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ES2641309T3 - Procedimiento de inertización para la prevención de incendios y/o la extinción de incendios, así como dispositivo de inertización para la realización del procedimiento - Google Patents

Procedimiento de inertización para la prevención de incendios y/o la extinción de incendios, así como dispositivo de inertización para la realización del procedimiento Download PDF

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ES2641309T3
ES2641309T3 ES11794482.7T ES11794482T ES2641309T3 ES 2641309 T3 ES2641309 T3 ES 2641309T3 ES 11794482 T ES11794482 T ES 11794482T ES 2641309 T3 ES2641309 T3 ES 2641309T3
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nitrogen
mixing chamber
oxygen content
inertization
generator
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ES11794482.7T
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Anselm Eberlein
Peter Uwe Kersten
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Amrona AG
Original Assignee
Amrona AG
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Abstract

Procedimiento de inertización para la prevención de incendios y/o la extinción de incendios, en el que en la atmósfera ambiental de un espacio cerrado (2) se ajusta y se mantiene un contenido de oxígeno reducido en comparación con el aire ambiental normal, en donde el procedimiento presenta las siguientes etapas de procedimiento: - en una cámara de mezclado (6), preferentemente en una cámara de mezclado (6) realizada como tubo de mezclado, se proporciona una mezcla gaseosa inicial que presenta oxígeno, nitrógeno y, dado el caso, otros componentes adicionales; - en un sistema de separación de gases (3.1, 4.1; 3.2, 4.2; 3.3, 4.3) se separa por lo menos una parte del oxígeno de la mezcla gaseosa inicial proporcionada y de esta manera se suministra una mezcla gaseosa enriquecida con nitrógeno en la salida (4a.1; 4a.2; 4a.3) del sistema de separación de gases (3.1, 4.1; 3.2, 4.2; 3.3, 4.3); y - la mezcla gaseosa enriquecida con nitrógeno se dirige a la atmósfera ambiental del espacio cerrado (2), en donde para proporcionar la mezcla gaseosa inicial, con ayuda de un dispositivo de ventilación (11) dispuesto en un sistema de tubería de realimentación (9) que conecta el espacio cerrado (2) a la cámara de mezclado (6), se extrae del espacio cerrado (2) de manera regulada una parte del aire ambiental contenido dentro del espacio cerrado (2) y se alimenta a la cámara de mezclado (6), y con ayuda de un dispositivo de ventilación (10) dispuesto en un sistema de alimentación de aire fresco (8) conectado a la cámara de mezclado (6), la parte extraída del aire ambiental se mezcla de manera regulada con aire fresco.

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento de inertizacion para la prevencion de incendios y/o la extincion de incendios, as^ como dispositivo de inertizacion para la realizacion del procedimiento
La presente invencion se refiere a un procedimiento de inertizacion para la prevencion de incendios y/o la extincion de incendios, en el que en la atmosfera ambiental de un espacio cerrado se ajusta y se mantiene un contenido de oxfgeno predeterminable y reducido en comparacion con el aire ambiental normal.
Adicionalmente, la presente invencion se refiere a un dispositivo de inertizacion para ajustar y/o mantener un
contenido de oxfgeno predeterminable y reducido en comparacion con el aire ambiental normal en la atmosfera
ambiental de un espacio cerrado, en el que el dispositivo de inertizacion presenta un sistema de separacion de gases, con el que de una mezcla inicial que contiene nitrogeno y oxfgeno se separa por lo menos una parte del oxfgeno y de esta manera se provee una mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno en la salida del sistema de separacion de gases, y en el que el dispositivo de inertizacion presenta un sistema de tubena de alimentacion para alimentar la mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno al espacio cerrado.
En un dispositivo de inertizacion del tipo arriba mencionado, se trata en particular de un dispositivo para disminuir el riesgo y para la extincion de incendios en un espacio de proteccion monitoreado, en el que he para la prevencion y el combate de incendios se inertiza de manera permanente el espacio protegido. El modo de accion de un
dispositivo de inertizacion de este tipo se basa en el conocimiento de que en los espacios cerrados el peligro de
incendio se puede contrarrestar, si en la zona afectada la concentracion de oxfgeno en el caso normal se reduce de manera permanente a un valor de, por ejemplo, aproximadamente 12 a 15% en volumen. Con esta concentracion de oxfgeno, la mayona de los materiales combustibles ya no pueden arder. Los ambitos de aplicacion principales son, en particular, las zonas de tratamiento electronico de datos, los espacios de distribucion y conexion electrica, instalaciones cerradas y zonas de almacenamiento que contienen materiales de alto valor economico.
Por el documento EP 2 204 219 A1 se conoce un procedimiento y un dispositivo del tipo previamente mencionado. A este respecto, se emplea una realimentacion para extraer del espacio protegido una parte del aire ambiental existente en el espacio cerrado y conducirlo a una camara de mezclado. En esta camara de mezclado, la parte extrafda del aire ambiental se mezcla con aire fresco. La mezcla gaseosa que se obtiene de esta manera (mezcla gaseosa inicial) se dirige a un compresor, en el que se comprime y a continuacion se dirige a un generador de nitrogeno. En este generador de nitrogeno, por lo menos una parte del oxfgeno se separa de la mezcla gaseosa inicial previamente obtenida y de esta manera en la salida del generador de nitrogeno se provee una mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno. Esta mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno luego se dirige al espacio cerrado, para reducir allf la concentracion de oxfgeno de la atmosfera de aire ambiental a un nivel de inertizacion predeterminado o para mantenerla en un nivel de inertizacion ya ajustado.
El procedimiento empleado en el documento EP 2 204 219 A1 de realimentar la atmosfera reducida en oxfgeno en la proteccion contra incendios para la generacion efectiva de nitrogeno, en la practica presupone un procedimiento de realimentacion adaptado de la manera mas optima posible al sistema de separacion de gases empleado. En particular, se debe procurar que la mezcla gaseosa inicial provista en la camara de mezclado siempre este disponible en un estado optimo para el sistema de separacion de gases empleado. Este requisito rige en particular, si como sistema de separacion de gases se emplean varios generadores de nitrogeno con respectivamente un compresor asignado. En este caso, se debera procurar en particular que el respectivo comportamiento de aspiracion de cada generador de nitrogeno individual no tenga efectos retroactivos sobre los otros generadores de nitrogeno. A este respecto, se ha de tener en cuenta que un generador de nitrogeno, en el que para la separacion de los gases se usa una tecnica de membrana, presenta un comportamiento de aspiracion constante. En cambio, si se usa un generador de nitrogeno, en el que para la separacion de los gases se emplea a la tecnologfa de PSA o la tecnologfa de VPSA previamente descritas, se debe tener en cuenta que el comportamiento de aspiracion de un generador de nitrogeno de este tipo puede ser pulsatil.
En particular en espacios de gran volumen, tales como naves de almacenamiento, con frecuencia es deseable que para ajustar y mantener un nivel de inertizacion predeterminado o predeterminable se usen varios generadores de nitrogeno en paralelo, en lo que en estos generadores de nitrogeno determinadas circunstancias se emplean diferentes tecnologfas para la separacion de gases. En un caso asf se requiere una tubena de realimentacion independiente y muy costosa para cada generador de nitrogeno desde el espacio cerrado al respectivo generador de nitrogeno, con el fin de asegurar el funcionamiento optimo del generador de nitrogeno. Este requisito resulta en una construccion relativamente compleja del dispositivo de inertizacion.
Partiendo de esta problematica, el objetivo de la presente invencion consiste en perfeccionar el dispositivo de inertizacion conocido por el documento EP 2 204 219 A1, o el procedimiento de inertizacion conocido por el documento EP 2 204 219 A1, respectivamente, de tal manera que de una manera tan sencilla pero eficiente como sea posible, en el espacio cerrado se puede ajustar y mantener un nivel de inertizacion previamente especificado.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente invencion, con respecto al procedimiento de inertizacion esta previsto que en una camara de mezclado se provea una mezcla gaseosa inicial, que presente oxfgeno, nitrogeno y,
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dado el caso, otros componentes, y a partir de esta mezcla gaseosa inicial provista, en un sistema de separacion de gases se separe por lo menos una parte del oxfgeno y, de esta manera, en la salida del sistema de separacion de gases se provea una mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno, y esta mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno se dirige a la atmosfera ambiental del espacio cerrado. Para proveer la mezcla gaseosa inicial, esta previsto un sistema de tubena de realimentacion que conecta el espacio cerrado con la camara de mezclado, y adicionalmente se provee un dispositivo de ventilacion que extrae una parte del aire ambiental existente dentro del espacio cerrado de una manera controlada y lo dirige a la camara de mezclado, y con ayuda de un dispositivo de ventilacion provisto en un sistema de alimentacion de aire fresco conectado con la camara de mezclado, la parte extrafda del aire ambiental se mezcla de manera controlada con aire fresco.
De acuerdo con un aspecto adicional de la presente invencion, en lo referente al procedimiento esta previsto que el dispositivo de ventilacion provisto en el sistema de realimentacion se controle de tal manera que el volumen de aire ambiental extrafdo por unidad de tiempo del espacio en cuestion y de la camara de mezclado se ajuste de tal manera, que la diferencia entre la presion en la camara de mezclado y la presion atmosferica exterior no sobrepase un valor de umbral superior predeterminado o predeterminable y no descienda por debajo de un valor de umbral inferior predeterminado o predeterminable.
De acuerdo con otro aspecto adicional de la presente invencion, en lo referente al procedimiento esta previsto que el dispositivo de ventilacion provisto en el sistema de tubena de alimentacion de aire fresco se controle de tal manera que el volumen de aire fresco suministrado por unidad de tiempo a la parte extrafda del aire ambiental se ajuste de tal manera, que la diferencia entre la presion en la camara de mezclado y la presion atmosferica exterior no sobrepase un valor de umbral predeterminado o predeterminable y no descienda por debajo de un valor de umbral inferior predeterminado o predeterminable.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, en lo referente al dispositivo de inertizacion esta previsto que el dispositivo de inertizacion continue presentando una camara de mezclado, preferentemente una camara de mezclado realizada como un tubo de mezclado, que sirve para proveer la mezcla gaseosa inicial, en lo que en la camara de mezclado desemboca un primer sistema de tubena, por el que una parte del aire ambiental contenido dentro del espacio cerrado se extrae del espacio y se dirige a la camara de mezclado, y en lo que en la camara de mezclado desemboca un segundo sistema de tubena, por el que se suministra aire fresco a la camara de mezclado.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, en lo referente al dispositivo de inertizacion esta previsto que el dispositivo de inertizacion presente adicionalmente en el primer sistema de tubena un primer dispositivo de ventilacion controlable mediante un dispositivo de control, asf como un segundo dispositivo de ventilacion controlable mediante un segundo dispositivo de control en el segundo sistema de tubena.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, en lo referente al dispositivo de inertizacion esta previsto que en un dispositivo de inertizacion que presente un dispositivo de control de este tipo, el dispositivo de control este disenado para controlar el primer dispositivo de ventilacion de tal manera que el volumen de aire ambiental extrafdo del espacio por unidad de tiempo por medio del primer dispositivo de ventilacion y suministrado a la camara de mezclado se ajuste de tal manera que la diferencia entre la presion existente en la camara de mezclado y la presion atmosferica exterior no sobrepase un valor de umbral superior predeterminado o predeterminable y no descienda por debajo de un valor de umbral inferior predeterminado o predeterminable.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, en lo referente al dispositivo de inertizacion esta previsto que en un dispositivo de inertizacion, que presenta un dispositivo de control, el dispositivo de control esta disenado para controlar el segundo dispositivo de ventilacion de tal manera que el volumen de aire fresco mezclado por unidad de tiempo con la proporcion de aire ambiental extrafda se controle de tal manera, que el volumen de aire fresco mezclado con el aire ambiental extrafdo por unidad de tiempo mediante el segundo dispositivo de ventilacion se ajuste de tal manera que la diferencia entre la presion existente en la camara de mezclado y la presion atmosferica exterior no sobrepase un valor de umbral predeterminado o predeterminable y no descienda por debajo de un valor de umbral predeterminado o predeterminable.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, en lo referente al dispositivo de inertizacion esta previsto que el dispositivo de inertizacion presente un dispositivo de control, que este disenado para controlar el sistema de separacion de gases de tal manera que el contenido residual de oxfgeno de la mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno se modifique en funcion del contenido de oxfgeno actualmente existente en la atmosfera ambiental del espacio cerrado.
A este respecto, el efecto de prevencion y de extincion resultante del procedimiento de inertizacion se basa en el principio del desplazamiento del oxfgeno. Como se sabe, el aire ambiental normal consiste en aproximadamente un 21% en volumen de oxfgeno, aproximadamente un 78% en volumen de nitrogeno y aproximadamente 1% en volumen de otros gases. Para poder reducir efectivamente el riesgo de incendio en un espacio protegido, se reduce la concentracion de oxfgeno en el espacio afectado mediante la introduccion de un gas inerte, por ejemplo, nitrogeno. En lo referente a la extincion de incendio de la mayona de los materiales solidos, se sabe que el efecto de extincion ya se presenta cuando la proporcion de oxfgeno desciende por debajo de un 15% en volumen. Dependiendo de los materiales combustibles existentes en el espacio protegido, puede ser necesaria una reduccion
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adicional de la proporcion de ox^geno, por ejemplo, a un 12% en volumen. Por lo tanto, mediante una inertizacion permanente del espacio protegido tambien se puede disminuir de manera efectiva el riesgo de generacion de un incendio en el espacio protegido.
En el procedimiento o en el dispositivo de inertizacion de acuerdo con la presente invencion se aprovecha el conocimiento de que la pureza de oxfgeno de la mezcla gaseosa suministrada en la salida del sistema de separacion de gases y enriquecida con nitrogeno, o el contenido residual de oxfgeno de la mezcla gaseosa suministrada en la salida del sistema de separacion de gases y enriquecida con nitrogeno, respectivamente, ejerce una influencia sobre el asf llamado “tiempo de reduccion”. Bajo el termino “tiempo de reduccion” se ha de entender la duracion del tiempo requerido para ajustar un nivel de inertizacion predeterminado en la atmosfera ambiental del espacio cerrado.
En particular, en la presente invencion se aprovecha el conocimiento de que con una creciente pureza del nitrogeno, el factor de aire del sistema de separacion de gases aumenta exponencialmente.
Bajo el termino “factor de aire”, se ha de entender la relacion del volumen de la mezcla gaseosa inicial suministrada por unidad de tiempo al sistema de separacion de gases con respecto al volumen de gas enriquecido con nitrogeno suministrado por unidad de tiempo en la salida del sistema de separacion de gases. En un generador de nitrogeno, normalmente la pureza de nitrogeno se puede seleccionar libremente en la salida del sistema de separacion de gases y se puede ajustar en el generador de nitrogeno. A este respecto, en principio rige que los costes operativos del generador de nitrogeno son tanto mas reducidos, cuanto mas baja sea la pureza de nitrogeno ajustada. Porque entonces es posible proveer, con un tiempo de funcionamiento relativamente corto del compresor, una mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno con la pureza de nitrogeno ajustada en la salida del sistema de separacion de gases.
En lo referente a los costes operativos del dispositivo de inertizacion generados durante la inertizacion del espacio, es necesario, sin embargo, considerar otros factores. Entre estos figuran en particular los factores de lavado, con el fin de desplazar el oxfgeno presente en la atmosfera ambiental del espacio cerrado por medio de la mezcla gaseosa suministrada en la salida del sistema de separacion de gases y enriquecida con nitrogeno, de tal manera que se pueda alcanzar o mantener el nivel de inertizacion especificado. Entre estos factores de lavado figuran en particular el volumen de gas enriquecido con nitrogeno que puede ser suministrado por unidad de tiempo por el sistema de separacion de gases, el volumen espacial del espacio cerrado y la diferencia entre el contenido de oxfgeno actualmente existente en la atmosfera ambiental del espacio cerrado y el contenido de oxfgeno que corresponde al nivel de inertizacion especificado. A este respecto, se ha de tener en cuenta que en lo referente al tiempo de reduccion, la pureza de nitrogeno de la mezcla gaseosa suministrada en la salida del sistema de separacion de gases o el contenido residual de oxfgeno de la mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno igualmente juega un papel decisivo, ya que el proceso de lavado se realiza tanto mas rapido, cuanto menor sea el contenido residual de oxfgeno en la mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno.
Bajo el termino aqrn empleado “sistema de separacion de gases”, se ha de entender un sistema con el que a partir de una mezcla gaseosa inicial, que presenta por lo menos los componentes “oxfgeno” y “nitrogeno”, se puede efectuar una separacion para proveer un gas enriquecido con oxfgeno y un gas enriquecido con nitrogeno. Normalmente, el modo de funcionamiento de un sistema de separacion de gases de este tipo se basa en el la accion de membranas separadoras de gases. El sistema de separacion de gases empleado en la presente invencion esta concebido principalmente para separar el oxfgeno de la mezcla gaseosa inicial. Un sistema de separacion de gases de este tipo frecuentemente se denomina tambien como “generador de nitrogeno”.
En un sistema de separacion de gases de este tipo, se emplea, por ejemplo, un modulo de membrana, en el que los diferentes componentes contenidos en la mezcla gaseosa inicial (por ejemplo, oxfgeno, nitrogeno, gases nobles, etc.) se difunden a diferentes velocidades a traves de la membrana, de manera correspondiente a su estructura molecular. Como membrana se puede usar una membrana de fibras huecas. El oxfgeno, el dioxido de carbono y el nitrogeno presentan un alto grado de difusion, y por esta razon abandonan de manera relativamente rapida la mezcla gaseosa inicial al fluir a traves del modulo de membrana. El nitrogeno con un bajo grado de difusion atraviesa la membrana de fibra hueca del modulo de membrana muy lentamente y de esta manera se acumula al fluir a traves de la fibra hueca o del modulo de membrana, respectivamente. La pureza de nitrogeno o el contenido residual de oxfgeno en la mezcla gaseosa que sale del sistema de separacion de gases depende de la velocidad de flujo. Mediante la variacion de la presion y el flujo volumetrico se puede ajustar el sistema de separacion de gases a la pureza de nitrogeno requerida y la proporcion de nitrogeno necesaria. En particular, la pureza del nitrogeno se regula por medio de la velocidad con la que el gas fluye a traves de la membrana (tiempo de permanencia).
La mezcla gaseosa separada, enriquecida con oxfgeno, normalmente se recoge y se libera al medio ambiente circundante bajo presion atmosferica. La mezcla gaseosa comprimida, enriquecida con nitrogeno, se provee en la salida del sistema de separacion de gases. En el analisis de la composicion del producto gaseoso, la medicion se efectua en base al contenido residual de oxfgeno expresado como % en volumen. El contenido de nitrogeno se calcula restando el contenido residual de oxfgeno medido del 100%. A este respecto, se ha de tener en cuenta que este valor, aun cuando reciba la denominacion de contenido de nitrogeno o pureza de nitrogeno, de hecho se refiere al contenido inerte, ya que esta corriente parcial no solo se compone de nitrogeno, sino tambien de otros
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componentes gaseosos, tales como, por ejemplo, gases nobles.
Normalmente, el sistema de separacion de gases o el generador de nitrogeno, respectivamente, se alimentan con aire comprimido, que se depura por medio de unidades de filtro antepuestas. En principio es posible que para proveer el gas enriquecido con nitrogeno se emplee un procedimiento de cambio de presion (tecnologfa PSA) que trabaja con dos lechos de tamiz molecular, en el que ambos tamices se conmutan alternadamente de un modo de filtro a un modo de regeneracion, por lo que se posibilita la corriente de gas enriquecido con nitrogeno.
Si no se requiere de manera indispensable una corriente continua de gas enriquecido con nitrogeno en la salida de un generador de nitrogeno que funciona con el procedimiento de cambio de presion, tambien se puede usar un solo lecho de tamiz molecular, que se lleva alternadamente por acumulacion de presion a un estado de adsorcion, mientras que en la salida se provee el gas enriquecido con nitrogeno, y posteriormente se lleva a un estado de desorcion a baja presion, en el que el aire enriquecido con oxfgeno, existente entonces en la zona del lecho de tamiz molecular, puede ser expulsado entonces.
Si en el generador de nitrogeno se emplea, por ejemplo, una tecnica de membrana, se aprovecha el conocimiento general de que gases diferentes se difunden a diferente velocidad a traves de los materiales. En el generador de nitrogeno, en este caso, las diferentes velocidades de difusion de los componentes principales del aire, es decir, el nitrogeno, el oxfgeno y el vapor de agua, se aprovechan tecnicamente para generar una corriente de nitrogeno o, respectivamente, aire enriquecido con nitrogeno. En particular, para la realizacion tecnica de un generador de nitrogeno basado en la tecnica de membrana, en las superficies exteriores de las membranas de fibra hueca se aplica un material de separacion, a traves del que se difunden muy bien el vapor de agua y el oxfgeno. Por el contrario, el nitrogeno solo presenta una velocidad de difusion muy reducida para este material de separacion. Si la fibra hueca preparada de esta manera se somete a un flujo interior de aire, el vapor de agua y el oxfgeno se difunden rapidamente a traves de la pared de la fibra hueca hacia el exterior, mientras que el nitrogeno se retiene en gran parte en el interior de la fibra, de tal manera que durante el paso a traves de la fibra hueca se produce una fuerte concentracion del nitrogeno. La efectividad de este procedimiento de separacion depende sustancialmente de la velocidad de flujo en la fibra y de la diferencia de presion a traves de la pared de la fibra hueca. A medida que se reduce la velocidad de flujo y/o aumenta la diferencia de presion entre el lado interior y el lado exterior de la membrana de fibra hueca, se incrementa la pureza de la corriente de nitrogeno resultante. Expresado en terminos generales, por lo tanto, en un generador de nitrogeno basado en la tecnica de membrana se puede controlar el grado de enriquecimiento de nitrogeno en el aire enriquecido con nitrogeno suministrado por el generador de nitrogeno en funcion del tiempo de permanencia del aire comprimido suministrado por la fuente de aire comprimido en el sistema de separacion de aire del generador de nitrogeno.
Por otra parte, por ejemplo, si en el generador de nitrogeno se emplea la tecnica de PSA, se aprovechan las diferentes velocidades de enlace del oxfgeno del aire y del nitrogeno del aire a un carbon activado especialmente tratado. A este respecto, la estructura del carbon activado empleado se modifica de tal manera, que se provee una superficie extremadamente grande con un gran numero de microporos y submicroporos (d < 1 nm). Con este tamano de poros, las moleculas de oxfgeno del aire se difunden sustancialmente mas rapido al interior de los poros que las moleculas de nitrogeno, de tal manera que el aire en el entorno proximo al carbon activado se enriquece con nitrogeno. Por lo tanto, en un generador de nitrogeno basado en la tecnica de PSA - al igual que en un generador basado en la tecnica de membrana -, el grado de enriquecimiento de nitrogeno en el aire enriquecido con nitrogeno suministrado por el generador de nitrogeno se puede controlar en funcion del tiempo de permanencia del aire comprimido suministrado por la fuente de aire comprimido en el generador de nitrogeno.
Como se ha descrito previamente, este tipo de generadores de nitrogeno, que emplean la tecnica de PSA, tienen que ser operados alternadamente en un modo de adsorcion y en un modo de desorcion, en lo que durante el modo de adsorcion (modo de filtro) tiene que efectuarse una acumulacion de presion en el lecho de tamiz molecular, con el fin de asegurar una difusion suficiente de moleculas de oxfgeno hacia los poros del carbon activado (granulado de carbono, CMS) para el procedimiento de generacion. Frente a la presion comparativamente incrementada del lecho de tamiz en comparacion con la presion ambiental durante esta fase de adsorcion, la presion se reduce durante la posterior fase de desorcion (fase de lavado o fase de regeneracion), con el fin de permitir un lavado efectivo del granulado de carbono.
En los generadores de nitrogeno de PSA estandar, que por esta razon tambien se denominan como generadores de adsorcion por cambio de presion, durante el ciclo de regeneracion (fase de desorcion) se usa un nivel de presion que corresponde sustancialmente a la presion ambiental. Una configuracion mas compleja en comparacion con estos generadores de adsorcion por cambio de presion estandar, la presentan los asf llamados generadores de adsorcion por cambio de presion de vacfo (tecnica de VPSA), que intensifican o acortan el proceso de desorcion debido a que no solo ocurre una reduccion de la presion al nivel de la presion ambiental, sino porque en la zona del lecho de tamiz molecular que se va a regenerar se acumula activamente una presion reducida en comparacion con la presion ambiental en direccion al nivel de presion de vacfo. Para esto se requiere entonces que ademas del nivel de presion aumentado, provisto por el compresor, tambien se provea una presion correspondientemente reducida en direccion hacia el nivel de la presion de vacfo, paro lo que normalmente se requiere una fuente de vacfo. Una fuente de vacfo de este tipo puede estar realizada, por ejemplo, en forma de una bomba de vacfo.
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Como ya se ha insinuado mas arriba, en la solucion de acuerdo con la presente invencion se aprovecha el conocimiento de que, por una parte, con una creciente pureza de nitrogeno aumenta de manera exponencial el factor de aire del sistema de separacion de gases, y por otra parte, que para ajustar el nivel de inertizacion especificado, los compresores empleados en el dispositivo de inertizacion tienen que funcionar tanto mas tiempo como menor sea la diferencia entre el contenido de oxfgeno actualmente existente en la atmosfera ambiental del espacio cerrado y el contenido de oxfgeno residual en la mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno. A este respecto, se ha de tener en cuenta que la duracion del tiempo del proceso de reduccion de un espacio que se va a inertizar, ya sea para la regulacion de mantenimiento del espacio con un contenido de oxfgeno residual fijo o durante la disminucion a un nuevo nivel de reduccion, el consumo de energfa del dispositivo de inertizacion es casi directamente proporcional ya que el compresor conectado antes del sistema de separacion de gases en su punto de funcionamiento se opera digitalmente con un grado de rendimiento optimo.
Por lo tanto, cabe destacar que, cuando para la pureza del nitrogeno se selecciona un valor bajo de, por ejemplo, 90% en volumen, el dispositivo de gas inerte debe funcionar durante relativamente mucho tiempo para ajustar un nivel de inertizacion. Si el valor de la pureza del nitrogeno se aumenta a un valor de E, por ejemplo, 95% en volumen, tambien se incrementa la diferencia entre el contenido de oxfgeno del nivel de inertizacion que se quiere ajustar y el contenido de oxfgeno residual de la mezcla de gases provista en la salida del sistema de separacion de gases, lo que en sf reduce el tiempo de funcionamiento necesario del compresor para ajustar un nivel de inertizacion, y por ende tambien el consumo de energfa del dispositivo de inertizacion. Sin embargo, a este respecto tambien se debe tener en cuenta que al incrementarse la pureza de nitrogeno en la salida del sistema de separacion de gases, tambien se incrementa forzosamente el factor de aire. Con respecto al tiempo de funcionamiento requerido del compresor para ajustar un nivel de inertizacion, o en lo referente al consumo de energfa del dispositivo de inertizacion, esta circunstancia tiene un efecto negativo. Esta influencia negativa predomina cuando el aumento del factor de aire condicionado por el aumento de la pureza de nitrogeno se hace notable.
De manera contraria a los sistemas normalmente conocidos en el estado de la tecnica, en los que para la pureza de nitrogeno del sistema de separacion de gases se selecciona un valor fijo, la presente invencion parte de un dispositivo de inertizacion, en el que para la inertizacion del espacio cerrado el contenido residual de oxfgeno en la mezcla gaseosa provista en la salida del sistema de separacion de gases y enriquecida con nitrogeno se adapta al contenido de oxfgeno actualmente existente en la atmosfera ambiental del espacio cerrado de manera preferentemente automatica, o tambien selectivamente automatica, con el fin de ajustar asf la pureza de nitrogeno del sistema de separacion de gases a un valor optimo en funcion del tiempo.
Bajo el termino aqrn empleado “valor de pureza de nitrogeno optimizado en funcion del tiempo”, se ha de entender la pureza de nitrogeno del sistema de separacion de gases o el contenido residual de oxfgeno de la mezcla gaseosa provista en la salida del sistema de separacion de gases y enriquecida con nitrogeno, con el que en un dispositivo de inertizacion definido, en el que el volumen de la mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno suministrable por unidad de tiempo es constante, la duracion del tiempo para el proceso de reduccion desde un contenido de oxfgeno actual a un contenido de oxfgeno especificado y adaptado al nivel de inertizacion correspondiente adopta un valor mmimo.
Debido a que el volumen de aire ambiental sustrafdo por unidad de tiempo al ambiente y alimentado a la camara de mezclado y/o el volumen de aire fresco mezclado con la porcion de aire ambiental sustrafda por unidad de tiempo se ajusta de tal manera que la diferencia entre la presion existente dentro de la camara de mezclado y la presion atmosferica exterior no sobrepasa un valor de umbral superior predeterminado o predeterminable y tampoco desciende por debajo de un valor de umbral inferior predeterminado o predeterminable, se asegura que la mezcla gaseosa inicial suministrada en la salida de la camara de mezclado siempre se provee en un estado definido y optimamente adaptado al sistema de separacion de gases. La solucion de acuerdo con la presente invencion permite en particular que en el sistema de separacion de gases se puedan emplear varios generadores de nitrogeno, los que tambien pueden estar basados en diferentes tecnologfas para la separacion de gases. En particular, con la solucion de acuerdo con la presente invencion se asegura que el respectivo comportamiento de aspiracion de los eventualmente varios generadores de nitrogeno empleados no tiene ningun efecto retroactivo para los generadores de nitrogeno. Por lo tanto, tambien es posible sin problema alguno emplear la solucion de acuerdo con la presente invencion como dispositivo de extincion de incendios o como sistema de proteccion preventiva contra incendios para espacios de gran volumen, tales como, por ejemplo, naves de almacen, si allf se emplean varios y eventualmente diferentes generadores de nitrogeno para la separacion de los gases, sin que para cada generador de nitrogeno se requiera una tubena de retroalimentacion costosa, independiente y regulada desde el espacio protegido hacia el respectivo generador de nitrogeno. De manera correspondiente, el metodo de retroalimentacion adaptado, que se propone en la solucion de acuerdo con la presente invencion, previene un dispendio incrementado para la realizacion del dispositivo de inertizacion de acuerdo con la presente invencion.
Mediante la solucion provista por la presente invencion, en particular tambien es posible de una manera facil de realizar, pero aun asf muy efectiva, reducir los costes operativos causados por la inertizacion en espacios de gran volumen, tales como, por ejemplo, naves de almacen.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, esta previsto que el valor de umbral superior para la presion diferencial se ubique en 1,0 mbar y preferentemente en 0,5 mbar, mientras que el valor de umbral inferior para la presion diferencial preferentemente se ubica en 0,0 mbar. Mediante el ajuste de la diferencia entre la presion
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existente en la camara de mezclado y la presion atmosferica exterior en este alcance arriba mencionado, se asegura en todo momento que el respectivo comportamiento de aspiracion de los generadores de nitrogeno empleados (comportamiento de aspiracion constante en un generador de nitrogeno, en el que para la separacion de los gases se emplea la tecnologfa de membrana, o bien un comportamiento de aspiracion pulsatil en un generador de nitrogeno, en el que para la separacion de los gases se emplea la tecnologfa de PSA o de VPSA), sin presentar ningun efecto retroactivo para el generador de nitrogeno. Obviamente, sin embargo, tambien son posibles otros valores para los valores de umbral superior e inferior arriba mencionados.
De acuerdo con otro aspecto adicional de la presente invencion, esta previsto que en un primer sistema de tubena, por el que de una manera regulada a traves de un dispositivo de mando se extrae una parte del aire ambiental existente en el espacio cerrado y se dirige a la camara de mezclado, se provea un primer dispositivo de ventilacion controlable por medio del dispositivo de mando. Adicionalmente, es ventajoso si en un segundo sistema de tubena, por el que de una manera regulada se alimenta aire fresco a la camara de mezclado, se provee un segundo dispositivo de ventilacion controlable por medio del dispositivo de mando. A este respecto, el dispositivo de mando debena estar disenado para controlar el primer y/o el segundo dispositivo de ventilacion de tal manera que el volumen de aire ambiental extrafdo al ambiente por unidad de tiempo sea identico al volumen de la mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno que se alimenta por unidad de tiempo a la atmosfera ambiental del espacio cerrado. Mediante la provision de los dispositivos de ventilacion correspondientemente controlables, adicionalmente, de una manera muy facil de realizar pero aun asf muy efectiva, la diferencia entre la presion existente dentro de la camara de mezclado y la presion atmosferica exterior (con un determinado alcance de regulacion) puede mantenerse en un valor previamente especificado o especificable. Por lo tanto, se puede asegurar que la mezcla gaseosa inicial se provea a los generadores de nitrogeno empleados en el sistema de separacion de gases en un estado optimamente adaptado.
De acuerdo con un aspecto adicional de la presente invencion, el volumen de aire fresco, que en la camara de mezclado se anade por unidad de tiempo al aire ambiental extrafdo del espacio, se selecciona de tal manera que el volumen de aire ambiental extrafdo del espacio por unidad de tiempo es identico al volumen de la mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno que se dirige por unidad de tiempo a la atmosfera ambiental del espacio cerrado. De esta manera se asegura que por la alimentacion de la mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno a la atmosfera ambiental del espacio cerrado, o por la evacuacion/realimentacion del aire ambiental fuera del espacio cerrado, no se ajuste ninguna sobrepresion ni tampoco una presion negativa.
Para proveer la mezcla gaseosa inicial, de acuerdo con otro aspecto adicional de la presente invencion se provee un tramo de mezclado, en el que preferentemente a traves de una pieza en forma de Y desemboca el primer sistema de tubena, por el que de una manera regulada se extrae una parte del aire ambiental existente en el espacio cerrado, asf como el segundo sistema de tubena, por el que de una manera regulada se alimenta aire fresco. Este tramo de mezclado o bien se encuentra integrado en la camara de mezclado o se encuentra conectado de manera antepuesta a la camara de mezclado. El tramo de mezclado sirve para mezclar el aire ambiental extrafdo del espacio cerrado con el aire fresco alimentado y, con el fin de asegurar una mezcla optima, esta disenado de tal manera que en el tramo de mezclado se presenta una corriente turbulenta. Para esto, es posible reducir correspondientemente la seccion transversal de corriente efectiva del tramo de mezclado, de tal manera que para el aire fresco introducido en el tramo de mezclado y tambien para el aire ambiental realimentado e igualmente introducido en el tramo de mezclado se ajuste una velocidad de flujo de la corriente mayor que la velocidad lfmite caractenstica dependiente del numero de Reynolds. De manera alternativa o adicional a esto, tambien es posible que en el tramo de mezclado se provean elementos tales como alerones, con el fin de inducir una corriente turbulenta en el tramo de mezclado.
En la forma de realizacion mencionada en ultimo termino, en la que para el mezclado turbulento del aire ambiental realimentado con el aire fresco alimentado se provee un tramo de mezclado integrado en la camara de mezclado o antepuesto a la camara de mezclado, de acuerdo con un aspecto adicional de la presente invencion esta previsto que el tramo de mezclado presente una longitud suficiente como para una mezcla lo mas completa y uniforme posible del aire ambiental realimentado con el aire fresco alimentado. A este respecto, de manera particularmente preferente, el tramo de mezclado presenta una longitud que equivale a por lo menos 5 veces el diametro hidraulico del tramo de mezclado. El diametro hidraulico es una magnitud teorica para realizar calculos en tubos o canales con una seccion transversal no circular. Con este valor se puede calcular entonces de la misma manera que en un tubo redondo. Se trata del cociente de la seccion transversal de corriente cuadruplicada y la circunferencia humectada por el fluido (dado el caso, interior y exterior) de una seccion transversal de medicion.
De acuerdo con otro aspecto adicional de la presente invencion, esta previsto que el sistema de separacion de gases presente por lo menos uno y preferentemente una pluralidad de generadores de nitrogeno con respectivamente un compresor asignado y conectado a traves de un sistema de tubena con la camara de mezclado. En cada generador de nitrogeno, por medio del dispositivo de mando se puede ajustar el contenido residual de oxfgeno de la mezcla gaseosa suministrada en la salida del generador de nitrogeno y enriquecida con nitrogeno. Esta forma de realizacion es apropiada en particular como proteccion ambiental para un espacio de gran volumen, tal como una nave de almacen.
De acuerdo con otro aspecto adicional de la presente invencion, esta previsto que el por lo menos un generador de nitrogeno o, por lo menos uno de la pluralidad de generadores de nitrogeno del sistema de separacion de gases este
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disenado como un generador de adsorcion por cambio de presion de vado, es dedr, que funciona de acuerdo con la tecnologfa de VPSA. En un generador de adsorcion por cambio de presion de vado de este tipo, en este caso se provee adicionalmente un sistema de tubena entre la camara de mezclado y por lo menos una entrada del generador de adsorcion por cambio de presion de vado. En este sistema de tubena se encuentra conectada una valvula intermedia controlable, que presenta una conexion de mando con el dispositivo de mando. Por lo tanto, mediante el uso del dispositivo de mando se puede establecer una conexion directa controlable entre la camara de mezclado y la por lo menos una entrada del generador de adsorcion por cambio de presion de vado. En lo relacionado con el procedimiento de acuerdo con la presente invencion, esta previsto entonces que durante la fase de desorcion del generador de adsorcion por cambio de presion de vado y, por ejemplo, algunos segundos antes de que finalice esta fase de desorcion conforme a lo programado, por ejemplo, cinco segundos antes del final programado de la fase de desorcion, la valvula intermedia dentro del sistema de tubena que conecta la camara de mezclado y el generador de nitrogeno se cambie de una posicion de cierre a una posicion de paso, de tal manera que todavfa antes de finalizar la fase de desorcion del generador de adsorcion por cambio de presion de vado, la camara de mezclado se conecte directamente con la por lo menos una entrada del generador de adsorcion por cambio de presion de vado.
De acuerdo con otro aspecto adicional de la presente invencion, esta previsto que un generador de nitrogeno disenado como generador de adsorcion por cambio de presion de vado del sistema de separacion de gases presente por lo menos una entrada, en el que la por lo menos una entrada se conecta selectivamente a traves de un sistema de tubena con el lado de presion de un compresor o con el lado de aspiracion de una fuente de vado.
De acuerdo con otro aspecto adicional de la presente invencion, esta previsto que en un generador de nitrogeno del sistema de separacion de gases disenado como generador de adsorcion por cambio de presion de vado con por lo menos una entrada, la por lo menos una entrada del generador de nitrogeno durante una fase de desorcion se conecte con el lado de aspiracion de la fuente de vado.
De acuerdo con otro aspecto adicional de la presente invencion, esta previsto que en un generador de nitrogeno del sistema de separacion de gases configurado como generador de adsorcion por cambio de presion de vado, por lo menos una entrada del generador de nitrogeno se conecte selectivamente a traves de un sistema de tubena con la camara de mezclado.
De acuerdo con otro aspecto adicional de la presente invencion, esta previsto que en un generador de nitrogeno del sistema de separacion de gases configurado como generador de adsorcion por cambio de presion de vado con por lo menos una entrada, la por lo menos una entrada del generador de nitrogeno, para finalizar una fase de desorcion del generador de nitrogeno, se conecte a traves del sistema de tubena con la camara de mezclado.
Debido a que durante la fase de desorcion en esta entrada del generador de adsorcion por cambio de presion de vado existe una presion negativa, antes de finalizar la fase de desorcion se introduce automaticamente aire enriquecido con nitrogeno desde el recipiente de mezclado en esta entrada del generador de adsorcion por cambio de presion de vado, que conduce, por ejemplo, a un lecho de adsorcion que contiene carbono granulado (CMS). De esta manera, por lo tanto, se produce un aumento de presion pasivo en un lecho de adsorcion de este tipo (recipiente de CMS), de tal manera que la fase de adsorcion de este generador de adsorcion por cambio de presion puede terminarse pasivamente sin requerir un gasto energetico adicional, lo que comparado con las soluciones convencionales ahorra tiempo y energfa. Adicionalmente, cuando esta previsto un posterior procedimiento de conmutacion del generador de adsorcion por cambio de presion a un funcionamiento de adsorcion posterior, mediante un aumento de presion pasivo de este tipo en el lecho de adsorcion (recipiente de CMS) es posible un procedimiento de conmutacion de este tipo del generador de adsorcion por cambio de presion al funcionamiento de adsorcion sin la carga de compresor normalmente requerida, con el fin de volver a generar una presion en la zona del lecho de adsorcion para el posterior funcionamiento de adsorcion que este mas proximo a la sobrepresion que debera acumularse posteriormente durante la fase de adsorcion. De esto resulta que el compresor asignado al generador de adsorcion por cambio de presion de vado puede volver a llevar el lecho de tamiz molecular a la presion de servicio en un tiempo mas corto, de lo que a su vez resulta una generacion de nitrogeno mas rapida en la salida del generador de adsorcion por cambio de presion de vado. Adicionalmente, debido a que el aire ya enriquecido con nitrogeno fluye fuera de la camara de mezclado en direccion al lecho de tamiz molecular, durante la fase de adsorcion posterior el nivel de oxfgeno se ubica en un nivel mas bajo desde el comienzo. Mediante un diseno correspondiente de la camara de mezclado, por ejemplo, en forma de un tubo de mezclado largo, se logran a su vez las ventajosas propiedades de compensacion de las variaciones de presion, de tal manera que tampoco un procedimiento de compensacion de presion de este tipo, que termina prematuramente la fase de desorcion del generador de adsorcion por cambio de presion de vado, no tiene efectos retroactivos sobre, por ejemplo, otros generadores de nitrogeno que forman parte de la mencionada pluralidad de generadores de nitrogeno. En otras palabras, continua estando asegurado un funcionamiento libre de efectos retroactivos de todos los generadores de nitrogeno empleados.
En lo referente a la camara de mezclado empleada en la solucion de acuerdo con la presente invencion, conforme a un aspecto adicional de la presente invencion esta previsto que esta camara de mezclado presente un volumen que depende del numero de generadores de nitrogeno empleados en el dispositivo de inertizacion y/o del principio en el que se basa el modo de funcionamiento del por lo menos un generador de nitrogeno. En particular, en lo referente a
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su volumen, la camara de mezclado se ha de seleccionar de tal manera que el respectivo comportamiento de aspiracion de los generadores de nitrogeno empleados no tenga efectos retroactivos para ninguno de los generadores de nitrogeno.
De acuerdo con otro aspecto adicional de la presente invencion, a este respecto, la camara de mezclado esta disenada adicionalmente de tal manera, que la velocidad de flujo maxima posible dentro de la camara de mezclado en promedio es menor de 0,1 m/s. Esto se logra mediante una seleccion apropiada de la seccion transversal hidraulica de la camara de mezclado.
De acuerdo con otro aspecto adicional de la presente invencion, esta previsto que el contenido residual de oxfgeno de la mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno o, respectivamente, la pureza de nitrogeno del sistema de separacion de gases, preferentemente se ajusta de manera automatica de acuerdo con una curva caractenstica previamente determinada.
De acuerdo con otro aspecto adicional de la presente invencion, esta previsto que una curva caractenstica de este tipo indique el desarrollo optimizado en funcion del tiempo del contenido residual de oxfgeno en la mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno frente al contenido de oxfgeno en la atmosfera ambiental del espacio cerrado, de acuerdo con el que en el procedimiento de inertizacion en un tiempo tan breve como sea posible se puede ajustar en la atmosfera ambiental del espacio cerrado un contenido de oxfgeno predeterminable y reducido en comparacion con el aire ambiental normal.
A este respecto, bajo la expresion “desarrollo optimizado en funcion del tiempo del contenido residual de oxfgeno”, se han de entender los valores residuales de oxfgeno optimizados en funcion del tiempo que dependen del contenido de oxfgeno en la atmosfera ambiental del espacio cerrado. Segun se ha insinuado previamente, el valor optimizado en funcion del tiempo del contenido residual de oxfgeno corresponde al valor del contenido residual de oxfgeno que se debe seleccionar en el sistema de separacion de gases, para que mediante el procedimiento de inertizacion en la atmosfera ambiental del espacio cerrado se puede ajustar en el menor tiempo posible un contenido de oxfgeno predeterminable y reducido en comparacion con el aire ambiental normal.
La curva caractenstica, conforme a la que el contenido residual de oxfgeno se ajusta dependiendo del contenido de oxfgeno actualmente existente en la atmosfera ambiental del espacio cerrado, se ha determinado (medido o calculado) previamente para el sistema de separacion de gases o el dispositivo de inertizacion, respectivamente.
Debido a que de acuerdo con un aspecto de la solucion conforme a la presente invencion la pureza de nitrogeno del sistema de separacion de gases o, respectivamente, el contenido residual de oxfgeno en la mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno se ajusta de manera dependiente del contenido de oxfgeno actualmente existente en la atmosfera ambiental del espacio cerrado, y que es de acuerdo con otro aspecto de la solucion conforme a la presente invencion la pureza de nitrogeno del sistema de separacion de gases o, respectivamente, el contenido residual de oxfgeno en la mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno se ajusta de manera automaticamente dependiente del contenido de oxfgeno actualmente existente en la atmosfera ambiental del espacio cerrado, para asf poder realizar una inertizacion del espacio al menor coste operativo posible, esta previsto de acuerdo con un aspecto adicional de la presente invencion que de manera continua, o a intervalos y/o en eventos predeterminados se mida directa o indirectamente el contenido de oxfgeno actual en la atmosfera ambiental del espacio cerrado. Adicionalmente, de acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, esta previsto que de manera continua, o a intervalos y/o en eventos predeterminados se ajuste el contenido residual de oxfgeno en la mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno a un valor optimizado en funcion del tiempo, previamente determinado. Este valor previamente predeterminado y optimizado en funcion del tiempo debena corresponder a un contenido residual de oxfgeno, con el que en el procedimiento de inertizacion el contenido de oxfgeno en la atmosfera ambiental del espacio cerrado se puede reducir en el menor tiempo posible por un valor de reduccion predeterminado al contenido de oxfgeno respectivamente actual.
De acuerdo con otro aspecto adicional de la solucion conforme a la presente invencion, esta previsto que no solo la pureza de nitrogeno del sistema de separacion de gases se modifique en funcion del contenido de oxfgeno actualmente existente en la atmosfera ambiental del espacio cerrado, sino que tambien se modifique el contenido de oxfgeno en la mezcla gaseosa inicial en funcion del contenido de oxfgeno actualmente existente en la atmosfera ambiental del espacio cerrado. A este respecto, se aprovecha el conocimiento de que el factor de aire del sistema de separacion de gases se puede reducir, si la mezcla gaseosa inicial, con la que se alimenta el sistema de separacion de gases, presenta un contenido de oxfgeno reducido.
Por lo tanto, de acuerdo con un aspecto de la presente invencion esta previsto que para proveer la mezcla gaseosa inicial, una parte del aire ambiental contenido en el espacio cerrado se extraiga de manera regulada del ambiente, y que a la parte extrafda del aire ambiental se alimente de manera regulada aire fresco. A este respecto, con el fin de prevenir que se modifique la presion en el interior del espacio cerrado debido a la alimentacion de gas enriquecido con nitrogeno o por la extraccion de una parte del aire ambiental, el volumen de aire fresco que se anade al aire ambiental extrafdo del espacio se selecciona de tal manera que el volumen de aire ambiental extrafdo del espacio por unidad de tiempo es identico al volumen de la mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno que se suministra en la salida del sistema de separacion de gases y se conduce a la atmosfera ambiental del espacio cerrado por unidad de
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tiempo.
A continuacion se describen formas de realizacion ejemplares del dispositivo de inertizacion de acuerdo con la presente invencion en base a los dibujos adjuntos.
En las figuras:
La Fig. 1 muestra una vista esquematica de un dispositivo de inertizacion de acuerdo con una primera forma de realizacion de la presente invencion.
La Fig. 2 muestra una vista esquematica de un dispositivo de inertizacion de acuerdo con una segunda forma de realizacion de la presente invencion.
La Fig. 3 muestra una vista esquematica de un dispositivo de inertizacion de acuerdo con una tercera forma de realizacion de la presente invencion.
La Fig. 4 muestra una vista esquematica de un dispositivo de inertizacion de acuerdo con una cuarta forma de realizacion de la presente invencion.
La Fig. 5 muestra una representacion grafica del factor de aire frente a la pureza de nitrogeno en el dispositivo de inertizacion de acuerdo con la Fig. 1, la Fig. 2, la Fig. 3 o la Fig. 4, asf como una representacion grafica del tiempo de reduccion frente a la pureza de nitrogeno, espedficamente durante la reduccion del contenido de oxfgeno de originalmente 17,4% en volumen 17,0% en volumen, asf como en una reduccion del contenido de oxfgeno de un valor original de 13,4% en volumen a un valor de 13,0% en volumen.
La Fig. 6 muestra una representacion grafica de la pureza de nitrogeno optimizada en funcion del tiempo frente al contenido de oxfgeno actual en la atmosfera ambiental del espacio cerrado en el dispositivo de inertizacion de acuerdo con la Fig. 1, la Fig. 2, la Fig. 3 o la Fig. 4.
La Fig. 7 muestra una representacion grafica del factor de aire del sistema de separacion de gases en el dispositivo de inertizacion de acuerdo con la Fig. 1, la Fig. 2, la Fig. 3 o la Fig. 4 frente al contenido de oxfgeno de la mezcla gaseosa inicial que se dirige al sistema de separacion de gases, con el fin de separar por lo menos una parte del oxfgeno de la mezcla gaseosa inicial y de esa manera suministrar una mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno en la salida del sistema de separacion de gases.
La Fig. 8 muestra una representacion grafica del ahorro de energfa que se puede lograr, cuando a traves de la solucion de acuerdo con la presente invencion se reduce el contenido de oxfgeno en la atmosfera ambiental del espacio cerrado.
La Fig. 9 muestra una vista esquematica de un dispositivo de inertizacion de acuerdo con una quinta forma de realizacion de la presente invencion.
La Fig. 10 muestra una vista esquematica de un dispositivo de inertizacion de acuerdo con una sexta forma de realizacion de la presente invencion.
La Fig. 1 muestra una representacion esquematica de una primera forma de realizacion ejemplar de un dispositivo de inertizacion 1 de acuerdo con la presente invencion. El dispositivo de inertizacion 1 representado sirve para ajustar y mantener un nivel de inertizacion predeterminable en la atmosfera ambiental de un espacio cerrado 2. El espacio cerrado 2 puede ser, por ejemplo, una nave de almacenamiento, en la que como medida preventiva de proteccion contra incendio el contenido de oxfgeno en el aire ambiental se reduce y se mantiene en un determinado nivel de inertizacion de, por ejemplo, 12% en volumen o 13% en volumen.
La inertizacion del espacio cerrado 2 a traves de un dispositivo de mando 5 se efectua opcionalmente de manera automatica. Para esto, el dispositivo de inertizacion 1 de acuerdo con la forma de realizacion representada en la Fig. 1 presenta un sistema de separacion de gases formado por un compresor 3.1, asf como un generador de nitrogeno
4.1. El compresor 3.1 sirve para suministrar una mezcla gaseosa inicial comprimida al generador de nitrogeno 4.1, que presenta por lo menos los componentes oxfgeno y nitrogeno. Para esto, la salida del compresor 3.1 esta conectada por medio de un sistema de tubena 17.1 con la entrada del generador de nitrogeno 4.1, para abastecer el generador de nitrogeno 4.1 con la mezcla gaseosa inicial comprimida. Es posible que en la salida del compresor 3.1, la mezcla gaseosa inicial este comprimida a una presion de, por ejemplo, 7,5 a 9,5 bares y preferentemente a 8,8 bares.
El generador de nitrogeno 4.1 presenta por lo menos un modulo de membrana 19, por ejemplo, un modulo de membrana de fibra hueca, a traves del que se empuja la mezcla gaseosa inicial suministrada por el compresor 3.1, despues de que la misma haya pasado a traves de un filtro 18 apropiado. En el modulo de membrana 19 se difunden los distintos componentes contenidos en la mezcla gaseosa inicial (en particular oxfgeno y nitrogeno) de manera correspondiente a su estructura molecular de forma diferentemente rapida a traves de la membrana de fibra hueca del modulo de membrana 19. A este respecto, la separacion de gases se basa en el principio de accion en sf conocido, segun el que el nitrogeno con un reducido grado de difusion atraviesa solo lentamente la membrana de
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fibra hueca y de esta manera se enriquece al fluir a traves de las fibras huecas del modulo de membrana 19. En la salida 4a.1 del generador de nitrogeno 4.1 se provee as^ una mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno. Esta mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno, al igual que tambien la mezcla gaseosa inicial alimentada en la entrada del generador de nitrogeno 4.1, se encuentra en forma comprimida, aunque el flujo a traves del por lo menos un modulo de membrana 19 del generador de nitrogeno 4.1 resulta en una perdida de presion de, por ejemplo, 1,5 a 2,5 bares.
Aunque no se representa de manera explfcita en la Fig. 1, la mezcla gaseosa separada en el generador de nitrogeno 4.1 y enriquecida con oxfgeno se recoge y se evacua bajo presion atmosferica al medio ambiente circundante.
La mezcla gaseosa suministrada en la salida 4a.1 del generador de nitrogeno 4.1 y enriquecida con nitrogeno se dirige a traves de una tubena de alimentacion 7.1 al espacio cerrado 2, con el fin de reducir el contenido de oxfgeno en la atmosfera ambiental del espacio cerrado 2 o, respectivamente, para mantener un nivel de reduccion ya ajustado en el espacio 2 mediante el refuerzo con haz enriquecido con nitrogeno.
Para que la presion en el interior del espacio cerrado 2 durante la alimentacion de la mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno no se modifique, se puede proveer un alivio de presion apropiado. Este puede estar realizado, por ejemplo, en forma de valvulas de alivio de presion de apertura y cierre automatico (no representadas en la Fig. 1). Por otra parte, sin embargo, tambien es posible que durante la inertizacion del espacio 2, el volumen de aire ambiental que debe evacuarse para aliviar la presion se dirija a traves de un sistema de tubena de realimentacion 9 a una camara de mezclado 6.
El aire evacuado del espacio cerrado 2 se dirige a traves de una primera entrada 9a de la tubena de realimentacion 9 a la camara de mezclado 6. La camara de mezclado 6 presenta adicionalmente una segunda entrada 8a, en la que desemboca un sistema de tubena de alimentacion 8 para alimentar aire fresco a la camara de mezclado 6. En la camara de mezclado 6 se provee la mezcla gaseosa inicial, que se comprime por medio del compresor 3.1, y del que en el sistema de separacion de gases (generador de nitrogeno 4.1) se separa por lo menos una parte del oxfgeno. Por esta razon, la salida de la camara de mezclado 6 esta conectada con la entrada del compresor 3.1 a traves de un sistema de tubena 15.1 apropiado.
En particular, en el sistema de tubena de realimentacion 9 se provee una primera instalacion de ventilacion 11 controlable por medio del dispositivo de mando 5, mientras que en el sistema de alimentacion de aire fresco 8 se provee un segundo dispositivo de ventilacion 10 que tambien puede controlarse por medio del dispositivo de mando 5. De esta manera, por medio de un control apropiado de los respectivos dispositivos de ventilacion 10, 11, se puede asegurar que el volumen de aire fresco que se mezcla con el aire ambiental extrafdo del espacio 2, se selecciona de tal manera que el volumen de aire ambiental extrafdo por unidad de tiempo del espacio 2 es identico al volumen de la mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno y provista en la salida 4a.1 1 del generador de nitrogeno 4.1, que se dirige por unidad de tiempo a la atmosfera espacial del espacio cerrado 2.
El dispositivo de inertizacion 1 de acuerdo con la forma de realizacion de la presente invencion representada en la Fig. 1, se caracteriza porque el dispositivo de mando 5 previamente mencionado esta conectado con los componentes controlables correspondientes del dispositivo de inertizacion 1 y esta disenado para controlar automaticamente el generador de nitrogeno 4.1 o el sistema de separacion de gases, respectivamente, de tal manera que la mezcla gaseosa suministrada en la salida 4a.1 del sistema de separacion de gases y enriquecida con nitrogeno presenta un contenido residual de oxfgeno que depende del contenido de oxfgeno actualmente existente en la atmosfera ambiental del espacio cerrado 2. En particular, en la realizacion preferente representada del dispositivo de inertizacion 1 de acuerdo con la presente invencion, el generador de nitrogeno 4.1 se controla de tal manera con el dispositivo de mando 5 que dependiendo del contenido de oxfgeno medido a traves de un sistema de medicion de oxfgeno 16 en la atmosfera ambiental del espacio cerrado 2, la mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno presenta un contenido residual de oxfgeno de entre 10,00% en volumen a 0,01% en volumen, y el contenido residual de oxfgeno de la mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno disminuye a medida que se reduce el contenido de oxfgeno en la atmosfera ambiental del espacio cerrado 2.
Para esto, el dispositivo de inertizacion 1 de acuerdo con la presente invencion, ademas del sistema de medicion de oxfgeno 16 arriba mencionado para medir o determinar el contenido de oxfgeno actual en la atmosfera ambiental del espacio cerrado 2, presenta tambien un sistema de medicion del contenido residual de oxfgeno 21 para medir el contenido residual de oxfgeno en la mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno y provista en la salida 4a.1 del generador de nitrogeno 4.1, o bien para determinar la pureza de nitrogeno de la mezcla gaseosa provista en la salida 4a.1 del generador de nitrogeno 4.1, respectivamente. Ambos sistemas de medicion 16, 21 estan conectados correspondientemente con el dispositivo de mando 5.
En la Fig. 2 se muestra en una vista esquematica un dispositivo de inertizacion 1 de acuerdo con una segunda forma de realizacion de la presente invencion. El dispositivo de inertizacion 1 de acuerdo con la segunda forma de realizacion resulta apropiado en particular para ajustar y mantener de la manera mas economica posible en un ambiente climatizado, por ejemplo, en una camara de refrigeracion o en una nave de almacen frigonfico, un nivel de inertizacion previamente especificado. La construccion y el modo de funcionamiento del dispositivo de inertizacion 1 de acuerdo con la forma de realizacion representada en la Fig. 2 corresponde sustancialmente a la construccion y el
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modo de funcionamiento del dispositivo de inertizacion arriba descrito con referencia a la Fig. 1, de tal manera que para evitar repeticiones, en la siguiente descripcion solo se discutiran las diferencias.
Como se ha representado en la Fig. 2, para una inertizacion tan economica como sea posible de un espacio climatizado 2, es preferente si en el sistema de tubena de realimentacion 9 entre el espacio 2 y la camara de mezclado 6 se provee un sistema intercambiador de calor 13. Adicionalmente, es ventajoso si - segun se insinua en la Fig. 2 - el sistema de tubena de realimentacion 9 puede ser encamisado por lo menos parcialmente con un aislamiento termico 20 correspondiente, con el fin de prevenir el congelamiento del sistema de tubena de realimentacion 9, cuando el aire ambiental refrigerado que se evacua del espacio cerrado 2 se dirige a traves del sistema de tubena de realimentacion 9 al sistema intercambiador de calor 13, antes de que el aire ambiental se dirija entonces a la camara de mezclado 6. El sistema intercambiador de calor 13, en caso de ser necesario puede presentar un ventilador de apoyo 14, para que el aire ambiental pueda evacuarse sin perdida de presion fuera de la atmosfera ambiental del espacio cerrado 2.
El sistema intercambiador de calor 13 sirve para aprovechar por lo menos una parte del calor generado durante el funcionamiento del compresor 3.1, con el fin de calentar correspondientemente el aire ambiental evacuado y refrigerado. Para el sistema intercambiador de calor 13 se pueden emplear diferentes sistemas, tales como, por ejemplo, un intercambiador termico laminar, por el que por lo menos una parte de la energfa termica del aire de escape del compresor 3.1 se transfiere a traves de un medio intercambiador de calor, por ejemplo, agua, al aire ambiental evacuado, de tal manera que la temperatura del aire ambiental evacuado se caliente a una temperatura moderada de, por ejemplo, 20 °C, lo que representa una ventaja para el modo de funcionamiento y el rendimiento del generador de nitrogeno 4.1.
Despues de que el aire ambiental evacuado del espacio cerrado 2 ha pasado por el sistema intercambiador de calor 13, este se dirige a traves de una primera entrada 9a de la tubena de realimentacion 9 hacia la camara de mezclado 6. La camara de mezclado 6 presenta ademas una segunda entrada 8a, en la que desemboca un sistema de tubena de alimentacion 8 para alimentar aire fresco a la camara de mezclado 6. En la camara de mezclado 6 se provee la mezcla gaseosa inicial, que se comprime por medio del compresor 3.1 y de la que en el sistema de separacion de gases (generador de nitrogeno 4.1) se separa por lo menos una parte del oxfgeno. Por esta razon, la salida de la camara de mezclado 6 esta conectada con la entrada del compresor 3.1 mediante un sistema de tubena 15.1 apropiado.
En la Fig. 3 se muestra en una vista esquematica un dispositivo de inertizacion 1 de acuerdo con una tercera forma de realizacion de la presente invencion. La construccion y el modo de funcionamiento del dispositivo de inertizacion 1 de acuerdo con la forma de realizacion representada en la Fig. 3 corresponde sustancialmente a la construccion y el modo de funcionamiento del dispositivo de inertizacion previamente descrito con referencia a la Fig. 1, por lo que para evitar repeticiones a continuacion solo se discutiran las diferencias.
Segun se representa en la Fig. 3, en la forma de realizacion allf representada la camara de mezclado esta realizada como filtro 6'. La camara de mezclado realizada en forma de un filtro 6', por lo tanto, cumple dos funciones: Por una parte, sirve para proveer la mezcla gaseosa inicial, espedficamente mediante la mezcla del aire fresco suministrado a traves del sistema de tubena de alimentacion de aire fresco con el aire ambiental extrafdo del espacio 2 y realimentado a traves del sistema de tubena de realimentacion 9. Por otra parte, la Camara de mezclado realizada como filtro 6' sirve para filtrar la mezcla gaseosa inicial provista, antes de que la misma sea comprimida por medio del compresor 3.1. Por lo tanto, se puede prescindir de un filtro adicional en la entrada del compresor 3.1.
Con referencia a la representacion en la Fig. 4, a continuacion se describe una cuarta forma de realizacion ejemplar del dispositivo de inertizacion 1 de acuerdo con la presente invencion.
La construccion y el modo de funcionamiento del dispositivo de inertizacion 1 de acuerdo con la cuarta forma de realizacion son sustancialmente identicos a la forma de realizacion previamente descrita con referencia a la representacion en la Fig. 1, aunque en la forma de representacion de acuerdo con la Fig. 4 se emplean varios generadores de nitrogeno conectados en paralelo 4.1, 4.2, 4.3. A cada generador de nitrogeno 4.1, 4.2, 4.3 se asigna un compresor 3.1, 3.2, 3.3 que se encuentra conectado a traves de un sistema de tubena 15.1, 15.2, 15.3 con la camara de mezclado 6, con el fin de aspirar de la camara de mezclado 6 la mezcla gaseosa inicial requerida por el respectivo generador de nitrogeno 4.1, 4.2, 4.3 y comprimirla al valor de presion requerido para el funcionamiento optimo del correspondiente generador de nitrogeno 4.1, 4.2, 4.3. Cada generador de nitrogeno 4.1,
4.2, 4.3 empleado en el dispositivo de inertizacion 1 de acuerdo con la forma de realizacion representada en la Fig. 4 esta conectado por medio de una tubena de alimentacion correspondiente 7.1, 7.2, 7.3 con el espacio cerrado 2. Por lo tanto, en la forma de realizacion representada en la Fig. 4, el sistema de separacion de gases esta formado por los componentes “generador de nitrogeno 4.1, 4.2, 4.3” y el “compresor 3.1, 3.2, 3.3” asignado.
Al igual que en las formas de realizacion de la solucion de acuerdo con la presente invencion, descritas previamente con referencia a las representaciones en las figuras 1 a 3, tambien en el ejemplo de realizacion de acuerdo con la Fig. 4 se emplea una tubena de realimentacion 9. Como se representa, en la tubena de realimentacion 9 se provee un primer dispositivo de ventilacion 11 que puede ser controlado de manera correspondiente por el dispositivo de mando 5, para extraer de manera regulada una parte del aire ambiental del espacio cerrado 2 y dirigirla a la camara
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de mezclado 6. Adicionalmente, en la forma de realizacion representada en la Fig. 4 se provee una tubena de alimentacion de aire fresco 8, para suministrar de manera regulada aire fresco desde una zona exterior 25 a la camara de mezclado 6. Con este fin, en la tubena de alimentacion de aire fresco 8 se provee un segundo dispositivo de ventilacion 10 controlable mediante el dispositivo de mando 5.
Al igual que en los ejemplos de realizacion previamente descritos del dispositivo de inertizacion 1 de acuerdo con la presente invencion, en la forma de realizacion representada en la Fig. 4 se provee una camara de mezclado 6, para suministrar una mezcla gaseosa inicial, que presenta oxfgeno, nitrogeno y, dado el caso, otros componentes. La mezcla gaseosa inicial provista en la camara de mezclado 6 se dirige a traves de sistemas de tubena correspondientes 15.1, 15.2, 15.3 a los respectivos compresores 3.1, 3.2, 3.3 del sistema de separacion de gases.
Para que la mezcla gaseosa inicial provista por la camara de mezclado 6 se encuentre en un estado optimo en lo referente a los generadores de nitrogeno 4.1, 4.2, 4.3 respectivamente empleados, en la forma de realizacion representada en la Fig. 4 del dispositivo de inertizacion 1 de acuerdo con la presente invencion se provee un tramo de mezclado 12 integrado en la camara de mezclado 6. Este tramo de mezclado 12 no necesariamente tiene que estar integrado en la camara de mezclado 6, sino que tambien puede estar conectado antes de la camara de mezclado 6.
En particular, en la forma de representacion mostrada en la Fig. 4, la tubena de realimentacion 9, por una parte, y la tubena de alimentacion de aire fresco 8, por otra parte, desembocan en este tramo de mezclado 12. Aunque no se representa de manera explfcita en la Fig. 4, es preferente si para esto el extremo 9a de la tubena de realimentacion 9 y el extremo 8a de la tubena de alimentacion de aire fresco 8 desembocan en el tramo de mezclado 12 a traves de una pieza en forma de Y preferentemente en la zona del extremo ubicado corriente arriba del tramo de mezclado 12.
El tramo de mezclado 12 sirve para mezclar de manera optima el aire fresco suministrado a traves de la tubena de alimentacion 8 con el aire ambiental suministrado a traves de la tubena de realimentacion 9. Con este fin, es preferente si el tramo de mezclado 12 se dimensiona de tal manera que en el interior del tramo de mezclado 12 se forme una corriente turbulenta. Esto se puede lograr, por ejemplo, si la seccion transversal de corriente efectiva del tramo de mezclado 12 se reduce de tal manera que en el tramo de mezclado 12 se presenta una velocidad de flujo mayor que la velocidad lfmite caractenstica para la formacion de una corriente turbulenta y dependiente del numero de Reynolds correspondiente. De manera alternativa o adicional a esto, es igualmente posible proveer elementos de aleta apropiados dentro del tramo de mezclado 12, para inducir una corriente turbulenta en el tramo de mezclado 12.
Como se puede ver en la representacion esquematica de la Fig. 4, el tramo de mezclado 12 presenta una longitud suficiente para lograr una mezcla optima del aire fresco y del aire ambiental que se suministran en la zona de extremo ubicada corriente arriba hasta la zona de extremo ubicada corriente abajo del tramo de mezclado. En los ensayos experimentales, se ha demostrado que es ventajoso si el tramo de mezclado 12 presenta una longitud equivalente a por lo menos 5 veces la seccion transversal de corriente efectiva del tramo de mezclado 12.
En la zona de extremo ubicada corriente abajo del tramo de mezclado 12, el aire ambiental realimentado desde el espacio cerrado 2 a traves de la tubena de realimentacion 9 y mezclado de manera optima con el aire fresco suministrado se dirige a la camara de mezclado 6. A diferencia del tramo de mezclado 12, la camara de mezclado 6 presenta una seccion transversal de corriente efectiva sustancialmente aumentada, con el fin de poder lograr un apaciguamiento de la corriente. En particular, es necesario que la mezcla gaseosa inicial provista finalmente en la camara de mezclado 6 siempre presente un estado optimo para el uso en los generadores de nitrogeno 4.1, 4.2, 4.3 empleados. Esto significa en particular que la diferencia entre la presion existente en la camara de mezclado 6 y la presion atmosferica exterior no sobrepase un valor de umbral superior predeterminado o predeterminable y que tampoco descienda por debajo de un valor de umbral inferior predeterminado o predeterminable. Adicionalmente, la velocidad de flujo maxima que se puede presentar en la camara de mezclado 6, en promedio debena ser menor de 0,1 m/s.
Para poder cumplir estos requisitos que se han de observar en lo referente a la mezcla gaseosa inicial, en la forma de realizacion del dispositivo de inertizacion 1 de acuerdo con la presente invencion que se representa en la Fig. 4, en el interior de la camara de mezclado 6 se provee un sensor de presion 26. Con este sensor de presion 26 se mide de manera continua o en tiempos o eventos predeterminados la presion existente en el interior de la camara de mezclado 6 y se transmite al dispositivo de mando 5. El dispositivo de mando 5 compara el valor de presion medido en la camara de mezclado 6 con el valor de presion de la atmosfera exterior y en funcion de la comparacion de estos dos valores de presion controla el primer y/o el segundo dispositivo de ventilacion 11, 10 de manera correspondiente, con el fin de lograr que la diferencia entre la presion existente en la camara de mezclado 6 y la presion atmosferica exterior no sobrepase el valor de umbral superior predeterminado o predeterminable y tampoco descienda por debajo del valor de umbral inferior predeterminado o predeterminable. Por razones de integridad, cabe senalar que en la zona exterior 25 se provee un sensor de presion 27 correspondiente, para detectar la presion en la zona exterior 25 de manera continua o en tiempos o eventos predeterminados y transmitir los valores detectados al dispositivo de mando 5. Alternativamente, el sensor de presion 26 tambien podna ser un sensor de presion diferencial.
En la forma de representacion del dispositivo de inertizacion 1 de acuerdo con la presente invencion que se
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representa en la Fig. 4, el dispositivo de mando 5 esta disenado para controlar el primer dispositivo de ventilacion 11 y/o el segundo dispositivo de ventilacion 10 de tal manera que la diferencia entre la presion existente en la camara de mezclado 6 y la presion atmosferica exterior sea como maximo de 0,1 mbar y preferentemente como maximo de 0,5 mbar.
Como se puede ver en la representacion mostrada en la Fig. 4, para la separacion de los gases en total se emplean tres generadores de nitrogeno 4.1, 4.2, 4.3. A este respecto, es posible que los generadores de nitrogeno 4.1, 4.2,
4.3 se basen parcialmente o respectivamente en una tecnica de separacion de gases diferente. Asf, por ejemplo, es posible que el primer generador de nitrogeno 4.1 use una membrana de separacion para separar los gases. En ese caso se debe adaptar el compresor 3.1 asignado al primer generador de nitrogeno 4.1 de manera correspondiente a la presion que se va a aplicar en la entrada del generador de nitrogeno 4.1 (por ejemplo, 13 bares). En el segundo generador de nitrogeno 4.2, para la separacion de los gases se puede emplear, por ejemplo, la tecnica de PSA. En este caso, el compresor 3.2 asignado debe estar disenado de manera correspondiente y debe suministrar, por ejemplo, una presion de salida de 8 bares. El otro generador de nitrogeno adicional 4.3 que se emplea en el ejemplo de realizacion de acuerdo con la Fig. 4, puede ser, por ejemplo, un generador de nitrogeno basado en la tecnica de VPSA. En este caso, el compresor 3.3 asignado debe estar disenado de tal manera que el mismo suministre una baja presion en su salida.
Por lo tanto, en el ejemplo de realizacion representado en la Fig. 4, como sistema de separacion de gases se emplea una combinacion de diferentes generadores de nitrogeno 4.1, 4.2, 4.3, y los compresores 3.1, 3.2, 3.3 asignados a los respectivos generadores de nitrogeno 4.1, 4.2, 4.3 estan adaptados al respectivo modo de funcionamiento del generador de nitrogeno.
Para poder asegurar un funcionamiento optimo del sistema de separacion de gases, la camara de mezclado 6 debe estar realizada con un tamano suficiente para que durante el funcionamiento de los diferentes compresores 3.1, 3.2,
3.3 no se presenten variaciones de presion inadmisibles y, en particular, que no puedan producirse efectos retroactivos sobre los generadores de nitrogeno 4.1, 4.2, 4.3 empleados. Segun se ha insinuado previamente, el valor maximo de variaciones de presion admisibles preferentemente se ubica en 1,0 mbar, y mas preferentemente en 0,5 mbar.
Aunque en la Fig. 4 no se representa explfcitamente, es preferente si los respectivos sistemas de tubena 15.1, 15.2, 15.3, que conectan los respectivos compresores 3.1, 3.2, 3.3 con la camara de mezclado 6, desembocan en la camara de mezclado 6 a traves de aberturas de aspiracion die mencionadas de manera apropiada, para poder prevenir que se produzca una influencia dinamica directa en las corrientes de aspiracion. Asimismo, las aberturas de aspiracion debenan posicionarse de manera correspondientemente distanciada entre sf.
El uso de la camara de mezclado 6 especial o del tramo de mezclado 12 previamente descritos, no se limita a la forma de realizacion del dispositivo de inertizacion 1 de acuerdo con la presente invencion que se representa en la Fig. 4. Mas bien, es perfectamente factible que la camara de mezclado 6 o el tramo de mezclado 12 mostrados en la Fig. 4 tambien se empleen en las formas de realizacion representadas en las figuras 1 a 3, con el fin de optimizar los modos de funcionamiento de los dispositivos de inertizacion 1.
Al igual que en las formas de realizacion previamente descritas del dispositivo de inertizacion de acuerdo con la presente invencion, en el dispositivo de inertizacion 1 de acuerdo con la representacion mostrada en la Fig. 4 esta previsto que el contenido de oxfgeno de la mezcla gaseosa inicial provista en la camara de mezclado 6 se mida de manera continua o en tiempos o eventos predeterminados y el valor medido se transmita al dispositivo de mando 5. Para esto es ventajoso, si en la zona de extremo ubicada corriente abajo del tramo de mezclado 12 se dispone un sensor de oxfgeno 22 apropiado.
Adicionalmente, es ventajoso proveer un sistema de medicion de oxfgeno en la tubena de realimentacion 9. En lugar de un sistema de medicion de oxfgeno en la tubena de realimentacion 9, sin embargo, tambien se puede detectar el contenido de oxfgeno en el aire ambiental del espacio cerrado 2. En la forma de realizacion representada en la Fig. 4, para esto se emplea un sistema de medicion de oxfgeno 16 correspondiente, dispuesto en el espacio 2.
En la forma de realizacion representada en la Fig. 4, en la que para la separacion de los gases se emplean varios generadores de nitrogeno 4.1, 4.2, 4.3, es preferente si se detectan los respectivos flujos volumetricos de las corrientes de gas dirigidas desde las respectivas salidas 4a.1, 4a.2, 4a.3 de los generadores de nitrogeno 4.1, 4.2,
4.3 al espacio cerrado 2. Segun se representa, en la forma de realizacion mostrada en la Fig. 4 se emplean sensores 28.1,28.2, 28.3 apropiados para esto.
Adicionalmente, es ventajoso medir el flujo volumetrico de la realimentacion 9 mediante el uso de un sensor de caudal 29, asf como el flujo volumetrico del suministro de aire fresco 8 mediante el uso de un sensor de caudal 30 y, dado el caso, los flujos volumetricos de las mezclas gaseosas iniciales dirigidas hacia los distintos compresores 3.1,
3.2, 3.3. Todos los valores de medicion se transmiten al dispositivo de mando 5. Este controla los correspondientes componentes controlables del dispositivo de inertizacion 1 de manera apropiada, para mantener la diferencia de presion entre la camara de mezclado 6 y la zona exterior 25 dentro del alcance de regulacion admisible.
Adicionalmente, en la forma de realizacion representada en la Fig. 4 esta previsto que por medio del dispositivo de
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mando 5 se puede ajustar el contenido residual de ox^geno en cada generador de nitrogeno 4.1, 4.2, 4.3.
En una realizacion preferente del dispositivo de inertizacion 1 representado esquematicamente en la Fig. 4, se emplean de manera paralela de 10 a 11 generadores de nitrogeno de VPSA, asf como de 2 a 4 generadores de nitrogeno de membrana, y la camara de mezclado presenta una superficie de 10 m x 4,3 m.
Como se describe detalladamente a continuacion con referencia a las representaciones graficas de acuerdo con las figuras 5 a 7, mediante el ajuste apropiado de la pureza de nitrogeno del generador de nitrogeno o de los generadores de nitrogeno empleados 4.1, 4.2, 4.3, o bien mediante el ajuste apropiado del contenido residual de oxfgeno en la mezcla gaseosa provista en la respectiva salida 4a.1, 4a.2, 4a.3 del sistema de separacion de gases y enriquecida con nitrogeno, se puede ajustar un nivel de reduccion especificado de una manera optimizada en funcion del tiempo en la atmosfera ambiental del espacio cerrado 2. Por lo tanto, en la solucion de acuerdo con la presente invencion esta previsto que la pureza de nitrogeno de los respectivos generadores de nitrogeno 4.1, 4.2,
4.3 empleados se ajuste y se adapte en funcion del contenido de oxfgeno actual existente en la atmosfera espacial del espacio cerrado 2.
La pureza de nitrogeno se puede modificar, si se vana el tiempo de permanencia de la mezcla gaseosa inicial en el por lo menos un modulo de membrana 19 del o de los respectivos generadores de nitrogeno 4.1, 4.2, 4.3 empleados. Para esto es posible, por ejemplo, que en la salida del modulo de membrana 19, mediante el uso de una valvula de regulacion 24 apropiada, se controle el flujo a traves del modulo de membrana 19, asf como una contrapresion. Una presion elevada sobre la membrana y un tiempo de permanencia prolongado (flujo reducido) resultan en una alta pureza de nitrogeno en la correspondiente salida 4a.1, 4a.2, 4a.3 del respectivo generador de nitrogeno 4.1, 4.2, 4.3 empleado.
Preferentemente, para la respectiva pureza de nitrogeno se selecciona un valor optimizado en funcion del tiempo, que haga posible alcanzar y mantener en el menor tiempo posible un nivel de inertizacion previamente definido en el espacio cerrado 2 por medio del dispositivo de inertizacion. Mediante el uso de valores optimizados en funcion del tiempo correspondientes para la pureza de nitrogeno, en el ajuste y el mantenimiento de un nivel de inertizacion especificado en la atmosfera ambiental del espacio cerrado 2 es posible disminuir la duracion del tiempo del proceso de reduccion (bien sea para la regulacion de mantenimiento con un contenido residual de oxfgeno fijo o durante la reduccion a un nuevo nivel de reduccion) y, por lo tanto, reducir el consumo de energfa del dispositivo de inertizacion, ya que el compresor 3.1, 3.2 o 3.3 en su punto de servicio se opera de manera digital (encendido/apagado) con un grado de rendimiento optimo.
Adicionalmente, el dispositivo de inertizacion 1 de acuerdo con la forma de realizacion representada en la Fig. 1, la Fig. 2, la Fig. 3 o la Fig. 4 se caracteriza porque al sistema de separacion de gases formado por el compresor 3.1 y el generador de nitrogeno 4.1, o al sistema de separacion de gases formado por los compresores 3.1, 3.2, 3.3 y los generadores de nitrogeno 4.1, 4.2, 4.3, se suministra una mezcla gaseosa inicial desde la camara de mezclado 6, que presenta un contenido de oxfgeno que puede ser menor que el contenido de oxfgeno del aire ambiental normal (es decir, aproximadamente 21% en volumen). En particular, para esto esta prevista la tubena de realimentacion 9 previamente mencionada, con la que por lo menos una parte del aire ambiental del espacio cerrado 2 se puede suministrar a la camara de mezclado 6 de una manera regulada por el dispositivo de mando 5 a traves de la valvula 11. Por lo tanto, si en el espacio cerrado 2 el contenido de oxfgeno ya se encuentra reducido, a traves de la tubena de realimentacion 9 se suministra una mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno en comparacion con el aire ambiental normal. Esta parte del aire ambiental se mezcla en la camara de mezclado 6 con aire adicional, con el fin de proveer el volumen requerido de la mezcla gaseosa inicial para el compresor 3.1 y el generador de nitrogeno 4.1, o para los compresores 3.1, 3.2, 3.3 y los generadores de nitrogeno 4.1, 4.2, 4.3, respectivamente. Debido a que el contenido de oxfgeno de la mezcla gaseosa inicial ejerce una influencia sobre el factor de aire del sistema de separacion de gases o de los generadores de nitrogeno 4.1, 4.2, 4.3 empleados, y por ende tambien tiene un efecto sobre el valor optimizado en funcion del tiempo de la pureza de nitrogeno de los generadores de nitrogeno 4.1, 4.2,
4.3 empleados, en la forma de realizacion del dispositivo de inertizacion 1 que se representa en la Fig. 1, en el sistema de tubena 15.1 entre la salida de la Camara de mezclado 6 y la entrada del compresor 3.1 se provee un sistema de medicion de oxfgeno 22 para medir el contenido de oxfgeno en la mezcla gaseosa inicial. De manera opcional a esto, es posible adicionalmente proveer sistemas de medicion de oxfgeno 23, 24 correspondientes en la tubena del realimentacion 9 o en la tubena de alimentacion de aire fresco 8, respectivamente, para medir de manera continua o en tiempos o eventos predeterminados el contenido de oxfgeno en el aire suministrado, asf como en el aire ambiental enriquecido con nitrogeno. En base a los resultados de medicion, mediante el control apropiado de los dispositivos de ventilacion 10 y 11 se puede ejercer una influencia apropiada sobre la composicion de la mezcla gaseosa inicial (en particular con respecto al contenido de oxfgeno).
Con referencia a las representaciones graficas de acuerdo con las figuras 5 a 7, a continuacion se describe el modo de accion de la solucion de acuerdo con la presente invencion en base al dispositivo de inertizacion 1 representado esquematicamente en las Figs. 1 a 4. A este respecto, se parte de la suposicion de que en el dispositivo de inertizacion 1 representado esquematicamente en las Figs. 1 a 4, el espacio cerrado 2 presenta un volumen ambiental de 1000 m3. Adicionalmente, se parte de la suposicion de que el dispositivo de inertizacion 1 esta disenado para proveer por hora como maximo 48 m3 en total de gas enriquecido con nitrogeno en la salida del sistema de separacion de gases.
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En la Fig. 5 se muestra una representacion grafica del factor de aire del sistema de separacion de gases empleado en el dispositivo de inertizacion 1 que se representa esquematicamente en las Figs. 1 a 4 con diferentes purezas de nitrogeno. De acuerdo con esto, cabe destacar que el factor de aire aumenta de manera exponencial con el contenido residual de oxfgeno decreciente en la mezcla gaseosa provista en la salida del sistema de separacion de gases y enriquecida con nitrogeno. En particular, el factor de aire con un contenido residual de oxfgeno del 10% en volumen (pureza de nitrogeno: 90%) se ubica en aproximadamente 1,5, lo que significa que por m3 de la mezcla gaseosa inicial en la salida del sistema de separacion de gases se puede proveer un volumen de 0,67 m3 de mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno. Esta relacion empeora a medida que aumenta la pureza de nitrogeno, segun se puede deducir de la representacion grafica en la Fig. 5.
De manera adicional al desarrollo del factor de aire, en la Fig. 5 tambien se representa como se comporta el tiempo de reduccion regular con diferentes por esas de nitrogeno, a medida que aumenta la pureza de nitrogeno. En particular, por una parte se representa durante cuanto tiempo tienen que funcionar el o los compresores 3.1, 3.2, 3.3 para reducir el contenido de oxfgeno en la atmosfera ambiental del espacio cerrado 2 desde un valor inicial de 17,4% en volumen a un valor de 17,0% en volumen. Adicionalmente a esto, por otra parte se representa durante cuanto tiempo tienen que funcionar el o los compresores 3.1, 3.2, 3.3 para reducir el contenido de oxfgeno en la atmosfera ambiental del espacio cerrado 2 desde un valor inicial de 13,4% en volumen a un valor de 13,0% en volumen.
La comparacion de los dos tiempos de reduccion (tiempo de reduccion con regulacion de 17,4% en volumen ^ 17,0% en volumen y tiempo de reduccion con regulacion de 13,4% en volumen ^ 13,0% en volumen) demuestra que para ajustar y mantener un nivel de inertizacion de 17,0% en volumen, el tiempo de funcionamiento del compresor 3.1 o de los compresores 3.1, 3.2, 3.3 se puede minimizar si en el sistema de separacion de gases se ajusta una pureza de nitrogeno de aproximadamente 93,3% en volumen. Para ajustar y mantener un nivel de inertizacion en un contenido de oxfgeno de 13% en volumen, en cambio, la pureza optimizada en funcion del tiempo se ubica en aproximadamente 94,1% en volumen de nitrogeno. Por lo tanto, el tiempo de reduccion o, respectivamente, el tiempo de funcionamiento del compresor 3.1 o, respectivamente, de los compresores 3.1, 3.2,
3.3, para ajustar un nivel de inertizacion predeterminado en la atmosfera de aire ambiental del espacio cerrado 2 depende de la pureza de nitrogeno ajustada en el sistema de separacion de gases o, respectivamente, depende del contenido residual de oxfgeno ajustado en los generadores de nitrogeno 4.1, 4.2, 4.3 empleados en la mezcla gaseosa provista en la salida del sistema de separacion de gases y enriquecida con nitrogeno.
Los respectivos valores mmimos del tiempo de reduccion frente a la pureza de nitrogeno se denominan a continuacion como “pureza de nitrogeno optimizada en funcion del tiempo”. En la representacion de acuerdo con la Fig. 6, se muestra la pureza de nitrogeno optimizada en funcion del tiempo en el dispositivo de inertizacion 1 de acuerdo con las Figs. 1 a 4. En particular, para las diferentes concentraciones de oxfgeno en la atmosfera ambiental del espacio cerrado 2 se indica la pureza optimizada en funcion del tiempo, que rige para el sistema de separacion de gases del dispositivo de inertizacion 1 de acuerdo con las Figs. 1 a 4.
La curva caractenstica representada en la Fig. 6 muestra directamente que los generadores de nitrogeno 4.1, 4.2,
4.3 empleados deben ajustarse de tal manera, que a medida que se reduzca el contenido de oxfgeno en la atmosfera ambiental del espacio cerrado 2, el contenido residual de oxfgeno en la mezcla gaseosa suministrada en la salida del sistema de separacion de gases tambien disminuya. Si de acuerdo con esto, la pureza de nitrogeno del generador de nitrogeno empleado en la inertizacion del espacio cerrado 2 se ajusta de acuerdo con la curva caractenstica representada en la Fig. 6, es posible ajustar y mantener el nivel de inertizacion especificado en la atmosfera ambiental del espacio cerrado 2 con el menor tiempo de funcionamiento posible de los compresores 3.1, 3.2, 3.3 empleados y, por lo tanto, con el menor consumo de energfa posible.
En la Fig. 7 se muestra una representacion grafica de la influencia del contenido de oxfgeno en la mezcla gaseosa inicial sobre el factor de aire del sistema de separacion de gases. De acuerdo con esto, el factor de aire se reduce con una pureza de nitrogeno fija del sistema de separacion de gases con la reduccion del contenido de oxfgeno en la mezcla gaseosa inicial. Segun se ha insinuado previamente, en el dispositivo de inertizacion 1 de acuerdo con la representacion esquematica en, por ejemplo, la Fig. 1, se provee la tubena de realimentacion 9, a traves de la que una parte del aire ambiental (eventualmente ya enriquecido con nitrogeno) se dirige de manera regulada a la Camara de mezclado 6, para reducir de esta manera el contenido de oxfgeno en la mezcla gaseosa inicial desde el valor inicial de 21% en volumen (contenido de oxfgeno del aire ambiental normal). Debido a esta recirculacion del aire ambiental ya enriquecido con nitrogeno, por lo tanto, se puede reducir adicionalmente el factor de aire del sistema de separacion de gases, de tal manera que se incrementa la eficiencia del sistema de separacion de gases y la energfa necesaria para ajustar y mantener el nivel de inertizacion especificado se puede reducir aun mas.
Preferentemente, la curva caractenstica representada en la Fig. 7 se combina con el procedimiento descrito previamente con referencia a las representaciones graficas en las figuras 5 y 6, de tal manera que para cada concentracion de oxfgeno en la mezcla gaseosa inicial y en el espacio 2 se puede encontrar una unidad de suministro optimizada del nitrogeno.
En la Fig. 8 se representan - para una aplicacion calculada - los ahorros de energfa alcanzables (expresado como %) a traves del contenido de oxfgeno ajustado en la atmosfera ambiental del espacio cerrado, si a traves de la
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solucion de acuerdo con la presente invencion se reduce la concentracion de ox^geno en la atmosfera ambiental del espacio cerrado. A este respecto, se ha considerado el caso en el que por una parte se ha seleccionado la pureza de nitrogeno optimizada en funcion del tiempo para la pureza de nitrogeno del generador de nitrogeno durante la inertizacion del espacio, y en el que, por otra parte, se ha efectuado una recirculacion del aire ambiental ya enriquecido con nitrogeno, para asf reducir adicionalmente el factor de aire del generador de nitrogeno y aumentar su eficiencia.
Con referencia a la representacion mostrada en la Fig. 9, a continuacion se describe una quinta forma de realizacion ejemplar del dispositivo de inertizacion 1 de acuerdo con la presente invencion.
La construccion y el modo de funcionamiento del dispositivo de inertizacion 1 de acuerdo con la quinta forma de realizacion son esencialmente identicos a la cuarta forma de realizacion descrita previamente con referencia a la representacion mostrada en la Fig. 4. El generador de nitrogeno 4.3 de la pluralidad de generadores de nitrogeno conectados en serie 4.1, 4.2 y 4.3 esta disenado en esta quinta forma de realizacion de acuerdo con la tecnologfa VPSA como un generador de adsorcion por cambio de presion de vado. Como ya se ha descrito previamente con referencia a la cuarta forma de realizacion de acuerdo con la Fig. 4, tambien el generador de adsorcion por cambio de presion de vado 4.3 que esta conectado por medio de un sistema de tubena 17.3 con un compresor 3.3 asignado, que a su vez presenta una conexion a traves de un sistema de tubena 15.3 con la camara de mezclado 6. En el sistema de tubena 17.3 entre el compresor 3.3 y el generador de adsorcion por cambio de presion de vado 4.3 se incorpora adicionalmente una valvula intermedia, que esta disenada de manera controlable y con este fin presenta una conexion con el dispositivo de mando 5. Adicionalmente a esta conexion existente mediante la interconexion de un compresor 3.3 entre la camara de mezclado 6 y el generador de adsorcion por cambio de presion de vado 4.3, se inserta un sistema de tubena adicional 42 entre la camara de mezclado 6 y el generador
4.3. En este sistema de tubena adicional 42 se inserta a su vez una valvula intermedia, que tambien esta disenada de manera controlable y que con este fin esta conectada con el dispositivo de mando 5.
El dispositivo de mando 5, por su parte, esta configurado de tal manera que durante el funcionamiento de adsorcion del generador de adsorcion por cambio de presion de vado 4.3 mantiene la valvula intermedia 40 entre el compresor
3.3 y el generador 4.3 en una posicion abierta y mantiene la valvula intermedia 41 entre la camara de mezclado 6 y el generador 4.3 en una posicion cerrada durante el funcionamiento de adsorcion del generador 4.3. Durante un funcionamiento de desorcion del generador de adsorcion por cambio de presion de vado 4.3 que presenta por lo menos una entrada, el compresor 3.3 asignado y correspondientemente disenado genera una presion negativa en la entrada del generador 4.3, es decir, una presion reducida en comparacion con la presion del medio ambiente circundante en direccion al vado. Durante esta fase de desorcion, que preferentemente algunos segundos antes, y de manera particularmente preferente cinco segundos antes de que expire el tiempo programado de la fase de desorcion, mediante el dispositivo de mando 5 se abre la valvula intermedia 41 entre la camara de mezclado 6 y el generador 4.3, de tal manera que ya antes de finalizar la fase de desorcion puede fluir directamente aire enriquecido con nitrogeno desde la camara de mezclado 6 a la por lo menos una entrada del generador de adsorcion por cambio de presion de vado 4.3. Para no obstaculizar la corriente de entrada y prevenir un efecto retroactivo sobre el compresor 3.3, puede estar previsto entonces que la valvula intermedia 40 entre el compresor 3.3 y el generador 4.3 se lleve a una posicion de cierre durante este procedimiento de compensacion de presion. Por la corriente de entrada pasiva, es decir, no inducida por el compresor 3.3 asignado, del aire enriquecido con nitrogeno de la camara de mezclado a la por lo menos una entrada del generador 4.3, antes de finalizar la fase de desorcion se efectua un aumento de presion en la entrada y dentro del generador 4.3 a un valor equivalente como maximo a la presion existente dentro de la camara de mezclado 6, que debido a la circunvalacion del compresor 3.3 se efectua de manera relativamente rapida y adicionalmente no requiere un funcionamiento costoso en cuanto al consumo de energfa del compresor 3.3 asignado durante este procedimiento de compensacion de presion.
En una fase de adsorcion siguiente del generador de adsorcion por cambio de presion de vado 4.3, el compresor
3.3 asignado puede llevar entonces al generador 4.3 en un tiempo reducido a la presion de servicio, por lo que la adsorcion y por ende tambien la puesta a disposicion de aire enriquecido con nitrogeno se produce mas temprano. Debido a que el aire de la camara de mezclado 6 empleado para la compensacion de presion ya esta enriquecido con nitrogeno, en la fase de adsorcion siguiente del generador 4.3, el nivel de oxfgeno es mas reducido desde el comienzo.
A este respecto, el generador de adsorcion por cambio de presion de vado 4.3 no se limita a una sola entrada o a un solo lecho de tamiz molecular, que dado el caso puede estar equipado con un recipiente que contiene carbono granulado. Mas bien, tambien es posible proveer delante de cada recipiente o de cada entrada, respectivamente, del generador de adsorcion por cambio de presion de vado 4.3 una valvula intermedia 41 controlable propia, es decir, una ramificacion del sistema de tubena 42 entre la camara de mezclado 6 y el generador 4.3 delante de las respectivas entradas. De esta manera es posible entonces una operacion alternada de adsorcion y desorcion de un generador de adsorcion por cambio de presion de vado 4.3, de tal manera que en la salida 4a.3 del mismo se dispone de una corriente sustancialmente continua de aire enriquecido con nitrogeno para dirigirlo al espacio cerrado 2.
La camara de mezclado 6 preferentemente esta realizada como un tubo de mezclado comparativamente largo, y los sistemas de tubena 15.1, 15.2, 15.3 que parten en direccion hacia los compresores 3.1, 3.2, 3.3 comienzan
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entonces en el extremo de tubo de un tubo de mezclado de este tipo. A traves del dimensionamiento correspondiente de una camara de mezclado 6, en particular de un tubo de mezclado comparativamente largo de este tipo, se asegura entonces una operacion en gran medida libre de efectos retroactivos, cuando se emplea un procedimiento de compensacion de presion pasivo mediante un sistema de tubena adicional 42 entre la camara de mezclado 6 y el generador de adsorcion por cambio de presion de vado 4.3. En otras palabras, mediante el dimensionamiento correspondiente de una camara de mezclado 6 realizada como un tubo de mezclado largo de este tipo, se reduce entonces a valores no perjudiciales una posible influencia de la presion, es decir, una interaccion de la presion sobre los generadores de nitrogeno 4.1, 4.2, incluso cuando se emplea un generador de adsorcion por cambio de presion de vado 4.3 equipado con la tubena de circunvalacion 42.
A diferencia de este quinto ejemplo de realizacion representado en la Fig. 9, una tubena adicional 42 de este tipo entre la camara de mezclado 6 y un generador de adsorcion por cambio de presion de vado 4.3 con interconexion de una correspondiente valvula intermedia controlable 41 tambien puede ser ventajosa cuando no se emplea un gran numero de sistemas de separacion de gases 3.1, 4.1; 3.2, 4.2; 3.3, 4.3 o, respectivamente, cuando no se emplean generadores de nitrogeno 4.1, 4.2, 4.3 con diferentes tecnicas de separacion de gases. Tambien cuando solamente se provee un solo generador de adsorcion por cambio de presion de vado 4.3, por medio de la compensacion de presion pasiva, controlable a traves de la valvula intermedia 41, antes del final de la fase de desorcion del generador de adsorcion por cambio de presion de vado 4.3 con un dimensionamiento correspondiente de la camara de mezclado 6, se logra la ventaja de que el compresor 3.3 asignado en general tiene que funcionar durante un periodo de tiempo mas corto, de lo que resulta un efecto de ahorro de energfa.
A continuacion, con referencia a la representacion en la Fig. 10 se describe una sexta forma de realizacion ejemplar del dispositivo de inertizacion 1 de acuerdo con la presente invencion.
La construccion y el modo de funcionamiento del dispositivo de inertizacion 1 de acuerdo con la sexta forma de realizacion son sustancialmente comparables con la quinta forma de realizacion descrita previamente con referencia a la representacion en la Fig. 9. El generador de nitrogeno 4.3 de la pluralidad de generadores de nitrogeno conectados en paralelo 4.1, 4.2 y 4.3 en esta sexta forma de realizacion, al igual que en la quinta forma de realizacion descrita mas arriba, esta realizado de acuerdo con la tecnologfa de VPSA como un generador de adsorcion por cambio de presion de vado. Nuevamente, el generador de adsorcion por cambio de presion de vado
4.3 de acuerdo con la sexta forma de realizacion esta conectado por medio de un sistema de tubena 17.3 con un compresor 3.3 asignado, que a su vez presenta una conexion con la camara de mezclado 6 a traves de un sistema de tubena 15.3. Adicionalmente, el generador de adsorcion por cambio de presion de vado 4.3 presenta una entrada adicional, que esta conectada a traves de un sistema de tubena adicional 42 directamente con la camara de mezclado 6. Adicionalmente, el generador de nitrogeno 4.3 realizado como generador de adsorcion por cambio de presion de vado presenta dos lechos de adsorcion operables de manera independiente entre sf 45a y 45b, que a traves de la interconexion de respectivamente una valvula intermedia realizada de manera controlable 44a y 44b estan conectados con una salida 4a.3 del generador de nitrogeno 4.3, que a su vez puede suministrar el aire enriquecido con nitrogeno a traves de una tubena de alimentacion 7.3 al espacio cerrado 2. A cada uno de los lechos de tamiz molecular 45a y 45b se asignan respectivamente varias valvulas intermedias adicionales 40a, 41a, 43a y 40b, 41b, 43b en la zona de las respectivas entradas al lecho de tamiz molecular. Todas estas valvulas intermedias a su vez estan realizadas de manera controlable y junto con las valvulas intermedias adicionales 44a, 44b pueden controlarse correspondientemente de tal manera, que respectivamente durante un primer penodo de tiempo el primer lecho de tamiz molecular 45a funciona en un modo de adsorcion, para suministrar aire enriquecido con nitrogeno a la tubena de alimentacion 7.3. Durante un segundo periodo de tiempo, el segundo lecho de tamiz molecular 45b funciona entonces en un estado de adsorcion que igualmente permite suministrar aire enriquecido con nitrogeno a la tubena de alimentacion 7.3. En otras palabras, con un generador de adsorcion por cambio de presion
4.3 configurado de esta manera, es posible que mediante la operacion alternada de los lechos de tamiz molecular 45a, 45b respectivamente en un estado de adsorcion y de desorcion se asegure un flujo continuo de aire enriquecido con nitrogeno suministrado a la tubena de alimentacion 7.3.
Durante el funcionamiento de adsorcion del primer lecho de tamiz molecular 45a del generador de adsorcion por cambio de presion de vado 4.3, la valvula intermedia 40a entre la entrada del generador de nitrogeno 4.3 conectada a traves del sistema de tubena 17.3 con el compresor 3.3, asf como la correspondiente valvula intermedia 44a, que regula la salida, estan abiertas, de tal manera que el aire enriquecido con nitrogeno esta disponible en la salida 4a.3 del generador de nitrogeno 4.3. De manera correspondiente, durante un funcionamiento de adsorcion de este tipo del primer lecho de tamiz molecular 45a del generador de nitrogeno 4.3, la valvula intermedia 40b permanece cerrada para no cargar el segundo lecho de tamiz molecular 45b con aire comprimido del compresor 3.3. Durante este tiempo, el segundo lecho de tamiz molecular 45b funciona en un modo de desorcion, para lo que la valvula intermedia 43b permanece abierta, con el fin de conectar el segundo lecho de tamiz molecular 45b con la fuente de vado V. De manera correspondiente, las valvulas intermedias 43a y 44b en este estado de funcionamiento permanecen cerradas. Asimismo, las valvulas intermedias 41a y 41b, que pueden establecer una conexion con el sistema de tubena adicional 42 y por ende con la camara de mezclado 6, tambien permanecen cerradas.
Si entonces se va a cambiar el estado de funcionamiento del generador de nitrogeno 4.3 realizado como generador de adsorcion por cambio de presion, es decir, cambiarlo del estado de funcionamiento en el que el primer lecho de tamiz molecular 45a funciona en un modo de adsorcion y el segundo lecho de tamiz molecular 45b funciona en un
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modo de desorcion, a un modo de funcionamiento en el que a la inversa el primer lecho de tamiz molecular 45a funciona en un estado de desorcion y el segundo lecho de tamiz molecular 45b funciona en un estado de adsorcion, entonces poco antes del momento en el que debe finalizar el modo de desorcion del segundo lecho de tamiz molecular 45b, se cierran las valvulas intermedias 40a, 40b y 43a, 43b, asf como, dado el caso, tambien las valvulas intermedias 44a, 44b dispuestas en el lado de salida. Al mismo tiempo o inmediatamente despues se abre entonces la valvula intermedia 41b, con el fin de establecer una conexion directa por medio del sistema de tubena 42 entre la camara de mezclado 6 y el segundo lecho de tamiz molecular 45b. De esta manera se produce una compensacion pasiva de presion de la presion existente dentro del segundo lecho de tamiz molecular 45b, en lo que de manera ventajosa el aire ya enriquecido con nitrogeno de la Camara de mezclado 6 fluye de manera pasiva al interior del segundo lecho de tamiz molecular 45b. Despues de completarse la compensacion de presion, la valvula intermedia 41b puede cerrarse nuevamente, y para iniciar la fase de adsorcion en el segundo lecho de tamiz molecular 45b, se puede abrir la valvula intermedia 40b para conectar el compresor 3.3 con la salida del segundo lecho de tamiz molecular 45b. De manera correspondiente, tambien se abre la valvula intermedia 44b en el lado de salida para suministrar aire enriquecido con nitrogeno en la salida 4a.3 del generador de nitrogeno 4.3. Ahora, el primer lecho de tamiz molecular 45a puede funcionar en el estado de desorcion, para lo que solo tiene que abrirse la valvula intermedia 43a, que conecta la entrada del primer lecho de tamiz molecular 45a con la fuente de vado.
De manera analoga, la conmutacion de este generador de nitrogeno 4.3 que funciona con dos lechos de tamiz molecular desde un estado de funcionamiento, en el que el primer lecho de tamiz molecular 45a se encuentra en un estado de desorcion y el segundo lecho de tamiz molecular 45b se encuentra en un estado de adsorcion, se puede efectuar mediante la interconexion de una etapa, en el que se produce una compensacion de presion pasiva para finalizar la fase de desorcion en el primer lecho de tamiz molecular 45a.
La presente invencion no esta limitada a los ejemplos de realizacion descritos con referencia a los dibujos adjuntos, sino que resulta de una combinacion de todas las caractensticas aqrn desveladas. En particular, a este respecto se ha de tener en cuenta que en los dibujos las caractensticas obvias, no esenciales para la invencion, eventualmente no se muestran de manera detallada. Asf, por ejemplo, en los dibujos no se muestra la salida para el gas enriquecido con oxfgeno de los respectivos generadores de nitrogeno 4.1, 4.2, 4.3. Asimismo, en la sexta forma de realizacion de acuerdo con la Fig. 10 puede estar previsto proveer un dispositivo de mando 5 correspondientemente configurado para conectarlo con los distintos elementos controlables, por ejemplo, las valvulas intermedias.
Lista de caracteres de referencia
1
2
3.1, 3.2, 3.3
4.1, 4.2, 4.3 4.a1, 4a.2, 4a.3
5
6
7.1, 7.2, 7.3 8
8a
9
9a
10 11 12
13
14
15.1, 15.2, 15.3 16
17.1, 17.2, 17.3 18
19
20 21
23
24
25
26 27
28.1, 28.2, 28.3
29
30
40, 40a, 40b
41, 41a, 41b
Dispositivo de inertizacion Espacio cerrado Compresor
Generador de nitrogeno
Salida del generador de nitrogeno
Dispositivo de mando
Camara de mezclado
Tubena de alimentacion
Tubena de alimentacion (de aire fresco)
Entrada de la tubena de alimentacion de aire fresco
Tubena de realimentacion
Entrada de la tubena de realimentacion
Segundo dispositivo de ventilacion
Primer dispositivo de ventilacion
Tramo de mezclado
Sistema intercambiador de calor
Ventilador de apoyo
Sistema de tubena entre la camara de mezclado y el compresor Sistema de medicion de oxfgeno
Sistema de tubena entre el compresor y el generador de nitrogeno Filtro
Modulo de membrana Aislamiento termico
Sistema de medicion del contenido residual de oxfgeno Sistema de medicion de oxfgeno en la tubena de realimentacion 9 Sistema de medicion de oxfgeno en la lmea de alimentacion 8 Zona exterior
Sensor de presion en la camara de mezclado Sensor de presion en la zona exterior
Sensor de flujo volumetrico en la tubena de alimentacion 7.1, 7.2, 7.3
Sensor de flujo volumetrico en la tubena de realimentacion 9
Sensor de flujo volumetrico en la tubena de alimentacion de aire fresco 8
Valvula intermedia entre el compresor y la entrada al lecho de tamiz molecular
Valvula intermedia entre la camara de mezclado y la entrada al lecho de tamiz molecular
42 43a, 43b 44a, 44b 45a, 45b
Sistema de tubena entre la camara de mezclado y el generador de nitrogeno Valvula intermedia entre la fuente de vado y la entrada al lecho de tamiz molecular Valvula intermedia entre la salida del lecho de tamiz molecular y la tubena de alimentacion Lecho de tamiz molecular y fuente de vado V
5

Claims (15)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento de inertizacion para la prevencion de incendios y/o la extincion de incendios, en el que en la atmosfera ambiental de un espacio cerrado (2) se ajusta y se mantiene un contenido de ox^geno reducido en comparacion con el aire ambiental normal, en donde el procedimiento presenta las siguientes etapas de procedimiento:
    - en una camara de mezclado (6), preferentemente en una camara de mezclado (6) realizada como tubo de mezclado, se proporciona una mezcla gaseosa inicial que presenta oxfgeno, nitrogeno y, dado el caso, otros componentes adicionales;
    - en un sistema de separacion de gases (3.1, 4.1; 3.2, 4.2; 3.3, 4.3) se separa por lo menos una parte del oxfgeno de la mezcla gaseosa inicial proporcionada y de esta manera se suministra una mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno en la salida (4a.1; 4a.2; 4a.3) del sistema de separacion de gases (3.1, 4.1; 3.2, 4.2; 3.3, 4.3); y
    - la mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno se dirige a la atmosfera ambiental del espacio cerrado (2),
    en donde para proporcionar la mezcla gaseosa inicial, con ayuda de un dispositivo de ventilacion (11) dispuesto en un sistema de tubena de realimentacion (9) que conecta el espacio cerrado (2) a la camara de mezclado (6), se extrae del espacio cerrado (2) de manera regulada una parte del aire ambiental contenido dentro del espacio cerrado (2) y se alimenta a la camara de mezclado (6), y con ayuda de un dispositivo de ventilacion (10) dispuesto en un sistema de alimentacion de aire fresco (8) conectado a la camara de mezclado (6), la parte extrafda del aire ambiental se mezcla de manera regulada con aire fresco.
  2. 2. Procedimiento de inertizacion de acuerdo con la reivindicacion 1,
    en el que el dispositivo de ventilacion (11) provisto en el sistema de tubena de realimentacion (9) se controla de tal manera que el volumen de aire ambiental extrafdo por unidad de tiempo del espacio (2) y suministrado a la camara de mezclado (6) se ajusta de tal manera que la diferencia entre la presion existente en la camara de mezclado (6) y la presion atmosferica exterior no sobrepasa un valor de umbral superior predeterminado o predeterminable y no desciende por debajo de un valor de umbral inferior predeterminado o predeterminable, en donde el valor de umbral superior para la presion diferencial preferentemente se ubica en 1,0 mbar y mas preferentemente en 0,5 mbar, y en donde el valor de umbral inferior para la presion diferencial preferentemente se ubica en 0 mbar; y/o en donde el dispositivo de ventilacion (10) provisto en el sistema de alimentacion de aire fresco (8) se controla de tal manera que el volumen de aire fresco mezclado con la parte extrafda por unidad de tiempo del aire ambiental se ajusta de tal manera que la diferencia entre la presion existente en la camara de mezclado (6) y la presion atmosferica exterior no sobrepasa un valor de umbral superior predeterminado o predeterminable y no desciende por debajo de un valor de umbral inferior predeterminado o predeterminable, en donde el valor de umbral superior para la presion diferencial preferentemente se ubica en 1,0 mbar y mas preferentemente en 0,5 mbar, y en donde el valor de umbral inferior para la presion diferencial preferentemente se ubica en 0 mbar.
  3. 3. Procedimiento de inertizacion de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2,
    en el que el dispositivo de ventilacion (10) provisto en el sistema de alimentacion de aire fresco (8) se controla de tal manera que el volumen de aire ambiental extrafdo por unidad de tiempo del espacio (2) es identico al volumen de la mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno que se dirige por unidad de tiempo a la atmosfera ambiental del espacio cerrado (2).
  4. 4. Procedimiento de inertizacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3,
    en el que el contenido residual de oxfgeno de la mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno se modifica en funcion del contenido de oxfgeno actualmente existente en la atmosfera ambiental del espacio cerrado (2), en donde el contenido residual de oxfgeno de la mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno preferentemente se reduce a medida que disminuye el contenido de oxfgeno en la atmosfera ambiental del espacio cerrado (2); y/o en donde el contenido residual de oxfgeno de la mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno preferentemente se ajusta de acuerdo con una curva caractenstica previamente determinada, indicando la curva caractenstica preferentemente el valor optimizado en funcion del tiempo del contenido residual de oxfgeno de la mezcla enriquecida con nitrogeno frente al contenido de oxfgeno en la atmosfera ambiental del espacio cerrado (2), segun lo cual, a traves del procedimiento de inertizacion se puede ajustar en el menor tiempo posible en la atmosfera ambiental del espacio cerrado (2) un contenido de oxfgeno predeterminable y reducido en comparacion con el aire ambiental normal.
  5. 5. Procedimiento de inertizacion de acuerdo con la reivindicacion 4,
    en el que continuamente o en tiempos y/o eventos predeterminados se mide de manera directa o indirecta el contenido de oxfgeno actualmente existente en la atmosfera ambiental del espacio cerrado (2), y en donde de manera continua o en tiempos y/o eventos predeterminados se ajusta el contenido residual de oxfgeno de la mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno a un valor previamente especificado, con lo que a traves del procedimiento de inertizacion se puede reducir en un valor de reduccion predeterminado y en el menor tiempo posible el contenido de oxfgeno en la atmosfera ambiental del espacio cerrado al contenido de oxfgeno actual en cada caso.
  6. 6. Procedimiento de inertizacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5,
    5
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    15
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    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    en el que el contenido de ox^geno de la mezcla gaseosa inicial, de la que se separa por lo menos una parte del oxfgeno, se modifica en funcion del contenido de oxfgeno actualmente existente en la atmosfera ambiental del espacio cerrado (2).
  7. 7. Procedimiento de inertizacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6,
    en el que el sistema de separacion de gases (3.1, 4.1; 3.2, 4.2; 3.3, 4.3) presenta por lo menos un generador de nitrogeno (4.3) realizado como generador de absorcion por cambio de presion de vado, que presenta por lo menos una entrada, en el que la por lo menos una entrada se conecta opcionalmente a traves de un sistema de tubena (17.3) al lado de presion de un compresor (3.3) o al lado de aspiracion de una fuente de vado (V), y en el que durante una fase de desorcion del generador de nitrogeno (4.3) realizado como generador de adsorcion por cambio de presion de vado la por lo menos una entrada del generador de nitrogeno (4.3) preferentemente se conecta al lado de aspiracion de la fuente de vado (V); y/o en donde preferentemente por lo menos una entrada del generador de nitrogeno (4.3) realizado como generador de adsorcion por cambio de presion de vado se conecta opcionalmente por medio de un sistema de tubena (42) a la camara de mezclado (6), y en donde mas preferentemente aun la por lo menos una entrada del generador de nitrogeno (4.3) realizado como generador de adsorcion por cambio de presion de vado para finalizar una fase de desorcion del generador de nitrogeno (4.3) se conecta por medio del sistema de tubena (42) a la camara de mezclado (6).
  8. 8. Dispositivo de inertizacion (1) para ajustar y/o mantener un contenido de oxfgeno reducido en comparacion con el aire ambiental normal en la atmosfera ambiental de un espacio cerrado (2), en donde el dispositivo de inertizacion presenta un sistema de separacion de gases (3.1, 4.1; 3.2, 4.2; 3.3, 4.3), con el que de una mezcla gaseosa inicial que contiene nitrogeno y oxfgeno se separa por lo menos una parte del oxfgeno y de esta manera en la salida (4a.1; 4a.2; 4a.3) del sistema de separacion de gases (3.1, 4.1; 3.2, 4.2; 3.3, 4.3) se proporciona una mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno, y en donde el dispositivo de inertizacion (1) presenta un sistema de tubena de alimentacion (7) para alimentar la mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno al espacio cerrado (2),
    y en donde adicionalmente se preve una camara de mezclado (6), preferentemente una camara de mezclado (6) realizada como tubo de mezclado, para proporcionar la mezcla gaseosa inicial, en donde en la camara de mezclado (6) desemboca un primer sistema de tubena (9), a traves del que se extrae del espacio (2) una parte del aire ambiental contenido en el espacio cerrado (2) y se suministra a la camara de mezclado (6), y en donde en la camara de mezclado (6) desemboca un segundo sistema de tubena (8), a traves del que se alimenta aire fresco a la camara de mezclado (6), caracterizado porque
    el dispositivo de inertizacion (1) presenta adicionalmente en el primer sistema de tubena (9) un primer dispositivo de ventilacion (11) controlable por medio de un dispositivo de mando (5) y en el segundo sistema de tubena (8) presenta un segundo dispositivo de ventilacion (10) controlable por medio del dispositivo de mando (5).
  9. 9. Dispositivo de inertizacion (1) de acuerdo con la reivindicacion 8,
    en el que el dispositivo de mando (5) esta disenado para controlar el primer dispositivo de ventilacion (11) de tal manera que el volumen de aire ambiental extrafdo por unidad de tiempo del espacio (2) con ayuda del primer dispositivo de ventilacion (11) y suministrado a la camara de mezclado (6) se ajusta de tal manera que la diferencia entre la presion existente en la camara de mezclado (6) y la presion atmosferica exterior no sobrepasa un valor de umbral superior predeterminado o predeterminable y no desciende por debajo de un valor de umbral inferior predeterminado o predeterminable; y/o en donde el dispositivo de mando (5) esta disenado para controlar el segundo dispositivo de ventilacion (10) de tal manera que el volumen de aire fresco mezclado por unidad de tiempo con la parte extrafda del aire ambiental con ayuda del segundo dispositivo de ventilacion (10) se ajusta de tal manera que la diferencia entre la presion existente en la camara de mezclado (6) y la presion atmosferica exterior no sobrepasa un valor de umbral superior predeterminado o predeterminable y no desciende por debajo de un valor de umbral inferior predeterminado o predeterminable; y/o
    en donde adicionalmente se preve un dispositivo de mando (5) que esta disenado para controlar el sistema de separacion de gases (3.1, 4.1; 3.2, 4.2; 3.3, 4.3) de tal manera que el contenido residual de oxfgeno de la mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno se modifica en funcion del contenido de oxfgeno actualmente existente en la atmosfera ambiental del espacio cerrado (10).
  10. 10. Dispositivo de inertizacion (1) de acuerdo con las reivindicaciones 8 o 9,
    que adicionalmente presenta en el primer sistema de tubena (9) un primer dispositivo de ventilacion (11) controlable por medio de un dispositivo de mando (5) y en el segundo sistema de tubena (8) presenta un segundo dispositivo de ventilacion (10) controlable por medio del dispositivo de mando (5), en donde el dispositivo de mando (5) esta disenado para controlar el primer y/o el segundo dispositivos de ventilacion (10, 11) de tal manera que el volumen de aire ambiental extrafdo por unidad de tiempo del espacio (2) es identico al volumen de la mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno que se suministra por unidad de tiempo a la atmosfera ambiental del espacio cerrado (2).
  11. 11. Dispositivo de inertizacion (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 a 10,
    en el que adicionalmente se preve un tramo de mezclado (12) integrado en la camara de mezclado (6) o conectado de manera antepuesta a la camara de mezclado (6), en el que desembocan el primer y el segundo sistemas de tubena (9, 8) preferentemente a traves de una pieza en forma de Y, en donde el tramo de mezclado (12), en particular en lo referente a su seccion transversal de corriente efectiva, esta configurado de tal manera que en el
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    tramo de mezclado (12) se forma una corriente turbulenta, y en donde el tramo de mezclado (12) preferentemente presenta una longitud que equivale a por lo menos cinco veces el diametro hidraulico del tramo de mezclado (12).
  12. 12. Dispositivo de inertizacion (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 a 11,
    en el que el sistema de separacion de gases (3.1, 4.1; 3.2, 4.2; 3.3, 4.3) presenta por lo menos uno y preferentemente una pluralidad de generadores de nitrogeno (4.1, 4.2, 4.3) en cada caso con un compresor (3.1, 3.2, 3.3) asignado y conectado a traves de un sistema de tubena (17.1, 17.2, 17.3) a la camara de mezclado (6), y en donde preferentemente en el por lo menos uno y mas preferentemente en cada uno de los generadores de nitrogeno (3.1, 3.2, 3.3) el contenido residual de oxfgeno de la mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno y proporcionada en la salida (4a.1; 4a.2; 4a.3) del generador de nitrogeno (3.1, 3.2, 3.3) se puede ajustar con ayuda de un dispositivo de mando (5).
  13. 13. Dispositivo de inertizacion (1) de acuerdo con la reivindicacion 12,
    en el que el por lo menos un generador de nitrogeno (4.3) esta realizado como generador de adsorcion por cambio de presion de vado,
    y en el que se preve por lo menos una fuente de vado (V), a la que se puede conectar por lo menos una entrada del generador de nitrogeno (4.3) realizado como generador de adsorcion por cambio de presion de vado; y/o en donde el por lo menos un generador de nitrogeno (4.3) esta realizado como generador de adsorcion por cambio de presion de vado y en donde el dispositivo de inertizacion (1) presenta adicionalmente un sistema de tubena (42), a traves del cual la por lo menos una entrada del generador de nitrogeno (4.3) realizado como generador de adsorcion por cambio de presion de vado se puede conectar a la camara de mezclado (6).
  14. 14. Dispositivo de inertizacion (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 a 13,
    en el que la camara de mezclado (6) presenta un volumen que depende del numero de generadores de nitrogeno (4.1, 4.2, 4.3) empleados en el dispositivo de inertizacion (1) y/o del principio en el que se basa el modo de funcionamiento del por lo menos un generador de nitrogeno (4.1, 4.2, 4.3); y/o
    en el que la seccion transversal hidraulica de la camara de mezclado (6) es por lo menos tan grande que la velocidad de flujo maxima que puede presentarse en la camara de mezclado (6) es en promedio menor de 0,1 m/s.
  15. 15. Dispositivo de inertizacion (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 a 14,
    en el que se preve un dispositivo de mando (5) que esta disenado para controlar el sistema de separacion de gases (3.1, 4.1; 3.2, 4.2; 3.3, 4.3) en funcion del contenido de oxfgeno actualmente existente en la atmosfera ambiental del espacio cerrado (2), de tal manera que se reduce automaticamente el contenido residual de oxfgeno de la mezcla gaseosa enriquecida con nitrogeno y suministrada en la salida (4a.1; 4a.2; 4a.3) del sistema de separacion de gases (3.1, 4.1; 3.2, 4.2; 3.3, 4.3) cuando disminuye el contenido de oxfgeno en la atmosfera ambiental del espacio cerrado (2); y/o en donde se preve un dispositivo de mando (5) que esta disenado para ajustar, en funcion del contenido de oxfgeno actualmente existente en la atmosfera ambiental del espacio cerrado (2), el volumen de aire ambiental extrafdo por unidad de tiempo del espacio (2) y suministrado a la camara de mezclado (6), asf como el volumen de aire fresco mezclado por unidad de tiempo con la parte extrafda del aire ambiental, de tal manera que la mezcla gaseosa inicial suministrada por la camara de mezclado (6) presenta un contenido de oxfgeno predeterminable y dependiente del contenido de oxfgeno actualmente existente en la atmosfera ambiental del espacio cerrado (2); y/o en donde adicionalmente se preve un dispositivo de mando (5) que esta disenado para controlar los componentes controlables del dispositivo de inertizacion (1) de tal manera que se puede realizar un procedimiento de inertizacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7.
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