安全人机产品设计方案(大学).docVIP

煤矿可拆卸自救器 ——安全人机工程学产品设计 院 系： 华北科技学院安全工程学院 班 级： 安全 专 业： 安 全 工 程 指导老师： 姚 建 设计学生： 设计时间： 1 技术背景 通过调查了解情况，某煤矿矿职工自救器使用情况，及自救器的原理，使用说明及注意事项。得知他们矿职工下井前不带自救器或者不会使用的情况基本为零。 自救器是入井人员在井下发生火灾、瓦斯、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出时防止有害气体中毒或缺氧窒息的一种随身携带的呼吸保护器具。自救器是一种体积小、重量轻、便于携带的防护个人呼吸器官的装备。 1.1现有技术 1.1.1国内现有技术 我国自救器的发展现状50年代我国就开展了矿用自救器及其化学药剂的研究工作，经过产品更新换代，现有40min、60min、90min系列过滤式自救器和10min、15min、20min、40min、60mln系列化学氧自救器及15min、30min、45min系列压缩氧自救器产品图一 普通隔绝式化学氧自救器外形结构 图二 自救器内部结构 图三 气体压力自带LED显示传感器 图四 螺旋式底盖 1）.在产生氧气的瓶子（图二）的顶部制造一个大小和压力传感器（图三）相吻合的小孔，然后采用法兰结构将传感器镶嵌到瓶子内部。 2）.将瓶子（图二）的底部的四分之一剪掉，然后将底部制成如（图四）所示的螺旋状的形状，剩下部分也制成该形状，并使其两个不封相互吻合，不漏气。当药品失效或者变质是进行换药。 2.2设计原理 佩带者呼出的气体从呼气阀进入药罐，呼出气体中的水蒸汽和二氧化碳在药罐中和超氧化钾反应，生成氧气，贮存于气囊中，满足人体呼吸需要。化学反应 方程式如下：4KO2+2H2O→4KOH+3O2↑+Q? 2KOH+CO2→?K2CO3+H2O+Q? 吸入气体成分：? O2浓度：≥21％????CO2平均浓度：≤1.5％????CO2最大浓度：≤3.0% 防护时间：? 呼吸量：60L/?min（74W）≥30?min????静坐：≥120?min? 吸气温度：≤55℃? 2.3产品特点 有专业的瓶内气体压力检测仪器，随时查看是否漏气，底部设计成螺旋模式，可以随时更换药品，保证产氧气的化学反应的进行。 2.4创新点 压力传感器保证了瓶内压力充足，产生的氧气不发生泄露，给发生事故的工人更大几率的逃生希望和动力。可更换药品保证了氧气的充足，而且方便简单，降低了更换成本。 3 产品功能 3.1产品结构 自救器主要由气瓶组、气囊组及外壳组组成：气瓶组包括氧气瓶、氧气高压开关、减压供给补给阀、压力表等。2、气囊组由口具、鼻夹、呼吸导管、气囊、排气阀及呼吸阀等组成。3、清洁罐内装入定量的、符合标准的CO2吸收剂? 1）本系列压缩氧煤矿自救器采用了人体呼吸系统与外界环境完全隔绝，可以有效防止各种有毒有害气体侵入人体呼吸系统，能满足遇险人员快速逃生时使用。?2）采用了循环呼吸方式，人呼出的气体通过CO2吸收剂，把CO2吸收掉，而余下的气体和减压器输出的氧气进入气囊，通过口具吸入人体肺部。与往复式呼吸方式（指呼、吸气流皆通过吸收剂）相比，其优点是阻力小、无粉尘吸入、不呛人、吸气温度低、舒适、安全可靠。?3）具有三种供氧方式：定量供氧，自动补给供氧和手动补给供氧。大大提高了呼吸保护的安全可靠性。?4）采用了先进的减压原理，体积小、重量轻、工作稳定可靠、拆装十分方便。?5）充氧气、装吸收剂方便，维护、修理简单。可重复使用，成本低廉。 ? 2.体积小，重量轻：不锈钢ZH30D自救器采用了生氧灌和下外壳合二为一的设计，大大减轻了自救器的重量和体积。 ? 3.耐腐蚀：外壳材料采用不锈钢，大大降低了井下恶劣环境的腐蚀性。 ? 4.采用：新型启动生氧装置-氧气瓶，生氧快，不着火，更安全。 ? 5.整机重量：≤1800g 6.外型尺寸：175*125*75 有专业的瓶内气体压力检测仪器，随时查看是否漏气，可以随时更换药品，保证产氧气的化学反应的进行。 3.3.2产品缺点 经调查，市场上气体压力传感器的价格大概在150——3000元/个左右，隔绝式自救器大概在1200——1600元/个左右，加上加工费、药品费，大概2200元左右。价格有点昂贵。 3.4使用方法 1、将专用腰带穿入自救器皮带卡，固定在背部腰间。 2、使用时先将自救器转到腹前，一手托底，另一手拉开封口带。 3、去掉上外罐，手提头带将自救器抽出后将下外罐丢弃。 4、戴好头带，整理好气囊。 5、拔掉口具塞，迅速启动氧烛（若氧烛启动失效，应深吸气后通过