关于可再生滤毒通风装置的研究与设计

郭福松

摘要：近年来，随着社会主义市场经济管理体系的不断发展，科学技术的不断进步，为应对生物核化武器的威胁，解决突发的生化恐怖袭击和公共卫生事件，我国提高了对卫生装备三防系统的重视程度，定期对其进行检查的同时，加长了对其的防护时间，并借助现在先进的科学技术，专门研制出了一套应用于通风装置的可再生滤毒设备，以期将空气中的污染物进行绿化隔离处理，从而为舱室内工作人员提供洁净的空气，满足了不同车辆净化需求的同时，还提高了对民用核化生物的防护功能，降低核化生物污染对内部工作人员的影响。基于此，加强对可再生滤毒通风装置的研究与设计，成为了当下社会主义建设发展过程中，核武器研究院为保障人员生命安全，积极应对生化恐怖袭击的核心发展方向，进而研制出具有较高防护性能的滤毒通风装置，从而全面提高卫生装备的三防性能，满足三防卫勤保障和三防医学救援的需求。

关键词：可再生；滤毒通风装置；研究与设计

核武器的研发在一定程度上虽然提升了国家的综合实力，但是对于其他未具备核武器的国家，产生了严重的威胁，对国际社会的稳定也造成一定的影响。同时在核武器的研发过程中，由于未采取有效的通风措施，故而对舱内的研发人员生命安全产生威胁，阻碍了国家的稳定持久发展。为此，近年来各国依据自身所掌握的科学技术，加紧了对可再生滤毒通风技术的研究，创建出了“采用变压技术实现对空气的过滤净化、通过高压吸附低压解吸再生的技术途径实现对空气中有毒有害气体的分离净化、应用变压吸附技术实现对有毒气体的过滤净化”等滤毒通风设施，以期为人员持续提供安全纯净空气的同时，及时应对突发状况，保障社会的稳定发展。

现阶段，我国的卫生滤毒通风装置大多采用的是单向活性炭过滤器设备，这种设备的使用虽然在一定程度上能就降低空气中的有害气体，但同时该设备的使用具有一定的时效性，即通常当过滤器使用超过二十四小时之后，其过滤效果会受到一定的影响，提升了舱内污染概率，对人体的生命健康造成一定的影响，故此降低院所社会研究价值的同时，危及社会的稳定发展。故此近年来，国家加快了对滤毒通风装置的改良进程，研发出了一种可再生的滤毒通风装置，延长防毒时间的同时，减少了活性炭基的核化生系统再补给、替换和处理过滤器的后续保障需求，保障社会效益的同时极大地提高了经济效益。除此之外，采用模块化的设计方式，一方面改善了传统的安装系统，提高了滤毒通风装置整体的卫生防护能力，另一方面也提升了我国的整体综合国力，促进了社会的稳定和谐发展。

一、过滤吸收器的设计

通过相关实验数据研究发现，当过滤吸收器的高径比处于3~8这个范围时，流经其吸收器的气流速度通常是控制在极限速度的百分之七十左右，在计算相关数值时，可通过通过吸附剂颗粒的临界流化速度公式um=dp2（ps-p）g/1650μ可知，dp为分子筛的颗粒直径（3-5mm），ps为分子筛颗粒密度（0.67kg/L），p为标准状态下空气密度（1.29kg/m3），μ为气体动力学粘度（17.9×10-6Pa·S），故通过计算可知，um=2m/s；

在实际的计算过程中，可假设将空气处理量设置为设计的最大净化空气流量50m3/h，净化空气的回收率也仅仅为百分之二十五到百分之三十八，以净化空气率的百分之三十为净化数值，通过“污染空气=净化空气/（回收率/21%）”计算出污染空气流量值为13.22m3/min；

然后在通过π（d/2）2*u=Q可求得过滤器吸收器的直径d为0.448m。

当完成过滤器吸收器直径计算后，可计算出在实际设计过程中，过滤器直径为50mm，高度设计为250mm。

二、设备选型

（一）分子筛的选用

通常，用于可再生滤毒通风装置的分子筛的数值为13X，工作压力范围在0.4~2MPa，在实际应用过程中主要是为了去除沸点在-84~+280℃的污染物，主表参数数值如下：

图1分子筛主要参数数值

（二）空压机的选用

通常，用于可再生滤毒通风装置的空压机在选择方面，一般选用的是噪音较小，且不需要消耗石油能矿产资源的空压机，在实际应用过程中主要是为了实现对空气的加工处理。

（三）冷冻干燥机的选用

通常，用于可再生滤毒通风装置的冷冻干燥机在实际的应用过程中，主要是为了实现对空气进行降温预处理。

（四）吸附干燥机的选用

通常，用于可再生滤毒通风装置的吸附干燥机在实际的应用过程中，主要是为了实现对空气进行干燥预处理。

（五）过滤器的选用

通常，用于可再生滤毒通风装置的过滤器数量有四个，其中主要包括一个气水分离器和三个颗粒过滤器。在实际的应用过程中，不同等级的过滤器具有不同的过滤效果，一般而言，针对大颗粒物质的过滤，选用的是初级过滤器；对于小于1μm的颗粒，选用的是二级过滤器；对于位于1μm~0.01μm以上的颗粒，则选用的是三级过滤器，而气水分离器则主要用于除去空气中的水蒸气。

（六）阀门的选用

通常，用于可再生滤毒通风装置的阀门在选择方面，一般选用气密性较好的电磁阀和手动球阀，而其阀门的阀体则采用的是304的不锈钢材质，保障阀门在使用过程中防爆性能的最大化发挥。

（七）传感器的选用

通常，用于可再生滤毒通风装置的传感器在选择方面，一般选用压力变送器和温度变送器这两种传感器设施，究其原因是因为与其他的传感器相比，这两种传感器能较好的实现对过滤吸收器内的压力和温度的监控。

三、系统设计

为保障可再生滤毒通风装置的正常使用，组装在进行组装的过程中，必须了解整个装置的系统的组成，即装置系统组成图如下：

图2可再生滤毒通风装置

由上图可知，图2中的1为空气入口；

2为初级过滤器，通常位于系统的最前沿，主要是为了对空气中大颗粒物质进行过滤；

3为压缩机，通常位于初级过滤器的后端，主要是为了为系统提供具有一定压力的空气；