах и респираторах) существенно ограничены емкость фильтрующей коробки (соответственно полезная масса функциональных элементов) и сечение воздухопроводящих отверстий, что является следствием размещения фильтров перпендикулярно направлению проходящего через них воздушного потока. По этой же причине независимо от характера загрязнения воздушной среды приходится использовать одновременно все фильтрующие элементы, находящиеся в коробке, т.е. во время дыхания в условиях изменяющегося состояния внешней среды, оказывается неадекватное сопротивление поступающему воздушному потоку.
|
2
|
Фильтр-поглотитель для очистки воздуха от вредных веществ
|
Патент РФ
№ 2156644
(опубликован
27.09.2000)
|
Автор(ы): Чебыкин В.В., Васильев Н.П., Дворецкий Г.В., Макляев В.П., Романчук Э.В.
Патентообладатель(и): Государственное унитарное предприятие "Электростальское научно-производственное объединение "Неорганика"
|
Целью изобретения является уменьшение габаритных размеров и повышение устойчивости фильтра к механическим нагрузкам.
Поставленная цель достигается предложенным устройством, содержащим цилиндрический корпус с дном, крышкой, впускным и выпускным патрубками и расположенные внутри корпуса коаксиально с ним фильтрующий элемент, закрепленный на каркасе, и поглощающий элемент, выполненный в виде блока, зажатого между дном и крышкой, при этом соотношение внутреннего диаметра корпуса, внешнего и внутреннего диаметров поглощающего элемента и внешнего и внутреннего диаметров фильтрующего элемента составляет 1:(0,92- 0,96):(0,60-0,70): (0,55-0,59):(0,30-0,40).
Отличие предложенного устройства от прототипа заключается в том, что фильтрующий элемент закреплен на каркасе, поглощающий элемент выполнен в виде блока, зажатого между дном и крышкой, при этом соотношение внутреннего диаметра корпуса, внешнего и внутреннего диаметров поглощающего элемента и внешнего и внутреннего диаметров фильтрующего элемента составляет 1:(0,92-0,96): (0,60-0,70):(0,55-0,59):(0,30-0,40).
Из научно-технической литературы авторам неизвестен фильтр-поглотитель для очистки воздуха, в котором фильтрующий элемент закреплен на каркасе, а поглощающий элемент выполнен в виде блока, зажатого между дном и крышкой, при этом соотношение внутреннего диаметра корпуса, внешнего и внутреннего диаметров поглощающего элемента и внешнего и внутреннего диаметров фильтрующего элемента составляло бы 1:(0,92-0,96):(0,60-0,70):(0,55-0,59):(0,30-0,40).
Использование указанных признаков в предложенном фильтре-поглотителе позволяет уменьшить его габариты, а также повысить прочность и работоспособность при механических нагрузках, что особенно важно при эксплуатации фильтра на подвижных объектах.
|
Известен фильтр-поглотитель для очистки воздуха, состоящий из корпуса с впускным и выпускным патрубками и расположенных внутри корпуса коаксиально с ним поглощающего и фильтрующего элементов, при этом поглощающий элемент представляет собой зерненый активированный уголь, размещенный между перфорированными цилиндрами из тонкого листового материала (см. пат. США N 4322230, кл. B 01 D 50/00, заявлен 08.09.1980 г.). Недостатком этого фильтра являются достаточно большие габаритные размеры.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности и количеству совпадающих признаков является фильтр-поглотитель для очистки воздуха, содержащий корпус с впускным и выпускным патрубками и расположенные внутри корпуса коаксиально с ним поглощающий и фильтрующий элементы. Поглощающий фильтрэлемент выполнен из зерненого активированного угля, ограниченного прокладками, а фильтрующий - из фильтркартона. Воздух, подлежащий очистке, проходит через фильтр радиально (см. пат. США N 4345923, кл. B 01 D 46/46, заявлен 03.04.1981 г.). Этот фильтр является прототипом предлагаемого изобретения. Недостатком прототипа являются его громоздкость и недостаточная устойчивость к механическим нагрузкам.
|
3
|
Способ очистки воздуха от вредных веществ
|
Патент РФ
№ 2381834
(опубликован
20.02.2010)
|
Автор(ы): Тен Хак Мун (RU), Воронов Борис Александрович (RU), Чаков Владимир Владимирович (RU)
Патентообладатель(и): Институт водных и экологических проблем ДВО РАН (RU)
|
Техническим результатом заявляемого технического решения является повышение степени очистка воздуха от вредных веществ в виде формальдегида за счет увеличения сорбционной емкости адсорбента, а также упрощение технологии и снижение себестоимости технологического процесса за счет вторичного использования одного из исходных компонентов адсорбента - опилок.
Технический результат достигается тем, что в способе очистки воздуха от вредных веществ пропускают воздух через адсорбент, содержащем смесь опилок и цеолита, при этом адсорбент содержит аммиаксодержащие опилки лиственницы при массовом соотношении цеолита к опилкам 1:(3-4), а в качестве аммиаксодержащих опилок используют опилки лиственницы, предварительно обработанные 1%-ным раствором нашатырного спирта в количестве 10 мл на 0,5-1,0 кг опилок, или опилки, отработанные при очистке воздуха от аммиака.
Предлагаемый способ позволяет повысить степень очистки воздуха от токсичных веществ - формальдегида с помощью адсорбента на основе опилок из лиственницы благодаря совокупному действию химической и физической адсорбции этого адсорбента. Химическая адсорбция в заявляемом способе происходит благодаря биологически активному компоненту адсорбента - это опилки из лиственницы, обладающие широким спектром практически полезных свойств. Так, древесина лиственницы содержит до 4,5% флавоноидов, из которых более 80% составляют однотипные по химическому строению соединения с преобладанием дигидрокверцитина, обладающего высокой антиоксидантной и капилдярпротекторной активностью. Кроме того, при воздействии аммиаком и другими щелочными соединениями на дигидрокверцитин происходит реакция окислительной полимеризации с поглощением аммиака с приобретением при этом способности к адсорбции формальдегида. То есть аммиак, находящийся в составе очищаемого воздуха, не только сам адсорбируется опилками, но и опилки с адсорбированным аммиаком приобретают способность адсорбировать формальдегид, что к тому же дает возможность использовать отработанные опилки, например опилки, отработанные и лишенные адсорбирующей способности при очистке воздуха от аммиака. В заявляемом адсорбенте из цеолита в смеси с биологически активным компонентом - опилками из лиственницы высокие катионнообменные и ионообменные свойства цеолита, проявляющие физическую адсорбцию, увеличивают сорбционную емкость смеси адсорбента в целом, что обеспечивает высокую степень очистки загрязненного воздуха. Кроме того, наличие многопористого минерального материала-цеолита способствует равномерному прохождению газового потока через адсорбционный слой, так как он разрыхляет опилки, предотвращая возможное образование комков, препятствующих равномерному распределению газовых соединений по адсорбентым частицам, что также влияет на степень очистки.
|
Из уровня техники известен способ очистки отходящих газов от оксидов азота как из сухих, так и влажных серосодержащих отходящих газов с применением катализаторов на основе цеолитов, не содержащих драгметаллов (RU, п. 2088316, B01D 53/86). Недостатком данного способа является очистка газовых выбросов от конкретного соединения-метанола и низкая степень очистки.
Известен способ поглощения газообразного аммиака (а.с. 800134, МПК B01D 53/04) путем контактирования с твердым поглотителем, насыщенным кислотным ангидридом - серным ангидридом. В качестве поглотителя используется лигнин. Недостатком этого способа является избирательное поглощение одного газа.
Известен способ дезодорации отходящих газов, содержащих примеси органических веществ (спирты, эфиры углеводородов, акролеин). Отходящие газы пропускают через биологически активный фильтрующий материал, в качестве которого используют смесь коры деревьев хвойных пород (ель, сосна), торфа и опилок при объемном соотношении 1:0,5:0,5, пропитанную питательной средой для накопления микроорганизмов, состоящей из разбавленного водного раствора нитрата аммония, гидрофосфата калия, сульфата магния, хлорида кальция и хлорида железа (а.с. СССР 1337127, B01D 53/02). Недостатком способа является то, что фильтрующий материал необходимо постоянно пропитывать предварительно подготовленной питательной средой, что приводит к трудоемкости процесса очистки и делает способ дорогим, а также то, что данный способ не позволяет удалять такие экологически опасные вещества, как формальдегид.
Известен способ очистки газов от формальдегида путем контакта с биологически активным фильтрующим элементом, в качестве которого используют древесные опилки, которые модифицируют водным раствором мочевины и фосфорной кислоты или азотной кислоты при 90-95°С в течение 0,5-1 ч, и массовым отношением твердой и жидкой фаз 1:4,5-5,4, которые затем термообрабатывают при 140-160°С в течение 1 ч. В качестве модифицирующих веществ используют также мочевину с азотной кислотой при их массовом соотношении 1:1 (RU, п. 2223812, B01D 53/72, B01D 53/04). К недостаткам данного технического решения можно отнести низкую сорбционную емкость.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ очистки отходящих газов от комплекса дурнопахнущих веществ (аммиак, сероводород, фенол, меркаптаны), пропускаемых через биологически активный фильтрующий материал, содержащий уложенные слоями щепу мелкую деревьев лиственных пород, опил, скоп и кору с содержанием влаги 70-80%. Кору и опил используют от переработки деревьев лиственных или хвойных пород, а скоп-отход от целлюлозно-бумажного производства в виде осадков, содержащих волокно, мелкую кору и каолин (RU п. 2180261, B01D 53/02, B01J 20/24).
К недостаткам данного способа можно отнести трудоемкость приготовления фильтрующего материала в виде слоев из различных материалов (щепы, опила, скопа и коры), низкая сорбционная емкость, а также то, что данный способ не позволяет производить очистку воздуха от формальдегида.
|
4
| средство защиты от негативных воздействий воздушного пото
|
A62B18/04 газовые шлемы
|
Белоусов В.Е. (RU)
|
Средство защиты от негативных воздействий воздушного потока, содержащее устройство, непосредственно предназначенное для изменения свойств воздушного потока, приспособления для его забора и подведения к месту потребления, отличающееся тем, что устройство, непосредственно предназначенное для изменения свойств воздушного потока, представляет собой уплощенный каркас, геометрическая модель которого обусловлена предназначенным для сопряжения с ней рельефом поверхности, содержит соразмерные с его сечениями вход и выход для воздушного потока, проходящего вдоль его внутренней каналовой поверхности.
2. Средство защиты от негативных воздействий воздушного потока по п.1, отличающееся тем, что содержит по меньшей мере один уплощенный каркас, вдоль внутренней каналовой поверхности которого последовательно установлены изменяющие качество проходящего воздушного потока функциональные элементы, дополненные с учетом практической целесообразности приспособлениями для ввода и вывода их из рабочего состояния.
3. Средство защиты от негативных воздействий воздушного потока по п.1 или 2, отличающееся тем, что полость каждого каркаса, размещенного на поверхности головы, функционально объединяется с полостью маски, которая со стороны, прилегающей к лицевой поверхности, имеет приспособление, обеспечивающее связь индивидуального средства защиты с органами дыхания пользователя, а их входы для воздушного потока образуют общее воздухозаборное отверстие.
4. Средство защиты от негативных воздействий воздушного потока по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что каркасы установлены на каске, соединенной с помощью шарнирно-выдвижных сочленений с маской, которая имеет травмобезопасную защиту и звукоусиливающие элементы.
|
Настоящее изобретение и варианты его развития представляет собой универсальную экологическую защиту человека и технологических процессов, в которых особенно актуальна чистота воздуха.
Совмещает в себе функции: защитной маски, респиратора, противогаза, изолирующего средства (включая водолазные), кондиционера (персонального или коллективного), автоматического пылесоса (для помещений и транспортных средств) и лечебно-адаптирующих устройств в индивидуальном или коллективном (стационарном и мобильном) и технологическом исполнении.
Настраивается на текущее изменение экологической обстановки окружающей среды.
Применяется в военных, специализированных, гражданских и бытовых условиях.
Является независимым устройством или составной частью конструкции (здании, помещений, транспортных средств, технических устройств и т.п.).
Уровень техники
Известно выполненное в виде шлема, индивидуальное средство защиты от вредных примесей, находящихся в воздухе (официальное определение подобных устройств), - наиболее близкое к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату, состоящее из прозрачной маски и каски, снабженной двумя встроенными, в виде наушников, цилиндрическими коробками для подсоединения внешнего источника чистого воздуха [1].
Цилиндрические коробки - "промежуточные воздуховоды" (терминология авторов) в аварийной ситуации кратковременно используются подобно фильтрующим коробкам в респираторах.
| |
|
|
Скачать 390.92 Kb.