Когда требуется насыщение воды кислородом: основные цели и технологии | «Оксимат»

Когда требуется насыщение воды кислородом: основные цели и технологии | «Оксимат» Кислород

Основные методы насыщения воды кислородом

Способы аэрации воды:

  1. Напорный. Применяют при условии достаточного давления в водопроводе. Этот метод эффективен при небольшом содержании железа в воде – это единственный недостаток такого метода.
  2. Безнапорный. Суть этого метода заключается в распылении воды через форсунки с минимальным диаметром сопла после поступления в аэрационную колонну. Применяется при большой концентрации железа в воде.
  3. Упрощенный. Согласно этому способу вода с небольшой высоты сливается в канал системы фильтрации. Прохождение жидкости через зернистый фильтрационный слой сопровождается выделением ионов Fe2 и Fe3 на поверхность. Для применения такого способа требуется соблюдение двух условий: близкий к нейтральному щелочной баланс и минимальная концентрация железа.
  4. Электрохимический. Эффективный способ насыщения воды кислородом с точки зрения энергетических и экономических параметров, метод аэрации, основанный на преобразовании электрической и химической энергии. Используется для очищения воды в промышленных объемах.

Отстаивание воды позволяет производить очистку от железа естественным способом (безнапорная аэрация). Кислород окисляет соединения железа, в том числе и комплексы, неорганические и органические. Это хороший способ, но требуется емкость большого объема, а также возникает проблема с размножением водорослей и других микроорганизмов.

Такой способ очистки воды от железа рекомендуется применять для водонапорных башен при условии небольшого расхода воды, это будет оптимальным вариантом. Для воды, сильно загрязненной железом, потребуется принудительная продувка воздухом (аэрация). Для этого потребуется специальная колонка и воздушный насос. Большие емкости не потребуются.

Природа предлагает еще более простой способ искусственной аэрации. Ниспадающий поток позволяет воде насытиться воздухом (а значит, кислородом). В подтверждение этому можно провести дома небольшой эксперимент – наливайте в кастрюлю воду с некоторой высоты и увидите, как образовываются пузырьки воздуха.

Чтобы провести обезжелезивание воды в домашних условиях, потребуются специальные вещества. Широко применяется средство Birm. Его основу составляет пористая структура, которая легче воды. Эти свойства данного вещества позволяют производить аэрацию быстро, при этом происходит удаление всех загрязнений, в том числе и железа.

Стоит иметь в виду, что это вещество плохо взаимодействует с хлором, по этой причине не стоит применять хлорку для дезинфекции. Применение воздушного компрессора может не понадобиться.

Для каталитического очищения могут применяться порошковые природные средства доломит и цеолит. Использование специальной системы при этом не требуется. Магнофилт применяется в тех случаях, когда в жидкости нет сероводорода. Greensand чувствителен к микроорганизмам, по этой причине дальнейшая фильтрация и другие способы очистки не используются.

Читайте материал по теме: Очистка воды от железа

Как растворенный кислород влияет на водоснабжение?

Если смотреть конкретно на источники питьевой воды в сообществе, уровень растворенного кислорода определяет общий вкус рассматриваемой питьевой воды. Когда уровень DO находится на более высоком уровне, питьевая вода, которую вы потребляете, будет иметь лучший вкус, чем вы, вероятно, предпочтете .

Однако важно понимать, что более высокие уровни DO на самом деле наносят ущерб различным компонентам и системам, которые используются при распределении и очистке питьевой воды. Например, слишком высокий уровень DO может ускорить коррозию водопроводных труб.

Из-за ущерба, который может быть нанесен высоким уровнем растворенного кислорода, в большинстве отраслей промышленности используется вода, содержащая лишь небольшое количество растворенного кислорода. Для котлов низкого давления ppm, обнаруженного в воде, будет 2,0 или меньше . Для операторов котельных оптимальные уровни DO ниже 0,007 ppm.

4 вещи, от которых зависит точная концентрация растворенного кислорода:

  • Волновое воздействие — водоемы неизменно содержат большее количество растворенного кислорода в более ветреные дни и не допускают стоячей воды.
  • Давление воздуха. Когда давление воздуха, окружающего водоем, является высоким, все большее количество растворенного кислорода попадает в воду, что делает эти условия более благоприятными по сравнению с условиями низкого давления воздуха.
  • Температура. Как упоминалось ранее, холодная вода будет содержать большее количество растворенного кислорода, чем теплая.
  • Создание и баланс использования кислорода. Водные растения в водоеме будут создавать растворенный кислород в процессе фотосинтеза, после чего рыба и другие водные животные будут потреблять его.

Количество растворенного кислорода в воде имеет значение по нескольким причинам. Например, любой растворенный в воде кислород займет определенное количество места. Когда уровень растворенного кислорода находится на более высоком уровне, в воде не так много места для содержания других растворенных веществ.

Если уровень растворенного кислорода чрезвычайно низок, минералы, находящиеся на дне озера, начнут растворяться в воде более быстрыми темпами. Хотя высокое содержание минералов в воде не вызывает проблем со здоровьем, это может изменить запах и вкус воды.

На водоочистных сооружениях существует ряд различных обработок, которые можно использовать для коррекции запаха и вкуса , которые могут присутствовать в воде при низкой концентрации растворенного кислорода. Когда в воду добавляется активированный уголь, все проблемы с запахом, вкусом и цветом исчезнут.

Методы

Оксигенотерапия – это метод восстановления здоровья посредством физиотерапии. Процедуру предлагают и назначают в стационарах, амбулаториях, в санаторно-курортных учреждениях.

Система кислородной терапии имеет несколько вариантов, наиболее часто используются следующие:

  • Ингаляции – подача кислородной смеси происходит через катетеры, маски, канюли или интубационные трубки. Это метод непосредственного введения кислорода в легкие, обычно через нос. Длительность сеанса – не менее 10 минут и до 1 часа. При ингаляциях используют аппарат Боброва, в котором газовая смесь увлажняется. Подача происходит из кислородных подушек, стационарных баллонов или хранилищ клиники.
  • Внелегочная – кислород подается в отдел брюшины, подкожно или подконъюнктивальными инъекциями. Каждый из видов этой терапии преследует свои цели – ректальное введение увеличивает парциальное давление, ускоряет процессы метаболизма в ЖКТ, регулирует некоторые нервные процессы. Внутрибрюшинное введение в область плевры показано для преодоления легочной недостаточности, отравлении газами, туберкулезе, ранениях и пр. Введение смеси О2 в желудок с помощью зонда устраняет кровотечение, улучшает моторику, секреторные функции, способствует восстановлению тканей. Подкожное введение показано при заболеваниях нервной системы. При травмах глаз, отравлениях спиртом (метиловым), воспалениях оксигенацию проводят инъекциями в окологлазные области. Для лечения глистной инвазии кислород вводят в кишечник.
  • Гипербарическая оксигенация проводится с использованием герметичной барокамеры, куда газовая смесь подается под давлением. Показано пациентам с рядом патологий – гипоксия, воздушная эмболия, все виды шока, декомпрессия, нарушения микроциркуляции крови, газовая гангрена и т. д.
  • Ванны с кислородом – этот вид бальнеотерапии активизирует окислительно-восстановительные процессы в организме, устраняет бессонницу, улучшает работу нервной системы, понижает давление. Для процедуры воду в ванной нагревают до 35 градусов по Цельсию и обогащают кислородом. Необходимое количество сеансов для достижения результата – не менее 10 ванн по 15 минут.
  • Кислородная палатка, тент, кувез – оборудование применяется для оксигенотерапии младенцев.
  • Кислородные коктейли, муссы – энтеральная оксигенотерапия. Соки, отвары трав пропускают через сжиженный кислород. Напитки приносят неоценимую помощь при отоларингологических заболеваниях, ОРВИ, аллергиях, бронхиальной астме, хронической усталости, длительных болезнях. Используется для профилактики простуд у маленьких детей.

Оборудование для оксигенации

В непрерывной жидкой фазе (пузырьки в воде): U-образные трубы, кислородные конусы (насыщение в нисходящем водном потоке), кислородный аспиратор, распылители.

Для переноса кислорода используются непрерывная газовая фаза (вода капает в воздухе): многоуровневые низконапорные оксигенаторы, упакованные или распыляющие колонны, колонны под давлением, закрытые механические поверхностные смесители.

Многоуровневые низконапорные оксигенаторы используются чаще всего, потому что они приспособлены для высокоскоростного потока с минимальным гидростатическим напором. Традиционный низконапорный оксигенатор был разработан Воттеном в 1989 году.

В настоящее время созданы разнообразные схемы данного устройства, которые, однако, имеют один принцип работы. Оксигенатор состоит из распределительной пластины, находящейся над несколькими (5-10) прямоугольными камерами. Вода течет через заградительные пластины до конца канала, либо с помощью помпы направляется вверх от емкости с рыбой, через распределительную пластину, а затем падает через прямоугольные камеры.

Камеры обеспечивают поверхность на границе раздела фаз, необходимую для смешивания и переноса газа. Нисходящий поток собирается на дне каждой камеры и покидает их. Весь чистый кислород вводится во внешнюю или первую прямоугольную камеру. Смесь газов в первой камере постепенно распространяется по всем камерам.

При прохождении от камеры в камеру газовая смесь постепенно теряет кислород, который растворяется в воде. Наконец, остатки смеси покидают последнюю камеру. Каждая из прямоугольных камер газопроницаема. Отверстия между ними сделаны таким образом, чтобы препятствовать обратному смешиванию воды.

Многоуровневые низконапорные оксигенаторы
Многоуровневые низконапорные оксигенаторы. Справа конструкция с коническим дном.

Для снижения скопления осадка низконапорные оксигенаторы могут конструироваться с коническим дном. Благодаря серии камер и снижению короткой циркуляции газа, многоуровневая система позволяет максимизировать абсорбцию O2. С введением кислорода (объем введения составляет 0,5-2% от объема водного потока) происходит выделение азота из воды. Гидравлическое давление при этом составляет 50-100 г*мин/ фут2.

Эффективность абсорбции в зависимости от числа камер и соотношения площади раздела фаз
Эффективность абсорбции в зависимости от числа камер и соотношения площади раздела фаз (экспериментальная модель имела следующие вводные данные: диаметр отверстий перфорированной разделительной пластины = 9,5 мм; высота водоприемника = 13 см; высота водопада до водоприемника = 61 см; давление водяного столба над распределительной пластиной = 7,5 см; температура = 20,0°C; площадь верхней части = 0,1 м2; активная площадь камеры = 10,0%; камер = переменная; соотношение газа и жидкости (G/L) = переменная; концентрация входящего кислорода (DOin) = 6,0 мг/л; концентрация входящего азота (DNin) = 14,0 мг/л; концентрация входящего углекислого газа (DCO2) = 0.0; давление = 760,0 мм.рт.ст.; фракция кислорода в поступающей смеси = 0,99).

Представленная модель оксигенатора использована для демонстрации влияния числа камер и площади поверхности раздела фаз «газ/жидкость» на эффективность абсорбции кислорода. Как можно видеть, даже модель с 4-5 камерами уже оказывается очень эффективной.

Обратный выход растворенного кислорода из воды в зависимости от числа камер и соотношения площади раздела фаз
Обратный выход растворенного кислорода из воды в зависимости от числа камер и соотношения площади раздела фаз (экспериментальная модель имела следующие вводные данные: диаметр отверстий перфорированной разделительной пластины = 9,5 мм; высота водоприемника = 13 см; высота водопада до водоприемника = 61 см; давление водяного столба над распределительной пластиной = 7,5 см; температура = 20,0°C; площадь верхней части = 0,1 м2; активная площадь камеры = 10,0%; камер = переменная; соотношение газа и жидкости (G/L) = переменная; концентрация входящего кислорода (DOin) = 6,0 мг/л; концентрация входящего азота (DNin) = 14,0 мг/л; концентрация входящего углекислого газа (DCO2) = 0.0; давление = 760,0 мм.рт.ст.; фракция кислорода в поступающей смеси = 0,99).

На данном графике показано, что соотношение газа и жидкости 1,4% характеризует наибольший объем подачи кислорода, когда наблюдается минимальная эффективность абсорбции кислорода 70%; это связано с повышением выделения растворенного кислорода из воды при объеме его подачи в концентрации 12 мг/л по сравнению с 6 мг/л.

Отсюда вытекает эмпирическое правило, что дельта растворенного кислорода при 10-12 мг/л является целевым значением при проектировании многоуровневых низконапорных оксигенаторов. Быстрое падение эффективности абсорбции при повышении соотношения газа и жидкости создает опасность для рыбоводов, которые пытаются увеличить соотношение G/L и, тем самым, лишь повышают уход кислорода из раствора.

дегазационная колонна над многоуровневым низконапорным оксигенатором
CO2-дегазационная колонна над многоуровневым низконапорным оксигенатором.

2-дегазационную колонну.
U-Tube-OxygenatorU-образная труба для аэрации функционирует по принципу повышения давления газа, что приводит к возрастанию растворения кислорода. Она состоит из двух концентрических трубок, либо из двух трубок в вертикальной шахте глубиной 9-45 метров. Кислород подается в верхний конец перевернутой U-образной трубы, по которой вниз к изгибу спускается смесь воды с газом. Эффективность растворения кислорода определяется высотой U-трубы, скоростью подачи газа, скоростью водного потока, глубиной диффузора и концентрацией поступающего кислорода. Концентрация растворенного кислорода варьирует от 20 до 40 мг/л, однако эффективность его переноса составляет всего 30-50%. Установка узла вторичного использования отработанного газа повышает эффективность переноса до 55-80%. У U-образной трубы имеется два преимущества, одно из которых заключается в низком гидравлическом напоре, что при наличии достаточной высоты жидкости исключает необходимость во внешнем источнике электропитания. Данный тип оксигенатора может использовать воду, содержащую большое количество загрязнений. Его единственным недостатком является плохая экстракция углекислого газа и азота, а также высокая стоимость строительства, особенно в присутствии коренной породы.

Вода движется со скоростью 1,8-3 м/сек и увлекает за собой пузырьки кислорода, плавучесть которых составляет 0,3 м/сек. Растворение кислорода повышается при достижении глубины 10-45 метров. Одной из проблем эксплуатации U-трубы может стать блокада канала слишком большим объемом пузырьков кислорода, которые ломают водный поток (при соотношении газа и жидкости более 25%).

Оксигенотерапия – подача увлажненного кислорода для ингаляций

ОСТОРОЖНО! медицинский кислород – это газ, состоящий из смеси 95% кислорода и 5% углекислого газа в баллоне синего цвета под давлением 150 атмосфер.

Запомните! Режим ингаляции кислорода, и его концентрацию определяет врач.

Примечание:Современная аппаратура, применяющаяся для оксигенотерапии, имеет дозиметры, а также специальные устройства, подсасывающие воздух, позволяющие применять обогащенную смесь, а не 100 – процентный кислород.

Цель.Устранить кислородное голодание тканей.

Показания:

1. Экстренные состояния, сопровождающиеся различными нарушениями дыхания, заболевания сердечно сосудистой системы.

2. Повреждения грудной клетки.

3. Хронические заболевания бронхов, легких.

4. Отравление угарным газом, синильной кислотой, удушающими веществами.

Существует 2 способа подачи увлажненного кислорода:

I. Подача кислорода из кислородной подушки:

Кислородная подушка– прорезиненный мешок, снабженный резиновой трубкой с краном и мундштуком (воронкой). Кислородная подушка вмещает от 25 до 75 литров кислородно-воздушной смеси, ее хватает на 4-7 минут.

1. Заполнить подушку кислородом из баллона при показаниях наружного редуктора манометра 2 – 3атм. (редуктор понижает давление кислорода).

2. Наложить зажим на трубку подушки, надеть воронку.

3. Обернуть воронку 4-хслойной марлевой салфеткой, смоченной водой и отжатой.

4. Поднести воронку подушки ко рту пациента на расстоянии 4-5 см или прижать ко рту пациента.

5. Посоветовать пациенту дышать спокойно, стараясь делать вдох через рот, а выдох через нос.

6. При вдохе пациента открывать зажим на трубке кислородной подушки, а при выдохе закрывать, чтобы не было утечки кислорода во внешнюю среду.

7. Продолжать таким образом давать кислород, пока давление газа в подушке больше атмосферного.

8. По мере выхода кислорода из подушки зажим снять совсем и осуществлять подачу кислорода, скатывая подушку валиком с угла, противоположного трубе, пока в подушке есть кислород.

Примечание:

При набирании кислорода из баллона в подушку следует соблюдать правила техники безопасности:

· недопустимо курить, пользоваться открытым огнем или электроприборами вблизи кислородного баллона;

· запрещено пользоваться эфиром, спиртом, техническими маслами, бензином вблизи кислородных установок из-за воспламеняемости кислорода при контакте с этими веществами;

· не следует направлять струю кислорода в лицо, в глаза, т.к. сжатый кислород – сухой холодный газ, который может вызвать их ожоги.

II. Централизованная подача кислорода:

Кислородные баллоны находятся в специальном помещении, откуда по системе металлических труб кислород поступает к дозиметрам (аппарат Боброва), где он увлажняется и подается пациенту.

1) Подача кислорода через носовую кислородную канюлю (вилкообразную)

1. Объяснить пациенту цель и ход предстоящей процедуры. Получить согласие.

2. Проверить срок годности на упаковке кислородной канюли.

3. Обработать руки. Надеть перчатки.

4. Освободить кислородную канюлю от упаковки.

5. Конец стерильной кислородной канюли смазать вазелином.

6. Соединить трубку канюли с той трубкой аппарата Боброва, которая находится над водой.

7. Осторожно кислородную канюлю ввести в передние носовые ходы.

8. Конец носовой канюли прикрепите лейкопластырем к щеке, виску пациента, или зафиксировать канюлю вокруг головы пациента.

9. Открыть вентиль редуктор кислородного баллона, соединенного с аппаратом Боброва и подать кислород с заданной скоростью подачи (2-3 литра в минуту).

10. Контролировать скорость подачи по шкале дозиметра.

11. Следить за состоянием пациента.

https://www.youtube.com/watch?v=DpY_zfdqlCc

Примечание:

ü Во время данной ингаляции пациента имеет возможность говорить, кашлять, пить, применять лекарственные средства через рот, откашливать мокроту, возможность проводить гигиену полости рта;

G Если не применяют специальные методы увлажнения, у пациента может быть выраженная сухость носовой полости, что является недостатком этого способа.

G Кроме того, невозможно повысить концентрацию кислорода более 40% и сохранить газ во время выхода.

G В экстренных случаях не может быть использован;

G Ненадежность крепления, может привести к выпадению при чихании.

2) Подача кислорода через стерильный носовой катетер

1. Объяснить пациенту цель и ход предстоящей процедуры. Получить согласие.

2. Проверить срок годности катетера на упаковке.

3. Обработать руки. Надеть перчатки.

4. Вскрыть упаковку, извлечь катетер и смочить его стерильным вазелином.

5. Ввести катетер в нижний носовой ход на глубину, равную расстоянию от мочки уха до крыльев носа. (Осмотреть зев, в случае правильного введения должен быть виден кончик катетера).

6. Зафиксировать наружную часть катетера лейкопластырем к щеке, лбу или виску пациента.

7. Прикрепить катетер к источнику увлажненного кислорода с заданной концентрацией и скоростью подачи кислорода.

8. Проверять состояния катетера каждые 8 часов.

9. Наблюдать за тем, чтобы увлажняющий сосуд был постоянно полон.

10. Контролировать скорость подачи по шкале дозиметра.

11. Провести итоговую оценку состояния пациента для выявления уменьшения симптомов, связанных с гипоксией.

Примечание.

Преимущество:

ü пациент может говорить, кашлять, пить, применять лекарственные средства через рот, откашливать мокроту;

ü возможность проводить гигиену полости рта.

Недостатки:

ü у пациента может быть выраженная сухость носовой полости, если не применять специальные методы увлажнения (например, смазывание стерильным глицерином носовых ходов);

ü нельзя повысить концентрацию кислорода более 40% и сохранить газ во время выдоха;

ü не может быть использован в экстренных случаях;

ü из-за надежности крепления может выпасть при чихании.

3) Подача кислорода через кислородную лицевую маску

Примечание:

Преимущество:

ü лицевая маска дает возможность экстренной оксигенотерапии, обеспечивает лучшее увлажнение дыхательной смеси, дает более высокую концентрацию, но создает значительный дискомфорт (отрыжку).

Недостатки:

ü требует прерыва процедуры для удаление мокроты, приема пищи и разговора;

ü рвота, возникающая во время оксигенотерапии через лицевую маску, является грозным симптомом, так как может послужить причиной асфиксии;

ü чувство дискомфорта создает запах маски,

ü возникает ощущение жара, давление на область носа и ушей.

Надев маску, нужно убедиться, что она не причиняет неудобств пациенту. Ремешок, которым она фиксируется, расположите вокруг головы так, чтобы он проходил ниже ушных раковин.

Широкое распространение получает кислородная терапия с помощью специальной маски, которая позволяет ингалировать одну из трех точно отмеренных концентраций кислорода – 24, 28, 35,%. Такие низкие концентрации важны при длительном лечении хронической дыхательной недостаточности, в том числе в домашних условиях.

4) Подача кислорода через интубационную трубку

5) Подача кислорода через трахеостомическую канюлю

Примечание:При интубации трахеи и трахеостомии концентрация кислорода может быть высокой, но вдыхаемая смесь увлажняется до требуемой степени только с помощью аэрозольных ингаляторов, образующих взвесь мелких капель воды.

Ингаляции лекарственного средства через рот

Обучение пациента технике ингаляции складывается из 3-х этапов:

— получение информированного согласия на процедуру;

— обучение технике ингаляции;

— контроль (при необходимости) или коррекция действий пациента.

Обучение пациента ингаляции лекарственного средства через рот (рис. 9.16)

Оснащение:два пустых баллончика из-под аэрозольного лекарственного средства; лекарственный препарат.

I. Подготовка к обучению

1. Уточнить у пациента информированность о лекарственном средстве, ходе процедуры и согласие.

Рис. 9.16. Ингаляции лекарственного средства с помощью баллончика

2. Прочитать название лекарственного средства

3. Обработать руки

II. Обучение

4. Дать пациенту и взять себе по пустому баллончику.

[Запомните!На распыляйте лекарственный препарат в воздух! Это опасно для вашего здоровья

5. Предложить пациенту на время обучения сесть (если его состояние позво­ляет, лучше выполнять процедуру стоя, так как дыхательная экскурсия легких при этом эффективнее, но можно проводить ингаляцию сидя).

6. Продемонстрировать пациенту выполнение процедуры, используя ингаляци­онный баллончик без лекарственного средства:

а) снять с ингалятора защитный колпачок;

б) перевернуть баллончик с аэрозолем вверх дном и встряхнуть его;

в) сделать глубокий вдох;

г) взять в рот мундштук ингалятора, плотно обхватив его губами; голову при этом слегка запрокинуть назад;

д) сделать глубокий вдох через рот и одновременно нажать на дно баллончика;

е) извлечь кончик мундштука изо рта, задержать дыхание на 5—10 с (акценти­ровать на этом внимание пациента!);

ж) сделать спокойный выдох через нос.

7. Предложить пациенту самостоятельно выполнить процедуру вначале с

пустым, затем с действующим ингалятором в вашем присутствии.

8. После каждой ингаляции мундштук промыть водой с мылом и вытереть насухо (либо обработать антисептиком спиртовым).

Запомните!Количество ингаляций и временной промежуток между ними оп­ределяет врач.

Завершение обучения

10. Закрыть защитным колпачком ингалятор после промывания и убрать его.

11. Обработать руки.

12. Сделать запись о результатах обучения, выполненной процедуре и реак­ции на нее пациента в «Медицинской карте».

Источник

Принцип работы концентратора кислорода

Это устройство представляет собой агрегат, состоящий из безмасляного компрессора, нагнетающего воздух из окружающей среды, и двух цилиндров, заполненных фильтрами из мелкодисперстных шариков цеолита. Это вещество обладает свойством поглощать влагу, а при повышении давления приобретает способность впитывать азот и прочие газы, пропуская кислород.

Нагнетаемый воздух направляется в один из цилиндров с цеолитом, проходя через который очищается от азота и углекислого газа и проходит в накопитель через клапан, препятствующий обратному потоку. Оттуда кислородная смесь подается на выход. Ее подача корректируется с помощью регулятора потока.

Небольшая часть кислородной смеси из накопителя отводится через специальный канал во второй цилиндр с цеолитом, очищает фильтр от десорбированных газов и выбрасывается наружу через однонаправленный клапан. Следующая порция воздуха подается компрессором в очищенный цилиндр, а тот, что был задействован в первом полуцикле, очищается небольшим количеством отфильтрованного кислорода из накопителя. Таким образом работают попеременно оба цилиндра.

Максимальная производительность первых кислородных концентраторов не превышала 5 л/мин., и только в 2000 году появились аппараты, которые при тех же габаритах могли выдавать 10 л/мин. Изначально эти приборы предназначались для нужд медицины. Но вскоре их возможности были по достоинству оценены промышленниками, и начали выпускаться промышленные кислородные концентраторы, имеющие большее давление на выходе и более широкий диапазон мощностей.

Промышленные установки используются на различных производствах, а для нужд рыбоводческих хозяйств чаще применяются кислородные концентраторы медицинского назначения, например Nidek Mark 5 Nuvo 8, поскольку они имеют подходящие характеристики и сравнительно невысокую стоимость.

Проблема 3

Существует и еще одна весьма деликатная проблема.

Дело в том, что легкие не единственная воздушная полость.

Есть еще гайморовы пазухи и внутреннее ухо.

В идеале необходимо удалить оттуда воздух и также заполнить их жидкостью. В теории такое возможно. Схожие манипуляции проводятся в специализированных условиях подготовленным врачом. Но не на терпящей бедствие подводной лодке.

Если инженер посмотрит на схему внутреннего уха, то (с инженерной точки зрения) он не увидит серьезных проблем. Однако сложности в большей степени обусловлены медицинскими аспектами.

Дело в том, что все внутренние полости напичканы специфическими рецепторами, в том числе и крайне чувствительными.

Например, во внутреннем ухе находятся рецепторы вестибулярного аппарата.

Тем, кто нырял с аквалангом, может быть знакомо неприятное ощущение головокружения, возникающее при подъеме, которое возникает из-за того, что давление выравнивается недостаточно равномерно. Мозг получает разные сигналы из левого и правого уха. И не может сориентироваться в пространстве.

Само по себе внутреннее ухо отделено от глотки. Так же не случайно.

Вопрос влияния рефлексов и рецепторов в данном проекте практически не прорабатывается.

Это очень обширная тема. И разобрать ее всю в одной статье просто не удастся. Но в качестве примера можно продемонстрировать влияние рецепторов носогубного треугольника.

В процессе соревнований фридайверы иногда теряют сознание в воде.

Обычно механизм утопления таков: человек, попавший под воду, задерживает дыхание и активно борется за жизнь. Затем начинается заглатывание воды; считается, что это уменьшает желание сделать вдох. После происходит глубокий вдох, но в результате ларингоспазма вода не проникает в нижние дыхательные пути.

Рефлекторно возникший ларингоспазм препятствует попаданию воды в легкие, дыхание останавливается.

При этом, когда человека поднимают на поверхность, с него первым делом снимают маску и дуют на лицо. Рецепторы распознают действие воздуха. Мозг понимает, что среда безопасна для дыхания. И оно моментально возобновляется, без каких-либо дополнительных мероприятий.

Понимают ли эти проблемы сами разработчики?

Оцените статью
Кислород
Добавить комментарий