помогите разобраться в вопросе (ребризер на воздухе)

[антон88]

всем участникам форума доброго времени суток.у меня есть один вопрос помогите разобраться пожалуйста.можно ли в системе замкнутого цикла например обычном кислороднике использовать вместо чистого кислорода сжатый воздух?и чем это черевато?надеюсь на понимание.с уважением жду ответа

 

[АлександрД]

пока грубо, на пальцах. придет Валерий Мухин, распишет надеюсь подробно.
суть - воздух крутится по кругу.
человек потребляет порядка 1л кислорода в минуту (средняя, немного заниженная оценка). при этом продышивается порядка 20л воздуха. процент содержания кислорода в воздухе - 21.
итого что имеем - человеку должно подаваться на вдох не менее 1л кислорода в минуту. что бы дышать в таком же объеме воздухом нам потребуется 1/0.21 ~ 5 литров воздуха.
при этом следует учитывать, что оставшийся азот то куда то надо сбрасывать...
итого получается состав смеси совершенно нестабильный, чуть больше нагрузка - и привет, содержание кислорода падает менее 16% и вы отрубаетесь (правда некоторые отрубаются на 9% но не суть).
таким образом надо делать перезаклад по подаваемой смеси хотя бы в два-три раза. итого 10-15л... а это примерно то же самое что и дышать просто как из акваланга...

так что по этой причине это получается просто бессмыслено.

 

[антон88]

спасибо огромное за ответ.всё понятно.использование нецелесообразно и опасно.я тут просто новенький.прошу строго не судить.

 

[Koresh72]

пока грубо, на пальцах. придет Валерий Мухин, распишет надеюсь подробно.
суть - воздух крутится по кругу.
человек потребляет порядка 1л кислорода в минуту (средняя, немного заниженная оценка). при этом продышивается порядка 20л воздуха. процент содержания кислорода в воздухе - 21.
итого что имеем - человеку должно подаваться на вдох не менее 1л кислорода в минуту. что бы дышать в таком же объеме воздухом нам потребуется 1/0.21 ~ 5 литров воздуха.
при этом следует учитывать, что оставшийся азот то куда то надо сбрасывать...
итого получается состав смеси совершенно нестабильный, чуть больше нагрузка - и привет, содержание кислорода падает менее 16% и вы отрубаетесь (правда некоторые отрубаются на 9% но не суть).
таким образом надо делать перезаклад по подаваемой смеси хотя бы в два-три раза. итого 10-15л... а это примерно то же самое что и дышать просто как из акваланга...

так что по этой причине это получается просто бессмыслено.

И все-таки не совсем понятно следующее.
1. На кислородном ребризере замкнутого цикла дюза настроена на 1.2-1.4 литра кислорода в минуту, а это получается (типа помножим на пять) 6 - 7 литров воздуха в минуту. Но никак не 10-15л. И почему надо закладыватся в 2-3 раза? Если учесть, что при стравливнии какая-то часть кислорода также уходит. то получаем 10 литров (причем атмосферного воздуха), а не 60 на глубине 20-ть метров?

 

[Abirvalg]

И все-таки не совсем понятно следующее.
1. На кислородном ребризере замкнутого цикла дюза настроена на 1.2-1.4 литра кислорода в минуту, а это получается (типа помножим на пять) 6 - 7 литров воздуха в минуту. Но никак не 10-15л. И почему надо закладыватся в 2-3 раза? Если учесть, что при стравливнии какая-то часть кислорода также уходит. то получаем 10 литров (причем атмосферного воздуха), а не 60 на глубине 20-ть метров?

у мну настроена на 900гр в минуту.. ну и на 20м на кислороднике зачем ходить то..
по использованию сжатого воздуха в кислороднике вот тут опыты проводил я))
http://www.abirvalg.net/forum/showthread.php?t=12802

 

[Валерий Мухин]

итого 10-15л... а это примерно то же самое что и дышать просто как из акваланга...

Этого мало - не нужно забывать, что потребление кислорода, которое может быть под нагрузкой БОЛЬШЕ 1 литра в минуту.
10 литров в минуту это стандартная подача для 40% найтрокса. 15 литров минуту это для 32% найтрокса.

Для воздуха нужно порядка 25 литров в минуту.
При такой вентиляции уже и поглотитель не особо нужен, старый газ и так будет быстро уходить из контура - такая вентиляция является минимальной для использования в водолазных шлемах.

Для понимания того какая подача нужна для различных смесей - ниже прилагаю таблицу из руководства на ребризер Азимут (третья колонка цифр - максимальная рабочая глубина погружения).

EAN Flow L/min MOD (PO2=1,6 bar)
32% 15,6 40 meter / 132 feet
33% 14,5 38 meter / 125 feet
34% 13,5 37 meter / 122 feet
35% 12,7 35 meter / 115 feet
36% 11,9 34 meter / 112 feet
37% 11,3 33 meter / 108 feet
38% 10,7 32 meter / 105 feet
39% 10,1 31 meter / 102 feet
40% 9,6 30 meter / 99 feet
41% 9,2 29 meter / 95 feet
42% 8,8 28 meter / 92 feet
43% 8,4 27 meter / 89 feet
44% 8,1 26 meter / 85 feet
45% 7,8 25 meter / 82 feet
46% 7,5 24 meter / 79 feet
47% 7,2 24 meter / 79 feet
48% 7,0 23 meter / 75 feet
49% 6,8 22 meter / 72 feet
50% 6,6 22 meter / 72 feet
51% 6,4 21 meter / 69 feet
52% 6,2 20 meter / 66 feet
53% 6,0 20 meter / 66 feet
54% 5,8 19 meter / 62 feet
55% 5,6 19 meter / 62 feet
56% 5,5 18 meter / 59 feet
57% 5,3 17 meter / 56 feet
58% 5,2 17 meter / 56 feet
59% 5,1 17 meter / 56 feet
60% 5,1 16 meter / 52 feet

 

[Валерий Мухин]

по использованию сжатого воздуха в кислороднике вот тут опыты проводил я))
http://www.abirvalg.net/forum/showthread.php?t=12802

В рамках ребризерного курса студентам предлагается похожее упражнение - дыхание из ребризера вообще без подачи газа. Разница в данном случае с твоим вариантом не существенная - 1 литр воздуха в минуту ни чего сильно не меняете.

Суть упражнения - показать студенту, как он может гарантированно убиться при помощи ребризера. Поскольку углекислый газ поглощается ребризером, человек дышащий из выключенного ребризера ни как не может определить чем он дышит. Количество кислорода во вдыхаемом газе падет и в какой-то момент человек просто потеряет сознание.

 

[Koresh72]

Там вверху над колонками надпись - PO2 =1.6. Это, как я понимаю, парциальное давление кислорода. Но ведь на сжатом воздухе, на открытом контуре, на глубине 20-ти метров PO2 -всего 0.63. Т. е. атмосферное PO2 0.21*3 атм. Причем 1.6 - это не есть ГУТ! Это предел!

 

[Валерий Мухин]

И все-таки не совсем понятно следующее.
1. На кислородном ребризере замкнутого цикла дюза настроена на 1.2-1.4 литра кислорода в минуту, а это получается (типа помножим на пять) 6 - 7 литров воздуха в минуту. Но никак не 10-15л. И почему надо закладыватся в 2-3 раза? Если учесть, что при стравливнии какая-то часть кислорода также уходит. то получаем 10 литров (причем атмосферного воздуха),

Расчет подачи ведется следующим образом.
В контур из баллона мысленно подается смесь из n литров кислорода и m литров азота в минуту. Т.е. это 100*n/(n+m) % найтрокс.
Берется потребление кислорода под нагрузкой - либо 2 литра в минуту, либо если хотите экстремизма - 1.5 литра в минуту.
Т.е. в контре получается смесь 100*(n-2)/(n-2+m) % найтрокс.
Этот найтрокс не должен быть меньше 21%

а не 60 на глубине 20-ть метров?

Как все мило забывают, что если кислорода в смеси меньше 21%, то это означает, что азота больше 79% и декомпрессионный обязательства буду нарастать гораздо быстрее, чем если бы мы просто дышали из акваланга :diablo:

 

[Koresh72]

Извините меня. но я просто хочу понять насколько это опасно, если закладываются в 5 раз! Ведь дюза, настроеная на 15,6 литров найтрокса 32% - это добавка кислорода в 5 литров в минуту. Abirvalg плавает с расходом кислорода в 0.9 литров в минуту.

 

[Валерий Мухин]

Извините меня. но я просто хочу понять насколько это опасно, если закладываются в 5 раз! Ведь дюза, настроеная на 15,6 литров найтрокса 32% - это добавка кислорода в 5 литров в минуту. Abirvalg плавает с расходом кислорода в 0.9 литров в минуту.

Я выше привел исчерпывающий метод расчета газа в контуре. Не нужно изобретать способы сравнения жопы с пальцем, а нужно взять и посчитать, что будет происходить в ребризере.

15 литров 32% найтрокса в минуту, это 4,8 литров кислорода в минуту и 10,2 литров азота в минуту.
Под нагрузкой дайвер способен поглотить до 2 литров кислорода в минуту.
У нас останется 2,8 литров кислорода в минуту и по прежнему 10,2 литров азота в минуту. Нетрудно посчитать (разделив 2,8 на 13 и умножив на 100%) что в результате получится смесь с 21,5% кислорода, т.е. практически воздух.

Т.е. если мы возьмем меньшую подачу, то можем получить содержание кислорода менее 21% и соответственно потерю сознания на всплытии и содержание азота более 79%, что приблизит наступление декомпрессии по сравнению с дыханием из акваланга.

 

[Валерий Мухин]

К слову.
Вот если заправить наш ребризер регенеративным веществом которое не только поглощает углекислый газ но и выделяет кислород, то все мгновенно встанет на свои места.
На аппарате полностью аналогичном по конструкции обычному кислороднику и заправленным воздухом и регенерацией, можно будет уходить на 55 метров.

Другое дело, что опасность от самой регенерации крайне высока для неопытных пловцов. Да и для опытных то же...

 

[Koresh72]

Еще один вопрос. Если пользоваться Вашей таблицей, но использовать два баллона. Один со сжатым воздухом, другой с кислородом. Также использовать две дюзы. Дюзы будут приготавливать найтрокс 50%. Расход при этом будет 4.2 литра воздуха и 2.4 литра кислорода. Итого 6.6 литров найтрокса как в Вашей таблице. При мешке в 6 литров максимальная скорость погружения 10 метров в минуту. Литрового баллона 200 бар кислорода хватит на 83 минуты. Воздушный баллон должен быть в два раза больше - 2 литра. Итак максимальное значение PO2 на 20 метрах не превысит 1,6. Минимальная концентрация кислорода в смеси при расходе кислорода 2,4 литра в минуту - 21%. Максимальная глубина погружения - 20 метров.

 

[Abirvalg]

Извините меня. но я просто хочу понять насколько это опасно, если закладываются в 5 раз! Ведь дюза, настроеная на 15,6 литров найтрокса 32% - это добавка кислорода в 5 литров в минуту. Abirvalg плавает с расходом кислорода в 0.9 литров в минуту.

я же не работаю на кислророднике.. а спокойно и в свое удовольствие. а вот как то на текухе дыхание сбил и пришлось подниматься ибо не восстановишь..:sad: и прислушайся к валере мухину.. он ни одного конька морского съел на кислородниках.

 

[Abirvalg]

В рамках ребризерного курса студентам предлагается похожее упражнение - дыхание из ребризера вообще без подачи газа. .

ты. с хищной улыбкой. как то предлагал это мне в басике)) хорошо. что я отказался/))):drinks::biggrin:

 

[Koresh72]

15 литров 32% найтрокса в минуту, это 4,8 литров кислорода в минуту и 10,2 литров азота в минуту.
Под нагрузкой дайвер способен поглотить до 2 литров кислорода в минуту.
У нас останется 2,8 литров кислорода в минуту и по прежнему 10,2 литров азота в минуту. Нетрудно посчитать (разделив 2,8 на 13 и умножив на 100%) что в результате получится смесь с 21,5% кислорода, т.е. практически воздух.
Извините, но у нас дюза впрыскивает новую дозу не раз в минуту, а постоянно. В этом случае надо дифференцировать, а не просто отнимать. У нас непрерывный поток поглащения кислорода и подачи свежей смеси. И 21,5% получить будет практически невозможно (при условии исправного оборудования). Если угодно, то у нас 0.047 литров в секунду поглащается кислорода и 0.067 литров впрыскивается. Отнимим 0,047 от 15 литров и проведем расчет заново.

 

[Валерий Мухин]

Еще один вопрос. Если пользоваться Вашей таблицей, но использовать два баллона. Один со сжатым воздухом, другой с кислородом. Также использовать две дюзы. Дюзы будут приготавливать найтрокс 50%.

Такой ребризер называется селфмиксер.
В древности такие схемы применялись, сейчас их лучше избегать.
Дело в том, что если в полузамкнутом ребризере под водой засорится дюза, то мы можем это обнаружить (по звуку и/или манипулируя с вентилем и смотря на манометр). А в селфмиксере обнаружить засор сложнее и при любая засорившаяся дюза быстро делает смесь в баллоне опасной для дыхания.
Для безопасного режима надо использовать датчик кислорода. А с датчиком гораздо проще сделать обычный mCCR (с одной дюзой только на кислород), чем заморачиваться с селфмиксером.

Нормально работающие схемы ребризров:
1. Полузамкнутый на найтроксе или чистом кислороде (в последнем случае это обычный кислородник).
2. Замкнутый с ручным управлением парциальным давлением (подача кислорода через дюзу).
3. Замкнутый с электронным управлением парциальным давлением (подача кислорода через электромагнитный клапан).
4. Регенеративный ребризер на кислороде.
5. Регенеративный ребризер на воздухе или найтроксе.
6. Пассивный полузамкнутый ребризер.

Все остальные варианты - в топку.

 

[Koresh72]

Спасибо за Вам за уделенное мне время, потраченное на ликбез для чайника и исчерпывающие ответы.

 

[Koresh72]

Можно отслеживать наличие потоков через дюзы. Такие датчики будут стоить на порядок дешевле, чем кислородный. При отсутствии потока кислорода переключаем на открытый цикл и всплываем проведя все положенные декомпрессионные мероприятия. При отсутствии потока с воздушного необходимо аварийно всплыть на 6 метров и там провести декомпрессию.

 

[Валерий Мухин]

Извините, но у нас дюза впрыскивает новую дозу не раз в минуту, а постоянно. В этом случае надо дифференцировать, а не просто отнимать. У нас непрерывный поток поглащения кислорода и подачи свежей смеси. И 21,5% получить будет практически невозможно (при условии исправного оборудования). Если угодно, то у нас 0.047 литров в секунду поглащается кислорода и 0.067 литров впрыскивается. Отнимим 0,047 от 15 литров и проведем расчет заново.

Делить на секундные отрезки ну ни как не получится - цикл вдоха/выдоха длится дольше. Можно полезть в дебри еще дальше - начать учитывать, что состав газа в контре не одинаков во всех точках и т.д.
Зачем это нужно для понимания возможности использования того или иного газа?

В чем ты прав, так это в том, что содержание кислорода не за минуту упадет до 21,5%, но будет асимптотически к нему приближаться в течении некоторого времени. Это время достаточно небольшое. Поэтому нет смысла заморачиваться практическим применением этого факта и нужно просто считать конечный баланс газов.