呼吸设备。 打开呼吸循环
所以 第一部分 我们检查了人类呼吸的生理学，并确定了提供呼吸所需的确切条件。 下面我们来分析一下自给式呼吸器的技术装置。 让我们从开路设备 (OT) 开始。 准备好，女士们，先生们，会有进一步的细节。
所有 OTs 设备都包含一个气源 - 一个高压钢瓶和一个调节器 - 一个用于将钢瓶中的气体压力降低到 ~ 1 ata（相对）并将已经减压的呼吸混合物供应到呼吸器官的装置，如以及排出呼出的气体。 为什么我在括号里写“relative”，但仅仅是因为在外部压力过大的情况下可以进行仪器的呼吸，而在外部压力下的1 ata（相对），例如3 ata，将是绝对值- 4 ata .
再次声明，在本出版物的框架内，我只想描述设备的操作原理，而不分析某些型号的功能。 因此，我将考虑该类型的典型代表之一。
В 第一部分 我说过OTs设备是一级和二级的。
单级装置。 Emile Gagnan 正是根据这个计划创造了第一个潜水装备，后来被 Jacques Yves Cousteau 推广。 让我们以苏联设备 AVM-1M 为例来考虑设计。
一般观点：
(1), (4) 波纹吸气和呼气管
(2) 吹嘴
(3) 吹嘴盒
(5) 头带
(6) 供气阀
(7) 肩带
(8)气缸夹
(9) 用于连接肩带的肩带
(10) 泡沫插入物
(11) 皮带扣
(12)腰带
(13) 皮带扣
(14) 用于固定黄铜带的登山扣
(15) 裆带
(16) 气缸
(17) 高压表软管
(18) 高压表和最小压力表
(19) 充电奶嘴
(20)减速器和肺管需求阀。
该装置的呼吸通过口腔发生。 吹嘴就是为此而设计的。 咬嘴盒用于连接吸气管和呼气管。 也就是说，当我们吸气时，气体只从吸气管中出来，呼气时它会进入呼气管。
经你同意，我不会考虑气瓶阀的设计，因为它很典型。
接下来，我们有一个齿轮箱，因为我们有一个单级装置，这里它与一个肺阀结合在一起。
为了更清楚，我将稍微谈谈术语。
在苏联，将压力从高压（在气缸中）降低到中间（设定）压力的装置被称为“减压器”。 现在，随着业余潜水的发展，术语已经变成了“西方”术语“第一阶段”。 肺控制阀，在苏联术语中，被指定为“第二阶段”，该单位用于将压力从中间（设置）降低到 ~ 1 ata（相对）。
变速箱装置DA AVM-1M：
(17) 适配器，
(16) 网状过滤器，
(18) 带聚四氟乙烯嵌件的减压阀，
(15) 双臂杠杆，
(14) 减速器隔膜，
(13) 推杆，
(12) 推杆弹簧，
(11) 调整螺母，
(10)安全阀，
(9)溢流阀调整螺母和弹簧。
肺瓣膜详细信息：
(1) 用于连接波纹呼气软管的接头，
(3)肺管盖需求阀，
(4)呼气瓣，
(6) 刚性中心肺需求阀，
(2)肺下臂主需瓣，
(7)肺上臂主需瓣，
(8) 用于连接波纹吸气软管的接头，
(5) 用于固定齿轮箱隔膜的螺母和垫圈，
(22) 上臂调节螺钉，
(21)肺需求阀的阀座，
(20) 带弹簧的肺调需阀，
(19)调整螺母。
现在来看看工作原理。
截止阀关闭时，在弹簧的作用下，向左移动的推杆压在两臂杠杆上，杠杆绕其轴线顺时针旋转，而减压阀处于自由状态。
打开截止阀（图A）后，空气打开阀门并充满减速器的空腔，直到减速器的隔膜向上弯曲，使两臂杠杆绕其轴线逆时针旋转（图B） ）。
当变速箱腔内的压力等于推杆弹簧调节的压力（设定压力 5-7 ata）时，两臂杠杆将转动。 在这种情况下，两臂杠杆用其上杠杆压关闭减压阀，并用下杠杆向右移动推动器并压缩弹簧。 因此，在齿轮箱的空腔中，空气处于设定压力之下。
吸气时（图 C），肺控制需求阀的内腔产生真空，自动机的膜弯曲并压在上杠杆上。 上杠杆压在下杠杆上，而下杠杆又通过其调节螺钉的平台，压在肺调节需求阀的阀杆上。 阀门压缩其弹簧并打开空气从齿轮箱腔进入肺需求阀腔并进一步进入游泳者的通道。
在吸气结束时（图 D），肺主控需求阀的偏转减小，杠杆上的压力减弱，自动机的阀门在弹簧的作用下关闭（坐在座椅上）。 同时，减速器腔内压力下降，带弹簧的推杆动作，减压阀打开，来自气缸的空气进入减速器腔，直至达到设定压力。
如果减压器发生故障并且其中的压力增加到设定压力以上，安全阀就会开始工作。 安全阀弹簧被压缩，阀门离开阀座，多余的空气被排放到水中。 安全阀的启动是变速箱故障的信号，潜水员必须立即开始上升到水面。
为了吸气，潜水员必须在肺需求阀膜上产生一定的真空（大约 50 毫米 HXNUMXO）。 肺需求阀的位置也会影响真空的大小（呼吸阻力）。
在确定吸入阻力的大小时，应考虑肺瓣膜与潜水员肺中心的差异。 该值将根据潜水员的位置而变化。
在潜水员的直立姿势下，当肺心和肺控需求阀几乎在同一水平面时，静水压力差异所产生的阻力是微不足道的。
在水平位置（游泳时），肺瓣位于肺中心上方，潜水员在吸气时克服了器械的机械阻力和等于肺中心水平处静水压差的阻力。肺和呼吸机的位置。
当潜水员在仰卧位工作时，吸气几乎没有阻力。 当你呼气时，阻力会增加，因为肺瓣膜位于肺的中心下方。
在这里我要注意一下外部压力增加的补偿是如何发生的，因为为了保证正常的供气，相对压力（在这种情况下是设置）不能依赖于外部值。 这是非常重要的一点。 因此，设定压力的均衡与吸入时的发生方式相同。 也就是说，增加的外部压力会压缩肺瓣腔内的气体，从而导致所有后果。
我希望工作计划非常清楚。
YES 单阶段方案仍在生产中。 它们主要供水下摄影师和摄像师使用，即受到头部/面部附近呼出气体气泡干扰的人。
开路DA的进一步发展是两级装置。
为此，将一个减压器和一个肺需求阀拆成由供应软管连接的独立设备。 在这种“分离”的帮助下，与单级方案的 DA 相比，可以获得许多优势。
首先，将不止一架（通常是两架）飞机连接到一个变速箱成为可能，这提高了使用 DA 的安全性。 此外，为新兴的 BCD 和干式潜水服充气的中压软管的连接也得到了简化。
其次，设备的尺寸和重量都减小了，在结构上变得更简单、更可靠。
所以，两级开环是。
我们将使用 VR-12 变速箱和 AVM-12 肺需求阀的例子来考虑他们的设计。
减速机 VR-12：
这就是它“本质上”的样子：
他的内心世界：
经营原则。
减速器的操作是基于作用力相等的原理，打开和关闭阀门 16，它将连接到压缩空气源的高压室 A 和连接到压缩空气源的低压室 B 分开。消费者。
在腔室 A 和 B 中没有压力时，阀门 16 在弹簧 9 的作用下打开。 供给减压器的空气进入腔室A，通过膜片15下方的阀座12，以及通过阀片16上的孔E和D进入腔体B。在压力增加的作用下，膜片12弯曲向上并克服弹簧9的力，阀门16在弹簧17和B腔压力的作用下盖住阀座15，当B腔压力上升到设定值时，阀门XNUMX完全关闭，阻止空气流动进入低压腔。 在该位置，阀门不受减压器入口压力变化对其开启的影响。
由于腔 B 和 C 通过孔 E 和 D 相互连通，因此，无论供应压力如何，相同的力都以相反的方向作用在阀门上，因此减压器入口处的压力降低由于气缸中的空气被消耗，减速器输出的压力几乎不会改变。
当减压器消耗空气时，B室压力降低，膜片12在弹簧9的作用下向下移动，通过刚性中心13将阀门16从阀座15上移开。阀座之间形成间隙和阀门，使进入减速器的空气流量等于其消耗量。
因此，系统处于平衡状态，B 室保持恒定压力，确保流速在规定范围内。
当浸没在水下时，静水压力作用在膜片 7 上，并通过推动器 5、刚性中心 11、膜片 12 和刚性中心 13 使膜片弯曲，从而将阀 16 从阀座 15 上移开，从而增加压力在减速器出口处与浸入深度成比例。 为了保护低压腔和连接的消耗器免受过度压力增加，有一个 I. 安全阀。
这种类型的减速器称为带干燥室的隔膜。
还有其他几种变速箱设计。
例如，在带有湿室的活塞齿轮箱中，没有隔膜 7 和 12，而推动器 5 制成带有径向密封的活塞形式。 这种设计有几个明显的缺点。
首先，与带有干燥室的齿轮箱相比，推杆在“打开”位置冻结和卡住的可能性更大。 所谓的减压阀堵塞导致。 自由流动或自由流动。 也就是说，气瓶中的气体开始呼啸而出，这取决于肺控制需求阀的设计，要么进入你的嘴里，要么通过减速器上的安全阀。 一个非常，我可以告诉你，一个不愉快的情况，当你在一艘被淹没的船里，在几十米的深度，到水面，除了出口，还有一个小时的减压，气体随着一声哨子……
您可能会问，水的负温度从何而来，因为水主要在正温度下是液体。 这都是关于气体的膨胀。 我们来自钢瓶的气体在约 300-50 ata 的压力下在减压器中膨胀，压降降至 5-15 ata。 而且，如您所知，气体在膨胀过程中会被冷却。
这款变速箱的另一个特点是平衡。 B室（变速箱图中）在资产阶级术语中称为平衡。 在不同型号的变速箱中，该腔体可能有不同的实现方案，但含义是一样的。 无论气瓶中的压力如何，平衡都可以让您保持气体流速。 旧的非平衡齿轮箱没有这样的腔室，随着气体的消耗和气缸内压力的降低，呼吸阻力增加。
现在有变速箱，所谓的。 过度平衡，即重新平衡。 在这些齿轮箱中，设定压力随深度增加。 正如开发人员所设想的那样，这应该补偿高压下呼吸混合物“粘度”的增加。 虽然，在我个人看来，这更像是一种公关噱头。 与低压软管上的钛肺控制需求阀盖和热交换器相同。
是的，关于冷冻和气瓶中的气体的几句话。
事实上，即使是隔膜齿轮箱也不能免受自由流动的影响。 故障是气缸中的水分，当空气“堵塞”时就会到达那里。 一般来说，压缩机到处都在与这种非常潮湿的环境作斗争，但成功与否取决于这些压缩机的贪婪和认真程度。 事实上，为了从堵塞的气体中去除水分，使用了相当昂贵的二氧化硅基干燥剂。
而且，除了水分之外，由于活塞组磨损和其他气体（例如发电机排气或普通烟草烟雾），来自压缩机的油仍然可以进入气缸，这些气体来自在压缩机进气口附近吸烟的潜水员。 当然，在压缩机入口处安装了不同的油分离器和木炭过滤器，但经验表明，这些过滤器并不总是能及时更换/维修。
所有这些都是非常危险的，尤其是在呼吸这种外部压力增加的混合物时。 就个人而言，就是这样，我用油抓住了这样的空气。 浮出水面后的症状：可怕的头痛和口腔被溶剂冲洗的感觉。 你也可以失去知觉。 在一个深度。 有案例。
好的，现在肺主宰需求阀。
经营原则。
在设定压力下，气体从减压器通过软管 5 供应到飞机舱。 飞机阀门关闭，阀门由弹簧 6.7 和气体压力本身保持在关闭位置，因为腔室中的气体压力为 8-9 个大气压，而阀门压力为 1 个大气压。
这是重要的一点。
这架飞机被称为上游。 使用此类飞机需要在减速器上安装安全阀。 因为当变速箱有自由流动时，例如，由于冻结或污垢进入阀门下方，增加的压力永远不会导致飞机阀门的打开，LP 软管会简单地破裂。
现在很多飞机都采用直通式飞机，其中阀门仅由弹簧支撑，气体从另一侧供气。 通过这种方案，飞机阀门起到了安全阀的作用。 也就是说，随着某一时刻设定压力的增加，阀门打开并释放“过量”压力，不允许低压软管爆裂。
直通式飞机可以让你在变速箱上没有安全阀，但是，在逆流肺中，吸入阻力较低，并且不存在意外使不受控制的气体流入喉咙的风险。 虽然不是很危险，但也相当不愉快。 尽管在业余潜水中，直流飞机占主导地位。
考虑飞机的工作。
吸气时，产生真空，膜6.2向内弯曲，压在杠杆6.3上，杠杆6.4又压住阀杆XNUMX，将其打开。 气体进入膜下的空间，然后进入潜水员的呼吸系统。 气体运动的方向用箭头表示。
然后吸气结束，来自阀门的气体吹起膜下的空间，导致膜向后弯曲 6.2。 隔膜释放杠杆，阀门在弹簧和气压的作用下关闭（只有在直流飞机上才有弹簧）。
然后呼气开始。 来自肺的气体回到膜下空间并在其中产生过压，在此作用下呼气阀6.5打开，气体被排出到环境中。 呼气结束时，多余压力消失，呼气阀关闭，防止水进入膜下空间。
飞机上还有一个旁通按钮，用于强制通风膜下空间。 例如，在水下更换飞机时，有时需要这样做。
一般来说，肺控需求阀的配置相当多。
根据膜片、杠杆的排列，阀门破断力的有无微调，结构的对称性，阀门的平衡性等，但其工作原理都是一样的。
所以，我们拆解了开环YES装置。
将来，在考虑循环呼吸器时，这对我们很有用，因为在这些 DA 中，气体是在 OT 设备的帮助下从气瓶供应到呼吸回路的。
下一部分我会稍微讲一下高压气瓶，关于它们不同类型的优缺点，关于减速器和气缸之间的连接类型，嗯，我将从DCS，不同的呼吸混合物开始以及它们的用途。 同样，我将尽量不讨论激烈的细节。
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