Изобретение относится к области водолазной техники, а именно к системам водолазного колокола.
Известен водолазный колокол глубоководного водолазного комплекса спасательного судна проекта 21300 «Игорь Белоусов». Для обеспечения возможности дыхания водолазов и оператора колокола, находящихся внутри водолазного колокола, формируется дыхательная газовая среда, соответствующая глубине водолазного спуска. Дыхательная газовая среда формируется путем подачи по кабель-шланговой связке в водолазный колокол предварительно приготовленной дыхательной газовой смеси.
В колоколе установлены два агрегата очистки дыхательной газовой среды водолазного колокола от диоксида углерода (один из них резервный, для аварийного включения), каждый из которых оборудован вентилятором, направляющим поток воздуха на емкость с поглотительным веществом. Работа вентиляторов управляется с поста управления водолазными спусками. Агрегаты очистки дыхательной газовой среды водолазного колокола от диоксида углерода рассчитаны на непрерывную работу по очистке воздуха от CO2 при нормальном и аварийном режимах работы с предполагаемой сменой емкости с поглотительным веществом перед каждым спуском водолазного колокола.
Поддержание парциального давления кислорода в дыхательной газовой среде водолазного колокола осуществляется путем выставления постоянной подачи чистого кислорода через ротаметр. Кислород к ротаметру подается от кислородного баллона высокого давления, размещенного снаружи водолазного колокола. Подачей кислорода управляет оператор колокола по указанию командира водолазного спуска. Уровень подачи выбирается расчетным путем, исходя из количества водолазов, осуществляющих дыхание из водолазного колокола.
Контроль параметров дыхательной газовой среды водолазного колокола осуществляется датчиком парциального давления кислорода, размещенным внутри водолазного колокола. Показания датчика парциального давления кислорода выводятся на пост управления водолазным спуском [1].
Недостатками данного способа поддержания и контроля состава дыхательной газовой среды водолазного колокола являются:
- сложность точного поддержания парциального давления кислорода в дыхательной газовой среде;
- необходимость постоянного контроля работы ротаметра, настройка которого сбивается при изменении глубины;
- невозможность управления работой ротаметра с поста управления водолазным спуском.
Известны водолазные дыхательные аппараты замкнутой схемы дыхания с электронным управлением. Отличительной особенностью данного типа водолазных дыхательных аппаратов является наличие электронной системы контроля парциального давления кислорода в дыхательном контуре и его автоматического поддержания в заданном диапазоне. Для этого аппарат оснащается баллонами высокого давления, в которых находятся кислород и газ-разбавитель, состав которого выбирается исходя из максимальной глубины спуска. При увеличении внешнего давления (погружении водолаза) для компенсации сжатия дыхательной газовой смеси в дыхательный контур автоматически подается газ-разбавитель, а в случае падения парциального давления кислорода ниже заданного уровня в дыхательный контур электронный блок управления с помощью электромагнитного клапана подает необходимое количество кислорода [2].
Задачей изобретения является автоматизация и упрощение процесса поддержания парциального давления кислорода в дыхательной газовой среде водолазного колокола.
Задача решается тем, что в состав основного агрегата очистки дыхательной газовой среды водолазного колокола включен электронный блок управления и контроля парциального давления, который в режиме реального времени анализирует состав дыхательной газовой среды и при необходимости подает кислород. Показания датчиков кислорода, гелия и углекислого газа выводятся на пост командира водолазного спуска, откуда имеется возможность установки требуемого значения парциального давления кислорода и управления работой клапана подачи в режиме ручного управления. При возникновении неисправности электроники конструкция основного агрегата очистки дыхательной газовой среды водолазного колокола предусматривает ручное управление подачей кислорода оператором колокола. Конструкция резервного агрегата очистки дыхательной газовой среды водолазного колокола представляет собой кассету с поглотительным веществом и вентилятор. Он используется в аварийной ситуации, когда ресурс основного агрегата исчерпан или произошла поломка, в результате которой циркуляция газовой среды через поглотитель основного агрегата не происходит.
Сущность изобретения заключается в том, что оно аккумулирует положительные качества различных устройств и систем поддержания и контроля состава дыхательной газовой среды водолазного колокола, используемых в настоящее время.
Применение предлагаемого устройства позволит автоматизировать и упростить процесс поддержания и контроля состава дыхательной газовой среды водолазного колокола, снизить нагрузку на оператора колокола и обеспечить возможность управления подачей кислорода в водолазный колокол с поста управления водолазным спуском.
Новыми признаками изобретения являются замена механического устройства подачи кислорода в водолазный колокол на электронный блок управления и контроля парциального давления кислорода и обеспечение возможности управления подачей кислорода в водолазный колокол с поста управления водолазным спуском.
Преимущество новых признаков заключается в решении задач повышения безопасности водолазных спусков за счет обеспечения возможности управления подачей кислорода в водолазный колокол с поста управления водолазным спуском, а также снижении нагрузки на оператора колокола и увлечения точности поддержания парциального давления кислорода в дыхательной газовой среде водолазного колокола за счет автоматизации процесса и его постоянного контроля.
На чертеже представлено устройство изобретения. Устройство автоматического поддержания и контроля состава дыхательной газовой среды водолазного колокола состоит из кассеты с поглотительным веществом 7 установленной на станину с вентилятором 9, который обеспечивает циркуляцию дыхательной газовой среды через поглотительное вещество. После удаления из дыхательной газовой среды диоксида углерода она проходит через блок датчиков, состоящий из датчика парциального давления гелия 2, датчика парциального давления кислорода 3 и датчика парциального давления диоксида углерода 4. Показания датчиков считываются блоком управления и контроля парциального давления 5, который выводит результаты анализа на пост управления водолазным спуском 1 и при необходимости дает команду на открытие электромагнитного клапана 10. К электромагнитному клапану по трубопроводу 11 от баллона высокого давления 8 с редуктором 6 подводится кислород. На случай неисправности электроники предусмотрен клапан ручной подачи кислорода 12, при помощи которого оператор колокола имеет возможность управлять подачей кислорода.
Литература:
1. Водолазный колокол. Руководство по эксплуатации ВШАЕ.361163.002.06.00.00.00 РЭ - М.: АО «Тетис Про», 2015.
2. Анализ зарубежного и отечественного опыта выполнения автономных глубоководных водолазных спусков. Отчет НИР «Севастополь-2011», этап 1, 2011. - 27-29 с.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СИСТЕМА ГАЗОСНАБЖЕНИЯ ВОДОЛАЗОВ И ВОДОЛАЗНОГО КОЛОКОЛА | 2022 |
|
RU2831336C2 |
| ГЛУБОКОВОДНЫЙ ВОДОЛАЗНЫЙ ДЫХАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ ЗАМКНУТОЙ СХЕМЫ ДЫХАНИЯ С ЭЛЕКТРОННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ ПАРЦИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ КИСЛОРОДА | 2022 |
|
RU2797932C1 |
| ВОДОЛАЗНЫЙ ДЫХАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ С ЗАМКНУТОЙ СХЕМОЙ ДЫХАНИЯ | 2001 |
|
RU2225322C2 |
| УСТРОЙСТВО МАЛОГАБАРИТНОГО БАРОКАМЕРНОГО КОМПЛЕКСА | 2008 |
|
RU2392914C1 |
| СИСТЕМА ЭЛЕКТРООБОГРЕВА ВОДОЛАЗОВ И ВОДОЛАЗНОГО КОЛОКОЛА | 2022 |
|
RU2831335C2 |
| Водолазный дыхательный аппарат с полузамкнутой схемой дыхания | 2023 |
|
RU2814009C1 |
| ИЗОЛИРУЮЩАЯ ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА | 1992 |
|
RU2045226C1 |
| Тренажер для подготовки водолазов | 2022 |
|
RU2785981C1 |
| КЛАПАН ПОДАЧИ КИСЛОРОДА ВОДОЛАЗНОГО ДЫХАТЕЛЬНОГО АППАРАТА | 2023 |
|
RU2806774C1 |
| РЕГУЛЯТОР ПОДАЧИ ДЫХАТЕЛЬНОЙ ГАЗОВОЙ СМЕСИ ВОДОЛАЗНОГО ДЫХАТЕЛЬНОГО АППАРАТА С ПОЛУЗАМКНУТОЙ СХЕМОЙ ДЫХАНИЯ | 2023 |
|
RU2830070C2 |
Изобретение относится к области водолазной техники, а именно к системам водолазного колокола. Устройство автоматического поддержания и контроля состава дыхательной газовой среды водолазного колокола, состоящее из кассеты с поглотительным веществом, блока датчиков парциального давления гелия и кислорода, кислородного баллона высокого давления с редуктором, трубопровода и клапана ручной подачи кислорода. В состав устройства включен электронный блок управления и контроля парциального давления кислорода, связанный с электромагнитным клапаном. Блок датчиков включает в себя датчик парциального давления диоксида углерода, а кассета с поглотительным веществом установлена на станину с вентилятором. Достигается автоматизация и простота процесса поддержания и контроля состава дыхательной газовой среды водолазного колокола. 1 ил.
Устройство автоматического поддержания и контроля состава дыхательной газовой среды водолазного колокола, состоящее из кассеты с поглотительным веществом, блока датчиков парциального давления гелия и кислорода, кислородного баллона высокого давления с редуктором, трубопровода и клапана ручной подачи кислорода, отличающееся тем, что в состав устройства включен электронный блок управления и контроля парциального давления кислорода, связанный с электромагнитным клапаном, при этом блок датчиков включает в себя датчик парциального давления диоксида углерода, а кассета с поглотительным веществом установлена на станину с вентилятором.
