Водородный генератор своими руками – схема, конструкция установки, чертежи

Водородный генератор своими руками – схема, конструкция установки, чертежи Кислород

Важные сведения об оборудовании компании «провита»

Основные понятия

Адсорбция — это поглощение газа поверхностью твердого тела за счет сил межмолекулярного взаимодействия молекул газа и молекул твердого тела.
Адсорбент — это высокопористое твердое вещество, обладающее большой удельной поверхностью пор и способное поглощать (адсорбировать) молекулы различных газов.
В генераторах кислорода и азота адсорбенты используют в виде гранул размером 0,5 ÷ 5мм. Гранулированный адсорбент засыпают в емкости (обычно цилиндрической формы), которые называют адсорберами.
Величина адсорбции — количество газа, поглощенное одним граммом адсорбента. Величина адсорбции зависит от давления газа и температуры.

Адсорбенты, применяемые в генераторах кислорода и азота

В генераторах кислорода применяют синтетические цеолиты. Величина адсорбции азота на цеолитах приблизительно в 2 раза вы-ше, чем кислорода за счет отличий физических свойств молекул этих газов. Это дает возможность построить процесс очистки воздуха от азота.

В генераторах азота применяют синтетические углеродные молекулярные сита. Величины адсорбции азота и кислорода на этих адсорбентах приблизительно одинаковы. Но скорость поглощения азота в десятки раз ниже скорости поглощения кислорода. Это связано с тем, что диаметр молекулы азота немного превосходит диаметр молекулы кислорода. При синтезе молекулярных сит подбирают такой диаметр входа в адсорбирующие поры, чтобы молекулы кислорода проникали в них легко, а молекулы азота — с затруднением. Разница в скоростях поглощения молекул кислорода и азота является основой для построения процесса очистки воздуха от кислорода.

Принцип работы адсорбционных генераторов кислорода и азота

В основе работы адсорбционных генераторов кислорода и азота лежит процесс, получивший название короткоцикловая безнагревная адсорбция — КБА (PSA — «Pressure Swing Adsorption» по зарубежной терминологии), отличительными чертами которого являются:

  • Цикл процесса состоит не менее чем из двух стадий с временем цикла от 5..10 с до 3..5 минут
  • На первой из стадий («адсорбция») происходит поглощение адсорбентом преимущественно одного из компонентов с получением первого продукционного потока. На второй стадии («регенерация») поглощенный компонент выделяется из адсорбента и отводится в качестве второго продукционного потока
  • Процесс протекает при температуре окружающей среды
  • В течение цикла происходят колебания давления с амплитудой от 3 до 10 атм

Основные схемы генераторов кислорода и азота

Схемы организации циклического процесса адсорбционного разделения воздуха можно подразделить на три вида: напорные (PSA — «Pressure Swing Adsorption»), вакуумные (VSA — «Vacuum swing Adsorption») и смешанные (PVSA — «Pressure and Vacuum Swing Adsorption»). Для напорных схем (PSA) продукционный газ извлекают при давлении выше атмосферного, а стадия регенерации слоя адсорбента протека-ет при атмосферном давлении. Для вакуумных схем (VSA) продукци-онный газ получают при атмосферном давлении, а регенерацию слоя адсорбента проводят при пониженном давлении. Для смешанных схем (PVSA) продукционный газ получают при повышенном давлении, а регенерация протекает при пониженном давлении.

Работа простейшего генератора кислорода

Генератор состоит из двух адсорберов (обычно цилиндрические емкости) А и В, заполненных гранулированным цеолитом. Воздух под давлением 4 ÷ 6 атмосфер проходит через один из периодически переключающихся электромагнитных клапанов в адсорбер A. Цеолит поглощает преимущественно азот, а кислород проходит через слой адсорбента и через обратный клапан поступает в ресивер. В это же время в адсорбере B происходит понижение давления и выброс накопленного азота. Кроме того, часть кислорода из адсорбера А поступает через дроссельное устройство в адсорбер В и дополнительно вытесняет из него накопленный азот. Через время полуцикла адсорберы обмениваются своими функциями. Адсорбер В задерживает азот и продуцирует кислород, а адсорбер А освобождается от накопленного азота. Такой цикл повторяется многократно. Извлеченный из воздуха концентрированный кислород накапливается в ресивере и может расходоваться в необходимых количествах. Генератор полностью автоматизирован и работает без непосредственного участия человека. Таким образом, генератор кислорода является, по сути, устройством очистки воздуха от азота циклического типа с автоматической регенерацией (восстановлением свойств) адсорбента в каждом цикле работы.

prosteishii_generator.jpg 

Работа простейшего генератора азота

Генератор азота работает приблизительно так же, как и генератор кислорода. Отличие заключается в том, что адсорберы заполняют гранулированным углеродным молекулярным ситом. При прохождении воздуха через слой адсорбента кислород с легкостью им поглощается, а азот, поглощаемый с меньшей скоростью, проскакивает в конец слоя и поступает в ресивер. Использование двух адсорберов позволяет реализовать циклический процесс очистки воздуха от кислорода с автоматической регенерацией (восстановлением свойств) адсорбента в каждом цикле работы.

Почему максимальная концентрация кислорода, вырабатываемого генератором кислорода без применения дополнительного блока очистки, не превосходит 95,5%?

Состав сухого воздуха приблизительно таков: азот — 78%, кислород — 21%, аргон — 1%. Остальные газы содержатся в пренебрежимо малых количествах. Например, содержание следующего по количеству углекислого газа составляет всего 0,03%. Молекулы кислорода и аргона обладают одинаковыми физическими свойствами по отношению к цеолиту. Поэтому в генераторе кислорода обогащение воздуха кислородом и аргоном происходит в равной степени и составляет приблизительно 4,5 раза. Таким образом, наилучший состав продукционного газа, вырабатываемого генератором кислорода, таков: кислород — 95,5%, аргон — 4,5%.

Основные характеристики генераторов

Если Вы решились на покупку генератора кислорода или азота, то перед Вами встает проблема выбора подходящей для Вас модели. Вас, конечно, особенно не волнует внутреннее устройство генератора. Для Вас важно, чтобы он выдавал требуемые характеристики, но при этом занимал минимальную площадь, не требовал больших затрат энергии и работал подольше без капитального ремонта. Ниже описываются основные тактико-технические характеристики, с помощью которых Вы сравните генераторы различных фирм и сделаете правильный выбор, учитывая, безусловно, и фактор стоимости.

Производительность — количество продукционного газа (кислорода для генератора кислорода или азота для генератора азота), вырабатываемого генератором в единицу времени. Выражается в кг/ч, л/мин, м3/ч и других единицах. Здесь важно помнить, что объемный расход зависит от давления и температуры. Ниже приводим формулу для пересчета массового расхода кислорода и азота G в объемный W, приведенный к одной физической атмосфере и температуре 20ºС:

W(м3/ч)=G(кг/ч)*0,751 — кислород;

W(м3/ч)=G(кг/ч)*0,858 — азот.

Концентрация — объемная доля кислорода (азота) в продукционном газе, вырабатываемом генератором. Концентрация зависит от производительности генератора. Эта зависимость имеет различный характер для генераторов кислорода и азота (рис. 1 и 2). Для правильно функционирующего генератора кислорода кривая состоит из горизонтального участка, на котором концентрация кислорода постоянна и равна максимальной 95,5%, и участка резкого понижения концентрации. Для генератора азота с уменьшением производительности концентрация азота постепенно возрастает до 99,9% и выше.

Давление продукционного газа (в напорных схемах) — давление, создаваемое продукционным газом в накопительном ресивере. Давление продукционного газа на 0,05÷0,2 МПа ниже давления питающего воздуха. Перепад давлений зависит от конструктивных и технологических особенностей конкретного генератора. В свою очередь давление питающего воздуха влияет на величину удельной производительности генератора (производительность с единицы массы адсорбента). Оп-тимальная величина давления воздуха составляет 0,4÷0,6 МПа для генераторов кислорода и 0,8÷1,0 МПа для генераторов азота.

Степень извлечения — отношение производительности генератора по кислороду (азоту) к расходу воздуха, поступающего на разделение, выраженное в процентах. Степень извлечения продукционного газа — это важнейшая характеристика любого генератора. Так как производительность генератора зависит от концентрации извлекаемого из воздуха газа, то степень извлечения рассчитывают при определенной величине концентрации, называемой пороговой. Для генератора кислорода обычно принимают пороговую концентрацию 90 или 92%. Степень извлечения 92%-го кислорода для современных генераторов, работающих по напорной схеме PSA, составляет величину не менее 7%. Для схем VSA и особенно PVSA степень извлечения может достигать 12% и выше. Для генераторов азота степень извлечения рассчитывают для пороговой концентрации 99% или 99,5%. Для 99%-го азота ее величина колеблется в диапазоне от 30% до 38% для разных производителей.

Энергозатраты на получение кислорода и получение азота (кВтч/м3). Сам генератор кислорода или азота потребляет небольшое количество электроэнергии, которая расходуется на питание блока управления клапанами. Ее величина мала по сравнению с затратами энергии на сжатие воздуха, поступающего на разделение в генератор типа PSA, или на вакуумирование для генератора типа VSA. Поэтому для расчета энергозатрат в кВтч на получение 1 м3 кислорода или 1 м3 азота необходимо поделить мощность двигателя компрессора или вакуум-насоса в кВт на производительность генератора, выраженную в м3/ч. Очевидно, что наименьшие энергозатраты можно получить с помощью генератора, обладающего максимальной степенью извлечения продукционного газа. Немаловажным фактором снижения энергозатрат является применение эффективного компрессора или вакуум-насоса. Для современных генераторов кислорода и азота, работающих по напорному варианту PSA, эта величина составляет 1,2 ÷ 1,5 кВтч/м3 для 92% кислорода и 0,3 ÷ 0,5 кВтч/м3 для 99% азота.

Длительная домашняя кислородотерапия у детей. учебно-методическое пособие для врачей и родителей в вопросах и ответах

14. Какие правила техники безопасностипри проведении кислородотерапии необходимо соблюдать?

Кислород — это маслоопасный и огнеопасный газ без цвета и запаха. Наличие кислорода внутри помещения может увеличить риск возгорания. Сам кислород не воспламеняется, но может поддерживать и ускорять горение, а также заставлять вещества легко зажигаться. Поэтому при использовании домашней кислородотерапии следует придерживаться следующих правил противопожарной безопасности.

Нельзя эксплуатировать кислородное оборудование вблизи огня или открытого пламени, в том числе свечей на праздничном торте.

При использовании кислорода в помещении нельзя курить. Это правило касается в том числе электронных сигарет, которые, помимо этого, нельзя заряжать вблизи кислородного оборудования.

Нельзя использовать аэрозоли, фен в той же комнате, что и кислородное оборудование.

Нельзя использовать жир или масло для смазки или контакта с кислородными баллонами, нельзя пользоваться оборудованием жирными руками. При пользовании кислородным оборудованием руки должны быть чистыми и сухими.

Кислородное оборудование не должно использоваться и храниться в пределах 1,5 м от электрических приборов, например телевизоров, фенов, кондиционеров или нагревательных приборов без открытого пламени.

Нельзя вешать одежду поверх концентратора или кислородных баллонов.

Не позволяйте концентратору накапливать кислород в замкнутом пространстве (например, когда не требуется проведение оксигенотерапии).

Никогда не оставляйте концентратор кислорода работающим, если не проводите оксигенотерапию.

Необходимо хранить кислородные баллоны вдали от нагревателей, радиаторов и солнечных лучей. Нельзя хранить кислородные баллоны в одном месте с краской, бензином, парафином или любыми другими легковоспламеняющимися материалами.

Не позволяйте другим детям играть с кислородным оборудованием, не оставляйте детей без присмотра в помещениях, где оно находится.

15. Что делать, если дома отключили электричество?

Рекомендуется подключать концентратор кислорода через источник бесперебойного питания. Тогда в случае отключения электричества, источник бесперебойного питания, во-первых, поддержит работу концентратора на короткое время, а во-вторых, подаст звуковой сигнал о проблеме.

Если дома отключили электричество или с концентратором возникли какие-либо проблемы, необходимо начать кислородотерапию с помощью резервного баллона с кислородом, а затем позвонить в компанию, осуществляющую сервисное обслуживание концентратора, для получения консультации.

В случае если дома нет резервного баллона, необходимо обратиться в службу скорой медицинской помощи, с обязательным указанием того, что ребенок нуждается в дополнительном кислороде.

16. Как перевозить кислородное оборудование?

При перевозке концентратора кислорода или баллона они должны быть надежно закреплены внутри транспортного средства. Для этого необходимо выбрать такое положение оборудования, которое препятствует случайному смещению канюлей или трубок во время езды, а также обеспечивает надежное крепление баллонов в случае экстренного торможения или дорожно-транспортного происшествия. Не рекомендуется перевозить кислородные концентраторы и баллоны в багажнике, так как они могут быть повреждены в течение поездки [14].

17. Что выбрать: маску или носовые канюли?

При проведении длительной домашней кислородотерапии можно использовать доставку кислорода в организм ребенка посредством лицевой маски или носовых канюлей, которые имеют свои плюсы и минусы. Поэтому данный выбор основывается на возрасте ребенка, его общем состоянии, а также на том, какая скорость потока кислорода необходима ребенку в настоящее время.

18. Когда и как правильно использовать носовые канюли?

В домашних условиях чаще всего используются носовые канюли, представляющие собой трубку длиной от 1,8 до 5 м с двумя короткими штуцерами (длиной <1 см), которые вводятся в ноздри. Кислород поступает из канюль в носоглотку, которая работает как анатомический резервуар. Применение носовых канюль затруднено при нарушении дыхания через нос.

Носовые канюли используются у новорожденных, грудных детей и детей младшего возраста при скорости потока кислорода <2, у старших детей и подростков поток кислорода через носовые канюли может составлять до 4 л/мин, у взрослых — до 5-6 л/мин. При использовании скоростей потока кислорода выше указанных кислород оказывает вредное воздействие на слизистые оболочки носа и носовых ходов [1].

Носовые канюли удобны в использовании, с их помощью легко осуществлять кислородотерапию во время кормления. Рекомендуется менять носовые канюли каждые 7 дней. Пластиковые трубочки должны быть мягкими и эластичными, чтобы избежать болезненного воздействия на кожу вокруг носа. Если в канюлях скапливается слизь или они становятся твердыми, непрозрачными, их следует заменить.

Не рекомендуется использовать кремы на основе вазелина для кожи вокруг носа, так как при контакте с кислородом они могут вызывать раздражение кожи (болезненность). При необходимости можно использовать кремы на водной основе.

Носовые канюли необходимо подбирать в зависимости от возраста ребенка. Существуют канюли для недоношенных младенцев, для недоношенных новорожденных с массой тела >1400 г, для доношенных новорожденных и младенцев до 3 м, для младенцев от 3 до 12 м, а также педиатрические канюли для детей старше 1 года.

Носовые канюли должны быть надежно закреплены на лице ребенка, чтобы трубочки не перемещались. Для этого используются гипоаллергенные лейкопластыри. Если ребенок способен самостоятельно вытащить носовые канюли, необходимо закрепить их лейкопластырем ближе к носу, а не на середине щек или вблизи ушей.

По мере взросления ребенок становится более активным, он больше двигается во время сна, поэтому нужно быть уверенным, что трубочки не обернутся вокруг ребенка. С этой целью рекомендуется пропустить трубки сквозь одежду сбоку так, чтобы они вышли сквозь штанину в нижнюю часть кроватки.

Если ребенок специально или непроизвольно снимает канюли в ночное время, когда вы не контролируете его длительное время, для подстраховки можно использовать нарукавники. Их можно сшить из ткани, снабдив липучками.

Для того чтобы ребенок мог отдаляться от концентратора дальше, чем длина канюль, можно использовать удлинители — специальные пластмассовые шланги. Вместе с тем необходимо помнить, что при увеличении длины шлангов снижается концентрация кислорода в смеси.

19. Когда и как правильно использовать кислородную лицевую маску?

Кислород поступает в маску через трубку небольшого диаметра. Боковые отверстия с двух сторон маски способствуют поступлению воздуха извне и удалению выдыхаемого газа. Размер маски индивидуален.

Маска предпочтительна для больных, которые дышат ртом, а также у пациентов с повышенной чувствительностью слизистой оболочки носа.

Использование кислородной маски не рекомендуется, когда требуется точная концентрация кислорода. К недостаткам использования маски относятся трудности при кормлении. Кроме того, при потоке кислорода <2 л/мин у детей и <6 л/мин у взрослых при использовании маски возможно накопление углекислого газа [1].

Маски после каждого использования рекомендуется мыть в легком мыльном растворе и менять каждые 6-12 мес.

20. Что такое пульсоксиметр и как он работает?

У детей, получающих домашнюю кислородотерапию, нужно проводить мониторинг сатурации кислорода с помощью пульсоксиметров. Мониторинг должен включать различные состояния активности.

В основе работы пульсоксиметра лежит способность гемоглобина, связанного и не связанного с кислородом, абсорбировать свет различной длины волны. Светодиоды излучают потоки света, которые, проходя через ткани, достигают фотодетектора. Ослабление световых потоков при прохождении через подкожный жировой, мышечный слои и венозно-капиллярную сеть расцениваются как фоновое. При прохождении пульсовой волны через артерию различие между фоновым и текущим током фотодетектора становится максимальным, пульсоксиметр определяет величину артериальной пульсации и по специальному алгоритму оценивает степень насыщения гемоглобина кислородом именно в артериальной крови. Соотношение между количеством кислорода, связанного с гемоглобином, и кислородной емкостью крови, выраженное в процентах, называется сатурацией (насыщение артериальной крови кислородом) [14, 18, 19].

Для новорожденных и младенцев используется специальный датчик, закрепляющийся на коже ладоней или стоп. Для детей старшего возраста используется датчик, закрепляющийся на пальце руки.

Ладонь ребенка и датчик должны быть сухими. Датчик необходимо периодически протирать слегка смоченной спиртом салфеткой. Измерять сатурацию необходимо, когда рука ребенка не двигается, в течение не менее 10-20 с.

21. Каковы целевые показатели насыщения крови (сатурация) кислорода при проведении домашней кислородотерапии?

Необходимо, чтобы уровень кислорода крови был >92% у детей без легочной гипертензии и >94% у больных легочной гипертензией [20].

Показатели сатурации кислорода ниже указанных свидетельствуют о недостатке кислорода (гипоксемии) и требуют увеличения подачи кислорода до потока, не выше допустимого в зависимости от возраста и используемого средства доставки кислорода (лицевая маска или носовые канюли), как указано выше. О недостатке кислорода могут свидетельствовать и некоторые симптомы (признаки), обнаруживаемые у ребенка.

22. Какие симптомы могут свидетельствовать об ухудшении состояния ребенка, находящегося на домашней кислородотерапии, и о развитии гипоксемии?

Симптомами недостатка кислорода у ребенка могут быть: низкие прибавки массы тела, длины/роста ребенка (у недоношенных детей до достижения постконцептуального возраста 50-52 нед прибавку массы тела необходимо оценивать по специальным диаграммам, например по диаграмме

Фентона или Intergrowth-21); изменение частоты дыхания (частое или в тяжелых случаях редкое, табл. 1); одышка (затруднение дыхания с втяжением межреберных промежутков, подреберий, яремной ямки, раздувание крыльев носа); увеличение частоты сердечных сокращений (тахикардия, см. табл. 1); синюшный цвет лица, губ, век и ногтей (цианоз); усталость, снижение переносимости физической нагрузки, к которой у маленьких детей относится сосание; беспокойство, раздражительность или вялость, нарушение сознания (заторможенность, потеря сознания); остановка дыхания (апноэ) [2, 3, 18].

Водородный генератор своими руками – схема, конструкция установки, чертежи

Вместе с тем данные симптомы могут иметь и другие причины, а не только гипоксемию. Например, низкая прибавка массы тела может быть связана с недостаточной калорийностью питания. Для подтверждения связи данных симптомов с гипоксемией необходимо проведение пульсоксиметрии [21].

23. Сколько часов в день необходимо проводить кислородотерапию ребенку?

Продолжительность кислородотерапии зависит от того, сколько времени в течение суток у ребенка сатурация кислорода ниже целевых значений. Некоторым детям дополнительный кислород требуется только, когда они активны, или только во время ночного или дневного сна (эпизоды бессимптомного снижения сатурации чаще всего возникают во сне). В других случаях ребенку требуется дополнительный кислород 24 ч/сут, то есть непрерывно. Иногда внешне у ребенка нет признаков недостатка кислорода, однако это не всегда означает, что уровень кислорода в его организме в пределах нормы. Прерывистая кислородотерапия проводится в случаях периодически и эпизодически возникающей гипоксемии, например у детей с тяжелыми неврологическими нарушениями, которые нуждаются в дополнительном кислороде при аспирационной пневмонии и лечатся на дому [14].

24. Может ли кислород быть токсичен?

Кислород оказывает токсическое действие на дыхательные пути только в случаях, если его концентрация выше рекомендуемой. Если правильно соблюдать все рекомендации врача по домашней кислородотерапии, использовать средства доставки кислорода и скорость потока кислорода, назначенные врачом, без самостоятельного их превышения, кислород не будет отрицательно воздействовать на дыхательные пути и организм в целом.

Кроме того, для предотвращения токсичности кислорода рекомендовано регулярно обслуживать любое кислородное оборудование (замена фильтров в концентраторе, соблюдение условий хранения). Если ваш кислородный концентратор работает правильно, не должно быть причин для беспокойства.

Симптомами токсического воздействия кислорода на дыхательные пути могут быть постоянный кашель, отек легких. Однако данные симптомы могут возникать вследствие заболевания легких и никак не быть связаны с токсичностью кислорода [14].

25. Как влияет кислородотерапия на прогрессирование ретинопатии недоношенных?

В многочисленных исследованиях получены данные о том, что кислородотерапия с целевой сатурацией кислорода 85-89% уменьшает риск развития ретинопатии недоношенных, в то время как при показателях сатурации 91-95% он увеличивается. Однако было показано, что при кислородотерапии, проводимой для достижения целевой сатурации менее 90%, значительно увеличивался показатель смертности. В исследовании STOP-ROP («стоп ретинопатия недоношенных») были получены данные о том, что использование кислородотерапии для поддержания целевой сатурации кислорода от 96 до 99% не вызывает прогрессирования ретинопатии недоношенных [22].

26. Как кормить ребенка, получающего домашнюю кислородотерапию?

Если ребенку необходимо проведение кислородотерапии даже во время кормления, удобнее всего использовать для этой цели в качестве средства доставки кислорода носовые канюли.

В случаях, когда использование носовых канюль по тем или иным причинам невозможно, во время кормления необходимо держать лицевую маску максимально близко к лицу, не прерывая кислородотерапию, если ребенок нуждается в ней во время приема пищи.

Возможность прекращения кислородотерапии, проводимой в связи с заболеваниями легких, связана с ростом легких, поэтому очень важно избегать у больных задержки прибавок в массе и росте. Достаточные темпы роста обеспечиваются повышенной калорийностью питания и достаточным содержанием в нем белка. Если недоношенный ребенок находится на грудном вскармливании, то максимальное число калорий помогают получить специальные смеси-«усилители» (фортификаторы, добавляются в сцеженное грудное молоко). Если ребенок получает искусственное вскармливание, специальные смеси для недоношенных детей позволяют получить ребенку максимальное количество калорий [21].

27. Можно ли выходить из дома с ребенком, получающим непрерывную домашнюю кислородотерапию? Как гулять с ребенком, получающим кислородотерапию непрерывно?

Совсем необязательно с ребенком, получающим длительную кислородотерапию, постоянно сидеть дома.

Прогулки, выходы из дома, поездки на автомобиле возможны при наличии портативного кислородного оборудования (портативный кислородный концентратор, работающий от собственного аккумулятора, или же кислородные баллоны).

Кратковременные прогулки можно осуществлять, подключая небольшой концентратор к источнику бесперебойного питания.

Кроме того, можно найти уличные розетки. Подключаться можно с помощью удлинителей.

Однако концентраторы нельзя использовать на улице при температуре ниже 5 °С, а также во влажных условиях (дождливая погода, туман, около фонтана и т.п.).

28. Можно ли иммунизировать детей, находящихся на домашней кислородотерапии?

Сама по себе кислородотерапия не является противопоказанием для любого вида иммунизации, в том числе вакцинации. Однако некоторые заболевания, являющиеся причиной потребности в дополнительном кислороде, могут быть основанием для медицинского отвода от прививок. Таким образом, если это возможно, рекомендуется соблюдать принятый график вакцинации с дополнительной вакцинацией от гриппа и профилактикой респираторно-синцитиальной вирусной инфекции с помощью пассивной иммунизации специфическими моноклональными антителами (паливизумаб) [14, 23].

29. Что делать, если ребенок, получающий домашнюю кислородотерапию, заболел острым респираторным заболеванием?

В первую очередь при возникновении инфекционных заболеваний, появлении или усилении таких симптомов, как кашель, насморк, одышка, необходимо обратиться к врачу, вызвать бригаду скорой медицинской помощи. В большинстве случаев ребенку в такие моменты необходимо увеличить скорость потока кислорода для поддержания нормального уровня сатурации кислорода (под контролем пульсоксиметрии).

Если ребенок уже отлучен от кислорода, при присоединении респираторной инфекции обязательно проводится мониторинг уровня сатурации кислорода с помощью пульсоксиметра. При ее уменьшении <92% у детей без легочной гипертензии и <94% у больных с легочной гипертензией необходимо возобновить кислородотерапию [14].

При насморке используют сосудосуживающие капли в нос в соответствии с возрастом ребенка и инструкцией по применению. Нельзя использовать масляные капли для носа у детей, получающих домашнюю кислородотерапию.

Для снижения частоты повторных госпитализаций у кислородозависимых детей необходимо избегать контактов с инфекционными больными.

30. Как долго ребенок может нуждаться в дополнительном кислороде дома и от чего это зависит?

При улучшении состояния, росте легких, пропорциональном росту ребенка и увеличению его массы тела, уменьшается потребность в кислороде, что делает возможным постепенно отменить кислородотерапию. Тем не менее у некоторых детей кислородотерапия может продолжаться месяцы и даже годы. После отлучения от кислорода детям может потребоваться дополнительный кислород во время обострения основного заболевания или при инфекционных заболеваниях. Однако решение о прекращении кислородотерапии должен принимать доктор [14, 24, 25].

31. Как понять, что потребность в кислороде уменьшилась и ребенка можно начать отлучать от дополнительного кислорода?

Ребенка можно начать отлучать от дополнительной подачи кислорода при следующих условиях: у ребенка не отмечается признаков дыхательной недостаточности (частого дыхания, одышки, цианоза кожных покровов); нет свистящих хрипов; отсутствуют острые инфекционные заболевания; ребенок нормально прибавляет в массе тела (имеет массу тела >10-го центиля по соответствующей диаграмме); состояние ребенка стабильное (оценивается врачом); у ребенка нет легочной гипертензии (оценивается по данным ультразвукового исследования сердца — эхокардиографии); скорость потока кислорода <0,1-0,2 л/мин (в зависимости от возможностей изменения скорости потока концентратором); сатурация кислорода при проведении кислородотерапии поддерживается на стабильном уровне >92%; при кратковременном прекращении кислородотерапии (при уходе за ребенком) сатурация быстро восстанавливается, снижение сатурации незначительно [3, 14].

32. Как проводится отлучение ребенка от дополнительного кислорода?

Отлучение ребенка от дополнительного кислорода — это постепенный процесс, иногда на это требуется несколько месяцев. Отлучение ребенка, получающего кислородотерапию на дому, не требует госпитализации и проводится в домашних условиях.

Первый этап — мониторирование (длительная оценка) сатурации кислорода во время сна, бодрствования и кормления, а также проведение 2-часового испытания (дыхание комнатным воздухом), которое начинается с кратковременного прекращения кислородотерапии под контролем пульсоксиметрии. При снижении сатурации кислорода <92% кислородотерапия немедленно возобновляется. Если такое испытание пройдено успешно и в течение 2 ч не потребовался кислород и показатели сатурации кислорода были >92%, возможно отлучение от кислорода на 1-2 ч в дневное время, а затем постепенное увеличение длительности данного времени в зависимости от состояния ребенка.

Отлучение от кислорода в ночное время возможно только тогда, когда ребенок 3-4 нед обходится без дополнительной оксигенации в течение 12 ч днем. До прекращения использования кислорода в ночное время проводится мониторирование сатурации при дыхании комнатным воздухом ночью, для этой цели удобно использовать запись сатурации кислорода, осуществляемую автоматически на некоторых пульсоксиметрах с последующей расшифровкой. Если результаты ночного исследования удовлетворительные (сатурация кислорода >92%), ребенок полностью отлучается от кислорода.

После того как кислородотерапия прекратится полностью, рекомендуется оставить оборудование дома (концентратор кислорода, пульсоксиметр) еще на 2-3 мес.

В том случае, если после отмены кислородотерапии ребенок начинает плохо прибавлять в массе тела, несмотря на гиперкалорийную диету, необходимо возобновить мониторинг пульсоксиметрии, на основании которого может быть принято решение о повторном назначении кислородотерапии, так как низкая прибавка массы тела — надежный критерий наличия эпизодов гипоксемии [3, 14].

33. Когда с ребенком, получающим домашнюю кислородотерапию, можно путешествовать на самолете?

Некоторым пациентам, даже после отлучения от кислородотерапии, может потребоваться кислород во время авиаперелета или на большой высоте над уровнем моря. Если уровень сатурации кислорода на уровне моря у ребенка >95%, дополнительный кислород в полете не требуется, если <92% (у пациентов с легочной гипертензией — <95%) -требуется. При уровне сатурации кислорода 92-95% требуется специальное обследование на готовность к перелету (fitness-to-fly test). Данный тест рекомендовано пройти перед полетом, если ребенок прекратил получать дополнительный кислород в течение последних 6 мес или продолжает его получать.

Fitness-to-fly-тест проходит в большой кабине, имитирующей пребывание в самолете. Ребенок сидит внутри такой кабины в течение 20 мин, во время которых измеряют уровень сатурации кислорода посредством пульсоксиметрии. До начала теста закрепляют носовые канюли и при необходимости ребенок начинает получать кислород. Затем концентрацию кислорода в воздухе данной кабины уменьшают до 15% посредством добавления азота. Возникающее снижение сатурации необходимо корригировать подачей кислорода через носовые канюли, титруя его до нормализации сатурации. Данный поток кислорода в дальнейшем должен использоваться при возникновении эпизодов низкой сатурации непосредственно на борту самолета.

При невозможности проведения данного теста можно рекомендовать проведение пульсоксиметрии на борту воздушного судна, и дополнительный кислород дается при снижении сатурации кислорода ниже целевых значений под контролем пульсоксиметрии.

Однако не все авиакомпании разрешают перевозить кислородное оборудование на борту. Перед покупкой билета рекомендуется уточнить о такой возможности непосредственно у представителей авиакомпании.

Некоторые авиакомпании позволяют путешествовать без справки/письма от врача, в то время как другие перед полетом требуют заранее заполнить специальную медицинскую форму, заверенную вашим врачом или медицинским персоналом авиакомпании. В данной форме должна быть фраза о том, что пациенту не противопоказаны авиаперелеты [26].

Финансирование. Пособие подготовлено в рамках инициативной научно-исследовательской работы Медицинского института РУДН по теме № 031216-0-000 «Изучение клинико-патогенетических аспектов приобретенных и врожденных заболеваний дыхательной системы у детей».

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Изготовление водородного генератора собственными руками

В сегодняшнем обществе есть мнение, что очень доступным по стоимости топливом считается сетевой газ. В действительности, ему есть замена — водород. Его можно получить при расщеплении воды. Причем такой вид топлива будет бесплатным, если не иметь в виду тот момент, что нужно будет собрать водородный генератор, элементы которого необходимо приобретать.

Водород считается очень легким газообразным веществом. У него высокая химическая активность. Окисляясь, он даёт немалое количество энергии тепла и при этом образовывает воду.

Водород обладает следующими характеристиками:

Необходимо отметить, что hydrogen и oxygen соединяются довольно легко, а вот поделить их сложно. Для этого придется задействовать электричество для запуска непростой химреакции.

Самый простой газогенератор для добычи водорода собой представляет емкость с жидкостью, в середине которой размещаются две пластины с подключением к электросети. Так как вода отлично проводит ток, электроды вступают в контакт с малым сопротивлением. При прохождении электричества через пластины появляется хим. реакция, сопровождающаяся возникновением водорода.

Прекраснее всего собирать устройство для получения газа Брауна собственными руками по схеме, которую называют традиционной. Тут электролизер имеет несколько ячеек. В любой из них находятся контактные пластины. Продуктивность установки устанавливается поверхностной площадью электродов.

Ячейки следует уместить в отлично отделенный корпус с заблаговременно подключенными патрубками для водообеспечения и отведения водорода. Также, на емкость должен быть разъем для подсоединения электроэнергии.

Также необходимо будет установить сифон и клапан обратный. Они предупредят поступление газа Брауна назад в резервуар. По такой съеме можно собрать гидролизер как для отапливания дома, так же и для автомобиля.

Собрать водородный электрический генератор для дома можно, но выгодной затею назвать тяжело. А дело все в том, что для получения достаточных объемов газа придется задействовать мощную электроустановку. Она будет употреблять много дорогостоящий энергии. Впрочем это не задерживает энтузиастов.

Чтобы собрать электролизер для получения водорода собственными руками дома, потребуется специальный инструмент. К примеру, вряд ли можно обойтись без осциллографа и частотомера.

Вооружившись чертежами, в первую очередь следует собрать ячейку гидролизера. Ее ширина и длина обязаны быть немного поменьше габаритов корпуса. Высота — не больше 2/3 ключевой емкости.

Ячейку в большинстве случаев выполняют из толстого текстолита при помощи эпоксидного клея. При собирании часть находящаяся внизу корпуса остается открытой.

На верхней стороне емкости насверливаются отверстия. Через них наружу выводятся хвостовики электродов. Также потребуется 2 добавочных отверстия. Первое очень небольшое для датчика уровня жидкости. Второе диаметром в 15 мм для штуцера. Заключительный необходимо прикрепить механически.

Перед монтажем ячеек корпус водогенератора необходимо приготовить:

После загрузки топливных ячеек, подсоединения питания, соединения штуцера с приемником и установки крышки на корпус, сборку генератора можно считать оконченной. Остается заполнить емкость жидкостью и присоединить добавочные модули.

Собрать генератор кислорода собственными руками — часть дела. Необходимо присоединить к нему добавочные устройства, без которых он работать не будет. К примеру, измеритель уровня жидкости необходимо объединить с помпой для водоподачи через контроллер. Заключительный отслеживает сигналы датчика и если понадобится запускает подачу жидкости в середину топливных ячеек.

Вряд ли можно обойтись и без устройства, позволяющего настраивать частоту тока на клеммах ННО генератора. Более того, вся электрическая часть обязана иметь защиту от перегрузки. Чтобы это сделать в большинстве случаев применяется стабилизатор электрического напряжения.

Что же касается коллектора оксиводорода, то его самый простой вариант собой представляет трубку, на которой закреплены: арматура запорного типа, клапан обратный и прибор для определения величины давления.

Как правило газ из коллектора можно сразу закачивать в печь системы обогрева. В практических условиях это нереально, так как водород выделяет очень много тепла. Благодаря этому перед тем как применить его перемешивают с иным топливом.

Собственными руками собрать данное устройство не очень тяжело. Смогут помочь в этом чертежи с пошаговыми руководствами. Также необходимо будет подготовить сопутствующие материалы: контейнер из пластика или корпус от старого аккумулятора, трубку длиной не меньше метра, болты крепежа и гайки, герметик, лист нержавейки, несколько штуцеров, фильтры и клапан обратный.

Производственный процесс водородного генератора для автомобиля выглядит так:

Самый простой гидролизатор для авто готов. Но перед монтажем в ТС необходимо его проверить. Для этого устройство заполняется водой до отметки болтов для крепежа на пластинах. К штуцеру подсоединяется полиэтиленовый шланг. Его свободный конец опускается в заблаговременно подготовленную емкость с жидкостью.

После подачи энергии на электроды поверхность воды в другом контейнере должна покрыться пузырьками газа. Если такое случилось, то генератор готов к работе. Остается жидкость в нем поменять на щелочной электролит для увеличения объемов производимого газа.

Необходимо иметь в виду,что рукодельный генератор водорода не считается заменой обычному топливу. Его ставят на машины по большей части для экономии бензина. Она достигает 50%. Кроме того, во время использования HHO уменьшаются вредные выбросы, повышаются сроки эксплуатации, уменьшается температура силового агрегата. И это все при ощутимом повышении мощности мотора.

Не обращая внимания на все плюсы подобного решения профессионалы не советуют ставить гидролизаторы на авто. Самодельные устройства ненадежны и опасны.

Дома сделать хорошую водородную установку не легко. Мастеру придется иметь в виду массу показателей. К примеру, необходимо точно выбрать металл для электродов. Он должен владеть некоторыми особенностями.

Всеми возлюбленная нержавеющая сталь — доступное, но недолговечное решение. Топливные ячейки на них очень быстро поломаются.

Также при собирании гидролизатора требуется соблюдать размеры монтажа. Чтобы их получить, необходимо сделать непростые расчеты с учетом качества воды, требуемой мощности на выходе и т. д.

Во время изготовления устройства имеет значение даже сечение проводов, по которой на электроды подается ток. Речь идет не о продуктивности генератора, а про безопасность его эксплуатации, но и этот важный невидимый момент необходимо брать во внимание.

Основная трудность этих устройств — большие расходы электричества для получения оксиводорода. Они превышают энергию, которую можно получить от сжигания подобного топлива.

Из-за невысокого КПД цена водородной установки для дома выполняет производство этого газа и его дальнейшее применение для отапливания нерентабельным. Чем напрасно тратить электричество, легче установить любой электрический бойлер. Он будет эффектнее.

Что же касается автотранспорта, то тут картина практически не отличается. Да, можно создать гидролизер для экономии топлива, однако при этом уменьшается безопасность и надежность.

Единственное, где водород можно прекрасно использовать как горючее, — газосварка. Аппараты на hydrogen весят меньше, они компактнее, чем кислородные балоны, но более эффектно. Также цена получения смеси тут не играет большой роли.

Оцените статью
Кислород
Добавить комментарий