ILoveDiving.ru

Устройства для зарядки дыхательных аппаратов сжатым воздухом

Оборудованием для подводного спорта называют различные механизмы, приспособления, приборы и устройства, обеспечивающие спуск, подъем, пребывание и действие подводного пловца под водой. К такому оборудованию относятся: устройства для зарядки дыхательных аппаратов сжатым воздухом (компрессоры воздушные высокого давления, фильтры воздушные, транспортные воздушные баллоны высокого давления, перекачивающие компрессоры), средства связи и сигнализации, устройства подводного освещения, контрольные приборы, приборы для ориентации, определения расстояний и скоростей, устройства для погружения, подъема и плавучие средства, средства передвижения под водой, предметы специального применения (подводные ружья, фото- и кинобоксы), медицинское оборудование.

Во всех дыхательных аппаратах подводного спорта Для дыхания используется чистый атмосферный воздух, находящийся в баллонах аппарата под давлением 150— 200 ат. Очистка и сжатие атмосферного воздуха до такого давления при зарядке баллонов дыхательных аппаратов осуществляются только с помощью компрессоров высокого давления при использовании для очистки воздуха специальных фильтров.

Компрессорные установки. Компрессорная установка высокого давления представляет собой агрегат, состоящий из собственно компрессора, двигателя, приводящего в движение компрессор, из средств очистки воздуха и системы трубок высокого давления.

Компрессор, работая от двигателя, забирает воздух из атмосферы и сжимает его до нужного давления. Обычно все компрессоры высокого давления многоступенчатые, воздух в них сжимается последовательно в нескольких цилиндрах.

В качестве приводов к компрессорам используют электрические или бензиновые двигатели или дизельные двигательные установки.

Полевая углекислотная зарядная станция (ПЗУС), являясь установкой переносного типа, достаточно часто используется для зарядки баллонов сжатым воздухом. Вся станция смонтирована на раме, сваренной из уголкового железа. Компрессор приводится в движение клиновыми ремнями от электродвигателя мощностью 2,8 кет при напряжении 220/380 в. Производительность компрессора невелика (табл. 13). Два баллона емкостью по 7 л заряжаются сжатым воздухом до давления 150 ат за 30—40 мин.

В установке использован трехступенчатый авиационный компрессор АК-150 с двумя V-образно расположенными цилиндрами. Габаритные размеры компрессора АК-150 —260X260X145 мм; вес компрессора—.5,8 кГ. Компрессор требует водяного или принудительного воздушного охлаждения. Встречается несколько модификаций этих компрессоров (АК-150, АК-150В, АК-150Н, АК-150Д и др.), немногим отличающиеся друг от друга.

Имея небольшой вес и размеры, эти компрессоры часто используются для создания самодельных компрессорных установок, позволяя применять привод любого вида — как электрический, так и двигатель внутреннего сгорания. Основными преимуществами электрического привода являются простота обслуживания и отсутствие выхлопных газов, могущих попасть на вход компрессора и загрязнить воздух. Недостаток — малая автономность из-за необходимости наличия электрической сети трехфазного тока. Двигатели внутреннего сгорания (бензиновые) обеспечивают практически любую автономность, но более сложны в обслуживании, требуют запаса горючего и создают опасность загрязнения воздуха выхлопными газами. Поэтому при создании компрессорной установки на базе компрессора АК-150 следует исходить из условий районов, намечаемых для их эксплуатации.

Самодельные компрессорные установки на базе компрессора АК-150 достаточно успешно используются для обеспечения сжатым воздухом групп спортсменов-подводников численностью 4—5 человек.

Компрессорная установка «Гном» конструкции В. Лебедя создана на основе компрессора АК-150. Компрессор приводится в действие бензиновым двигателем от пилы «Дружба». Установка обеспечивает зарядку аппарата А-ВМ-1 за 50 мин. и имеет вес около 17 кГ. Она может быть с успехом использована в экспедиционных условиях.

Компрессорная установка «Гном» рекомендована к промышленному изготовлению.

Компрессорная установка 1080 имеет небольшие габариты и вес. В установке использован малогабаритный

Основные технические данные некоторых воздушных шестицилиндровый четырехступенчатый компрессор, в качестве привода которого используется электродвигатель. Число оборотов выходного вала компрессора равно 4500—5000 об/мин.

Таблица 13

Передвижная компрессорная станция АКС-8 представляет собой установку большой производительности (табл. 13), позволяющую выполнять одновременную зарядку шести баллонов при хорошем качестве очистки воздуха от влаги и примесей. Станция смонтирована на четырехколесном автомобильном прицепе и может буксироваться со скоростью от 25 до 50 км/час. Дизельный привод компрессора делает станцию независимой от наличия других источников энергии. Подвижность, автономность и хорошие эксплуатационные данные станции АКС-8 позволяют успешно “применять ее для обслуживания больших коллективов спортсменов-подводников в различных условиях.

Передвижная компрессорная станция АКС-2 имеет производительность около 50 м3/час, позволяя заряжать воздухом под давлением 150 кГ/см2 одновременно четыре баллона. Компрессор станции с приводом через редуктор от автомобильного двигателя смонтирован на двухосном прицепе, который может буксироваться автомашиной.

Компрессорная установка АК.-2-150 предназначается для работы в стационарных условиях. Примененный в ; установке компрессор типа К-2-150 допускает быстрое « и простое изменение привода на двигатель внутреннего сгорания или электродвигатель. Выполненный с электродвигателем компрессор обеспечивает получение сжатого воздуха под давлением 150 кГ/см2 не менее 1,8 л/мин. Для работы на кратковременных режимах компрессор может быть отрегулирован на давление 200 кГ/см2.

При использовании установки для зарядки баллонов дыхательных аппаратов требуется применение дополнительных фильтров.

Электрокомпрессорная установка Ж-2-150 также является установкой стационарного типа. Компрессор установки имеет данные, очень близкие к данным компрессора типа К-2-150. При использовании установки для зарядки баллонов дыхательных аппаратов необходима дополнительная очистка воздуха.

Компрессорная установка ДК-200 представляет собой стационарный агрегат, состоящий из компрессора типа К-2-150* дизеля 24-8,5/П, радиатора охлаждения и приборов контроля, смонтированных на одной общей раме. При давлении всасывания 760 мм рт. ст., температуре воздуха 20° С и числе оборотов компрессора 1000 об/мин. установка позволяет получить сжатый воздух под давлением 150 кГ/см2 не менее 1,8 л/мин, а под давлением 200 кГ/см2— 1,4 л/мин.

Фильтры. Воздух для дыхательных аппаратов должен быть хорошо очищен от масла, вредных примесей, пыли и влаги. Это обеспечивается при зарядке баллонов дыхательных аппаратов с помощью специальных фильтров высокого давления.

Фильтр высокого давления типа ФВД-200 (ФВД-150) предназначен для очистки воздуха высокого давления от масла, паров масла, влаги, аэрозолей, углеводородов, окислов азота и двуокиси углерода. Фильтр (рис. 52) представляет собой сосуд-баллон, внутри которого установлена кассета с фильтрующим составом. В зависимости от баллона, примененного для изготовления фильтра, рабочее давление фильтра может быть 200 или 150 ат (соответственно ФВД-200 или ФВД-150).

В состав фильтрующей кассеты, имеющей вес около 24 кГ, входят различные вещества, располагаемые слоями. Шихта кассеты на одну зарядку содержит: силикагель КСМ (по ГОСТ 3956-54) – 8,0 кГ; активированный уголь АГ-3 (по ТУ ДСГУ-312-60) — 1,5 кГ; химпоглотитель ХПИ (по ГОСТ 6755-33)-7,0 кГ; кольца алюминиевые — 1,5 кГ; вату гигроскопическую (по ГОСТ 1177-41) — 0,5 кГ; трос размочаленный сизаль-ский или манильский (по ГОСТ 1088-41) – 0,5 кГ; картон ВМТ-5, нарезанный дисками диаметром 220 мм (по ТУ 2723-53) — 5 щт.

Рис. 52. Фильтр высокого давления типа ФВД-200 (ФВД-150):
1 — алюминиевые кольца; 2,6 и 10 — слой размочаленного сизальского или маниль-ского каната; 3 и 4 — силикагель; 5— уголь активированный; 7 — химпоглотитель; 5 — слой картона; 9 — слой ваты.

Фильтр ФВД пропускает 1,5—1,7 м3/мин воздуха (7—9 л/мин при давлении 200 ат) и может работать без перезарядки в зависимости от загрязненности воздуха 100— 300 час. Выпуск скапливающегося масла и конденсата производится спусковым краном, находящимся в нижней части баллона. Имеющийся здесь же контрольный кран позволяет проверять степень отработки первого слоя силикагеля, выход из работы которого приводит к скапливанию масла в чашечке под вторым слоем силикагеля. Чашечка трубкой соединена с контрольным краном.

Вес фильтра ФВД в снаряженном состоянии составляет около 140 кГ при высоте 1365 мм и наибольшем диаметре 310 мм.

Очистку воздуха от масла, вредных примесей, пыли и влаги может надежно обеспечить устройство ОК.Н или ОКН-М (кислородный осушитель), в котором адсорбент—активный глинозем—.заменяется активированным углем.

Устройство ОКН (рис. 53) состоит из змеевика-холодильника, влагоотделителя, адсорбера, керамикового фильтра и выходной звезды, смонтированных на каркасе из дюралюминиевых уголков. Вес устройства — 35 кГ, длина — 480 мм, ширина — 240 мм, высота — 500 мм.

В змеевике-холодильнике (рис. 53,6) понижается температура сжатого воздуха, поступающего от компрессора, и осаждаются влага и частично пары масла.

Во влагоотделителе (рис. 53, в) благодаря резкому расширению и изменению направления и скорости потока воздуха влага и капли масла отделяются от воздуха и скапливаются на дне влагоотделителя. Выпускаются они по мере скопления через специальный вентиль.

Адсорбер (рис. 53, г) представляет собой малолитражный баллон высокого давления, заполненный активированным углем.

На горловину баллона навернута головка с тремя отверстиями, два из которых служат для входа и выхода воздуха, а третье — для засыпки активированного угля. Предназначен адсорбер для очистки воздуха от оставшихся в нем паров масел и вредных газов.

Керамиковый фильтр (рис. 53, д) обеспечивает очистку воздуха от пыли активированного угля. Корпус фильтра выполнен в виде стального стакана, в который вставлен и герметично уплотнен по торцам керамиковый цилиндр.

Рис. 53. Осушитель кислорода ОКН-М: а — общий вид; 1 — змеевик-холодильник; 2 — адсорбер; 3 — влагоотдедитель; 4 — выходной вентиль; схема устройства: б — змеевик.холодильник; в — влагоотдедитель; г – адсорбер; д – керамиковый фильтр.

В устройстве ОКН-М роль керамикового фильтра выполняет пакет сетчатых фильтров, устанавливаемых у выходного вентиля.

После керамикового фильтра очищенный воздух поступает на выходную звезду с вентилем, являющуюся за-порно-пусковым приспособлением, и далее в заряжаемые баллоны.

Предельное количество воздуха, пропускаемого через устройство ОКН, составляет 5—6 л/мин при времени непрерывной работы около 20 час. После этого нужно адсорбер зарядить свежим активированным углем. Так как в устройстве ОКН имеется только один слой активированного угля, который не всегда обеспечивает необходимую очистку сжатого воздуха, следует для гарантии периодически в процессе работы брать пробы воздуха для анализа на содержание вредных паров и газов. Устройство ОКН окись углерода не задерживает.

При самостоятельном изготовлении фильтрующих устройств к компрессорным установкам следует иметь в виду, что все элементы фильтров должны быть рассчитаны на работу под высоким давлением сжатого воздуха (до 200 ат) и иметь соответствующую прочность.

Транспортные баллоны. Для хранения и транспортировки сжатого воздуха с целью использования его в. дальнейшем для зарядки дыхательных аппаратов применяют воздушные баллоны высокого давления средней емкости (от 20 до 55 л). Баллоны должны отвечать требованиям ГОСТ 949-57, в соответствии с которым они изготовляются и эксплуатируются.

Транспортный баллон (рис. 54) в отличие от малолитражного на закругленном дне имеет башмак, который позволяет устанавливать баллон вертикально. Запорный вентиль баллона при транспортировке и хранении закрывается колпаком, который навинчивается на установленную у горловины баллона резьбовую насадку.

Согласно ГОСТу баллоны изготовляются емкостью 20, 25, 27, 30, 33, 36, 40, 45, 50 и 55 л (табл. 14).

Резьба в горловине баллонов средней емкости выполняется конической (по ГОСТ 9909-61) и имеет наружный диаметр dRap == = 27,8 мм (см. рис. 37,6). Запорные вентили к транспортным баллонам; встречаются нескольких типов (см. рис. 38) и должны отвечать требованиям ГОСТ 699-59.

Рис. 54. Транспортный баллон:
а — общий вид; 6 – вид вентиля И горловины со снятым колпаком.

Хранить сжатый воздух в транспортных баллонах разрешается не более одного месяца.

Воздушные транспортные баллоны окрашиваются снаружи черной масляной, эмалевой или нитрокраской и должны иметь надпись белой краской «Сж. воздух». Клейма баллона — товарный знак J завода-изготовителя, номер баллона, дата изготовления* и следующего испытания, рабочее давление и пробно” гидравлическое давление, емкость баллона (в л), ве баллона без вентиля и колпака (в кГ) и клейма ОТ должны быть на баллоне четкими.
При эксплуатации воздушных транспортных балло-

Таблица 14

Основные данные транспортных воздушных баллонов некоторых типоразмеров, изготовленных из Легированной стали нов является обязательным строгое выполнение требований техники безопасности при работе с газовыми сосудами высокого давления. Пользоваться баллонами с истекшим сроком испытаний, а также имеющими неисправные вентили, категорически запрещается.

Компрессоры для перекачки воздуха. Использование транспортных баллонов для зарядки дыхательных аппаратов возможно при наличии перекачивающего компрес- щ сора. В качестве компрессоров для перекачки воздуха используют кислородные компрессоры соответствующего назначения. Эти компрессоры после перепуска воздуха из транспортных баллонов в баллоны дыхательного аппарата обеспечивают дожатие воздуха до требуемого давления.

Кислородные компрессоры КД-2, КД-3 и КД-250 позволяют повышать давление в наполняемых баллонах по сравнению с давлением в транспортных в 3—4 раза.

Компрессоры марки КН-4 рассчитаны на давление 200 ат и позволяют повышать давление в заряжаемых Н баллонах в 2 раза по сравнению с конечным давлением Щ в транспортном баллоне. По своему устройству они являются одноступенчатыми двухцилиндровыми компрессорами простого действия со степенью сжатия, равной двум. Имеются три модификации этих компрессоров: с ручным приводом (КН-4Р) и с приводами от электродвигателей постоянного (КН-4П) или переменного (КН-4) тока. Все они совершенно одинаковы по устройству и отличаются лишь приводом. При необходимости компрессоры с электрическим приводом могут перево- ^ диться на ручной. В практике часто еще встречаются перекачивающие компрессоры типов КН-3 (ручной) и I КН-2 (электрический) с рабочим давлением 150 ат, но выпуск этих компрессоров промышленностью прекращен.

Применение кислородных компрессоров одновременно для перекачки сжатого воздуха и кислорода недопустимо.

Таблица 15

Основные технические данные перекачивающих кислородных компрессоров

Опубликовано:
14.12.09

Категория - Подводное оборудование