Плотность вероятности координаты элементарного акта сорбции и мощность источников экзотермического тепла в регенеративном патроне изолирующего респиратора

УДК 622.867.322
Авторы Ехилевский Степан Григорьевич, доктор технических наук, доцент
Аннотация Рассмотрен альтернативный подход к математическому моделированию рабочего процесса изолирующего дыхательного аппарата на химически связанном кислороде. В его рамках уравнения математической физики, описывающие динамику сорбции углекислого газа кислородсодержащим продуктом регенеративного патрона, используются для вычисления статистических моментов случайной координаты элементарного акта сорбции молекул СО2. Зависимости от времени математического ожидания и дисперсии этой случайной величины позволяют установить асимптотику ее дифференциальной функции распределения исходя из максимальности энтропии Шеннона. Таким образом, устанавливается эволюция ширины и положения работающего слоя хемосорбента. Использование статистических моментов высших порядков позволяет учесть влияние на структуру работающего слоя асимметрий и эксцессов при конечных временах. Показано, что мощность сосредоточенных в единице объема хемосорбента внутренних источников экзотермического тепла пропорциональна плотности вероятности случайной координаты элементарного акта хемосорбции.
Ключевые слова респиратор, регенеративный патрон, динамика сорбции, случайный процесс, работающий слой, тепловой режим
  Литература
1. Басманов, П.И. Средства индивидуальной защиты: справочное руководство / П.И. Басманов [и др.]. – СПб.: Искусство России, 2002. – 400 с.
2. Диденко, Н.С. Регенеративные респираторы для горноспасательных работ / Н.С. Диденко. – М.: Недра, 1990. – 158 с.
3. Физиолого-гигиенические требования к изолирующим средствам индивидуальной защиты: утв. Минздравом СССР 23.06.80. – М.: Медицина, 1981. – 27 с.
4. Вольнов, И.И. Перекисные соединения щелочных металлов / И.И. Вольнов. – М.: Наука, 1980. – 160 с.
5. Пак, В.В. Об использовании ресурса шахтных респираторов с химически связанным кислородом / В.В. Пак, С.Г. Ехилевский // Изв. вузов. Горный журнал. – 1996. – № 1. – С. 66–71.
6. Каналина, В.С. Внутридиффузионное торможение в каталитических процессах / В.С. Каналина, В.М. Померанцев, Г.В. Мещеряков // Успехи в химии и химической технологии. – 2007. – Т. XXI, № 9 (77). – С. 84–86.
7. Фандеев, В.П. Методы исследования пористых структур / В.П. Фандеев, К.С. Самохина // Науковедение. – 2015. – Т. 7, № 4. – С. 1–21.
8. Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Аппараты изолирующие автономные с химически связанным кислородом (самоспасатели) Общие технические требования. Методы испытаний: ГОСТ Р 12.4.220–2001. – Введ. 21.08.2001. – М.: Изд-во стандартов, 2001. – 19 с.
9. Ехилевский, С.Г. Повышение ресурса дыхательных аппаратов на химически связанном кислороде: дис. … д-ра тех. наук: 05.26.01 / С.Г. Ехилевский. – Донецк, 2002. – 279 л.
10. Пак, В.В. Математическая модель рабочего процесса изолирующего шахтного респиратора / В.В. Пак [и др.] // Изв. вузов. Горный журнал. – 1994. – № 1. – С. 54–57.
11. Пак, В.В. Значение феноменологических параметров модели хемосорбции в регенеративных патронах шахтных респираторов / В.В. Пак [и др.] // Изв. вузов. Горный журнал. – 1998. – № 11. – С. 108–112.
12. Ехилевский, С.Г. Вклад высших моментов случайной величины в асимптотику функции распределения / С.Г. Ехилевский, Д.В. Пяткин // Вестник Полоцкого гос. ун-та. Сер. C. Фундаментальные науки. – 2009. – № 3. – С. 100–108.
13. Ехилевский, С.Г. Метод моментов и динамика сорбционной активности при малых временах / С.Г. Ехилевский, О.В. Голубева, С.А. Ольшанников // Вестник Полоцкого гос. ун-та. Сер. В. Промышленность. Прикл. науки. – 2013. – № 3. – С.150–156.
14. Гнеденко, Б.В. Курс теории вероятностей / Б.В. Гнеденко. – М.: Наука, 1969. – 400 с.
15. Ехилевский, С.Г. Связь плотности вероятности с начальными моментами случайной величины / С.Г. Ехилевский, О.В. Голубева // Изв. Донецкого горного ин-та. – 2009. – № 2. – С. 30–35.
16. Ехилевский, С.Г. Влияние формы и размеров пористой гранулы на скорость внутренней диффузии / С.Г. Ехилевский [и др.] // Изв. Донецкого горного ин-та. – 2010. – № 1. – С. 105–113.
17. Ехилевский, С.Г. Оптимальное пропускание воздуха через регенеративные патроны шахтных респираторов / С.Г. Ехилевский, В.В. Пак // Уголь Украины. –1996. – № 1. – С. 25–26.
18. Регенеративный патрон дыхательного аппарата с химически связанным кислородом: пат. UA 23427 / С.Г. Ехилевский, В.В. Пак, Э.Г. Ильинский. – Опубл. 08.07.1998.
19. Ехилевский, С.Г. Оптимизация теплового режима шахтного самоспасателя на химически связанном кислороде / С.Г. Ехилевский, С.А Ольшанников // Изв. вузов. Горный журнал. – 2013. – № 6. – С. 35–42.