Температура повітря при зануренні. Методи обігріву вдихуваного водолазом газу

при нормальному атмосферному тиску повітряного середовища людський організм зберігає свою температуру незалежно від температури вдихуваного повітря. При підводних зануреннях тепловий стан змінюється. Маса респіраторного потоку, а отже теплопровідність вдихуваного газу лінійно зростає зі збільшенням глибини. Одяг водолаза в більшості випадків надає домінуючий вплив на тепловий баланс організму. Однак при тиску понад 30 кгс / см2 і диханіігеліево-кисневими сумішами теплопровідність вдихуваного газу настільки велика, що тільки втрати тепла в результаті дихання можуть перевищувати всю метаболічну теплопродукцию.

крива II характеризує мінімальну температуру вдихуваного газу, яка, як було показано дослідниками з ВМС США, забезпечує підтримку стану теплового рівноваги у водолаза за умови відсутності інших джерел втрати тепла з організму.

На додаток до загального дефіциту тепла в організмі вдихання холодного газу здатне викликати респіраторні порушення, які проявляються тремтінням дихальних м`язів, болями в грудній клітці, підвищеною секрецією слизових оболонок носа, трахеї і бронхів, і утрудненнями акту дихання, що робить водолаза непрацездатним. Проблема секреції слизу особливо викликає тривогу при використанні апаратів, оснащених загубником, який перешкоджає кашлю і відкашлюванню мокротиння. Які займаються підводним плаванням в холодній воді відзначають рясну секрецію слизу в дихальному тракті і утруднення ковтальних рухів, особливо при нестачі кисню і скруті дихання.

У випадках, коли з-за припинення обігріву водолаз раптово піддається дії низьких температур описані порушення дихання можуть стати серйозними до розвитку в якій би то не було мірі гіпотермії глибоких тканин (про що судять за результатами прийнятих вимірювань внутрішньої температури тіла). Hayes і співавт. (1981) на підставі експериментальних даних припустили, що значення температури, що відображаються / кривої II, скоріше є межами витривалості холодового впливу, ніж кордоном теплового комфорту при проведенні звичайних підводних випробувань. Більш обмежений межа (крива I на рис. 3) мінімальної температури вдихуваного газу, що забезпечує тепловий комфорт при диханні, був розрахований Hayes в 1980 р

аналогічні значення отримав також Piantadosi (1980). При розробці дихальних апаратів мінімальна температура вдихуваного газу, показана вище кривої I, повинна бути забезпечена в будь-яких ситуаціях, пов`язаних із зануренням в холодну воду.

мають місце активні і пасивні методи обігріву вдихуваного водолазом газу. Активні методи включають в себе додаткове підведення тепла із зовнішнього джерела. Як приклад можна привести широко використовується в даний час подачу гарячої води в нагрівач вдихається газової суміші. Нагрівальні елементи являють собою протиточні (рідина - газ) теплообмінники, мають, як правило, довжину 17 см і діаметр 6,5 см. Вони дуже ефективні і можуть бути використані в будь-яких типах дихальних апаратів при наявності можливості підведення нагрітої води з об`ємною витратою 4 8 л / хв.

Ще один спосіб обігріву, іноді використовується в рециркуляційних апаратах, полягає в розміщенні всього апарату цілком в корпусі, що заповнюється проточною гарячою водою. У будь-якій системі шланг, по якому газ надходить від виходу з нагрівача до загубника (або маски) водолаза, повинен бути максимально коротким з хорошою теплоізоляцією, так як значне охолодження газу може статися навіть на дуже невеликому, але незахищеному від витоку тепла ділянці. Пасивні методи нагрівання вдихуваного газу полягають в отриманні і повторному використанні тепла, що видихається водолазом газу, а також можливе застосування виділяється при реакції в коробці поглинача С02.

Витяг теплової енергії з видихуваного газу неважко здійснити за допомогою теплового рекуператора, який складається з набору пластинок, виготовлених з тонкої металевої тканини або тонкопорістой гигроскопического матеріалу. Рекуператор поглинає значну частину тепла і вологи видихуваного газу, а потім віддає її при наступному вдиху. Стверджують, що при правильно розроблених елементах конструкції ефективність таких пристроїв може досягати 90% і більше. Однак слід зауважити, що застосування теплових рекуператорів в рециркуляційних апаратах обмежена, оскільки респіраторне тепло і волога регенеруються за рахунок роботи поглинача С02.