Условия размещения и площадки для размещения статей смотрите здесь
Глава 2. Переносные декомпрессионные барокамеры
2.4. Системы жизнеобеспечения
Проблема поддержания необходимых условий- для нормального
самочувствия людей в переносных (транспортируемых) барокамерах сводится
в основном к надежному контролю парциального давления кислорода и
достаточно низкого, безопасного для здоровья содержания углекислого
газа. Кроме того, в некоторых конструктивных разновидностях барокамер
предусматриваются системы, обеспечивающие возможность дыхания людей
чистым кислородом. Следует отметить, что устройства для регулирования
уровня влажности и температуры в барокамерах встречаются исключительно
редко. В ряде случаев в конструкцию включаются шлюзовые устройства для
передачи внутрь медикаментов или каких-либо других необходимых
предметов.
В связи с тем, что рабочие давления в переносных барокамерах, как
правило, довольно малы (за исключением тех конструкций, которые
используются в спасательных группах, обслуживающих морские
нефтегазопромыслы), системы жизнеобеспечения для них не отличаются
технической сложностью. По большей части это системы, работающие по
открытому циклу. Полузамкнутый цикл встречается редко, а замкнутый
практически вообще не применяется.
На рис. 2.13 показаны три принципиально возможные схемы систем
жизнеобеспечения для переносных барокамер. Как видно из этих схем,
принцип работы систем жизнеобеспечения сводится в основном к подаче
внутрь барокамеры кислорода и удалению по всему внутреннему объему
углекислого газа. Температура и влажность внутренней атмосферы
практически не контролируются и не регулируются.
Рис. 2.13. Принципиальные схемы системы
жизнеобеспечения в переносных (транспортируемых) барокамерах на двух
человек: а - открытый цикл; б - полузамкнутый цикл; в - замкнутый цикл.
Таблица 2.1 Расход сжатого воздуха, л/мин, на
продувку (вентиляцию) декомпрессионных камер
В системах жизнеобеспечения, работающих по открытому циклу,
регулирование содержания кислорода в камере осуществляется продувкой
камеры атмосферным воздухом. Удаление углекислого газа также происходит
за счет продувки барокамеры воздухом, подаваемым в количестве,
определяемом внутренним давлением. Необходимое для продувки камеры
количество воздуха (л/мин) .
В табл. 2.1 представлены данные о количестве воздуха, требуемого для
продувки (вентиляции) барокамер различных размеров, в зависимости от
рабочего давления в них. Эти данные подсчитаны в предположении, что
максимальное парциальное давление углекислого газа в барокамерах
составляет 0,0015 МПа и один человек выдыхает 0,5 л ^углекислого газа в
минуту.
Если система жизнеобеспечения работает по открытому циклу, то замер
расхода воздуха на продувку (вентиляцию) барокамеры целесообразнее
производить на выходе. В принципе не имеет значения, как выполняются эти
замеры - ротаметром, подключенным к выпускному клапану, или специальным
клапаном, отрегулированным на рабочее давление в камере. Изменение
давления внутри в этом случае осуществляется путем регулирования подачи
свежего воздуха. Замеры количества поступающего воздуха (на входе в
барокамеру) практически не производятся.
При такой схеме газообмена дополнительных затрат энергии на циркуляцию
воздуха внутри барокамеры не требуется. Отпадает необходимость и в
контроле уровня парциального давления кислорода и углекислого газа.
Однако при дополнительной транспортировке расход свежего воздуха на
продувку (вентиляцию) при высоких рабочих давлениях в барокамере
довольно велик.
Расход продувочного воздуха значительно сокращается при работе системы
жизнеобеспечения по полузамкнутому циклу. При этом углекислый газ
поглощается специальными фильтрами, которые могут быть установлены
снаружи или внутри корпуса барокамеры.
При внутреннем расположении поглотителей углекислого газа необходимая
циркуляция обеспечивается инжектором, который включается, когда подается
свежий воздух. Количество продувочного воздуха может быть подсчитано,
поскольку оно зависит от коэффициента полезного действия инжектора.
Помимо сокращения расхода продувочного воздуха при работе системы
жизнеобеспечения по полузамкнутому циклу гарантируется подача
необходимого количества кислорода. Дело в том, что расход кислорода на
одного человека, находящегося в покое, невелик (примерно 0,5 л/мин) и не
зависит от давления. Местонахождение патронов с абсорбентом (внутри
камеры или снаружи ее) в полузамкнутом цикле не имеет значения. Однако
при установке фильтров внутри барокамеры несколько снижаются
эксплуатационные затраты, хотя при установке фильтров снаружи появляется
возможность заменить абсорбент силами обслуживающего персонала (правда,
здесь потребуются дополнительные затраты на прочный кожух для фильтров).
Контроль за уровнем парциального давления кислорода не обязателен.
Необходимо лишь периодически проверять содержание углекислого газа для
того, чтобы не упустить момент смены фильтров до их полной выработки.
Данные по расходу воздуха, представленные в табл. 2.1, подсчитаны по
формуле, приведенной выше, для максимально допустимого парциального
давления углекислого газа, равного, как уже указывалось, 0,0015 МПа.
Рис. 2.14. Схема действия сменного патрона для
поглощения углекислого газа в одно- и двухместной переносных
барокамерах. 1 - корпус инжектора; 2-инжекторная форсунка; 3 - сопло
инжектора; 4 - герметизирующая крышка; 5 -замок патрона; 6 - корпус
патрона; 7 - абсорбент; 8 - сетчатый фильтр.
На рис. 2.14 представлена схема действия сменного патрона с
поглотителем углекислого газа и инжекторная система регенерации воздуха.
В случае необходимости фильтрующий патрон может быть перезаряжен врачом,
находящимся в камере.
Очевидно, что минимальный расход дыхательной газовой смеси достигается
при работе системы жизнеобеспечения в режиме полностью замкнутого цикла.
Так же как и в водолазных дыхательных аппаратах замкнутого цикла, здесь
требуется некоторое начальное количество воздуха для создания
необходимого давления в отсеке камеры, после чего в камеру подается
только кислород (в количестве, соответствующем его потреблению) .
Поглощение углекислого газа в таких системах осуществляется
абсорбционными патронами, подключенными к вентиляторам с приводами,
имеющими дополнительные источники энергии. В связи с тем, что в этих
системах необходимо предусматривать специальные приборы для непрерывного
контроля парциального давления кислорода и периодического контроля
парциального давления углекислого газа, стоимость изготовления такой
системы жизнеобеспечения значительно повышается.
Таким образом, системы жизнеобеспечения, работающие в режиме полностью
замкнутого цикла, по стоимости изготовления, расходам на
эксплуатационное обслуживание и по технической сложности значительно
превосходят системы открытого цикла.
