Пристрій для фізичного відчування працівником наявності метану в повітрі вугільної виробки

Реферат: Пристрій для фізичного відчування працівником наявності метану в повітрі вугільної виробки спіралі і каталізатор, які знаходяться в скляній чи фарфоровій трубці і разом утворюють чутливий елемент, який спрацьовує при зміні складу суміші від присутності в ній метану. Пристрій має клапан, який у разі перевищення вмісту метану у повітрі направляє гарячу газову суміш у порожнину, що розташована у безпосередній близькості від тіла людини. Підвищення температури поверхні цієї порожнини використовують як сигнал про наявність в повітрі горючого компоненту, метану, вугільного пилу і інших горючих речовин. UA 75051 U (12) UA 75051 U UA 75051 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до вугільної промисловості, а саме, безпеки при видобуванні вугілля в загазованих копальнях, а також може бути використаний для виявлення вибухової небезпеки в промислових приміщеннях, де можливе скопичення горючих парів і газів. Згідно принципу дії відомих на даний момент пристроїв і приладів виявлення вибухонебезпечних газів і парів проводиться при контакті суміші, що контролюється, з чутливим елементом датчика тільки у місцях встановлення цих пристроїв. Процес же загазування простору непередбачуваний і виникає в основному безпосередньо у місці зрушення вугільних мас, тобто у виробці, де неможливе розміщення стаціонарного приладу. Пластовий газ, щоб визвати якийсь сигнал, повинен дійти до цього пристрою, заповнивши значну частину повітряного простору виробки. Таким чином, працюючий у виробці персонал одержує сигнал про небезпеку із запізненням. Затримка з реагуванням на загазованість приводить до вибуху і пожежі. Досить часто працюючий персонал недбало реагує на ці сигнали, що ще більше посилює вибухову небезпеку. Найбільш поширені у сучасних копальнях метан-датчики термокаталітичні [Анализаторы метана АТ-1, АТ-2. Руководство по эксплуатации. / Ред. Марченко С.А. // Конотоп: Конотопская гор. тип.-1985.-56 а], які установлюють в місцях можливого загазування. Вони мають індивідуальне електричне живлення, а вихідний сигнал йде на пишучий прилад і може подаватися також звуком чи засвічуванням на спеціальних табло. Недолік цих приладів полягає в тому, що вони установлюються на деякій відстані від місця виробки, що приводить до запізнення сигналу. Відомий пристрій, яким можна було б екіпірувати кожного працівника у виробці і який би фізично на нього діяв незалежно від його волі [Декл. пат. на корисну модель № 8461 Україна, МПК G01N27/20. Пристрій для фізичного відчування працівником наявності метану в повітрі вугільної виробки / Г.Ф. Мартинюк, О.Г. Мартинюк (Україна);- № 20041109710; Заявл.25.11.04.; Опубл. 15.08.2005; Бюл. № 8, 2005 p.]. Через пристрій просмоктується повітря самим працівником при диханні. Для цього пристрій монтують у поясі, яким обтягують живіт. Пристрій має пористу подушку, яка стискається та розширюється при диханні і виконує роль помпи, подібно ковальському мішку. Оболонка подушки газонепроникна. На вході і виході встановлені клапани. Подушка-помпа з'єднана з тепловим датчиком гумовими або поліетиленовими трубками. Датчик сигналу являє собою грубку з металевою спіраллю, в якій розміщений каталізатор. Спіраль живиться електрострумом від акумулятора освітлення і нагрівається у безпечному для робітника режимі до температури 500°-600 °C (при цьому робітник відчуває слабке тепло). При наявності в повітрі метану або інших горючих речовин навіть у невеликій кількості на поверхні каталізатора проходить горіння метану чи інших горючих речовин, внаслідок чого підвищується температура трубки, в якій все це відбувається. Підвищення температури трубки відчуває робітник і реагує на цей сигнал. Таким чином, реакція на появу вибухового газу в повітрі настає негайно при його появі. Рівень підвищення температури залежить від концентрації горючої сполуки (метану) в повітрі. Недоліком цього пристрою є звикання людини до постійного джерела тепла або до поступового його зростання при повільному збільшенню вмісту метану в повітрі виробки. В основу корисної моделі поставлена задача різкого збільшення температури елемента, що контактує з тілом людини, в разі перевищення вмісту метану в повітрі виробки. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для фізичного відчування працівником наявності метану в повітрі вугільної виробки так же як в прототипі має спіралі і каталізатор, які знаходяться в скляній чи фарфоровій трубці і разом утворюють чутливий елемент, який спрацьовує при зміні складу суміші від присутності в ній метану, але відрізняється тим, що має клапан, який у разі перевищення вмісту метану у повітрі направляє гарячу газову суміш у порожнину, що розташована у безпосередній близькості від тіла людини, а підвищення температури поверхні цієї порожнини використовують як сигнал про наявність в повітрі горючого компоненту, метану, вугільного пилу і інших горючих речовин. Підвищення температури трубки, яке відчуває робітник і реагує на цей сигнал, на відміну від прототипу, відбувається не поступово, а різко. Різка зміна температури трубки краще чутна робітником. Робота пристрою для фізичного відчування працівником наявності метану в повітрі вугільної виробки пояснюється кресленням, де схематично зображений пристрій для фізичного відчування працівником наявності метану в повітрі вугільної виробки. На малюнку зазначено: 1 скляна чи фарфорова трубка, 2 - каталізатор, 3 - гумова або поліетиленова трубка, 4 - напірний клапан, 5 - пориста подушка, 6 - вихід газів після закриття клапану, 7 - нагрівна спіраль, 8 натяжна пружина, 9 - клапан, 10 - вихід газів у нормальному стані, 11 - біметалева пластина, 12 - поверхня живота робітника, 13 - всмоктуючий клапан, 14 - всмоктування навколишнього повітря, 15 - жорсткий пояс. 1 UA 75051 U 5 10 15 Пристрій працює наступним чином: від руху живота (12) при диханні через подушку (5) просмоктується повітря (14) із навколишнього простору, яке послідовно проходить через подушку (5), з'єднуючі трубки (3), трубку (1), і виходить зовні через отвір, де встановлений клапан (9). Клапан (9) утримується у відкритому стані опираючись на біметалеву пластину (11). Пружина (8) притягує клапан (9) до отвору труби. В трубці (1) постійно нагрівається тонка металева спіраль і каталізатор (2) до 500°-600 °C. Газ і повітря, які проходять через трубку, нагріваються до цієї температури і, якщо в повітрі немає горючої речовини, то температура трубки стабільна і біметалева пластина не змінює своєї форми. Робітник не відчуває тепла у місці її установки. Якщо ж виникає забруднення повітря газом (метаном) чи іншими горючими домішками, то при досягненні граничної температури газового потоку, що виставляється положенням біметалевої пластини (11), підвищується температура біметалевої пластини (11), змінюється форма біметалевої пластини, клапан (9) втрачає опір, ковзаючи з біметалевої пластини, притягується пружиною (8) до отвору труби. Гази, що виходять з шару каталізатору, змінюють напрям руху, гріють поверхню зовнішньої труби. Робітник різко відчуває тепло, яке сигналізує про перевищення допустимого вмісту метану у виробки. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Пристрій для фізичного відчування працівником наявності метану в повітрі вугільної виробки, що має спіралі і каталізатор, які знаходяться в скляній чи фарфоровій трубці і разом утворюють чутливий елемент, який спрацьовує при зміні складу суміші від присутності в ній метану, який відрізняється тим, що має клапан, який у разі перевищення вмісту метану у повітрі направляє гарячу газову суміш у порожнину, що розташована у безпосередній близькості від тіла людини, а підвищення температури поверхні цієї порожнини використовують як сигнал про наявність в повітрі горючого компоненту, метану, вугільного пилу і інших горючих речовин. Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2