安全人机产品设计(大学)

《安全人机产品设计(大学)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、煤矿可拆卸自救器——安全人机工程学产品设计院系：华北科技学院安全工程学院班级：安全专业：安全工程指导老师：姚建设计学生：设计时间：1技术背景通过调查了解情况，某煤矿矿职工自救器使用情况，及自救器的原理，使用说明及注意事项。得知他们矿职工下井前不带自救器或者不会使用的情况基本为零。自救器是入井人员在井下发生火灾、瓦斯、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出时防止有害气体中毒或缺氧窒息的一种随身携带的呼吸保护器具。自救器是一种体积小、重量轻、便于携带的防护个人呼吸器官的装备。1.1现有技术1.1.1国内现有技术我国自救

2、器的发展现状50年代我国就开展了矿用自救器及其化学药剂的研究工作，经过产品更新换代，现有40min、60min、90min系列过滤式自救器和10min、15min、20min、40min、60mln系列化学氧自救器及15min、30min、45min系列压缩氧自救器产品。1.1.2国外现有技术而国外现有的技术多由早期的矿用自救器加以改进，开发而来。而如德国、美国等矿用大国技术也普遍完善，而自救器的种类也有矿类发展的其他的地下产业。而先进大国的矿类产业技术也较为现进，地下的救急措施也普遍完善。1.2现

3、有状况1.2.1国内现有状况ZH30型隔绝式化学氧自救器一、ZH30型自救器特点：自救器具有体积小、重量轻、启动可靠、生氧快速、吸气温度低、初期启动装置使用压缩氧气直接供氧等优点。 二、ZH30型自救器的用途及使用范围：自救器是便携式个人呼吸系统保护装置。主要用于矿山井下发生灾害事故，造成环境中缺氧或存在有毒有害气体危及矿工生命安全时，及时佩带自救器可以安全撤出灾区。 1.2.2国外现有状况现南非等地的地下矿类事故，矿工的自救有部分采用，与我国大体相似，其他地方的方法现无法得知。1.3存在的问题自救

4、器的气密性要随时检查。如果自救器发生漏气装置内的反应就不会完全反应，产出的氧气会大大减少，严重影响工作人员的逃生，大大降低了逃生概率。自救器药品时间长了就会发生质变或者失效，可想而知如果发生后果不堪设想。2设计原理2.1设计方案图一普通隔绝式化学氧自救器外形结构图二自救器内部结构图三气体压力自带LED显示传感器图四螺旋式底盖1）.在产生氧气的瓶子（图二）的顶部制造一个大小和压力传感器（图三）相吻合的小孔，然后采用法兰结构将传感器镶嵌到瓶子内部。2）.将瓶子（图二）的底部的四分之一剪掉，然后将底部制成

5、如（图四）所示的螺旋状的形状，剩下部分也制成该形状，并使其两个不封相互吻合，不漏气。当药品失效或者变质是进行换药。2.2设计原理佩带者呼出的气体从呼气阀进入药罐，呼出气体中的水蒸汽和二氧化碳在药罐中和超氧化钾反应，生成氧气，贮存于气囊中，满足人体呼吸需要。化学反应方程式如下：4KO2+2H2O→4KOH+3O2↑+Q 2KOH+CO2→ K2CO3+H2O+Q 吸入气体成分： O2浓度：≥21％    CO2平均浓度：≤1.5％    CO2最大浓度：≤3.0%防护时间： 呼吸量：60L/ min（

6、74W）≥30 min    静坐：≥120 min 吸气温度：≤55℃ 2.3产品特点有专业的瓶内气体压力检测仪器，随时查看是否漏气，底部设计成螺旋模式，可以随时更换药品，保证产氧气的化学反应的进行。2.4创新点压力传感器保证了瓶内压力充足，产生的氧气不发生泄露，给发生事故的工人更大几率的逃生希望和动力。可更换药品保证了氧气的充足，而且方便简单，降低了更换成本。3产品功能3.1产品结构自救器主要由气瓶组、气囊组及外壳组组成：气瓶组包括氧气瓶、氧气高压开关、减压供给补给阀、压力表等。2、气囊组由口具

7、、鼻夹、呼吸导管、气囊、排气阀及呼吸阀等组成。3、清洁罐内装入定量的、符合标准的CO2吸收剂，压力传感器。3.2产品功能 1）本系列压缩氧煤矿自救器采用了人体呼吸系统与外界环境完全隔绝，可以有效防止各种有毒有害气体侵入人体呼吸系统，能满足遇险人员快速逃生时使用。 2）采用了循环呼吸方式，人呼出的气体通过CO2吸收剂，把CO2吸收掉，而余下的气体和减压器输出的氧气进入气囊，通过口具吸入人体肺部。与往复式呼吸方式（指呼、吸气流皆通过吸收剂）相比，其优点是阻力小、无粉尘吸入、不呛人、吸气温度低、舒适、安全

8、可靠。 3）具有三种供氧方式：定量供氧，自动补给供氧和手动补给供氧。大大提高了呼吸保护的安全可靠性。 4）采用了先进的减压原理，体积小、重量轻、工作稳定可靠、拆装十分方便。 5）充氧气、装吸收剂方便，维护、修理简单。可重复使用，成本低廉。6)有效利用压力传感器，防止意外事故。3.3产品优缺点3.3.1产品优点 1.隔绝式：呼吸系统与外界环境完全隔绝，防止有毒气体侵入人体，满足遇险人员快速逃生。 2.体积小，重量轻：不锈钢ZH30D自救器采用了生氧灌和下外壳合二为一的设