Procedimiento de inertización para la prevención de incendios y/o para la extinción de fuego, así como instalacion de inertización para ejecutar el procedimiento.

Procedimiento de inertización para la prevencion y/o la extincion de incendios,

en donde un contenido deoxigeno predeterminable, que es menor en comparacion con el aire normal del ambiente, es regulado y mantenidoen la atmósfera espacial de un espacio cerrado (2), donde el procedimiento comprende los siguientes pasos:

-preparar, en una camara de mezclado (6), una mezcla inicial de gases que contiene oxigeno, nitrógeno yeventualmente otros componentes - separar, en un sistema de separacion de gases (3.1, 4.1; 3.2, 4.2; 3.3, 4.3), almenos una parte del oxigeno de la mezcla inicial de gases preparada, proporcionandose de este modo una mezclade gases enriquecida con nitrogeno 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

- conducir la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno hacia la atmosfera espacial delespacio cerrado (2), donde, en funcion del contenido de oxigeno reinante actualmente en la atmósfera espacial delespacio cerrado (10), se modifica el contenido residual de oxigeno de la mezcla de gases enriquecida connitrógeno, donde para preparar la mezcla inicial de gases, con la ayuda de un dispositivo de ventilación (11)proporcionado en el sistema de conductos de retorno (9) que conecta el espacio cerrado (2) con la carnara demezclado (6), una parte del aire ambiente contenido en el espacio cerrado (2) es extraida de forma controlada delespacio (2) y es conducida hacia la camara de mezclado (6), donde a la parte extraida del aire ambiente, mediantemezcla y de forma controlada, se le anade aire fresco con la ayuda de un dispositivo de ventilacion (10) que seproporciona en el sistema de conductos de alimentación de aire fresco (8) que se encuentra conectado con lacamara de mezclado (6),

caracterizado por que el dispositivo de ventilación (11) proporcionado en el sistema de conductos de retorno (9) y/oel dispositivo de ventilaciOn (10) proporcionado en el sistema de conductos de alimentaciOn de aire fresco (8), soncontrolados de tal modo que la cantidad de aire ambiente extraida del espacio (2) por unidad de tiempo ysuministrada a la camara de mezclado (6) y/o la cantidad de aire fresco afiadida mediante mezclado a la parte deaire ambiente extraida por unidad de tiempo, son reguladas de tal manera que la diferencia entre la presiónreinante en la carnara de mezclado (6) y la presión atmosferica externa no se sitúa por encima de un valor umbralsuperior predeterminado o predeterminable ni se sitila por debajo de un valor umbral inferior predeterminado opredeterminable.

Procedimiento de inertización para la prevención de incendios y/o para la extinción de fuego, así como instalación de inertización para ejecutar el procedimiento [0001] La presente invención hace referencia a un procedimiento de inertización según el preámbulo de la reivindicación 1.

A este respecto, la presente invención hace referencia en particular a un procedimiento de inertización para la prevención de incendios y/o la extinción de fuego, en donde un contenido de oxígeno predeterminable, que es menor en comparación con el aire normal del ambiente, es regulado y mantenido en la atmósfera espacial de un espacio cerrado. Para ello, en una cámara de mezclado se prepara una mezcla inicial de gases que contiene oxígeno, nitrógeno y eventualmente otros componentes, donde en un sistema de separación de gases se separa al menos una parte del oxígeno de la mezcla inicial de gases preparada, proporcionándose de este modo una mezcla de gases enriquecida con nitrógeno en la salida del sistema de separación de gases, y donde esta mezcla de gases enriquecida con nitrógeno es conducida hacia la atmósfera espacial del espacio cerrado. El contenido residual de oxigeno de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno, de forma preferente, se modifica automáticamente en función del contenido de oxígeno reinante actualmente en la atmósfera espacial del espacio cerrado, donde para preparar la mezcla inicial de gases una parte del aire ambiente contenido en el espacio cerrado es extraída de forma controlada del espacio y es conducida hacia la cámara de mezclado, y donde a la parte extraída del aire ambiente, mediante mezcla y de forma controlada, se le agrega aire fresco.

La invención hace referencia también a una instalación de inertización conforme al preámbulo de la reivindicación 7.

Por consiguiente, la invención se refiere en concreto a una instalación de inertización para regular y/o mantener un contenido de oxígeno predeterminable y reducido en comparación con el aire ambiente normal, en la atmósfera espacial de un espacio cerrado, donde la instalación de inertización presenta un sistema de separación de gases, mediante el cual, de una mezcla inicial de gases que contiene nitrógeno y oxígeno se separa al menos una parte del oxígeno, de manera que en la salida del sistema de separación de gases se proporciona una mezcla de gases enriquecida con nitrógeno, y donde la instalación de inertización presenta un sistema de conductos de alimentación para suministrar la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno hacia el espacio cerrado. Se proporciona además un dispositivo de control que se diseiia para controlar de modo tal el sistema de separación de gases, que el contenido residual de oxígeno de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno se modifica en función del contenido de oxígeno actualmente reinante en la atmósfera espacial del espacio cerrado. Además se proporciona una cámara de mezclado para preparar la mezcla inicial de gases, donde un primer sistema de conductos desemboca en la cámara de mezclado, mediante el cual, de forma controlada por el dispositivo de control, una parte del aire ambiente contenido en el espacio cerrado es extraída del espacio y es suministrada a la cámara de mezclado, y donde en la cámara de mezclado desemboca un segundo sistema de conductos, mediante el cual, de forma controlada por el dispositivo de control, se suministra aire fresco hacia la cámara de mezclado.

Una instalación de inertización del tipo mencionado antes consiste, en particular, en una instalación para reducir riesgos y para extinguir incendios en un área de protección que debe ser vigilada, donde para la prevención de incendios o para combatir incendios el área de protección es inertizada de forma permanente. El funcionamiento de una instalación de inertización de esta clase se basa en el conocimiento de que en los espacios cerrados el peligro de incendios puede prevenirse reduciendo de forma permanente la concentración de oxígeno, en un caso normal a un valor de por ejemplo 12 a 15 % en volumen dentro de la respectiva área. La mayoría de los materiales inflamables no pueden arder con esta concentración de oxígeno. Los principales campos de aplícación son, en particular, los sectores de sistemas informáticos, salas de distribucíón y de conexiones, instalaciones cerradas, espacios cerrados, asi como zonas de almacenamiento con bienes económicos de gran valor.

El efecto de prevención o de extinción resultante del procedimiento de inertización se basa en el principio de desplazamiento del oxígeno. Como es sabido, el aire normal del ambiente se compone aproximadamente de 21 % en volumen de oxígeno, de aproximadamente 78 % en volumen de nitrógeno y aproximadamente 1 % de otros gases. Para poder reducir de forma efectiva el riesgo de que se origine un incendio en un área de protección, se reduce la concentración de oxígeno en dicha área introduciendo gas inerte, como por ejemplo nitrógeno. Con relación a la extinción de incendios de la mayoría de materiales es conocido el hecho de que un efecto de extinción ya se aplica cuando la proporción de oxigeno desciende por debajo del 15 % en volumen. Dependiendo de los materiales inflamables que se encuentren dentro del área de protección puede requerirse una reducción adicional de la proporción de oxígeno, por ejemplo a 12 % en volumen. Por consiguiente, a través de una inertización permanente del área de protección puede reducirse de forma efectiva también el ríesgo de que se ocasione un incendio dentro del área de protección.

En el procedimiento según la invención, así como en la instalación de inertización, se aplica el conocimiento de que la pureza del nitrógeno de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno y proporcionada en la salida del sistema de separación de gases, asi como el contenido residual de oxígeno de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno, proporcionada en la salida del sistema de separación de gases, tiene una influencia sobre el denominado "tiempo de descenso". El término "tiempo de descenso" se comprende como el tiempo que se necesita para regular un nivel predeterminado de inertización en la atmósfera espacial del espacio cerrado.

En la presente invención se aprovecha en particular el conocimiento de que al aumentar la pureza del nitrógeno el factor del aire del sistema de separación de gases aumenta de forma exponencial.

[OOOg] El término "factor del aire" se comprende como la relación de la cantidad de mezcla inicial de gases proporcionada por unidad de tiempo al sistema de separación de gases con respecto a la cantidad de gas enriquecido con nitrógeno proporcionada por unidad de tiempo en la salida del sistema de separación de gases. En un generador de nitrógeno, por lo general, la pureza del nitrógeno en la salida del sistema de separación de gases puede seleccionarse libremente y regularse en el generador de nitrógeno. El principio básico que se aplica es que los costes operativos del generador de nitrógeno son más favorables cuanto más decrece la pureza regulada del nitrógeno. De este modo, con un tiempo de funcionamiento del compresor comparativamente breve en la salida del sistema de separación de gases puede proporcionarse una mezcla de gases enriquecida con nitrógeno con la pureza de nitrógeno regulada.

Con relación a los costes operativos de la instalación de inertización que resultan de la inertización del espacio, sin embargo, deben considerarse otros factores. Entre éstos figuran en particular factores de expulsión para desplazar el oxígeno, con la ayuda de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno, proporcionada en la salida del sistema de separación de gases, hacia la atmósfera espacial del espacio cerrado, hasta que se alcance o pueda mantenerse el nivel predeterminado de inertización. Entre dichos factores de expulsión se encuentra, en particular, la cantidad de gas enriquecido con nitrógeno que puede proporcionarse por unidad de tiempo desde el sistema de separación de gases, el volumen espacial del espacio cerrado y la diferencia entre el contenido de oxígeno actualmente reinante en la atmósfera espacial del espacio cerrado y el contenido de oxígeno correspondiente al nivel de inertización predeterminado. Debe considerarse en este punto que, con relación al tiempo de descenso, la pureza del nitrógeno de la mezcla de gases proporcionada en la salida del sistema de separación de gases, así como el contenido residual de oxígeno de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno desempeñan igualmente un rol determinante, puesto que el proceso de expulsión se efectúa tanto más rápido cuanto más reducido es el contenido residual de oxígeno en la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno.... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de inertización para la prevención y/o la extinción de incendios, en donde un contenido de oxígeno predeterminable, que es menor en comparación con el aire normal del ambiente, es regulado y mantenido en la atmósfera espacial de un espacio cerrado (2) , donde el procedimiento comprende los siguientes pasos: preparar, en una cámara de mezclado (6) , una mezcla inicial de gases que contiene oxígeno, nitrógeno y eventualmente otros componentes -separar, en un sistema de separación de gases (3.1, 4.1; 3.2, 4.2; 3.3, 4.3) , al menos una parte del oxígeno de la mezcla inicial de gases preparada, proporcionándose de este modo una mezcla de gases 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 -conducir la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno hacia la atmósfera espacial del espacio cerrado (2) , donde, en función del contenido de oxígeno reinante actualmente en la atmósfera espacial del espacio cerrado (10) , se modifica el contenido residual de oxígeno de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno, donde para preparar la mezcla inicial de gases, con la ayuda de un dispositivo de ventilación (11) proporcionado en el sistema de conductos de retorno (9) que conecta el espacio cerrado (2) con la cámara de mezclado (6) , una parte del aire ambiente contenido en el espacio cerrado (2) es extraída de forma controlada del espacio (2) y es conducida hacia la cámara de mezclado (6) , donde a la parte extraída del aire ambiente, mediante mezcla y de forma controlada, se le añade aire fresco con la ayuda de un dispositivo de ventilación (10) que se proporciona en el sistema de conductos de alimentación de aire fresco (8) que se encuentra conectado con la cámara de mezclado (6) , caracterizado por que el dispositivo de ventilación (11) proporcionado en el sistema de conductos de retorno (9) y/o el dispositivo de ventilación (10) proporcionado en el sistema de conductos de alimentación de aire fresco (8) , son controlados de tal modo que la cantidad de aire ambiente extraída del espacio (2) por unidad de tiempo y suministrada a la cámara de mezclado (6) y/o la cantidad de aire fresco añadida mediante mezclado a la parte de aire ambiente extraída por unidad de tiempo, son reguladas de tal manera que la diferencia entre la presión reinante en la cámara de mezclado (6) y la presión atmosférica externa no se sitúa por encima de un valor umbral superior predeterminado o predeterminable ni se sitúa por debajo de un valor umbral inferior predeterminado o predeterminable.

2. Procedimiento de inertización según la reivindicación 1, donde el valor umbral superior para la presión diferencial se sitúa en 1, 0 mbar y preferentemente en 0, 5 mbar, y donde el valor umbral inferior para la presión diferencial se sitúa en O mbar.

3. Procedimiento de inertización según la reivindicación 1 o 2, donde el dispositivo de ventilación (10) que se encuentra proporcionado en el sistema de conductos de alimentación de aire fresco (8) es controlado de tal modo que la cantidad de aire ambiente extraída del espacio (2) por unidad de tiempo es idéntica a la cantidad de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno que es conducida por unidad de tiempo hacia la atmósfera espacial del espacio cerrado (2) .

4. Procedimiento de inertización según una de las reivindicaciones 1 a 3, donde el contenido residual de oxígeno de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno disminuye al reducirse el contenido de oxígeno en la atmósfera espacial del espacio cerrado (2) .

5. Procedimiento de inertización según una de las reivindicaciones 1 a 4, donde el contenido residual de oxígeno de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno es regulado según una curva característica predeterminada, donde la curva característica indica el valor optimizado en cuanto al aspecto temporal del contenido residual de oxígeno de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno con respecto al contenido de oxígeno en la atmósfera espacial del espacio cerrado (2) , según lo cual, el procedimiento de inertización puede regular un contenido de oxígeno reducido predeterminable en la atmósfera espacial del espacio cerrado (2) en comparación con el ambiente normal en el menor tiempo posible; o donde el contenido de oxígeno reinante en la atmósfera espacial del espacio cerrado (2) en el respectivo momento es medido de forma directa o indirecta de forma continua o en tiempos predeterminados, y donde el contenido residual de oxígeno de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno es regulado en un valor predeterminado de forma continua o en tiempos y/o eventos predeterminados, donde el procedimiento de inertización puede disminuir el contenido de oxígeno en la atmósfera espacial del espacio cerrado a un valor de reducción predefinido basado en el respectivo contenido de oxígeno actual dentro del menor tiempo posible.

6. Procedimiento de inertización según una de las reivindicaciones 1 a 5, donde el contenido de oxígeno de la mezcla de gases inicial, de la cual se separa al menos una parte del oxígeno, es modificado en función del contenido de oxígeno actualmente reinante en la atmósfera espacial del espacio cerrado (2) .

7. Instalación de inertización (1) para regular y/o mantener un contenido de oxígeno predeterminable y reducido en comparación con el aire ambiente normal, en la atmósfera espacial de un espacio cerrado (2) , donde la instalación de inertización presenta un sistema de separación de gases (3.1, 4.1; 3.2, 4.2; 3.3, 4.3) , mediante el cual, de una mezcla inicial de gases que contiene nitrógeno y oxígeno se separa al menos una parte del oxígeno, de manera

que 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) se proporciona una mezcla de gases enriquecida con nitrógeno, y donde la instalación de inertización (1) presenta un sistema de conductos de alimentación (7) para suministrar la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno hacia el espacio cerrado (2) , donde se proporciona además un dispositivo de control (5) que se encuentra diseñado para controlar de tal modo el sistema de separación de gases (3.1, 4.1; 3.2, 4.2; 3.3, 4.3) , que el contenido residual de oxígeno de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno se modifica en función del contenido de oxígeno actualmente reinante en la atmósfera espacial del espacio cerrado (10) Y donde además se proporciona una cámara de mezclado (6) para preparar la mezcla inicial de gases, donde un primer sistema de conductos (9) desemboca en la cámara de mezclado (6) , mediante el cual, de forma controlada por el dispositivo de control (5) , una parte del aire ambiente contenido en el espacio cerrado (2) es extraída del espacio (2) y es suministrada a la cámara de mezclado (6) , y donde en la cámara de mezclado (6) desemboca un segundo sistema de conductos (8) , mediante el cual, de forma controlada por el dispositivo de control (5) , se suministra aire fresco hacia la cámara de mezclado (6) , caracterizada por que la instalación de inertización (1) en el primer sistema de conductos (9) presenta además un primer dispositivo de ventilación (11) que puede controlarse con el dispositivo de control (5) y en el segundo sistema de conductos (8) un segundo dispositivo de ventilación (10) que puede controlarse con el dispositivo de control (5) , donde el dispositivo de control (5) se encuentra diseñado para controlar de tal modo el primer y/o el segundo dispositivo de ventilación (10, 11) , que la cantidad de aire ambiente extraída del espacio (2) y conducida por unidad de tiempo hacia la cámara de mezclado (6) , con la ayuda del primer dispositivo de ventilación (11) y/o la cantidad de aire fresco añadida mediante mezclado por unidad de tiempo a la parte de aire ambiente extraída, con la ayuda del segundo dispositivo de ventilación (10) , es regulada para que la diferencia entre la presión reinante en la cámara de mezclado (6) y la presión atmosférica externa no se sitúe por encima de un valor umbral superior predeterminado o predeterminable ni se sitúe por debajo de un valor umbral inferior predeterminado o predeterminable.

8. Instalación de inertización (1) según la reivindicación (7) , la cual en el primer sistema de conductos (9) presenta además un primer dispositivo de ventilación (11) que puede controlarse con el dispositivo de control (5) , y en el segundo sistema de conductos (8) presenta un segundo dispositivo de ventilación (10) que puede controlarse con el dispositivo de control (5) , donde el dispositivo de control (5) se encuentra diseñado para controlar de tal modo el primer y/o el segundo dispositivo de ventilación (10, 11) que la cantidad de aire ambiente extraída del espacio (2) . por unidad de tiempo es idéntica a la cantidad de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno que es suministrada por unidad de tiempo hacia la atmósfera espacial del espacio cerrado (2) .

9. Instalación de inertización (1) según la reivindicación 7 u 8, donde además una sección de mezclado (12) se encuentra integrada en la cámara de mezclado (6) o se encuentra aguas arriba de la cámara de mezclado (6) , en donde el primer y el segundo sistema de conductos (9, 8) desembocan preferentemente mediante una pieza en forma de Y, donde la sección de mezclado (12) se encuentra configurada de tal modo con respecto a su sección transversal de flujo efectiva, que en la sección de mezclado (12) se regula un flujo turbulento.

10. Instalación de inertización (1) según la reivindicación 9, donde la sección de mezclado (12) presenta una longitud que es al menos cinco veces el diámetro hidráulico de la sección de mezclado (12) .

11. Instalación de inertización (1) según una de las reivindicaciones 7 a 10, donde el sistema de separación de gases (3.1, 4.1; 3.2, 4.2; 3.3, 4.3) presenta al menos uno y preferentemente una pluralidad de generadores de nitrógeno (4.1, 4.2, 4.3) respectivamente con un compresor (3.1, 3.2, 3.3) asociado, conectado a la cámara de mezclado (6) mediante un sistema de conductos (14.1, 17.2, 17.3) , donde en cada generador de nitrógeno (3.1, 3.2, 3.3) puede regularse el contenido residual de oxígeno de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno producida en la salida (4a.1, 4a. 2, 4a.3) del generador de nitrógeno (3.1, 3.2, 3.3) , con la ayuda del dispositivo de control (5) .

12. Instalación de inertización (1) según la reivindicación 11, donde la cámara de mezclado (6) presenta un volumen que depende de la cantidad de generadores de nitrógeno (4.1, 4.2, 4.3) que se utilice en la instalación de inertización (1) y/o del principio en el que se basa el modo de funcionamiento de al menos un generador de nitrógeno (4.1, 4.2, 4.3) .

13. Instalación de inertización (1) según una de las reivindicaciones 7 a 12, donde la sección transversal hidráulica de la cámara de mezclado (6) al menos presenta un tamaño tal, que la velocidad de flujo máxima que puede presentarse en la cámara de mezclado (6) es , como promedio, menor a 0, 1 mIs.

14. Instalación de inertización (1) según una de las reivindicaciones 7 a 13, donde además el dispositivo de control

(5) se encuentra diseñado para controlar el sistema de separación de gases (3.1, 4.1; 3.2, 4.2; 3.3, 4.3) en función del contenido de oxígeno actualmente reinante en la atmósfera espacial del espacio cerrado (2) para que el contenido residual de oxígeno de la mezcla de gases enriquecida con nitrógeno proporcionada 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) se reduzca de forma automática cuando disminuya el contenido de oxígeno en la atmósfera espacial del espacio cerrado (2) ; y/o donde además el dispositivo de control (5) se encuentra diseñado para regular de tal modo la cantidad de aire ambiente extraída por

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unidad de tiempo del espacio (2) y suministrada a la cámara de mezclado (6) y la cantidad de aire fresco añadida mediante mezclado a la parte extraída del aire ambiente por unidad de tiempo en función del contenido de oxígeno actualmente reinante en la atmósfera espacial del espacio cerrado (2) , que la mezcla inicial de gases proporcionada por la cámara de mezclado (6) presenta un contenido de oxígeno predeterminable que depende del

S contenido de oxígeno actualmente reinante en la atmósfera espacial del espacio cerrado (2) .

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