濾毒通風裝置

濾毒通風裝置是安裝於密閉工事和車輛、帳篷、艦艇、飛機中的一種集體防護裝備。濾毒通風裝置通常由濾毒器、預濾器、油網濾塵器、離心式通風機、密閉閥門、通風管道以及空氣流量計等組成。它的作用是把外界空氣中的毒劑、生物戰劑、放射性灰塵濾淨後，送入密閉艙室，供人員呼吸，並使內部形成超壓，阻止受染空氣滲入，使防毒通道換氣，以排除人員進出時帶入的受染空氣。

基本介紹

• 中文名：濾毒通風裝置
• 外文名：filtration equipment
• 類型：防護裝備
• 套用：軍事
• 領域：安全防護
• 學科：機械

簡介

濾毒通風裝置能夠為艙室內部人員提供安全的作業環境，確保內部人員不受核化生污染物的污染。當前，面對戰場核化生武器的威脅，應對生化恐怖攻擊以及各種公共衛生事件，急需研製具有較好防護性能的濾毒通風裝置。為此，開展可生濾毒通風裝置研究，提高衛生裝備的防護能力，對於全面提高衛生裝備的三防性能，滿足三防衛勤保障需求和三防醫學救援要求具有重要意義。

國外以美國和英國為代表開展了可再生濾毒通風技術研究。美國Aircontrol Technologies公司研製了一種可再生核化生過濾系統，該系統採用變壓技術實現對空氣的過濾淨化。美國頗爾公司開發的核化生變壓吸附系統，主要通過高壓吸附、低壓解吸再生的技術途徑，不斷重複吸附和解吸過程，實現對空氣中有毒有害氣體的分離淨化。英國陸軍裝甲車上配備了英國Domnick Hunter公司研製的再生“三防”系統，套用變壓吸附技術實現對有毒氣體的過濾淨化，該系統採用模組化設計，能夠滿足不同車輛和乘員的需求。該公司還研製了一種模組化核化生
集體防護系統配有套用變壓技術的可再生“自動清潔”的空氣過濾器，能為人員持續提供安全空氣。我軍現有衛生裝備的濾毒通風裝置均是採用單向活性炭過濾器，這種過濾器長時間(24或48 h)在核化生條件下工作後必須由一名乘員下車更換，在這種情況下車內被污染的機率大幅度上升。而可再生濾毒通風裝置，可對過濾淨化器進行再生，循環使用，解決了防毒時間受吸附容量限制的問題，可以明顯減少當前活性炭基的核化生系統再補給、替換和處理過濾器的後續保障需求，增加了防護時間、提高了防護效果，避免了定時更換，可極大降低使用和維修成本。採用模組化設計，能夠滿足不同衛生技術車輛和乘員的需求，同時，已安裝原有三防裝備的也可以通過升級改造安裝該系統。

工作原理

濾毒通風裝置工作時，污染空氣通過入口1經初級過濾器2過濾除去大顆粒污染物，經過壓縮機3加壓，然後通過氣水分離器4將經過加壓的空氣進行氣水分離，除去其中水蒸氣，再送入到冷凍乾燥機5進行低溫及乾燥處理，由冷凍乾燥機出來的氣體，依次經過二級過濾器6和三級過濾器7除去0．1m以上粒徑的顆粒，此時過濾吸收器14線上工作，而過濾吸收器13進行再生，單向閥9打開，單向閥8關閉，由三級過濾器7出來的空氣流經單向閥9，經過過濾吸收器14可濾除經過的污染氣體中的有毒物質，有毒物質被吸附到過濾吸收器14的分子篩中，經過過濾淨化的空氣大部分流經單向閥17，再通過流量調節閥18，最終經潔淨空氣出口19送人到人員所需空間。而經過過濾吸收器14過濾淨化的一小部分潔淨空氣通過雙向閥15，流經濾吸收器13，通過過濾吸收器13的潔淨空氣可將吸附到過濾吸收器13分子篩中的有毒物質去除掉，隨著氣體從過濾吸收器13中排出而將有毒物質帶出，從而達到過濾吸收器13的自淨，最終達到再生的目的，通過過濾吸收器13的氣體流經單向閥排出，上述過程完成一個工作循環。繼而由過濾吸收器13線上工作，由過濾吸收器14進行再生，交替工作，周而復始，從而實現可再生濾毒通風裝置對污染空氣的過濾淨化。

濾毒通風裝置示意圖

包含裝置

濾毒通風裝置通常由濾毒器、預濾器、油網濾塵器、離心式通風機、密閉閥門、通風管道以及空氣流量計等組成。

濾毒器內有濾煙層和吸著劑層。濾煙層用含有藍石棉的過濾紙或超細玻璃纖維紙製成，憑藉截留、擴散及慣性沉降等原理,濾除懸浮於空氣中的有害微粒,過濾效率一般大於99.999%。阻留於濾煙層上的有毒物質，可能蒸發或升華成蒸氣重新污染空氣，為此把吸著劑層設定在濾煙層的後面。吸著劑層裝填浸漬銅、鉻、銀化合物的活性炭，依靠活性炭的物理吸附和浸漬劑的化學吸著作用，濾除各種毒劑的蒸氣。吸著劑層受潮後將降低甚至喪失吸著能力，因此濾毒器必須防止受潮。預濾器用以延長濾毒器的使用期限，過濾材料及作用原理與濾煙層相同，其容塵量較大，並能承受一定的衝擊波余壓，但過濾效率較低（約95%）。

油網濾塵器（車輛用旋風分離器），是低效粒子過濾器，用以濾除空氣流中的大氣塵埃。離心式通風機設定在濾毒器後面，以防止自身污染，並使濾毒通風裝置在負壓下工作，受染空氣不致外泄。密閉閥門用於構成不同通風方式，防止受染空氣經通風管道滲入。濾毒通風裝置的通風量一般為每小時數百至數千立方米，最大達每小時數萬立方米，有清潔式和過濾式兩個通風系統。平時用清潔式通風，即空氣經油網濾塵器由管道進入密閉艙室。在核、化學、生物武器襲擊時，報警控制系統可立即停止清潔式通風，使防護區域與外界隔絕，或轉入過濾式通風。

總體結構與組成

濾毒通風裝置的總體結構為長方形機殼．內部包括過濾淨化單元和送風動力單元兩部分。過濾淨化單元主要包含過濾吸收器及其連線附屬檔案等．送風動力單元主要包含離心風機等部件．兩單元通過橡膠波紋管等部件連線。主要部件的選型：過濾吸收器選用TI．200A型。設計通風量為200 mⅦ．能夠濾除放射性落下灰、生物氣溶膠以及化學毒氣蒸氣等有害物質．其濾器阻力、防毒時間等技術參數符合有關標準的要求12-41．離心風機選用EBMPAPsT—GlGl70型離心風機．能在脈寬調製(PWM)信號作用下實現無級調速．風機風量一風壓性能曲線”可知，風量為200m/時．全壓大於2400Pa．能夠滿足設計要求．

過濾淨化單元

過濾淨化單元的設計主要解決過濾吸收器的三向定位與密封連線問題。過濾吸收器在機殼內的運動模式可分為繞其軸線的滾動和沿其軸線的滑動．若將過濾吸收器的出風口插入濾毒通風裝置後壁的法蘭套．並使其保持壓緊密封狀態．則町限制過濾吸收器繞軸線的滾動。

同時又可實現出風口的密封。為使過濾吸收器的出風口便於推入濾毒通風裝置後壁的法蘭套．在法蘭套的前部設定了一個導向塊．對過濾吸收器出風El的凸台部分起支撐和導向作用．在濾毒通風裝置的下底板上沿過濾吸收器兩端凹槽設定2個滑軌．滑軌以光滑耐磨的聚四氟乙烯材料製成．呈圓弧形．它與凹槽契合．使推動過濾吸收器的滑動操作更加省力。

同時．又限制了過濾吸收器沿其軸線方向的來回滑動。將過濾吸收器的出風fJ推人濾毒通風裝置後壁的法蘭套後．若沿推動方向將其壓緊，則此過濾吸收器可實現三向完全定位。

為此。在過濾吸收器的外側設定一個壓緊門．門上設定加強筋以增加壓緊門的剛度。為保證壓緊可靠。壓緊門上設定2個壓緊鎖，並使其町靠鎖閉。為便於更換過濾吸收器，用橡膠波紋管將其進風端的圓管與固定在濾毒通風裝置上的送風口法蘭管進行柔性連線．可使安裝和更換等裝配操作變得簡單易行。

送風動力單元

送風動力單元主要由離心風機、送風法蘭管、風機固定架、中效過濾器、旋轉密封百葉門、機殼等組成。風機運行時．外界污染空氣先通過中效過濾器．被濾除掉較大的塵埃顆粒．然後通過離心風機進入過濾吸收器，再被濾除掉其中的核、生、化污染物，進入艙室。在送風動力單元的最外層是一個旋轉密封百葉門．它由外門和內層百葉圓盤構成。在外門設定一個圓形百葉孔，與百葉孔同軸心的門內側設定一個百葉盤。當轉動內側百葉盤時．可開啟或閉合百葉門上的通風孔。內側百葉盤與百葉門之間設有密封蟄．關閉百葉門時可擰緊與百葉盤邊緣相連線的螺栓．壓緊密封墊形成密封．開啟或閉合百葉門的操作十分方便。旋轉密封百葉門的結構如圖6所示．

展望

1 在現代戰爭條件下，所有暴19的目標都有可能是“核、生、化”武器的攻擊目標。對“核、生、化”的防護水平的不同，直接影響戰役的進程。1987年，美國國防部發出指令:“所有新的主要作戰系統必須包含‘核、生、化’防護”。我軍的有關條例也有明確的要求:現代戰爭忽視對核化武器的防護更是不允許的。

2 隨著我國綜合國力的不斷增強，戰鬥車輛和保障車輛不斷增加。在污染環境中即使方艙內乘員配備個人防護器材，但貴重的儀器設備同樣受到污染，即很難洗消，這將嚴重影響任務的進一步執行。因此，車載方艙的三防是現代高科技發展的必然。

3 HQ-9方艙三防需要而研製的三防方艙濾毒通風裝置的基本型。對我軍裝備的不同型號的方艙其套用範圍有限。因此，三防方艙濾毒通風裝置的通用化、系列化、標準化的研製迫在眉睫。

4 除電動風機己有可靠性數據外，對於整機其可靠性、維修性需作進一步的研究，做整機定壽試驗和確定維修性定量指標。

5 迫切需要對車載三防方艙的作戰環境、防護形式、性能要求進行全面研究，為車載三防方艙濾毒通風裝置制定統一的技術標準，以便指導車載三防方艙濾毒通風裝置的設計。