Под впечатлением от прочтения ГОСТ 6755-88 (Химический известковый поглотитель ХП-И) придумалась схема ребризера с двойной отчисткой смеси от СО2.
Второстепенные прибабасы, типа дыхательного автомата и пр., не нарисованы.

За один цикл дыхания, газовая смесь, в полном объеме, дважды прогоняется через патрон с поглотителем, при выдохе и при вдохе.
Предполагаемые плюсы :
- уменьшение содержания СО2 в контуре,
- значительное увеличение ресурса поглотителя,
- повышение безопасности аппарата.
Минусы:
- увеличение сопротивления дыханию.

К минусам можно добавить наличие еще двух клапанов- дополнительная точка отказа, причем труднооцениваемая во время погружения. Поток может пойти мимо канистры с ХПИ.
Из плюсов непонятно почему ресурс увеличивается-вроде он зависит только от количества выделяемого СО2, или есть какие-то тонкости работы в зависимости от времени контакта?

Про ресурс поглотителя я тоже так думал, пока не посчитал и не почитал ГОСТ. К слову, ни где в прямую не указывается поглотительная способность ХПИ в л/кг, и это меня давно смущало.
В ГОСТе нормируется "проскок" СО2 через стандартную коробку (объемом около 1,8 л) с ХПИ, при испытании на машине, имитирующей дыхание человека.
Через 40 мин - не более 0,1 %, через 120 мин - не более 0,5%.
Если ограничиться двумя часами работы, то поглотительная способность получается около 100 л/кг. Если же посчитать реакционную способность всей массы ХПИ ( 96% Са(ОН)2 ) по формуле
Са(ОН)2 + СО2 = СаСО3 + Н2О + 19 ккал
то получается около 300 л/кг.
Таким образом, можно предположить, что больше половины поглотителя не срабатывает.
Двойная прокачка газа позволит снизить процент СО2 в контуре при увеличении времени работы,
что эквивалентно повышению поглотительной способности.
По надежности контура.
В предложенной схеме, повреждение одного (любого) клапана не приводит к катастрофическому нарастанию содержания СО2 в контуре, в отличие от поломки клапана вдоха в"классической" схеме.

Что мешает смеси идти не только через мешок, а преимущественно через синюю часть? Т.е. предположим давление в синей части и мешке равно, при выдохе повышенное давление будет в синей же части, соответственно оно и пойдет преимущественно в канистру, захватив лишь часть смеси из мешка.
Это как карбюраторный мотор с турбонаддувом - ничего не меняется, только на входе в карбюратор не 1 атмосфера, а больше. В итоге в двигатель попадает больше и воздуха и бензина, затянутого потоком воздуха из карбюратора...

ЗЫ. Извините за пример, я с карбюраторами более знаком, чем с ребризерами

ЗЫЗЫ. Может сделать ДВЕ канистры лучше? И прогонять по управляемому контроллером алгоритму - попадая в первую канистру, потом при выдохе срабатывает клапан и попадает во вторую? Получается двойная очистка тогда. А уж из второй - во вдох. Единственное - как бы тут по кислороду у нас не зашкалило?

В таком варианте придется использовать в два раза больше поглотителя, что соответствует одной канистре, но большего размера. Т.е. не происходит повышение эффективности (ресурса) поглотителя,
для чего предназначена предложенная схема.
По кислороду беспокоиться не следует, ХПИ, как и любой поглотитель, его не выделяет, поэтому РРО2
будет определяться работой системы управления ребризера, а не схемой дыхательного контура.

Кстати, весьма неплохая подборка сайтиков по ребризерам от их производителей - http://www.nwdesigns.com/rebreathers/manufact.htm

Валерий, пожалуйста, пишите код "http://" ОТДЕЛЬНО от тире и прочих символов - а то линк не будет автоматически кликабельным. Флэш.

Пожалуй да, за исключением случая одновременного "зависания" клапанов в мешке, что в общем маловероятное событие. Усложняется схема контроля клапанов-придется полностью развинчивать все шланги-но это наверное можно пережить.
Есть план практически реализовать подобную схему ?

Проблема как раз в этом, что бы был удобный доступ к клапанам.
Пока для своего аппарата ничего стоящего не придумал. Если делать с "нуля"
то можно продумать удобную конструкцию.



Валерий, хотелось бы продолжить наш "питерский" разговор об использовании полнолицевых масок с ребризерами. Есть ли какие-нибудь рекомендации по этому вопросу?
ЗЫ. Без шуток. Как Вы ползуетесь масками с Вашей бородой?

А при чем здесь моя борода ??? Мне она лично не мешает.. Наоборот, утепляет... Просто при использовании полнолицевой маски берется хороший шлем, со "скином" в лицевой части и области шеи... И никаких проблем с "сопряганием" с маской и костюмом, даже вода под шлем не попадает... Я например пользуюсь для этих целей шлемами для сухих костюмов "Немо" и "Баре" - рекомендую, очень большой "скин" в области шеи и лицевой части, хорошее прилегание, толщина 5/7 мм, тепло и сухо...

А использование полнолицевых масок с ребризером более удобно и комфортно (учитывая длительность пребывания под водой), и надежно в плане безопасности - не у всех систем (как "Фиено") есть автоматическое перекрытие клапанной коробки при выпадении загубника (мало ли какая ситуация может быть под водой), к тому же полнолицевая маска позволяет сразу подключить "аварийный" легочник с открытым циклом, в случае аварийной ситуации на который можно переключиться простым движением руки, и спокойно завершить спуск...

Моя проблема с полнолицевыми масками в следующем:
При использовании с обтюратором, когда нахожусь в вертикальном положении,
расстояние по высоте от середины маски до травящего клапана мешка около 350 мм.
И эти 350 мм водяного столба давят на маску изнутри. Если не прижимать рукой, то
ее сильно отжимает. А при всплытии, когда начинает работать травящий клапан, к
перепаду добавляется 150 мм в.с. (настройка клапана), итого 500 мм – совсем плохо.
Понятно, что при горизонтальном положении этой проблемы нет.
С загубником, вопрос с давлением в маске решается просто, но хочется комфорта.
?????????

А какую маску пользуете с ребризером ?

ВМ-5

Не самый удобный девайс - обьем, жесткий фланец и обтюратор....

Согласен. Но принципиальные проблемы, обозначенные выше, не связаны с типом
маски??

Они связаны с вертикальным положением тела...
Но вы же весь спуск не передвигаетесь вертикально, как морской конек ? К тому же, если использовать скажем Аговскую маску или Дрегеровскую, и с "компенсационными" грузами, часть проблемы снимается...

Последнее время меня заботят вопросы удобства и комфорта при использовании ребризера. Раньше казалось, что сделать систему управления это основная проблема.
Оказывается, нет. Есть еще вопросы, которые требуют решения.
Надо разобраться с концентрацией СО2 в контуре, поэтому появились мысли о «двойной отчистке». К сожалению, нет подходящих средств для анализа на углекислый газ.
Задача по отчистке СО2 мне представляется не мене важной, чем точное поддержание
парциального давления кислорода в контуре.

Вообще-то датчики мониторинга СО2 существуют в природе, используются в современных барокомплексах и космической технике....

К сожалению, все, что смог найти по данному вопросу не подходит для практического применения в ребризерах. Или ограничения по влажности и давлению, или габариты неприемлемые. Есть упоминания о гальванических датчиках СО2, но ничего конкретного.
Хотел ограничиться температурным контролем поглотителя, но теперь понимаю, что этого совсем не достаточно.

А може внутрь поставить не особо сильный электровентилятор? Прямо в канистру. Сразу улучшится очистка от СО2. А ест он совсем мало и то - в основном до выхода на режим...А то когда только от выдоха очищается - то неэффективно двигается по канистре смесь-то...А вентилятор будет даже без вдохов-выдохов по кругу внутри гонять - и не раз, а много, если достаточно сильный поставить...

Попробую поискать вам информацию о приемлемых датчиках мониторинга СО2 и их производителях......

Моторчик, вентилятор…
Это хорошо, только боюсь, в среде чистого кислорода, да под повышенным
давлением получится Карлсон, объевшийся соленых огурцов с молоком.
« …. а тунгусы все решили, что упал метеорит » фолк.
Идея конечно хорошая, и она применяется на подводных лодках, но там нет повышенного содержания О2.
Существуют (вернее существовали) системы инжекторно-регенеративного водолазного снаряжения, где смесь из скафандра прокачивалась через поглотитель при помощи т.н.
инжектора. Это газоструйный насос, работающий на газе, поступающем с поверхности.
Такая схема вполне может быть реализована в полузамкнутых ребризерах, с постоянной подачей 5- 8 л/мин, и она обеспечит более качественную отчистку СО2. Кроме того, применение инжектора значительно снижает сопротивление дыханию в аппарате.
К сожалению, в замкнутом ребризере инжектор «питать» нечем –постоянная подача кислорода 0,8 л/мин, это слишком мало.

http://www.stde.ch/en/edo04/present.php - думаю, что будет интересно для общего развития....

Сорри, нынче день инженер - механнника флота, Если ктоЮ, из наших ПОЗДРАВЛЯЮ, МЕХ это не звание ЭТО смысл жизни!!!!!

Красивая конструкция, но, на мой взгляд, слишком низко расположен
мешок. В вертикальном положении выдох наверняка затруднен.
Интересно, а какие резиновые клапана используют буржуи на своих кислородных
аппаратах. На наших ИДА-72 Д2 стоят обычные латексные, не знаю, на сколько они долговечны в среде чистого О2.

Вполне долговечны... Да и слюдяные то же не так уж и плохи... И стоят копейки...

А что, если внутри канистры поставить крыльчатку на подшипнике? Она при вдохе будет крутиться, при выдохе еще разгоняться - и будет активно мешать воздух внутри канистры. И в атмосфере кислорода безопасно вполне...Можно для повышения эффективности сделать каналы, по которым воздух будет при выдохе дуть сверху на крыльчатку...Будет еще эффективнее мешать...Можно сделать лопасти не прямыми, а хитрой формы - для повышения КПД опять же...

Кстати, буржуины (особенно немцы и шведы) с большим удовольствием скупают ИДА-71у, и пользуют его с минимальными переделками, но при этом клапана и шланги не меняют....

Я про резиновые спросил, потому что у наших слюдяных малое проходное сечение.
Если ставить такие в предложенную схему, наверняка сильно увеличится сопротивление дыханию.
И так, 71-й с одним патроном, это на грани фола.

Любая механника - это работа легких. Не думаю, что идея реализуема в практическую конструкцию.

И с удалением конденсата не все ясно, написано что удаляется при выдохе из внутреннего мешка, но на мой взгляд большая его часть скапливаться должна во внешнем по двум причинам:
1.Он в 10 раз больше .
2.Стенки (в отличии от внутреннего) контактируют со средой (вода), температура которой находиться явно ниже температуры конденсации.
А внешний средств (судя по схеме) удаления конденсата не имеет, т.е он там может накапливаться и при положении головой вниз попасть в клапанную коробку.

А никто не задумывался о идее "подпора" в ребризере полузамкнутого цикла ? Т.е. небольшое избыточное давление на разнице расположения мешков вдоха-выдоха ?

Ну почему же, если на игольчатых подшипниках, то того потока воздуха, что пойдет из трубки выдоха - вполне достаточно. Принцип же не раскрутить выдохом крыльчатку, а просто заставить воздух сильнее двигаться внутри канистры. Т.е. она практически пассивна. Выдыхаем не для того, чтобы вентилятор крутился А просто выдыхаем - а воздух перемешивается внутри, а не проходит только в одну часть канистры. Плюс перегородки хитрые можно сделать.

Сопротивление увеличиться, и существенно... А польза - минимальна...

Почему же увеличится-то? Практически не увеличится! Польза - то что воздух будет завихрятся и тем самым будет несколько раз проходить через поглотитель...

Механику внутри лучше не иметь, тем более в среде с влажностью почти 100%.
Все это закиснет в момент. В этой конструкции и так механических элементов много.
Вообще говорят (Мухин), что это клон RB80.

Дык подшипники из нержавейки же...Или оно закиснет на парах воды соленой?

Александр, а что ГОСТ говорит про максимальный проскок. В описании работы КИП-8 проскочила цифра 2%-это допустимая величина?

Здравствуйте товарищи!
Куда это вы все рванули? Если бы не Листригон, я бы даже не заметил, что народ в новом месте тусуется!



Из схемы ни чего не понял (в виду хронического недосыпа последнего времени), однако понял, что придумана схема с кучей клапанов для двойного покачивания смеси в контуре через поглотитель. Зачем такие сложности? Давно применяется «маятниковая схема» дающая тот же результат:

ОТ "маятниковой" схемы почти все производители уже отказались...

Точно, и зачем голову ломать. Берем обыкновенный ИП и готово.
Небольшое уточнение. Валера, черную трубочку нарисуй подлиньше, и посчитай ее объем.
Добавь в нее 4% СО2 и соотнеси со средним циклом дыхания ( ок. 1 литра )

по поводу проскока 2%, взял здесь
http://www.raboservice.ru/shop/99/983/1011/element_1327.html
и здесь
http://supernicolass.narod.ru/topic314.htm

Из ГОСТ 6755-88 (весь не привожу, оч. большой, можно скачать из сети, но ссылка не сохранилась. )
«…..патрон с площадью поперечного сечения 94 см2 и высотой цилиндрической части (190±0,5) мм. В нижнюю и верхнюю части патрона вставляется (монтируется) сетка с ячейками диаметром (2,0±0,5) мм. В сетке, расположенной в загрузочном корце (вверху), имеется отверстие диаметром, равным диаметру горловины, для загрузки поглотителя….;»
Вроде похоже на РП-8. Почему такая разница в «проскоке» (0,5 и 2,0 %), затрудняюсь сказать. Видимо в массе ХПИ. По моему, РП-8 поменьше будет. Возможно, конструкторы КИП-8, подстраховались на случай возможных конфликтов с медициной и дали завышенную цифру. Такие вещи практиковались в старые времена. Интересно знать, какое время работы одного патрона по нормативным документам у пожарных.
Меня больше заботит то, что по всем, мне известным, справочникам для водолазных целей предельное содержание СО2 - 0,5 %.Если быть точным: «верхним безопасным пределом по СО2 для водолазов считается парциальное давление, равное 0,01 кгс/см2»Вот собственно откуда эта тема нарисовалась.

по времени работы пишут вот что:

Ссылка http://www.pozharka.ru/page_pid_176.aspx

Дальше написано:
"Время защитного действия, не менее 90-100 мин. "
Кроме того, это ТО завода-изготовителя, а есть еще ведомственные нормативные документы. А они наверняка жестче.
У нас, на флоте, нормы работы в ИПах в 1,5...2 раза меньше, чем обозначено в ТО.

Смущает вот еще какой момент.
Норма на 1 кг 100 литров CО2 (в том числе и на sofnolime , хотя у него емкость по поглощению выше ), патрон РП-8 примерно 1,6 кг (правда могу ошибится, там данных не нашел), т.е 160 литров. Выделение CО2 из организма 0,31 л/мин при легкой работе, и примерно 1 л/мин при тяжелой. Т.е если даже взять тяжелый случай 1 л/мин получается 160 минут, это более 2,5 часов.

Что-то слишком мало - обычно считается что легкая 0.8-1, а при тяжелой может и до трех дойти.
Но вообще надо бы проверить сколько реально получается на кислороднике.

Выход СО2 равен потреблению кислорода умноженному на 0,82 ( в литрах).
В покое и комфортных условиях человек потребляет 0,6 … 1 л/мин.
У меня 0,8…0,85.
При тяжелой работе потребление может достигать 2,5 … 3 л/мин.
Вот и вся арифметика. Откуда берется цифра 0,31, не знаю.
Наверное это очень маленький человек в очень теплой шубе.

Ссылку из которой взял не нашел (на работе осталась), но вот есть другая

адрес http://osnova.od.ua/library/vent-info35.php
Почему то такие величины приняты при расчете систем вентиляции в строительстве .
А вот здесь может будет интересны данные о действии СО2 ( это разговор про 2 %)


адрес http://www.antax.ru/library/compounds/compound-263.htm

Перекопал всю свою литературу по углекислому газу. Везде несколько разные цифры, поэтому привожу цитату из книги которой доверяю в наибольшей степени.
«Справочник специалиста аварийно-спасательной службы ВМФ» Том 3, 1968 г.
(подчеркнуто мной )
«Признаки отравления углекислым газом. При отравлении углекислым газом у водолаза появляется чувство жара, учащенное дыхание и сердцебиение, головная боль, шум в ушах, повышенная потливость и слюноотделение, тошнота и рвота. В зависимости от концентрации эти признаки могут быть выражены слабо или весьма сильно. При постепенном нарастании концентрации углекислого газа во вдыхаемой газовой смеси различают три стадии отравления углекислым газом.
Первая стадия отравления наступает при содержании углекислого газа 2—4% (по парциальному давлению, приведенному к условиям нормального давления). При этой концентрации углекислого газа во вдыхаемой газовой смеси у водолаза появляется глубокое дыхание (при сохранении обычной частоты дыхания), головная боль, легкое головокружение. При выполнении физической нагрузки эти явления усиливаются. На этой стадии отмечается также понижение умственной и физической работоспособности по сравнению с обычными условиями.
Вторая стадия отравления углекислым газом наступает при содержании его во вдыхаемой газовой смеси 4—6% (по парциальному давлению, приведенному к условиям нормального давления). При такой концентрации углекислого газа во вдыхаемой смеси у водолаза появляется резкая одышка с частым и глубоким дыханием, головная боль, головокружение, стук в висках, чувство жара во всем теле, покраснение лица, увеличенное слюноотделение, тошнота и рвота.
В таком состоянии водолаз не может выполнять физическую работу, так как при этом наступает помрачение или полная потеря сознания. Одышка бывает настолько сильная, что даже разговор по телефону становится затрудненным. У водолаза, несмотря на учащенное глубокое дыхание, появляется чувство недостатка воздуха.
При работе в инжекторно-регенеративном скафандре особенно неприятно появление рвоты. Рвотные массы могут попасть в окно инжектора и засорить его. Это приведет к еще большему накоплению углекислого газа в подшлемном пространстве.
При спусках в регенеративном водолазном снаряжении рвотные массы могут попасть в клапанную коробку и регенеративный патрон, что нарушит нормальную работу дыхательного аппарата и приведет к быстрому накоплению углекислого газа в дыхательном мешке.
Третья стадия отравления углекислым газом наступает при содержании его во вдыхаемой газовой смеси свыше 6 % (по парциальному давлению, приведенному к условиям нормального давления). На этой стадии отравления признаки, характерные для второй стадии, проявляются в большей степени. Кроме того, вследствие развивающегося торможения коры больших полушарий головного мозга у человека появляется апатия (безразличное состояние). Возникает мышечная слабость, дискоординация движений, выраженная синюшность лица (цианоз) и, наконец, наступает потеря сознания. Как результат возбуждения парасимпатического отдела нервной системы в это время наблюдается сильное слюноотделение и выраженное сужение зрачков. Наряду с этим при каждом вдохе возникают судороги в мышцах грудной клетки (экспираторные судороги), которые распространяются на мышцы всего тела. Если водолазу в таком состоянии отравления не будет своевременно оказана помощь, может наступить смерть.
При работе в вентилируемом и инжекторно-регенеративном снаряжении ввиду большого газового объема скафандра (60—80 л) концентрация углекислого газа нарастает постепенно. Поэтому отравляющее действие углекислого газа может проявляться по периодам, как это описано выше. В случае использования регенеративного водолазного снаряжения, в котором объем системы «аппарат — легкие» составляет всего -10—13 л, концентрация углекислого газа нарастает в течение нескольких минут, в связи с чем отчетливые признаки отравления углекислым газом появляются очень быстро, без последовательного нарастания по стадиям.»

Александр, в полнолицевых с ребризером была ещё одна грабля - накопление СО2 в "мертвом" пространстве маски. Поэтому Драгер и ещё пара делают маски с минимальным простр.