ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
причин дискомфорта.
Особенность ИДА с химически связанным кислородом – значительное нагревание и осушение регенерированного воз-
духа, в результате чего, если не принять специальных мер для его кондиционирования, то на вдох поступит горячий и сухой
воздух. Выходящий из регенеративного патрона воздух имеет большой температурный перепад с окружающей средой и
вследствие малого содержания водяных паров обладает низкой удельной энтальпией. Он быстро охлаждается за счет отдачи
тепла в окружающую среду, поэтому в ИДА с химически связанным кислородом обдув окружающим воздухом регенератив-
ного патрона и элементов воздуховодной системы, по которым поступает горячий воздух, и применение воздушных холо-
дильников дают хороший кондиционирующий эффект.
Оптимизация влажности вдыхаемого воздуха достигается путем частичного тепловлагообмена между регенерирован-
ным в аппарате сухим воздухом и выдыхаемым, насыщенным водяными парами. Этот процесс осуществляется во вредном
пространстве воздуховодной системы, в которое входят лицевая часть и объем в месте соединения дыхательных шлангов,
загубника и тепловлагообменника. Сущность тепловлагообмена при маятниковой схеме движения воздуха заключается в
смешении части выдыхаемого воздуха с воздухом, поступающим из аппарата на вдох. В результате смешения снижается
температура вдыхаемого воздуха и повышается его влагосодержание. С другой стороны, одновременно снижается влагосо-
держание воздуха, поступающего в регенеративный патрон, что благоприятно сказывается на его действии.
Для снижения температуры вдыхаемой ГДС можно выделить следующие возможные пути:
– использование в схеме холодильника (тепло- или влагообменника);
– снижение количества тепла, выделяемого регенеративным продуктом;
– рассеивание тепла в окружающую атмосферу элементами аппарата.
Температура дыхательной газовой смеси, выходящей из регенеративного патрона в соединительную трубку, достигает
плюс 120…140 °С. При маятниковой схеме дыхания гофртрубка сама служит теплообменником, отнимающим из проходя-
щего воздуха большое количество тепла. Причем, основное количество тепла отнимается частью гофртрубки, расположен-
ной рядом с патроном, поэтому чрезмерное ее удлинение мало сказывается на уменьшении температуры вдыхаемого возду-
ха.
Известны работы по снижению температуры на вдохе путем применения холодильников, работающих на принципе по-
глощения тепла низкоплавкими композициями солей [2]. Однако эффективность таких холодильников невелика, и они обла-
дают значительными размерами и массой. Практически для аппаратов длительного применения используются холодильни-
ки, содержащие брикеты льда или алюмогель, увлажняемый за 0,5 часа до выполнения работ.
Для улучшения тепловлажностных характеристик воздуха, поступающего на дыхание, могут быть использованы тепло-
и влагообменники, содержащие насадку из материалов, обладающих соответственно низкой теплопроводностью или высо-
кой гигроскопичностью.
Например, известен аппарат с маятниковой схемой дыхания с теплообменником в виде коробки с металлической про-
волокой или пакета из металлических сеток располагается между загубником и патроном. Аппарат может иметь различные
варианты конструктивного исполнения в зависимости от места расположения теплообменника:
– у верхнего края дыхательного шланга,
– в верхней части патрона,
– в середине шланга,
– в каждой гофре дыхательного шланга в виде сетки.
При использовании теплообменников, установленных на выходе из патрона (из листовой меди или алюминия), темпе-
ратура на вдохе снижается на 3…5 °С.
Для снижения температуры вдыхаемой газовой смеси в ряде аппаратов применяется теплообменник в виде спирали из
листового алюминия, расположенный в месте соединения гофртрубки с лицевой частью. Аккумулирование тепла при вдохе
и отдача его при выдохе обратно в патрон с последующим выносом в окружающую среду требует использования металла с
большой теплопроводностью и теплоемкостью. Применение такого теплообменника позволяет снизить температуру вды-
хаемой газовой смеси на 5…10 °С.
Конструкция аппаратов, в которых для охлаждения воздуха, поступающего на дыхание, используется гигроскопичный
материал, в основном, построена по следующему принципу. В ИДА на участке вдоха-выдоха в дыхательном шланге перед
регенеративным патроном помещают влагообменник с насадкой из гигроскопичного материала, например, из полиамида или
вискозного волокна. Такая конструкция позволяет подсушивать выдыхаемый воздух, поступающий в патрон, что улучшает
полноту отработки, а при вдохе горячий воздух из патрона, проходя через влагообменник, десорбирует с него часть влаги,
увлажняется сам и тем самым снижает свою температуру.
Известен аппарат, в котором установлен часовой механизм, запускаемый при начале эксплуатации с тем, чтобы по ис-
течении половины нормативного времени защитного действия воздух начал проходить через тепловлагообменник на основе
силикагеля. При этом оптимизируется работа регенеративного патрона в целом, а также улучшаются тепловлажностные ха-
рактеристики воздуха, поступающего на дыхание.
Необходимо отметить, что теплообменник и тепловлагообменник, как правило, вносят вклад в увеличение сопротивле-
ния дыханию.
Снижение температуры вдыхаемого воздуха за счет снижения количества тепла, выделяемого регенеративным продук-
том, может достигаться путем разбавления продуктов поглотителем или инертным составляющим. Известны попытки сни-
жения температуры выходящего из патрона воздуха путем введения в патрон дополнительного слоя осушителя или поглоти-
теля диоксида углерода. В ряде исследований установлено, что введение в лобовой слой регенеративного продукта осушите-
ля приводит к снижению температуры регенерированного воздуха, однако это связано с усложнением конструкции патрона,
ухудшением технологии его изготовления и увеличением массы и габаритов.
Теплообмен в дыхательных аппаратах может осуществляться также за счет конструктивного исполнения самого аппа-
рата, в основном, дыхательного мешка. Считается, что при этом охлаждение вдыхаемого воздуха достигается более простым
способом. Известны конструкции дыхательных мешков в виде кольца или шланга, разделение дыхательного мешка на два
отсека – вдоха и выдоха, которые обеспечивают высокий теплосъем и тем самым охлаждение вдыхаемого воздуха. В аппара-
те SSR120, например, в дыхательном мешке помещен распределитель воздуха, который отводит выдыхаемую ГДС к боко-
вым сторонам дыхательного мешка для более эффективного охлаждения.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- …
- следующая ›
- последняя »
