1王静仙 2刘仁凯
山西新华防化装备研究院有限公司 山西省太原市 030008
摘要：舰船是一个战斗集体，拥有明确的独立性，舰上人员拥有一系列的特征，包括：活动范围较小、密度大、分布集中等，如若发生工业毒剂污染或者核生化武器攻击的情况，相比较于陆地人员来说，舰上人员撤出的条件十分不利，为此，要高度重视滤毒通风装置，加强滤毒通风技术，以此保证人员的生命安全和舰船的使用寿命。基于此，笔者针对于舰船可再生滤毒通风技术进行了深入的研究和分析，以此为相关学者以及从业人员提供有价值的参考依据。
关键词：舰船；可再生滤毒；通风技术；研究
引言：传统滤毒通风装置净化空气使用的是带有金属氧化物的活性炭组合技术以及通过玻璃纤维制成的高效率器。但是随着时间的推移，浸渍炭滤器会渐渐降低功能，想要保证其运行的效率，必须要及时更换，这大大制约了海军舰船核生化防护功能。所以，要高度重视滤毒通风技术，保证后勤维护工作。本文将从传统滤毒通风技术、可再生滤毒通风技术在舰船应用中存在的问题、可再生滤毒通风技术原理、吸附剂研究、可再生滤毒通风技术工艺设计、国外发展现状六大方面来进行深入剖析。
传统滤毒通风技术
水面舰艇集防系统涉及的内容多，且其中各个设备的具体情况十分复杂，包括：滤毒通风设备、空气监控设备、密和超压控制设备等。在整个集防系统中，滤毒通风装置是最为关键的核心设备。传统滤毒通风装置净化空气使用的是带有金属氧化物的活性炭组合技术以及通过玻璃纤维制成的高效率器。核生化污染空气的步骤如下：先进入初效滤器，在此过程中会过滤掉大颗粒物质，而后进入高效滤器，最后传入浸渍活性炭滤器。高效滤器拥有极高的过滤效率，具体值可达到99.999% 以上，能够成功过滤众多污染物，包括：毒物、生物战剂、放射性灰尘、毒烟等。采用催化和吸附的方式，浸渍活性炭滤器能够吸附空气中的化学毒剂，在浸渍炭催化剂的影响下，化学毒剂会转换为无毒物质，而后朝着集防区内输送洁净空气[1]。
通过高效滤器，能够有效祛除核生化产生的污染，防护时间较为持久。各个国家的海军，通过浸渍有催化剂的炭吸附材料，催化和吸附于气态污染，从而达到防护的效果，在有限时间内，针对于军用毒剂，滤器能够达到有效防护的目的，但是炭滤器使用寿命较短，在工作一段时间后，要及时的进行更换，这便需要及时的后勤维修工作，保证后勤维修能够第一时间更换炭滤器，一定程度上，也增加了后勤维修工作的负担，这体现了传统炭滤器存在着一定的弊端和不足，所以加快了发展可再生滤毒通风技术的速度。
可再生滤毒通风技术在舰船应用中存在的问题
虽然相较于传统滤毒通风技术来说，可再生滤毒通风技术存在着较多优势，但是自身也存在着一系列的问题。可再生滤毒通风技术内部系统较为复杂，拥有很多的附属设备，不仅如此，对于温度的要求和压力的要求较高，一定程度上会增加使用成本。其自身的重量和体积较大，损耗的能源较多等。
可再生滤毒技术在运行的过程中，会面临二次污染的不良情况。再生尾气拥有化学毒剂，且化学毒剂的浓度较高，要先经过系统，而后在周围空气中进行排放，如若作战人员在染毒区域中，可以接受这种情况，但是如若不再染毒区域中，就要对排放染毒空气进行严格的控制。除此之外，在换热冷却设备的空间条件下，高沸点毒剂会渐渐产生冷凝现象，从而会引发二次污染。
相较于传统滤毒通风技术来说，可再生滤毒通风技术要求有较高的可靠性。通过负压引风的方式，传统滤毒通风技术能够最大程度的减少泄露染毒空气的几率。在加压的状态下，可再生滤毒通风技术才能吸附染毒空气，会大大提高泄露的几率，要求装备拥有较高的气密性。
除此之外，在加压加热的条件下，运行装置需要高要求的程控阀门。
可再生滤毒通风技术原理
相较于传统滤毒通风技术来说，可再生滤毒通风技术能够对化学毒剂展开可再生。以物理吸附为基础，吸附量越大的环境要求是高压力和低温度；如若压力低、温度高，就会降低吸附量。防护达到的条件是在吸附剂上，化学毒剂的吸附，达到脱附的目的，从而节约能源，实现可再生[2]。
吸附和再生的时候，会有两个吸附单元共同运行，一个吸附单元运行的条件是常温高压，以吸附床为依托，染毒空气中的毒分子会在吸附剂上被吸附，从而净化空气。另一个吸附单元运行的环境是低压高温，通过吹扫一部分干净的空气，而后可再生吸附剂。可再生的环节是先吸附而后可再生循环利用，从而实现防护的可能性。
相较于传统浸渍炭滤器来说，可再生吸附技术主要拥有三点优势：一能够实现防护的可能，并且时间较长，在核生化武器侵袭的过程中，并不用撤离现场；二机械维护步骤简单，降低了后勤保障工作的压力；三有较宽的防护谱系，能够对大部分的有毒气体和毒剂进行有效防护。
吸附剂研究
化学毒剂拥有较多的种类，不同种类的化学毒剂性格特点各不相同，且分子大小也各不相同。可再生滤毒通风技术能够对化学毒剂进行脱除，并且针对于不同性质的化学毒剂也能够有效脱除。为此会体现可再生滤毒通风技术的重点问题，即得到平衡吸附脱附和孔径缝补较为适当的吸附剂。
可再生滤毒通风技术工艺设计
可再生滤毒通风设备包括多种部分，例如：控制系统、可再生吸附模块、加压设备以及换热冷却设备等。
一般情况下，针对于所有实际需要的加压任务，高压风机无法完成，如若单独加压装置，就会引发一系列的问题，例如：装置重量超标、装置功率高、装置体积超标等，以此对技术的应用范围进行了限制。以增压发动机涡轮在环境控制系统中集成为基础，能够对装置重量、体积以及功率进行有效降低。
可再生吸附模块会涉及一系列的参数，包括：再生温度、工作压力、反吹气量等。全面掌握和明确吸附剂的特点，从而提高工作压力选择的科学性和合理性。如若选择较低的压力，就会有不够充足的防护容量；如若选择较高的压力，就会提高设备的要求，还会加大能量自身的消耗[3]。
国外发展现状
现如今变压吸附系统以及广泛应用于各个领域，包括：净化、空气分离、气体干燥等。集防器材的开发在1980年，其中英国和美国的突破较大，取得了许多成就。
美国和北约机构已经应用核化生可再生系统试验考核现有的化学毒剂，英国研制的可再生防护系统也应用在建造的装甲车中，通过空气涡轮压缩机，产生干净的空气，并结合装甲车环境控制系统，对各种设备进行共用，包括：过滤器、换热器等，装置拥有较轻的重量和体积等。
结束语：总而言之，可再生滤毒通风技术能够连续防护核生化污染物，减轻后勤工作压力，减少维护成本。但是与此同时，也存在着一定的弊端，例如：消耗的能源高、体积高、成本高等，不仅如此，还会发生二次污染等不良情况。有一定的限制。加强研究可再生滤毒通风技术，能够挖掘新型吸附材料，以此容易实现脱吸以及吸附，最大可能的减少能源损耗，对设备的重要、体积进行有效降低，这是未来可再生滤毒通风技术发展的主要方向。
参考文献：
1.于向阳,赵时,姚凌虹,等. 基于虚拟现实技术的舰船保障海洋环境背景下教训模式研究与探索[J]. 教育现代化,2020,7(97):34-37.
2.郭昂,王博,申高展,等. 大尺度双体船机舱通风系统的数值模拟分析和优化设计[J]. 舰船科学技术,2020,42(1):75-79.
3.窦乔,刘琦,余阳. 舰船典型居住舱室气流场特性仿真分析[J]. 船海工程,2020,49(6):51-55,59.