DIY zatvoreni sistem disanja. U uređaju sa zatvorenim ciklusom disanja. Rebreather poluzatvorenog ciklusa sa aktivnom hranom sa pripremom smjese tokom hranjenja

Ovo je uređaj koji pročišćava gas koji se koristi za disanje. Kiseonik potreban za disanje neprekidno teče (prisilno) u krug mešavine gasa. Ispušni plin ostaje u krugu: prolazi kroz jednosmjerni kanal i pročišćava se od CO2. Nakon prečišćavanja, gas se ponovo unosi u vreću za inhalaciju, a zatim se ciklus ponavlja.

Rebreather: nova tehnologija?

Jeste li znali da je prvi ronilački uređaj bio rebreather? Napravio ju je 1878. godine inženjer Fleuss i sastojao se od gumene maske spojene na vreću za disanje, koja je bila napunjena kisikom dopremljenim iz bakrenog cilindra; Ugljični dioksid je apsorbirao “filter”: isprepletena vlakna impregnirana kaustičnom potašom (kalijev karbonat). Godine 1915. Fleussovu ideju je pozajmio Sir Robert Davis kada je stvorio aparat za hitne uspone iz podmornica, koji je potom počeo da se proizvodi svuda svijet. Hans Hass je prvi podvodni fotograf koji je zaronio na rebreather.

ARO - (rebreather za kiseonik zatvorena petlja) porijeklom iz Italije, nastala je u periodu između I i II svjetskog rata. Godine 1933-34, talijanski vojni ronioci Teseo Tesei i Elios Toschi cijenili su neophodnost ovog uređaja u vojnim operacijama, napravljene su neke promjene na uređaju, te je počeo igrati prve violine u operacijama odreda Gamma i Maiali.

Nakon rata, ARO je koristila mornarica za obuku ronilaca.

ARO se i danas koristi za trening i za ronjenje na veoma velike dubine.

U međuvremenu, 1969. godine, kompanija Dra'ger razvija veoma aktuelne nitrox uređaje poluzatvorenog ciklusa i proizvodi FGT (ovaj uređaj još uvijek koriste mnogi vojni ronioci).

Kasnije je došao FGT III, heliox poluzatvorenog ciklusa za ronjenje do dubine do 200 metara.

U narednim godinama, Dra'ger je usavršio sistem kako bi osigurao kontinuirani protok i zauzeo vodeću poziciju u proizvodnji ovih komponenti.

Godine 1995. počeli su se proizvoditi prvi rebreatheri poluzatvorenog ciklusa za sport.

Danas postoje tri glavne vrste rebreathera - kisik, poluzatvoreni i zatvoreni uređaji.

Rebreathers za kiseonik

Ovaj tip uređaja koristi čisti kisik i potpuno je zatvoren. Istorija njihovog nastanka i upotrebe seže u 19. vek.Ove uređaje su aktivno koristili Hans Haas i njegova supruga Lota Haas, najpoznatiji podvodni istraživači i fotografi. Tokom rata ove uređaje su aktivno koristili podvodni diverzanti iz svih zemalja učesnica rata. Trenutno su podvrgnuti rebreatherima kiseonika manje promjene i koriste ih uglavnom pomorske snage. Uređaji ove vrste su najkompaktniji, jednostavniji u dizajnu i pouzdani. Obično sadrže jednu vreću za disanje, jedan kanister kiseonika i kanister hemijskog apsorbenta. Čisti kiseonik se doprema u vreću za disanje kroz poseban otvor na mlaznici određenom brzinom, ili periodično.Potom udišete kiseonik i izdahnete u kanister sode - gde se nastali ugljen dioksid apsorbuje i sve se ponovo vrti u krug. Bez elektronike, samo manometar.Najpoznatiji proizvodi ove klase su LAR-V njemačke kompanije draeger, Oxyng francuske kompanije spirotechnique, talijanski proizvodi OMG-a i naravno veliki broj sovjetskih uređaja - IPSA, IDA- 64, IDA-76, IDA-71 itd. .d. Glavni nedostatak ovih uređaja bio je i jeste ograničenje dubine - 6 metara.

Polu-zatvoreni rebreatheri

Ovi uređaji su podijeljeni u dvije vrste: aSCR - uređaji sa aktivni feed gas i pSCR - sa pasivnim napajanjem, respektivno.

aSCR- ovi uređaji su razvijeni pedesetih godina i koristili su ih, kao i uvek, vojska, uglavnom ronioci - saperi. Princip rada je izuzetno jednostavan. Cilindri se pune nitroksom (uglavnom), gas struji konstantnim protokom kroz specijalnu mlaznicu (draeger Dolphin, Ray) ili kroz podesivi igličasti ventil (Azimuth, Ubs-40) u vreću za inhalaciju, zatim u skladu s tim izdišete u kesu za izdisaj, zatim gas ulazi u kanister sa hemijskim apsorbentom i ponovo u kesu za udisanje. Prilikom ovih postupaka u pravilu nastaje višak plina koji se preko posebnog ventila uklanja u vodu.

aSCR– najpopularniji recirkulacijski uređaji na amaterskom tržištu danas. Jednostavni su, pouzdani i laki za učenje. Njihova glavna prednost je ušteda plina, upotreba mješavina nitroksa i niska razina buke. Uređaji, u osnovnoj konfiguraciji, nemaju nikakvu elektroniku i preporučeni temperaturni uslovi rad od -1 do +35 stepeni, što je takođe prednost. Nedostaci su ograničena dubina, nedostatak prednosti u dekompresijskim režimima i velika razlika između gasa u bocama i gasa u disajnom krugu, što treba uzeti u obzir pri planiranju. Što je fizička aktivnost veća, razlika je veća i može varirati od 5 do 20%.

Najpoznatiji modeli Mix-55 , Mikseri 78(Francuska) Aromix OMG(Italija), Dräger FGT I(Njemačka) AKA – 60(Rusija). Najpoznatiji modeli za amatersko tržište su Dräger Dolphin(Njemačka) Draeger Ray(Njemačka) – ukinut. Fieno(Japan) – ukinut. Azimuth Pro(Italija) UBS-40(Italija) - još uvijek u proizvodnji.

pSCR- razlikuju se od aSCRčinjenica da se plin ne dovodi kroz mlaznicu, već kroz standardni regulator u skladu s minutnom potrošnjom mješavine ronioca. Kao rezultat direktnog prinudnog dodavanja gasa, sastav stvarne respiratorne mešavine u kolu pasivnog sistema je konstantniji od sastava uređaja sa aktivnim snabdevanjem gasom i ne menja se značajno sa promenama fizičke aktivnosti.

Od uređaja pasivni tip vezano za RMV vrijednost, planiranje ronjenja je olakšano.

Glavni nedostatak ovih uređaja je povećana otpornost na udisaj i izdisaj, jer se vreća za disanje nalazi u lumbalnoj regiji. (misli se na Halcyon uređaje i njegove klonove - Ron, SF-1, itd.). Zanimljiv razvoj u ovom pravcu je uređaj K2-advantage (ima vreću za disanje na grudima).

Uređaji ovog tipa nisu rasprostranjeni i nisu certificirani u Europi.

Zatvoreni rebreatheri

Dijeli se na eCCR i mCCR.

eCCR– ova vrsta uređaja je najkompleksnija, najnaprednija i, shodno tome, najskuplja.

Cijena proizvoda kreće se od 9 do 14 hiljada dolara. Ovo su najtiši uređaji, ali njihova najvažnija prednost je mogućnost održavanja konstantnosti parcijalni pritisak kiseonik, zbog toga dolazi do efikasne i brze dekompresije, a takođe se povećavaju granice bez dekompresije. U pravilu, uređaj koristi dva cilindra - jedan s kisikom, drugi s razrjeđivačem (zrak, trimix, heliox). Rebreather koristi elektroniku za praćenje parcijalnog tlaka kisika i za opskrbu kisikom u krug prema potrebi kroz elektromagnetni ventil. U principu, to je sve; uređaji se razlikuju po nijansama - broju senzora kisika, lokaciji vreća za disanje, prisutnosti ugrađenih mjerača dekompresije itd. Najpoznatiji i najpopularniji uređaji ovog tipa su Inspiration Vision (Engleska), Megalodon (SAD). Trenutno se na tržištu pojavilo dosta elektronskih uređaja. zatvorenog tipa– Optima (SAD), Sentinel (Engleska), Voyager (Italija) itd. Ali lideri su ostali isti.

Najvažnije je da eCCR zahtijevaju poštovanje, povećanu pažnju i vrlo dobru obuku. Spuštanja na zatvorenim spravama zahtijevaju više discipline i odgovornosti, stoga bi njihovi korisnici trebali biti ljudi koji redovno rone i dobro su upoznati sa specifičnostima rebreathera. Kada radite sa CCR-om, postoji povećan rizik od hipoksije ili hiperoksije.

mCCR- razlikuju se od elektronskih uređaja po tome što se kiseonik ne dovodi u kolo preko solenoida na komandu računara, već stalno struji kroz mlaznicu (skoro kao u SCR-u ili u jednostavnom uređaju za kiseonik), ali se dovodi u manjoj količini nego što je potrebno ljudskom organizmu, tj. negde 0,6-0,7 l/min. Elektronika je prisutna za praćenje vrijednosti po2. Nedostatak kiseonika se snabdeva ručno. Kako to kod nas obično biva, ono što ne zadržimo, izgubimo kroz suze. Stranci su uzeli naše IDA-71 i od njih napravili mCCR. Danas su najpopularniji uređaji ovog tipa KISS (Kanada), rEVO (Belgija), Submatix (Nemačka), Pelagian (Tajland).

Cijene se kreću od 5 do 8 hiljada dolara.

Uređaj ispunjava zahtjeve GOST R 53256-2009. Autonomno Mašina za pomoć pri disanju zatvoreni ciklus, koji radi na komprimovanom kiseoniku sa viškom podmaske pritiska, dizajniran da zaštiti respiratorni sistem i ljudski vid tokom dugotrajne upotrebe u zadimljenom ili toksičnom gasnom okruženju. Koristi se u operacijama spašavanja u rudnicima, požarima, u zatvorenim prostorima, prilikom spašavanja u tunelima i pri radu sa opasnim materijama.

Sve modifikacije AP "Alpha" izrađene su u obliku ruksaka, čije se opterećenje, kada se nosi, raspoređuje na ramena i bokove. Uređaj je opremljen manometrom koji pokazuje preostalu količinu kiseonika i proizvodi dva vizuelna alarma i jedan zvučni signal, koji pokazuje stanje sistema.

Sistem zatvorene petlje reciklira izdahnuti vazduh, eliminiše ugljen-dioksid, zamenjuje potrošeni kiseonik, apsorbuje kondenzaciju i hladi udahnuti i izdahnuti vazduh.

Prekomjerni pritisak osigurava da unutrašnji pritisak ispod maske bude nešto veći od vanjskog pritiska atmosferski pritisak. Time se obezbeđuje 100% zaštita disajnih organa i vida od spoljašnje atmosfere koja ulazi ispod maske.

Enciklopedijski YouTube

1 / 5

✪ Dižemo u vazduh RP-4 | Hajde da napravimo veliki bum

✪ Donjecka fabrika opreme za spasavanje mina

✪ rastavljanje respiratora R-30, R-34

✪ Deutscher Sauerstoff Selbstretter SAR 30 recenzija (njemački)

✪ Obavještajni intervju: Jurij Bičkov o radu vatrogasca

Titlovi

Rebreathers zatvorenog kruga

Oxygen Rebreather zatvorenog kruga - O2-CCR

Ovo je predak rebreathera općenito. Prvi takav aparat kreirao je i koristio britanski pronalazač Henry Fluss sredinom 19. vijeka dok je radio u poplavljenom rudniku. Rebreather zatvorenog ciklusa ima sve glavne dijelove tipične za bilo koju vrstu rebreathera: vreću za disanje, kanister s kemijskim apsorbentom, crijeva za disanje s kutijom ventila, premosni ventil (ručni ili automatski), ventil za odzračivanje i cilindar sa reduktorom visokog pritiska. Princip rada je sljedeći: kisik iz vreće za disanje ulazi kroz nepovratni ventil u pluća ronioca, odatle, preko drugog nepovratnog ventila, kisik i ugljični dioksid koji nastaju tijekom disanja ulaze u kemijski apsorbirajući kanister, gdje ugljik dioksid se vezuje kaustičnom sodom, a preostali kiseonik se vraća u vreću za disanje. Kiseonik, zamjenjujući onaj koji potroši ronilac, dovodi se u vreću za disanje kroz kalibriranu mlaznicu brzinom od približno 1 - 1,5 litara u minuti ili ga ronilac dodaje pomoću ručnog ventila. Tokom ronjenja, kompresija vreće za disanje se kompenzira ili radom automatskog premosnog ventila ili ručnim ventilom kojim upravlja sam ronilac. Treba napomenuti da, uprkos nazivu "zatvoreno", svaki rebreather sa zatvorenim krugom oslobađa mjehuriće plina za disanje kroz ventil za izdisaj tokom uspona. Da biste se riješili mjehurića, na ventile za nagrizanje ugrađuju se kapice od fine mreže ili pjenaste gume. Ovaj jednostavan uređaj je veoma efikasan i smanjuje prečnik mehurića na 0,5 mm. Takvi se mjehurići potpuno otapaju u vodi nakon samo pola metra i ne razotkrivaju ronioca na površini.

Ograničenja koja su svojstvena rebreatherima zatvorenog ciklusa kisika prvenstveno su posljedica činjenice da ovi uređaji koriste čisti kisik, čiji je parcijalni tlak ograničavajući faktor u dubini uranjanja. Tako u sistemima sportske (rekreativne i tehničke) obuke ova granica iznosi 1,6 ata, što ograničava dubinu ronjenja na 6 metara u toploj vodi uz minimalnu fizičku aktivnost. U njemačkoj mornarici ova granica je 8 metara, au mornarici SSSR-a - 22 metra.

Rebreather zatvorenog kruga s ručnim dovodom kisika - mCCR ili KISS

Ovaj sistem se naziva i K.I.S.S. (Keep It Simple Stupid) i izumio ga je Kanađanin Gordon Smith. Ovo je rebreather zatvorenog ciklusa s pripremom smjese u letu (selfmixer), ali u najjednostavnijem mogućem dizajnu. Princip rada uređaja je da se koriste 2 plina. Prvi, koji se naziva diluent, se automatski ili ručno dovodi u vreću za disanje aparata kroz plućni ventil ili bajpas ventil, kako bi se kompenzirala kompresija vreće za disanje tokom potapanja. Drugi gas (kiseonik) se dovodi u vreću za disanje kroz kalibriranu mlaznicu sa konstantna brzina, međutim, manja od stope potrošnje kisika od strane ronioca (otprilike 0,8-1,0 litara u minuti). Prilikom ronjenja, ronilac mora sam pratiti parcijalni tlak kisika u vreći za disanje prema očitanjima elektrolitičkih senzora parcijalnog tlaka kisika i dodati kisik koji nedostaje pomoću ventila za ručno dovod. U praksi to izgleda ovako: prije ronjenja, ronilac dodaje određenu količinu kisika u vreću za disanje, podešavajući potrebni parcijalni tlak kisika pomoću senzora (unutar 0,4-0,7 ata). Tokom ronjenja, kako bi se kompenzirala dubina, u vreću za disanje se automatski ili ručno dodaje plin za razrjeđivanje, smanjujući koncentraciju kisika u vreći, ali parcijalni tlak kisika i dalje ostaje relativno stabilan zbog povećanja tlaka u vodenom stupcu. Kada je dostigao planiranu dubinu, ronilac koristi ručni ventil za podešavanje parcijalnog pritiska kiseonika (obično 1,3) i radi na tlu, prateći očitavanja senzora parcijalnog pritiska kiseonika svakih 10-15 minuta i dodajući kiseonik, ako je potrebno, za održavanje potrebnog parcijalnog pritiska. Tipično, u roku od 10-15 minuta, parcijalni pritisak kiseonika se smanjuje za 0,2-0,5 ata, zavisno od fizička aktivnost.

Ne samo zrak, već i trimix ili heliox se može koristiti kao plin za razrjeđivanje, što omogućava ronjenje s takvim uređajem do vrlo pristojnih dubina, međutim, relativna varijabilnost parcijalnog tlaka kisika u krugu za disanje otežava precizno izračunavanje dekompresija. Obično, s uređajima koji imaju samo indikaciju parcijalnog tlaka kisika u krugu, oni zaranjaju ne dublje od 40 metara. Ako je kompjuter spojen na kolo, sposoban da prati parcijalni pritisak kisika u krugu i izračuna dekompresiju u letu, tada se dubina ronjenja može povećati. Najdubljim zaronom s uređajem ove vrste može se smatrati zaron Matthiasa Pfizera, koji je zaronio na 160 (sto šezdeset) metara u Hurgadi. Pored senzora parcijalnog pritiska kiseonika, Mathias je koristio i kompjuter VR-3 sa senzorom kiseonika, koji je pratio parcijalni pritisak kiseonika u smeši i računao dekompresiju uzimajući u obzir sve promene u gasu za disanje.

Postoji veliki broj konverzija komercijalnih, vojnih i sportskih rebreathera na K.I.S.S. sistem, ali sve je to, naravno, nezvanično i na ličnu odgovornost ronioca koji ih pretvara i koristi.

Elektronski kontrolirani rebreather zatvorenog kruga - eCCR

Zapravo, pravi rebreather zatvorenog ciklusa (elektronski kontrolirani selfmixer). Prvi takav uređaj u istoriji izumio je Walter Starck i nazvan je Electrolung. Princip rada je da se plin za razrjeđivanje (vazduh ili trimix ili heliox) napaja ručnim ili automatskim premosnim ventilom kako bi se kompenzirala kompresija vreće za disanje tijekom ronjenja, a kisik se opskrbljuje pomoću mikroprocesorski kontroliranog elektromagnetnog ventila. Mikroprocesor ispituje 3 senzora kisika, upoređuje njihova očitanja i, usrednjavajući dva najbliža, daje signal magnetskom ventilu. Očitavanja trećeg senzora, koja se najviše razlikuju od druga dva, se zanemaruju. Obično se elektromagnetni ventil aktivira svakih 3-6 sekundi, ovisno o potrošnji kisika ronioca.

Ronjenje izgleda otprilike ovako: ronilac u mikroprocesor unosi dvije vrijednosti parcijalnog tlaka kisika koje će elektronika održavati različite faze roni. Obično je to 0,7 ata za izlazak sa površine na radnu dubinu i 1,3 ata za boravak na dubini, dekompresiju i uspon do 3 metra. Prebacivanje se vrši pomoću prekidača na konzoli rebreathera. Tokom ronjenja, ronilac mora pratiti rad mikroprocesora radi identifikacije mogući problemi sa elektronikom i senzorima.

Strukturno, elektronski kontrolirani rebreatheri zatvorenog ciklusa praktično nemaju ograničenja u dubini, a stvarna dubina na kojoj se mogu koristiti uglavnom je određena greškom senzora kisika i snagom kućišta mikroprocesora. Obično je maksimalna dubina 150-200 metara. Elektronski rebreatheri zatvorenog ciklusa nemaju drugih ograničenja. Glavni nedostatak ovih rebreathera, koji značajno ograničava njihovu distribuciju, je visoka cijena samog uređaja i potrošnog materijala. Važno je zapamtiti da konvencionalni kompjuteri i stolovi za dekompresiju nisu prikladni za ronjenje s elektronskim rebreatherima, budući da parcijalni tlak kisika ostaje konstantan tijekom gotovo cijelog ronjenja. Kod rebreathera ovog tipa moraju se koristiti ili posebni kompjuteri (VR-3, VRX, Shearwater Predator, DiveRite NitekX, HS Explorer) ili se zaron mora unaprijed izračunati pomoću programa kao što su Z-Plan ili V-Planer na osnovu minimalni mogući parcijalni pritisak kiseonika (u ovom slučaju potrebno je vrlo striktno obezbediti da vrednost parcijalnog pritiska ne padne ispod izračunate vrednosti, inače se rizik od dobijanja DCS višestruko povećava). Oba programa se preporučuju za upotrebu od strane proizvođača i kreatora svih elektronskih rebreathera.

Rebreathers poluzatvorenog ciklusa

Rebreather poluzatvorenog ciklusa sa aktivnim napajanjem - aSCR

Ovo je najčešći tip rebreathera u sportskom ronjenju. Princip njegovog rada je da se EANx Nitrox mješavina za disanje unosi u vreću za disanje konstantnom brzinom kroz kalibriranu mlaznicu. Brzina hrane ovisi samo o koncentraciji kisika u smjesi, ali ne ovisi o dubini uranjanja i fizičkoj aktivnosti. Dakle, koncentracija kiseonika u disajnom krugu ostaje konstantna tokom stalne fizičke aktivnosti. Očigledno, kod ove metode opskrbe plinom za disanje, pojavljuje se višak plina koji se uklanja u vodu kroz ventil za nagrizanje. Kao rezultat toga, rebreather poluzatvorenog ciklusa oslobađa nekoliko mjehurića mješavine za disanje ne samo pri izronu, već i pri svakom izdisaju ronioca. Otprilike 1/5 izdahnutog gasa se oslobađa. Da bi se povećala tajnost, na ventile za odzračivanje mogu se ugraditi kapice za deflektore, slične onima koje se koriste u rebreatherima za kisik zatvorenog ciklusa.

Ovisno o koncentraciji kisika u EANx (Nitrox) mješavini za disanje, brzina protoka može varirati od 7 do 17 litara u minuti, tako da vrijeme provedeno na dubini kada se koristi rebreather poluzatvorenog ciklusa ovisi o zapremini plina za disanje. cilindar. Dubina uranjanja je ograničena parcijalnim pritiskom kiseonika u vrećici za disanje (ne bi trebalo da prelazi 1,6 ata) i podešenim pritiskom reduktora. Činjenica je da protok plina kroz kalibriranu mlaznicu ima nadzvučnu brzinu, što omogućava održavanje protoka konstantnim sve dok postavljeni tlak reduktora prelazi tlak okruženje dva ili više puta.

Rebreather poluzatvorenog ciklusa pasivnog napajanja - pSCR

Princip rada uređaja je da se dio izdahnutog plina nasilno pušta u vodu (obično 1/7 do 1/5 udahnutog volumena), a volumen vreće za disanje je očigledno manji od volumena ronioca. pluća. Zbog toga, za svaki udisaj, svježi dio plina za disanje se dovodi kroz ventil plućnog zahtjeva u krug za disanje. Ovaj princip vam omogućava da koristite bilo koje plinove osim zraka kao mješavinu za disanje i vrlo precizno održavate parcijalni tlak kisika u disajnom krugu, bez obzira na fizičku aktivnost i dubinu. Budući da se opskrba plinom za disanje vrši samo na inspiraciju, a ne stalno, kao što je slučaj sa rebreatherima s aktivnim dovodom, rebreather poluzatvorenog ciklusa s pasivnim dovodom ograničen je u dubinu samo parcijalnim pritiskom kisika u krug disanja. Značajna negativna točka u dizajnu rebreathera poluzatvorenog ciklusa s pasivnim napajanjem je to što se automatizacija aktivira respiratornim pokretima ronioca, što znači da je težina disanja očito veća nego na drugim vrstama uređaja. Podvodni speleolozi i sljedbenici DIR učenja u ronjenju preferiraju uređaje koji koriste sličan princip rada.

Mehanički samomikser - mSCR

Vrlo rijedak dizajn rebreather poluzatvorenog ciklusa. Prvi takav uređaj kreirao je i testirao Drägerwerk 1914. godine. Princip rada je sljedeći: postoje 2 plina (kiseonik i diluent), koji se dovode kroz kalibrirane mlaznice u vreću za disanje, kao u poluzatvorenom ciklusu rebreathera sa aktivnim napajanjem. Štaviše, kiseonik se dovodi konstantnom zapreminskom brzinom, kao u zatvorenom rebreatheru sa ručnim dovodom, a razblaživač ulazi kroz mlaznicu podzvučnom brzinom protoka, a količina dovedenog razblaživača raste sa povećanjem dubine. Kompenzacija kompresije vreće za disanje vrši se dovodom diluenta kroz automatski premosni ventil, a višak smjese za disanje se ispušta u vodu na isti način kao u slučaju rebreathera poluzatvorenog ciklusa s aktivnim dovodom. Dakle, samo zbog promjene pritiska vode tokom ronjenja, mijenjaju se parametri mješavine za disanje, i to u smjeru smanjenja koncentracije kisika sa povećanjem dubine. Mehanički samomikseri imaju tendenciju da mijenjaju koncentraciju kisika u vrećici za disanje kada se promijeni fizička aktivnost, a to je direktna posljedica činjenice da je njihov princip rada vrlo sličan principu na kojem su izgrađeni poluzatvoreni rebreatheri s aktivnim napajanjem. .

Ograničenja dubine za mehanički samomikser su ista kao i za rebreather poluzatvorenog ciklusa s aktivnim napajanjem, s tim da samo podešeni tlak reduktora kisika mora premašiti tlak okoline za 2 ili više puta. Vremenski, samomikser je uglavnom ograničen zapreminom gasa za razblaživanje, čija se brzina dovoda povećava sa dubinom. Air, Trimix i HeliOx mogu se koristiti kao plinovi za razrjeđivanje.

Rebreather poluzatvorenog ciklusa sa aktivnom hranom sa pripremom smjese tokom hranjenja

Vrlo rijedak dizajn rebreathera poluzatvorenog ciklusa. Ovaj tip rebreathera po svom principu rada potpuno je sličan rebreatheru poluzatvorenog ciklusa sa aktivnim napajanjem, samo što se respiratorna smjesa ne priprema unaprijed, već tokom rada rebreathera. Princip rada je sljedeći: postoje 2 plina (kiseonik i diluent) koji se putem kalibriranih mlaznica dovode u vreću za disanje, baš kao u poluzatvorenom ciklusu rebreathera sa aktivnim napajanjem. Snabdijevanje kisikom i razblaživačem odvija se konstantnom brzinom, bez obzira na dubinu, dok se plinovi miješaju u vreći za disanje. U zavisnosti od količine kiseonika i razblaživača, dobijamo gas koji nam je potreban. Ovaj tip rebreather ima sve nedostatke poluzatvorenog tipa rebreather sa aktivnim napajanjem; osim toga, složeniji je u dizajnu i zahtijeva najmanje dva plinska cilindra (dok za normalan rad aSCR zahtijeva samo jednu plinsku bocu). Prednost rebreathera ovog tipa je u tome što nema potrebe za prethodnom pripremanjem mješavine za disanje i moguće je podesiti željeni plin u krugu (podešavanjem brzine protoka O2 i diluenta) bez promjene izvornih plinova, ali samo njihov odnos. Mogu se koristiti sljedeći plinovi za razrjeđivanje: zrak, Trimix i HeliOx.

Regenerativni rebreatheri

Regenerativni rebreatheri mogu raditi koristeći zatvorene i poluzatvorene obrasce disanja. Njihova glavna razlika je u tome što se osim (umjesto) uobičajenog apsorbera ugljičnog dioksida koristi regenerativna tvar: O3 (o-tri), ERW ili OKCh-3 stvorena na bazi natrijevog peroksida. Regenerativna supstanca je sposobna ne samo apsorbirati ugljični dioksid, već i oslobađati kisik. Princip rada regenerativnog rebreathera je da se potrošnja kisika ronioca nadoknađuje ne samo dovodom svježe smjese za disanje iz cilindra, već i oslobađanjem kisika iz regenerativne tvari.

Klasični predstavnici regenerativnih rebreathera uključuju uređaje IDA-59, IDA-71, IDA-72, IDA-75, IDA-85.

Zasebno, kao najuspješniji dizajn, mogu se primijetiti uređaji tipa IDA-71, koji se još uvijek koriste u jedinicama borbenih plivača i izviđačkih ronilaca. Dizajn uređaja i princip njegovog rada su jednostavni i pristupačni. Kada se pravilno koristi, vrlo je pouzdan. Unatoč svojoj "časne" starosti (u principu, uređaj se smatra moralno zastarjelim), smatra se najuspješnijim dizajnom uređaja ovog tipa i proizvodi se i danas (postrojenje "Respirator"). Uređaji IDA-75 i IDA-85 proizvedeni su u probnoj seriji, ali zbog raspada SSSR-a nikada nisu ušli u proizvodnju. Nakon raspada SSSR-a projektantski biroi sve dok nisu izmislili uređaj superiorniji po svojim karakteristikama od IDA-71.

Prilikom spuštanja u uređajima zatvorenog kruga koji koriste čisti kisik, načini dekompresije se ne koriste. Prema pravilima mornaričke ronilačke službe, spuštanja uz korištenje čistog kisika dopuštena su do dubine do 20 metara. Kada se koriste mješavine tipa AKS i AAKS, dozvoljena su spuštanja bez dekompresije do dubine do 40 metara - u aparatu IDA-71 i do 60 metara u aparatu IDA-75 i IDA-85. Maksimalno dozvoljeno vrijeme bez dekompresije na ovim dubinama je 30 minuta. Ako je navedeno vrijeme zadržavanja prekoračeno, izlazak se vrši u skladu sa režimom dekompresije.

Rebreather je recirkulirajući aparat za disanje, odnosno uređaj u kojem se, za razliku od ronilačke opreme (SCUBA), pri izdisaju respiratorna smjesa ne uklanja u potpunosti u vodu ili se ne uklanja u potpunosti. Umjesto toga, istrošena smjesa se obrađuje tako da se može ponovno udahnuti (ponovno disati). Za ovo vam je potrebno uklonite ugljični dioksid iz smjese(ugljični dioksid) i dodati kiseonik u smešu.
Prvi zadatak se rješava na isti način u svim rebreatherima - uvijek sadrže spremnik (apsorpcioni kanister) uključen u krug disanja, koji je napunjen kemijskom tvari koja aktivno apsorbira ugljični dioksid.
Drugi zadatak - dodavanje kisika u smjesu - rješava se u razne vrste rebreathers na različite načine. Pogledajmo ovo izbliza...

Koje vrste rebreathera postoje?

Svi rebreatheri prema principu rada mogu se podijeliti u dvije velike grupe: polu-zatvorena I potpuno zatvoren.
IN zatvoreno U rebreatherima (CCR - Closed Circuit Rebreathers), izdahnuta smjesa se potpuno obrađuje i nakon uklanjanja ugljičnog dioksida dodaje joj se čisti kisik. To ne znači da se mješavina u ovim vrstama rebreathera uopće ne ugravira u vodu, već se ne ugrađuje kada plivate na konstantnoj dubini. Prilikom uspinjanja, odnosno kada se vanjski pritisak smanji, smjesa za disanje se širi i njen višak se uklanja u vodu kroz ispušni ventil.
Polu-zatvorena rebreathers (SCR - Semi Closed Rebreathers) razlikuju se od zatvorenih po tome što se mješavina uklanja iz disajnog kruga čak i kada plivate na konstantnoj dubini, ali količina uklonjene mješavine je mnogo manja od one u konvencionalnom rezervoaru za ronjenje. Uklanjanje dijela mješavine je neophodno jer se za održavanje potrebnog nivoa kisika u smjesi za disanje ovdje ne koristi čisti kisik, već mješavine za umjetno disanje kao što su Nitrox, Trimix i Heliox. Stoga je potrebno ukloniti višak neutralnih plinova: dušika i helijuma.
Zauzvrat, i zatvoreni i poluzatvoreni rebreatheri mogu biti nekoliko tipova prema principu koji podržava optimalan sastav mješavina za disanje.
zatvoreno:
1) Rebreathers za kiseonik(CCOR - Closed Circuit Oxygen Rebreather) rade na čistom kiseoniku, tj. ronilac udiše čisti kiseonik bez ikakvih primesa neutralnih gasova. Ovaj princip pojednostavljuje dizajn i smanjuje veličinu, ali uvodi i vlastita ograničenja. Vi i ja znamo da kiseonik postaje toksičan kada se parcijalni pritisak poveća iznad 0,5 bara. U ovom slučaju, toksičnost se manifestuje u dva oblika: plućnom (izračunato u OTU – jedinicama tolerancije na kiseonik) i konvulzivnom (izračunato dejstvom na centralni nervni sistem CNS – centralni nervni sistem). Maksimalni sigurni parcijalni pritisak kiseonika za ronioce se smatra 1,6 bara (obično 1,4 za duge ekspozicije) i samo u hitnim slučajevima je dozvoljeno da se nakratko poveća na 2,0 bara (3,0 u francuskoj i ruskoj mornarici). S obzirom na to da je još uvijek ostalo nešto neutralnog plina u krugu za disanje uređaja, maksimalna dubina ronjenje u takvim uređajima ograničeno je na 7 metara (10 metara u hitnim slučajevima).
Još jedan negativan faktor djelovanja čistog kisika je to što on "hrani" sve manifestacije karijesa ili drugih bolesti usne šupljine. Stoga, prilikom korištenja ovakvih uređaja, ne zaboravite redovito posjećivati ​​stomatologa (što se, inače, preporučuje svim roniocima) i nećete imati problema sa zubima.
Hvala za male veličine, veliku autonomiju i, što je najvažnije, odsustvo izdahnutih mjehurića, ovakvi uređaji su vrlo popularni među vojnim i podvodnim biolozima.
Većina poznatih predstavnika ovog tipa: Draeger LAR VI i OMG Castoro C-96.
2) Rebreri za kiseonik sa hemijskom regeneracijom smeše za disanje(CCCR - Chemical Rebreather zatvorenog kruga). Dizajnom su slični rebreatherima prethodnog tipa, ali se razlikuju po principu obnavljanja sadržaja kisika u smjesi. Činjenica je da su, za razliku od apsorpcione tvari, koja jednostavno apsorbira ugljični dioksid, kanisteri takvih uređaja napunjeni regenerirajućom tvari, koja pri apsorpciji 1 litre ugljičnog dioksida oslobađa približno 1 litru kisika.
Unatoč svojoj maloj veličini, takvi uređaji imaju fantastičnu autonomiju. Na primjer, prilikom korištenja tipičan predstavnik Ova grupa sovjetskog aparata IDA-71 uspjela je 6 plivati ​​pod vodom!!! sati.
Nažalost, regenerativna supstanca je vrlo hirovita za upotrebu. Kada voda uđe u apsorpcioni kanister, oslobađa se lužina nalik pjeni, što rezultira istim "kaustičnim koktelom" koji se koristi za plašenje ronilaca kada se govori o rebreatherima (ovo je jedan od najčešćih mitova). Ovaj "koktel" može uvelike oštetiti roničeva usta, grkljan, dušnik, pa čak i pluća. Obična upijajuća tvar se ponaša mnogo mirnije. Da, lužina se oslobađa kada je mokra, ali bez burne reakcije, protok vode možete odrediti bez kušanja smjese, već jednostavno po otežanom disanju.
Ovu vrstu uređaja koristila je samo vojska i to samo u dvije zemlje - SSSR-u i Francuskoj. Sada, zbog složenosti rukovanja regenerativnim supstancama, ova vrsta uređaja postaje stvar prošlosti.
3) Rebreathers koji koriste mješavine za disanje s elektronskom kontrolom(CCMGR - Rebreather zatvorenog kruga miješanog plina). Kao što ime govori, ovaj tip rebreathera ima elektronski sistem kontrola, koja uključuje senzor parcijalnog pritiska kiseonika, elektronsko kolo koje analizira sadržaj kiseonika u smeši i signalizira električnom ventilu da doda čisti kiseonik u krug disanja do optimalnog nivoa. Prednosti takve sheme su jasne: sposobnost rada s mješavinama plina (a ne čistim kisikom) i, kao rezultat toga, ronjenja na gotovo bilo koju dubinu, uvijek optimalan parcijalni pritisak kisika na bilo kojoj dubini, odsustvo mjehurića pri plivanju, maksimalna moguća ušteda gasa za disanje i veća autonomija. S druge strane, to je složen dizajn sa mogućnošću elektronskog kvara, težak i skup za održavanje. Senzori koji rade na elektrohemijskom principu imaju ograničen radni vek kada visoka cijena i obično zahtijevaju zamjenu najmanje jednom godišnje.
Najpoznatiji predstavnici tipa: Buddy Inspiration, CIS Lunar.
4) Rebreathers koji koriste mješavine za disanje sa poluautomatskom kontrolom(KISS rebreather). Oni se razlikuju od prethodnog tipa po tome što su senzori i elektronsko kolo Oni samo prate parcijalni pritisak kiseonika, a sam ronilac po potrebi dodaje kiseonik u disajni krug.
Najkompetentniji dizajn ovog tipa uređaja omogućava automatsku konstantnu opskrbu kisikom kroz mlaznicu u količinama manjim od potrebnih roniocu, a ronilac dodaje kisik samo za održavanje optimalnog nivoa parcijalnog tlaka. U ovom slučaju, broj ručnih manipulacija s uređajem je s jedne strane uvelike smanjen, a s druge strane, jedna od točaka kvara - elektromagnetni ventil - je odsutna.
Poluzatvoreno:
1) Sa aktivnim dovodom smjese za disanje(CMF SCR - Poluzatvoreni rebreathers sa konstantnim protokom mase). Kod ovih uređaja, kada se otvori ventil cilindra koji sadrži smjesu za disanje, ona počinje kontinuirano strujati kroz kalibriranu mlaznicu u krug za disanje. Parcijalni pritisak kiseonika održava se uklanjanjem potpuno iste (!!!) količine otpadne mešavine u vodu. Brzina snabdijevanja svježom mješavinom (litara u minuti) ovisi o tome propusni opseg mlaznica i odabire se ovisno o dubini uranjanja i sastavu smjese za disanje.
Atraktivne karakteristike korištenja ovog tipa rebreathera su jednostavnost dizajna, lakoća proračuna i lakoća održavanja. Trajanje ronjenja (prema rezervama smjese za disanje) praktički ne ovisi o dubini, jer se na svim dubinama potrošnja mješavine iz cilindra vrlo malo mijenja, s druge strane, parcijalni tlak kisika u Krug disanja je vrlo jak (čak i više nego kod konvencionalne opreme za ronjenje!!!) zavisi od dva faktora: dubine ronjenja i fizičke aktivnosti ronioca (tj. potrošnje kiseonika).
Najpoznatiji predstavnici tipa: Draeger Dolphin i Ray, OMG Azimuth.
2) Sa pasivnim snabdevanjem smešom za disanje(PA SCR - Pasivni dodatak poluzatvoreni rebreather). Kod ovog tipa rebreathera, parcijalni pritisak kiseonika se takođe održava nagrizanjem dela istrošene smeše u vodu, ali (!!!) količina smeše koja je jasno utvrđena dizajnom se uklanja iz kruga disanja sa svakim izdisajem (!!!) obično od 8 do 25% volumena izdisaja). Umjesto izvađene iz cilindra, unosi se jednaka količina svježe respiratorne smjese. Poznato je da je brzina disanja direktno povezana s potrošnjom kisika ronioca, pa parcijalni tlak u disajnom krugu takvih uređaja praktički ne ovisi o potrošnji kisika i ovisi samo o dubini ronjenja (isto kao kod konvencionalna oprema za ronjenje). Pojednostavljeno, možemo reći da prilikom plivanja s ovom vrstom rebreathera, ronilac koristi sve proračune povezane s korištenjem mješavine plina u konvencionalnoj opremi za ronjenje, ali sa sobom nosi zalihu plina koja je 4-10 puta ( ovisno o koeficijentu odzračivanja) veći od stvarne zapremine cilindra.
Najpoznatiji predstavnici tipa: Halcyon RB-80, K-2 Advantage, DC-55.

Kako funkcionišu rebreatheri?

Svi rebreatheri, bez izuzetka, složeniji su od rezervoara za ronjenje. To je razumljivo, jer je njihov princip rada složeniji. Međutim, svi oni imaju sličnosti karakteristike dizajna, koji im omogućavaju rad.
Prvo, za razliku od opreme za ronjenje, gdje je jedno crijevo koje ide od cilindra do usnika odavno postalo norma, rebreather koristi dva creva- jedan za dovod smjese u nastavak za usta, drugi za vraćanje smjese u krug za disanje.
S obzirom da se respiratorna smjesa ne izdiše u vodu, već se vraća, potrebna vam je posuda u koju se može vratiti. Osim toga, smjesa za disanje u ovoj posudi mora imati isti pritisak kao i okolna voda. Stoga, svaki rebreather ima jedan ili dva vreća za disanje(vreća za disanje) iz koje ronilac udiše i izdiše gasnu mešavinu pod pritiskom jednakim pritisku okoline. Vreće mogu biti meke ili polukrute (na poluzatvorenim rebreatherima sa pasivnim napajanjem).
Za čišćenje smjese od ugljičnog dioksida, svi rebreatheri imaju kanister, u koji se sipa hemijski apsorbent.
Kao što je gore spomenuto, upijajuća tvar zaista ne voli da voda ulazi u kanister. Stoga većina rebreathera ima u svom dizajnu vodene zamke ili hidrofobne membrane. Svrha ovakvih uređaja je da presretnu vodu koja ulazi kroz usnik i spriječi da uđe u apsorber. Tipično, druga vreća za disanje (vreća za izdisaj) se koristi kao zamka, koja također pomaže u smanjenju otpora rebreathera na izdisaj.

Prednosti rebreathera.

Govoreći o prednostima, treba da krenemo od još jednog mita: da su rebreri jeftiniji za korišćenje od ronilačkih rezervoara jer troše manje smeše za disanje... To je tačno, ali pod uslovom da se koriste mešavine na bazi helijuma (!!!), što je skupo. Kada se koristi relativno jeftin Nitrox, uštede na potrošnji mješavine mogu čak biti nadoknađene cijenom apsorbera. Osim toga, za složene tipove rebreathera, kao što su uređaji zatvorenog kruga sa elektronskom kontrolom, mora se voditi računa o potrebi zamjene senzora koji su također skupi, te obezbijediti površni tim za podršku u slučaju nepredviđenih okolnosti!!!
Drugi mit je da vam rebreatheri omogućavaju da plivate tako dugo i tako duboko da je to nedostižno sa konvencionalnom opremom za ronjenje. Ovo je također tačno, ali ne odgovaraju svi tipovi rebreathera ovom pravilu, već samo rebreatheri zatvorenog ciklusa koji rade na mješavinama! Sve ostale vrste rebreathera ne potpadaju pod ovu definiciju...
Sada o stvarnim prednostima:
1) Manje buke i manje mjehurića, koji obično plaše sav oprezan morski život;
2) Gotovo konstantna uzgona tokom ciklusa udah-izdisaj. Budući da ukupni volumen respiratorne mješavine u sistemu pluća-rebreather ostaje gotovo nepromijenjen, ronilac se pri udisanju ne povlači, a pri izdisaju ne povlači prema dolje. Vrlo vrijedna karakteristika za podvodne fotografe i videografe, zar ne?;
3) Kada se ugljični dioksid apsorbira, oslobađa se određena količina vodene pare i topline, pa ronilac udiše zagrijani i vlažni zrak. Ovo povećava udobnost i smanjuje rizik od dekompresijske bolesti, posebno kada plivate u hladnoj vodi. Iz istog razloga, rebreatheri ne prelaze u slobodan protok.
4) Prilikom organizovanja ozbiljnih ekspedicija koje zahtevaju upotrebu gasnih mešavina, potrebno je na mesto ronjenja dostaviti znatno manji broj gasnih boca. Iako, kao što je gore napisano, malo je vjerovatno da ćete dobiti na cijeni, rebreatheri troše znatno manje mješavine plina nego rezervoari za ronjenje, tako da će ekspedicija s rebreatherima zapravo zahtijevati manje plinova.

Nedostaci rebreathera.

Počnimo ponovo sa mitovima. Već smo govorili o kaustičnom koktelu iznad, kao io načinima borbe protiv ove pojave. Ostaje samo napomenuti da je vrlo teško dobiti takav koktel u modernim rebreatherima, čak i ako posebno pokušate. Čak i pri puštanju usnika iz usta, on ispliva zbog pozitivne plovnosti crijeva i počinje ispuštati smjesu iz vrećice za inhalaciju, tako da je količina vode koja dospijeva u vreću za izdisaj neznatna.
Poteškoće u učenju. Djelomično tačno, barem što se tiče rebreathera zatvorene mješavine. Obuka za sve druge vrste rebreathera svakako zahtijeva osnovno znanje polaznika, ali nije teža od bilo kojeg kursa ronjenja.
Teško za održavanje. Da, servisiranje bilo kojeg rebreathera zahtijeva više truda i vremena nego opreme za ronjenje, ali procedure su standardne i ne izazivaju poteškoće. Za to je potrebna samo navika, baš kao i kod servisiranja SCUBA.
Najvažniji mit je da će kupovina rebreathera koštati mnogo više od opreme za ronjenje. Istina je da je većina rebreathera skuplja od prosječnog SCUBA kompleta, ali neki modeli, posebno poluzatvoreni aktivni rebreatheri, prilično su uporedivi po cijeni sa dobrim SCUBA kompletom.
Sada pređimo na stvarne nedostatke:
1) Rebreather nije individualistički uređaj; zahtijeva obuku i timski rad mnogo više od opreme za ronjenje. Treba li to ipak smatrati nedostatkom?
2) Teškoća korištenja jednog uređaja od strane dva ronioca u hitnim slučajevima. Iako neki ronioci sada praktikuju ovu vježbu, oni uglavnom koriste disanje ronioca za hitne slučajeve u otvorenom krugu iz posebnog cilindra za hitne slučajeve ili cilindra sa mješavina za disanje rebreather
3) Veća težina i dimenzije samog uređaja (ne uključujući cilindre) otežava putovanje.
4) Potreba da se obezbedi potrošni materijal (gasne mešavine i apsorber) na mjestu ronjenja. Iako su mješavine plinova koje se koriste uglavnom standardne, apsorber će se pojaviti kada rebreatheri postanu uobičajeni na našim rezervoarima.