Углекислый газ и дыхательные аппараты с замкнутым циклом

Если бы дыхательный аппарат был сконструирован таким образом, что кислород во время выдоха зря не пропадал, то эффективность такого аппарата значительно увеличилась бы. Для достижения этой цели были предприняты многочисленные попытки с различной долей успеха в ее осуществлении. Вне зависимости от того, что используется для дыхания — чистый кислород или газовая смесь, конструкция дыхательного аппарата должна обеспечивать удаление выдыхаемого углекислого газа из дальнейшего цикла дыхания.

При разработке устройства, поглощающего углекислый газ, должны приниматься во внимание многие факторы. Это устройство должно поглощать весь углекислый газ, образующийся при дыхании, в том числе и тогда, когда скорость воздушной струи достигает своего максимума. Кроме того, это поглотительное устройство должно обладать минимальным сопротивлением воздушному потоку, высокой поглотительной способностью и иметь такую упаковку, которая обеспечила бы постоянство расположения в нем гранул вещества-поглотителя и не допускала его комкования во время работы. В плохо упакованном поглотительном патроне быстро образуются каналы, через которые газ проходит без достаточного контакта с поглотителем.

В качестве поглотителя в этих аппаратах используют натронную известь, хорошо зарекомендовавшую себя в качестве поглотителя углекислого газа в наркозных аппаратах. Важную роль при этом играет размер гранул вещества-поглотителя, так как было показано, что чем меньше гранулы, тем больше поверхность поглощения и тем выше его эффективность. Однако очень мелкие гранулы поглотителя создают значительное сопротивление воздушному потоку, поэтому при выборе размера гранул следует искать оптимальное решение. Наиболее приемлемый размер гранул находится в пределах 2—4 мм. Натронная известь должна храниться в герметичной металлической таре. Перед использованием ее следует тщательно высушивать и освобождать от пыли.

Поглотительный патрон должен вмещать 650—900 г натронной извести. 900 г этого вещества обеспечивают поглощение углекислого газа при умеренной работе под водой примерно в течение 1,5 часов, однако это время в значительной степени варьирует в зависимости от уровня физической активности человека. Форма поглотительного патрона должна обеспечивать Максимальное распределение воздушного потока. В тех случаях, когда через поглотительный патрон проходит как вдыхаемый, так и выдыхаемый воздух, диаметр патрона должен превышать его размер по высоте. Если же воздушный поток идет через поглотительный патрон в одну сторону, то эти соотношения меняются в обратном порядке.

Более подробно этот вопрос будет освещен при детальном рассмотрении конструкций дыхательных аппаратов.

Смотрите также