10.7. Продължителност на дихателния апарат

Продължителността на действие на регенеративните и отворените дихателни устройства зависи от запасите от газове и химикали, които осигуряват автономно дишане на водолаза. Определянето на продължителността на устройствата е много трудно, следователно на практика те са ограничени до опростени приблизителни изчисления -

Общият запас от газ(кислород или въздух) в цилиндрите на апарата, намален до атмосферно налягане, в l W b = p b V b . (10,43)

където p b е абсолютното налягане на газа в цилиндъра, kgf / cm 2; V b - общ (общ) капацитет на цилиндрите на апарата, l. Температурна корекция на подаването на газ. Ако температурата на въздуха, в която са били съхранявани бутилките на апарата, се различава от температурата на водата, където водолазът ще трябва да работи, тогава трябва да се направи промяна в изчислените стойности на газовите запаси

±АW = kt W b (10.44)

където Kt е корекционният коефициент на температурата (избран от таблица 10.4).

Таблица 10.4. Температурни корекционни коефициенти за газови запаси

Когато температурата на водата е над температурата на въздуха (през зимата), корекцията се взема с положителен знак, когато температурата на водата е под температурата на въздуха (през лятото), с отрицателен знак.

Работният резерв на газе по-малък от общия резерв на газ с количеството на аварийния резерв на газ, който остава след задействане на индикатора за минимално налягане. Ако показалецът се задейства при абсолютно налягане p y \u003d 31 kgf / cm 2, тогава работното количество свободен газ в l

W p \u003d W b - W a ± AW \u003d V b [p b (1 + t) - k 31], (10.45)

където W f - p y V b - 31V b - авариен резерв за повдигане на водолаза на повърхността, l. Доставянето на кислород в регенеративното вещество се определя в зависимост от регенеративната способност на веществото и неговото количество в l

W K = w K G P .c, (10.46)

където w K е селекциясвободен кислород от регенеративно вещество, l/kg; Gp. c е масата на заряда на регенеративното вещество в апарата, kg.

Регенеративната способност на вещество с K P = 1,3 в зависимост от температурата на водата е дадена в табл. 10.5.

Таблица 10.5. Регенеративната способност на веществото

Консумацията на кислород от цилиндрите на регенеративните апарати се състои от следните позиции:

- консумация на свободен кислород за трикратно промиване на системата "апарат - бели дробове" преди спускане

Q PR \u003d 3q PR \u003d 3,5 \u003d 15 l, (10,47)

където q PR \u003d 5 - консумация на кислород на дълбоко вдишване, l;

— разход на свободен кислород за изравняване на налягането в работния обем на дихателната торба в l

където V M = 74/8 е капацитетът (обемът) на дихателната торба на устройството, l; H — дълбочина на потапяне, m.

Продължителността на работа на устройството по отношение на кислородните резервисе определя за регенеративни устройства в минути

където q K е средната консумация (скорост на консумация) на кислород от водолаз под вода съгласно табл. 10,6, л/мин.

Таблица 10.6. Средна консумация на кислород за дишане в регенеративно оборудване, l/min

При изчисляване на продължителността на апарата за кислород трябва да се има предвид, че полученият резултат не е допустимото време за престой на водолаза под вода, което поради опасността от отравяне с кислород е ограничено в зависимост от дълбочината на потапяне и парциалното налягане на кислорода в дихателната смес.

Продължителността на работа на апарата по отношение на запасите от химически абсорбентисе определя за регенеративни апарати от действителния безопасен капацитет на абсорбиране и зависи от първоначалното насищане на абсорбера с въглероден диоксид, което се определя от анализа и месото на абсорбера:

където tх.n е времето на работа на апарата по резерви на абсорбера, min; N е действителната безопасна абсорбционна способност на заряда, l; M - отделянето на CO 2 от един водолаз (приблизително вземете M \u003d K, т.е. консумацията на кислород от водолаза, вижте таблица 10.6); a е първоначалното насищане на CO 2 абсорбера, l/kg; Gx.p е масата на абсорбиращия заряд в устройството, kg. Времето на работа на апарата в минути според абсорбционния капацитет на регенериращото вещество се изчислява по формулата

където wn е абсорбцията на въглероден диоксид от регенеративното вещество (от таблица 10.5), l/kg.

Продължителността на работа на устройството според въздушните резервисе определя за устройства с отворена дихателна верига в минути

където q B е средната консумация на въздух от водолаза съгласно табл. 10,7, л/мин.

По време на спускания без неопренов костюм при ниски температури на водата средната консумация на въздух от водолаз от табл. 10,7 трябва да се увеличи с 1,5-2 пъти.

Изчисляването на продължителността на устройството се прави преди всяко спускане и ви позволява приблизително да намерите времето на престой (работа) на водолаза под вода.

Таблица 10.7. Средна консумация на въздух за дишане в оборудване с отворен модел на дишане, l/min

Пример 10.24.Определете продължителността на работа на устройството IDA-57 при спускане на дълбочина 10 m за извършване на работа с умерена тежест при температура на водата 10 и температура на въздуха 25 ° C. Спускането се извършва във водолазен костюм с водолазно бельо при налягане в цилиндъра според манометъра 140 kgf / cm 2 и първоначалното насищане дебитът на химичния абсорбер е 10 l/kg.

Решение.Работно захранване с кислород съгласно (10.45), като се вземе предвид таблицата. 3.9 и 10.4

Wp \u003d 1,3 [141 (1 - 0,055) - 31) \u003d 1,3 (133 - 31) \u003d 132 l.

Консумация на кислород за промиване на системата "апарат-бели дробове" съгласно (10.47)

Консумация на кислород наизравняване на налягането в белия дроб съгласно (10.48)

Q M \u003d 0,05 * 8 * 10 \u003d 4 литра.

Устройството е заредено с химически абсорбатор, следователно, съгласно (10.46)

Продължителността на апарата по отношение на запасите от кислород съгласно (10.49), като се вземе предвид таблицата. 10.6

Продължителността на апарата по отношение на резервите на химическия абсорбер съгласно (10.50), като се вземе предвид таблицата. 3.9 и 10.6

От примера се вижда, че времето на работа на апарата по отношение на запаса от химически абсорбер надвишава времето на работа по отношение на подаването на кислород.

Пример 10.25.За условията на предишния пример, определете продължителността на работа на апарата IDA-64, когато 70 l / kg свободен кислород се отделят от регенеративното вещество.

Решение.Стойностите на W P Q PR остават същите. Консумация на кислород за изравняване на налягането в дихателната торба съгласно (10.48), като се вземе предвид таблицата. 3.9

Qm \u003d 0,05 * 7 * 10 \u003d 3,5 литра.

Доставянето на кислород в регенеративното вещество съгласно (10.46), като се вземе предвид таблицата. 3.9 и 10.5

Wr \u003d 70 * 2 * 1,8 \u003d 252 литра.

Продължителността на апарата според абсорбционната способност на регенериращото вещество съгласно (10.51), като се вземе предвид таблицата. 3.9 и 10.5

От примера се вижда, че времето на действие на апарата IDA-64 е по-малко по отношение на абсорбционния капацитет, но също така надвишава (за този пример) времето, през което водолазът остава на дълбочина.

Пример 10.26.Определете продължителността на действие на устройството АВМ-3 при условието на пример 10.24.

Решение.Работно подаване на въздух съгласно (10.45), като се вземе предвид таблица 3.10

W P \u003d 2 * 5 (141 (1 + 0,055) - 311 \u003d 1020 l.

Продължителността на устройството съгласно (10.52), като се вземе предвид таблицата, 10.7.