Идентификация параметров математических моделей регенерации воздуха средствами защиты изолирующего типа Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

УДК 681.2.083

ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ РЕГЕНЕРАЦИИ ВОЗДУХА СРЕДСТВАМИ ЗАЩИТЫ ИЗОЛИРУЮЩЕГО ТИПА

П.В. Балабанов, А.А. Кримштейн, С.В. Пономарев

Предложены математические модели работы коллективных и индивидуальных средств защиты, в которых учтены условия и способы их эксплуатации. Адекватность математических моделей доказана экспериментами.

Идентифицированы ёмкостные и массообменные характеристики для основных типов регенеративных веществ и поглотителей, применяющихся в средствах защиты изолирующего типа. Для каждого хемосорбента приведены рекомендуемые формально-кинетические уравнения и условия их применения.

Ключевые слова: идентификация параметров, хемосорбенты, регенерация воздуха

Разнообразие условий применения систем регенерации воздуха по эксплуатационным параметрам (температуре, влажности, концентрациям кислорода и диоксида углерода, удельным объемам, действиям личного состава) с одной стороны, а также необходимость применения широкой гаммы регенеративных продуктов для удовлетворения современным требованиям эксплуатации, с другой стороны, выдвинули актуальную проблему разработки единой методологии идентификации основных параметров процессов регенерации как для веществ на основе супероксидов щелочных металлов, так и для поглотителей.

Несмотря на большое количество работ в области проектирования средств защиты [1-8], данные по важнейшим характеристикам процессов хемосорбции, таким как коэффициенты массообмена, предельная емкость по диоксиду углерода и кислороду имеют весьма ограниченный характер и не систематизированы.

Целью данной работы является разработка методик идентификации массообменных и емкостных характеристик химических веществ (хемосорбентов), применяемых в процессах регенерации воздуха, непосредственно при работе коллективных (КСЗ) и индивидуальных (ИСЗ) средств защиты.

Основные сведения о хемосорбентах и условиях их применения в составе КСЗ

В настоящее время для регенерации воздуха применяются хемосорбенты на основе супероксидов щелочных и щелочноземельных металлов (№, К, Ca) в разнообразных формах: многоканальные блоки, таблетированные продукты, зерненые продукты, а также поглотители на основе щелочных и щелочноземельных металлов (Ь^ Ca, №, К) в виде блоков, гранул и цилиндров.

Балабанов Павел Владимирович - ТГТУ, канд. техн. наук, доцент, e-mail: pav-balabanov@yandex.ru Кримштейн Анатолий Абрамович - МАДИ, д-р техн. наук, профессор, e-mail: bbkns@mail.ru

Пономарев Сергей Васильевич - ТГТУ, д-р техн. наук, тел. (4752) 63-84-70

Любой элемент шихты (блок, таблетка, гранула, пластина) хемосорбента представляет собой определенным образом формованную массу (прессованием, экструзией пасты) первичных частиц химического вещества. Таким образом, элемент шихты представляет собой пористое тело, с различными по диаметру порами, образующими определенный внутренний объем хемосорбента. Истинная плотность химических реагентов составляет порядка 2,2 г/см3, кажущаяся плотность - от 0,65 до 1,7 г/см3. Обычно объем пор составляет от 0,2 до 0,7 см3/см3.

о

Определяющий размер пор около 1000 А .

В условиях эксплуатации коллективных и индивидуальных средств защиты в слое регенеративного продукта развиваются температуры от 70 до

250 0 С , при этом супероксиды щелочных металлов взаимодействуют с СО2 и парами воды по следующему основному механизму (Ме = №, К) [10-13] 2Ме02 + И20^-2Ме0И + 3/202, (1)

2Ме0Н + Є02^Ме2Є03 + И2О, (2)

2 Ме02 + С02^Ме2С0з + 3/202. (3)

Взаимодействие регенеративного вещества с углекислым газом протекает только в присутствии паров воды, но опытным путем установлено [9], что концентрация диоксида углерода является определяющей в расчетах скоростей взаимодействия супероксидов с реагентами газовой среды. Таким образом концентрация диоксида углерода определяет как скорость поглощения СО2, так и скорость выделения кислорода.

Реакции (1) и (2) при температурах до 200°С практически не разделены во времени и пространстве, и процесс описывается валовой реакцией (3).

Как показали исследования, приемлемыми для описания скорости взаимодействия пористых хемосорбентов различной формы с диоксидом углерода являются кинетические уравнения, приведённые в [1-5,9,14]. В работе [15] на примере пористого тела шарообразной формы показано, что уравнение кинетики бимолекулярного типа, описывающее непосредственно химическую реакцию, применимо и как формально-кинетическое уравнение.

В большинстве практически значимых случаев, в кинетической и переходной областях можно вос-

пользоваться формально-кинетическим уравнением вида [14,15]

дф / дт = рС (1 -ф / фо), где ф, фо - текущее и предельное поглощение реагента, р - коэффициент массообмена, С - текущая концентрация реагента.

Для математического моделирования процессов регенерации воздуха коллективными средствами защиты необходимо определить условия их эксплуатации.

Коллективные средства защиты эксплуатируются [7] в диапазоне температур 0...500С и относительной влажности 40...98%. Основной температурный режим работы КСЗ - 15...350С. Имеются три общепринятых диапазона по концентрации диоксида углерода в регенерируемом воздухе: 0,2...0,8%, 0,8... 1,5% и 1,5...3,5%. КСЗ применяют для регенез

рации воздуха в удельных объемах 0,2...100 м /чел.

Математическая модель процессов регенерации воздуха коллективными средствами защиты

Рассмотрим систему регенерации воздуха, состоящую из N регенеративных (поглощают диоксид углерода и выделяют кислород) и М поглотительных (поглощают диоксид углерода) аппаратов. Пусть указанная система работает в замкнутом объеме V), в котором находятся источники диоксида углерода и стоки кислорода. Обозначим ^(т) -объем углекислого газа, выделяющегося за единицу времени, q2 (т) - объем кислорода, поглощаемого за единицу времени.

Условия смешения компонентов воздуха в объеме ¥0 могут быть различными: есть зоны полного смешения, застойные зоны, потоки проскальзывания. Однако при технической реализации внутренние рециркуляционные контуры создают условия равномерного распределения концентраций компонентов, т.е. объем ¥0 является, по существу, объемом полного смешения.

Уравнения материального баланса в замкнутом объеме имеют вид

^■0 , Чг(т) б (С С ) 12

~ “^Ь^0 - Сгвых)г-1.2, <■»

N М

Сгвых = (Х б/Сгувых +Х бкСгквых ) / б , (5)

і = 1

к=1

где С;0 - концентрация і - го компонента в замкнутом объеме, Свых - концентрация і - го компонента на выходе из системы регенерации, Q - общий расход регенерируемого воздуха через все поглотительные и регенеративные аппараты, Qj , Qk -

расход через j -й регенеративный или к -й поглотительный аппараты, Сувых, С^ых - концентрация і -го компонента на выходе из j -го регенеративно -

го или к -го поглотительного аппарата, г = 1,2 - индексы, соответствующие диоксиду углерода и кислороду, соответственно.

Как видно из уравнений (4), для расчета концентраций углекислого газа и кислорода в замкнутом объеме необходимо вначале вычислить концентрации этих компонентов на выходе из регенеративных Сгувых и поглотительных Сгквых патронов.

Для расчета концентраций Сг]вых, Сгквых используются математические модели процессов мас-сопереноса для регенеративных и поглотительных аппаратов.

Математические модели массопереноса для регенеративных аппаратов состоят из дифференциальных уравнений:

дт

- = В-

д С и

дх2

дх

дт

і = 1,2, j = 1, N , (6)

дФи

дт

дФ2 і

дт

= РАі■

= -в2С\і

1 -

Ф10

Ф ф2 і Ф20

(7)

(8)

с начальными условиями:

Сг] (х,0) = Сг0, (9)

ф1 ] (Х,0) = 0, (10)

ф 2] (х,0) =ф 20 - (11)

и граничным условием

Сг] (0, т) = Сг0, (12)

где С] - концентрация г -го компонента в ] - м патроне; В - коэффициент продольной диффузии; w - средняя по сечению скорость регенерируемого воздуха в патроне; ф1 , ф10 - текущее и предельное значения поглощения диоксида углерода; ф 2, ф 20 -остаток химически связанного кислорода и максимальная емкость по кислороду; в - коэффициент

массообмена по компоненту; С ] - концентрация углекислого газа на входе в ] -й регенеративный патрон; индекс г = 1,2 соответствует диоксиду углерода и кислороду соответственно.

Для поглотительных аппаратов математические модели массопереноса представляют собой дифференциальные уравнения:

Ск. = В д 2 С1к - ^ _5С1к

дт

дх2

дФ1к

дт

дх

(

^, к = ЇМ,

дт

Л

1 -

Ф1к

Ф10

(13)

(14)

с начальными условиями:

Ф1к (х,0) = 0, (15)

С1к (х,0) = Сю, (16)

и граничным условием вида (12) при і = 1.

Математическая модель процессов регенерации воздуха должна быть дополнена такими усло-

- w

виями эксплуатации КСЗ на объекте как: продолжительность работы системы регенерации, время и условия включения, выключения и смены поглотительных и регенеративных элементов, пределы поддерживаемых концентраций по кислороду и диоксиду углерода, количество одновременно работающих элементов системы регенерации.

Идентификация параметров математической модели процесса регенерации при работе КСЗ

Определение величин Р1; ф10, Р2, ф20 осуществляется в следующей последовательности.

Проводят эксперимент по измерению концентраций диоксида углерода С^т) и кислорода

С|о (т) в замкнутом объеме при работающей системе регенерации. Для этого в камере, в которой автоматически поддерживается постоянная температура и влажность, размещают установку для регенерации воздуха. С помощью имитатора газообмена задают скорость выделения углекислого газа и поглощения кислорода. Используя математическую модель мас-сопереноса, отыскивают такие параметры массооб-мена (Р1, р 2, Ф10, ф 20) при которых расчетные концентрации диоксида углерода С^Ст) и кислорода

С;20 (т) в герметичном объеме незначительно отличались бы от экспериментальных.

Задача по поиску коэффициентов массообмена и предельной емкости может быть сформулирована следующим образом.

Пусть имеются Ь моментов времени т к

(к = 1, Ь) в каждый из которых заданы экспериментальные значения концентрации углекислого газа Ск)(тк) и кислорода С^0)(тк) в замкнутом объеме. При заданном наборе кинетических коэффициентов Р1, Ф10, Р2, Ф20 получены для тех же моментов времени расчетные значения концентрации углекислого газа С^Отк) и кислорода С^тк) в замкнутом объеме.

Зададим две функции

Ф =

1

LX(0(k)-Co(ч) , (17)

k=1

L Z(C2P0 (k)-C2Po (k )f, (18)

L k=1

первая из них зависит от ßi и фю, а вторая зависит

от ßbФ10,ß2,Ф20 •

Задача поиска коэффициентов массообмена и предельной сорбции заключается в нахождении таких значений ß1,фю,ß2,Ф20 при которых отклонения расчетных данных от экспериментальных будут минимальными, т.е. Ф1, Ф2 ^ min.

Минимизация осуществлялась методом деформируемого многогранника, иначе называемым методом Нелдера-Мида [16].

В рамках данной работы были получены массообменные и емкостные характеристики для регенеративных продуктов и химических поглотителей различного химического состава при разнообразных условиях работы по температуре ґ, относительной влажности 9 регенерируемого воздуха, концентрации СО2 (табл. 1).

Химический состав, геометрические размеры регенеративных продуктов, условия применения массообменных и емкостных характеристик, а также рекомендуемые уравнения кинетики процессов регенерации приведены в табл. 2-4.

Таблица 1

Массообменные и емкостные характеристики регенеративных продуктов и поглотителей

№ вещества (из табл. 2) № условий применимости (табл.3) № уравнений кинетики (табл.4) ß1 ß2 Ф10 ф 20

1/с /м м

1 1 1 0,83 2 90 110

2 1 1 0,64 2,17 120 130

3 2 2 2 - 170 -

4 2 2 3 - 200 -

5 2 2 1,85 - 197 -

6 3 1 0,9 1,5 100 130

Таблица 2

Химический состав и геометрические размеры регенеративных продуктов и поглотителей

№ вещества из табл.1 Характеристики вещества

1 Основа - КО2 , LiOH до 15%. Блоки диаметром 240 мм. Толщина 50 мм.

2 Основа - КО2 , СаО до 15%. Блоки диаметром 240 мм. Толщина 50 мм.

3 LiOH - 90-95%, Са(ОН)2 -10-5%, Блоки диаметром 240 мм. Толщина 50 мм.

4 LiOH -85-90%, Са(ОН)2 -15-10%, Зерно с основным размером 2 мм.

5 LiOH -85-90%, Са(ОН)2 -15-10%, Зерно с основным размером 3,5 мм.

6 Основа - КО2 , CaO до 15%. Таблетки диаметром 9 мм

Таблица 3

Условия применимости массообменных и емкостных характеристик

№ условий из табл. 1 і, 0С 0 ,% С1,%

1 0 •I- 4 О 4 о • 9 о 0,2 • 1,5

2 5 •I- 5 О 4 о • 9 о 0,2 • 1,5

3 0 •I- 4 о 40 • 85 0,2 • 1,5

Таблица 4

Виды уравнений кинетики

№ уравнений кинетики из табл.1 Вид уравнений кинетики

1 дф1/ дт = Р1С1 ( -ф1/ ф10 К дф 2/ дт = -р 2 С1а /(і + а 2 ), а=ф2/ф20 ■

2 дф1/ дт = Р1С1 ( -ф1/ ф10 )

На рисунках 1 и 2 приведены графики зависимости от времени концентраций углекислого газа и кислорода в герметичной камере при регенерации воздуха регенеративным (кривые 1-4) и поглотительным (кривые 5-6) патронами. В качестве наполнителя регенеративного патрона использовался блочный продукт на основе супероксида калия с добавками гидрооксида лития. В качестве наполнителя поглотительного патрона использовался гидрооксид лития с диаметром зерен 2,5-3,5 мм. Эксперименты проводились при условиях: д1 = 60 дм3/ч, ^2 = 75 дм3/ ч, длина слоя 0.3 м, диаметр блока 230 мм, Q = 12 м3/ч. В случае использования поглотительного патрона выделение кислорода отсутствовало, т.е. д 2 = 0.

Рис. 1 Изменение во времени концентрации СО2 в замкнутом объеме V0:

1,2 - экспериментальные и расчетные данные для регенеративного патрона при Vo =24 м 3;

3,4 - экспериментальные и расчетные данные для регенеративного патрона при V0=3 м3;

5,6 - экспериментальные и расчетные данные для поглотительного патрона при Vo =24 м 3 .

Рис. 2 Изменение во времени концентрации О2 в замкнутом объеме:

1,2 - экспериментальные и расчетные данные для регенеративного патрона при Vo =24 м 3;

3,4 - экспериментальные и расчетные данные для регенеративного патрона при Vo=3 м 3 .

Из приведенных графиков видно, что результаты теоретических расчетов (при использовании массообменных и емкостных параметров из табл. 1) хорошо совпадают с экспериментальными данными.

Математическая модель регенерации воздуха индивидуальными средствами защиты

Согласно [17] индивидуальные средства защиты применяются при температурах -40...40 0С , относительной влажности 90...98%, пульсирующем потоке со средней легочной вентиляцией 5...70 л/мин или постоянном потоке с объемным расходом 3

9...12 м /час и диапазоне концентраций диоксида углерода 0,5.6%.

В изолирующем дыхательном аппарате с маятниковой схемой дыхания воздух на выдохе проходит через гофрированную трубку в патрон, поступает в мешок, на вдохе воздух совершает движение в обратном направлении. При круговой схеме дыхания воздух проходит через патрон только на выдохе. Регенерация выдыхаемого воздуха осуществляется в патроне, который заполнен веществом на основе супероксидов щелочных металлов (МеО2), поглощающим пары воды и диоксид углерода с одновременным выделением кислорода.

При моделировании работы аппарата важно определить следующие величины: концентрации диоксида углерода в дыхательном мешке и на вдохе, скорость выделения кислорода в зависимости от характеристик аппарата (длина и площадь сечения патрона, тип продукта), условий эксплуатации, а также режима работы (объем легочной вентиляции, частота дыхания).

Математические модели [5,6] массопереноса в изолирующих дыхательных аппаратах, работающих по маятниковой схеме (в случае осевого прямоточного патрона) представляют собой дифференциальные уравнения

дС, / чдС, дф,

—+ М>(т)—L = —— + В,

дт дх дт

д 2С, дх 2

, і = 1,2,

(19)

дФ1

дт

дФ2

1 -

дт

= ßA =

Фі

Ф10

( Ф2 ^ ф20

(20)

(21)

(22)

с начальными условиями

С1 (х,0) = О, С2 (х,0) = С0озд,

ф1 (Х,°)= 0, ф2 (Х,о) = ф20,

где С, - концентрация , - го компонента в патроне; С°озд - концентрация кислорода в воздухе; индекс , = 1,2 соответствует диоксиду углерода и кислороду соответственно.

Граничные условия имеют вид: на выдохе

С, (о, т) = Сгвыдох (т), , = 1,2 , (23)

где Сгвыдох - концентрация , - го вещества в гофрт-рубке на выдохе,

дС, (Н, т) + w дС, (H, т) дФ ,■ (Н, т) , = 12,

" дт , ’ '

(24)

дт дх

где Н - длина патрона.

На вдохе левая и правая границы меняются местами

С, (Н, т) = Сд м- (т),, = 1,2 .

где С,д-м-

(25)

концентрация , - го вещества в дыхательном мешке.

Объемный расход Q определяется из выражения

nV . пт Q(т) —-------------sin—

2TB Tb

(26)

где V - объем вдоха (выдоха), Тв - период вдоха (выдоха).

Для определения концентраций диоксида углерода в гофртрубке на выдохе Сгвыдох (т) и в дыхательном мешке Сдм' (т) используют расчетные

формулы, приведенные в [6]. Дополнительно по формулам [6] вычисляют объемную скорость V выделения кислорода.

Идентификация параметров математической модели процесса регенерации при работе ИСЗ

Порядок определения массообменных и емкостных характеристик рь ф10, р2, ф20 для ИСЗ аналогичен, описанному выше, для КСЗ.

Стендовые испытания ИСЗ проводятся на установке «Искусственные лёгкие» (ИЛ). Описание ИЛ и методы испытаний изложены в ГОСТ и европейских стандартах [17,18].

Для определения значений рь фю, р 2, ф 2° задают две функции:

Ф =

І

II

N £й (т.)-v2 (т.)

(27)

(28)

к—1

э

где С , v'2 - экспериментальные значения концентрации углекислого газа в дыхательном мешке и объем выделенного за одну минуту кислорода;

Cf , v2 - расчетные значения концентрации углекислого газа в дыхательном мешке и объем выделенного за одну минуту кислорода.

Отыскивают такие ßj, ф10, ß2, Ф20, при которых выполняется условие Ф-j, Ф2 ^ min.

В табл. 5 приведены значения массообменных и емкостных характеристик для регенеративных продуктов, используемых в ИСЗ при условиях эксплуатации: t = -20 + +50° C, Q = 3,5 - 6%,

9 = 90 - 98%. Плотность зерненного продукта составляла 1450 кг/м3.

Таблица 5

Массообменные и емкостные характеристики

Химический состав, форма, размер ß1 2 Ф10 Ф 20

1/с £ £

Зерненный продукт, основная фракция 3,5-5,5 мм, КО2-83-85%, СаО - 17-15% 6,7 20,1 140 180

Зерненный продукт, основная фракция 2-3 мм, КО2-83-85%, СаО - 17-15% 5 15 170 180

Зерненный продукт, основная фракция 3-5 мм, №О2-85%, Са(ОН)2 - 15% 3,2 12,3 100 240

Блоки диаметром 116 мм, высота 32 мм, КО2-83-85%, СаО - 17-15% 0,95 2,4 157 180

Данные по концентрациям углекислого газа в дыхательном мешке, полученные в результате теоретических расчетов, были сопоставлены (рис.3) с экспериментальными данными, полученными при испытаниях ИСЗ на установке “Искусственные легкие”. На рисунке 3: кривые 1,2 получены при вентиляции - 0,93 л/с, частоте дыхания - 21 1/мин, нагрузке по углекислому газу - 0,037 л/с; кривые 3,4 -

при вентиляции - 0,75 л/с, частоте дыхания - 20 1/мин, нагрузке по углекислому газу - 0,030 л/с.

0 5 10 15 20 25 30 Э5 40

Рис.3 Сравнение теоретических и экспериментальных данных по концентрации углекислого газа в дыхательном мешке:

1.3 - экспериментальные данные;

2.4 - теоретические данные.

Сравнение расчетных и экспериментальных данных показывает, что прогностические возможности математической модели работы ИСЗ с заданными массообменными и емкостными характеристиками (из табл. 5) можно оценить, как весьма удовлетворительные. Время достижения определенной концентрации углекислого газа при испытаниях на людях (что следует подчеркнуть особо) рассчитывается с точностью до 3-5 минут.

Литература

1. Колбанцев, А.В. Математическое моделирование сорбционных процессов с обратными связями в системах, содержащих несколько аппаратов / А.В. Колбанцев, В.Л. Колин, А.А. Кримштейн, М.В. Герке; Академия наук СССР. - Москва, 1983. - 25 с. - Деп. в ВИНИТИ, №422883.

2. Kolbancev, A. Mathematische modellierung von sorptionssystemen mit ruckduhrgen /A. Kolbancev, V. Kolin, A. Krimstejn, M. Gerke, K. Hartmann// Wiss. Zeit. THL.-1984.-Vol. 26/- №2.-S. 273-283.

3. Алексеев, А.А. Численное исследование естественной конвекции в вертикальных каналах химического реактора с твердой фазой /А.А. Алексеев, А.А. Кримштейн, Ю.И. Пахомов, И.В. Михайлов//Гетерогенные процессы химичской технологии. Кинетика, динамика, явления переноса. Межвузовский сборник научных трудов. - Иваново. - 1990. - С. 37-40.

4. Кримштейн, А.А. Моделирование работы изолирующих аппаратов на химически связанном кислороде /

А.А. Кримштейн, С.В. Плотникова, В.И. Коновалов, Б.В. Путин // ЖПХ. - 1992. - Т.65. -№11.-С. 2463-2469.

5. Кримштейн, А.А. Математическое моделирование тепловых процессов в изолирующих дыхательных аппаратах на химически связанном кислороде / Кримштейн А.А., Плотникова С.В., Коновалов В.И., Путин Б.В. // ЖПХ. -1992.-Т.65.- №11.- C.2470-2473.

6. Кримштейн, А.А. К расчету индивидуальных дыхательных сорбционных аппаратов с круговой схемой движения воздуха / А.А. Кримштейн, С.В. Плотникова,

В.И. Коновалов, Б.В. Путин // ЖПХ. - 1993.-Т.66.-№8.-С. 1734-1736.

7. Путин, С. Б. Математическое моделирование и управление процессом регенерации воздуха. - М.: Машиностроение, 2008. - 176 с.

8. Кримштейн, А.А. Математическое моделирование и анализ процессов естественной конвекции в технологическом оборудовании с учетом химической реакции /А.А. Кримштейн, Ю.Ю. Громов, В.И. Коновалов, А.С. Кузнецов// Вестник Тамб. гос. техн. ун-та.-1999.-Т.5.-№1.-С.52-66.

9. Балабанов, П. В. Исследование кинетики процесса регенерации воздуха веществами на основе супероксидов щелочных металлов/ П.В. Балабанов, А.А. Кримштейн, С.В. Пономарев// Вестник Тамб. гос. техн. ун-та. -2010. - Т.16. - №2. - С. -

10. Фирсова, Т.П. О температуре плавления надпе-рекиси калия / Т.П. Фирсова, А.Н. Молодкина, Т.Г. Морозова //Изв. АН СССР. ОХН. - 1965. - № 9. - С. 1678-1679.

11. Мельников, А.Х. Исследование взаимодействия надперекиси калия с водяным паром и углекислым газом/ А.Х. Мельников, Т.И. Фирсова, А.Н. Молодкина // Журнал неорганической химии. - 1962. - Т.7.- №6. - С. 1229

12. Вольнов, И.И. Перекиси, надперекиси и озониды щелочных и щелочноземельных металлов / И.И. Вольнов. - М.: Наука, 1983. - 135 с.

13. Фирсова, Т.П. Исследование взаимодействия надперекиси калия с сероводородом/ Т.П. Фирсова, Л.А. Мохов, Н.Я. Шуинова, И.С. Мареева//Изв. аН СССР. -1968. -. №8. - С. 1685

14. Балабанов, П.В. Метод оценки надежности работы индивидуальных изолирующих аппаратов при малом числе опытных данных/ П.В. Балабанов, А.А. Крим-штейн, С.В. Пономарев, С.В. Щербаков// Вестник Тамб. гос. техн. ун-та. - 2009. - Т.15. - №2. - С. 356-365.

15. Кудрявцев, А.М. Обоснование выбора формально-кинетического уравнения хемосорбции применительно к частице сферической формы / А. М. Кудрявцев, А. В. Кудрявцева, А.А. Кримштейн, С.В. Плотникова // Вестник ТГТУ. - 1995.- Т.1 - №1.- С. 59-65.

16. Химельблау, Д. Прикладное нелинейное программирование. - М.: Мир, 1975. - 535 с.

17. ГОСТ Р 12.4.220-2001. СИЗОД. Аппараты изолирующие автономные с химически связанном кислородом (самоспасатели). Общие технические требования. Методы испытаний. - Введ. 2002-07-01. М.:Изд-во стандартов, 2001.-56 с.

18. BS EN 13794:2002. Respiratory protective devices. Self-contained closed-circuit breathing apparatus for escape. Requirements, testing, marking.

Тамбовский государственный технический университет

Мо сковский автомобильно-дорожный государственный технический университет

PARAMETERS OF MATHEMATICAL MODELS AIR REGENERATION BY RESPIRATORY PROTECTIVE DEVICES IDENTIFICATION

P.V. Balabanov, A.A. Krimshteyn, S.V. Ponomarev

Mathematical models of group and individual respiratory protective devices are suggested. Adequacy of mathematical models is proved by experiments.

The characteristics of air regeneration process for the basic types of regenerative substances and chemisorbents, which are used in respiratory protective devices have been defined.

For each chemisorbent formal kinetic equation and the conditions of their application are given

Key words: identification of parameters, chemisorbents, air regeneration