空氣呼吸器結(jié)構(gòu)和原理

空氣呼吸器結(jié)構(gòu)和原理空氣呼吸器是為使用者進(jìn)入缺氧、有毒有害氣體環(huán)境中工作時(shí)，防止吸入有毒、有害物質(zhì)而提供有效呼吸保護(hù)的裝備。使用者完全不依賴環(huán)境氣體，而由充裝在氣瓶內(nèi)的高壓空氣經(jīng)減壓后供人體呼吸，呼出的氣體則通過呼氣閥排到大氣中?？諝夂粑髟谡Ｊ褂脮r(shí)，面罩內(nèi)的壓力始終高于外界環(huán)境壓力，能有效地防止外界有毒、有害氣體侵入面罩內(nèi)，保障了使用人員的安全。空氣呼吸器主要使用在缺氧、有毒有害的氣體環(huán)境中，不能在水下使用。使用溫度為-30C°^60C°?，F(xiàn)以E.RPP20瞠（系列）自給正壓式空氣呼吸器為例介紹。一、空氣呼吸器結(jié)構(gòu)空氣呼吸器包括五個(gè)部件：面罩總成、供氣閥總成、氣瓶總成、減壓器總成、背托總成。圖2-2-1空氣呼吸器總體結(jié)構(gòu)1.面罩總成面罩總成（面罩）是用來罩住臉部，隔絕有毒有害氣體不進(jìn)入人體呼吸系統(tǒng)的裝置（見圖2）。為了保證能夠與人體面部形成有效的密封，面罩總成有小號(hào)、大號(hào)、特大號(hào)三種規(guī)格。面窗密封圈由特殊橡膠材料制成。面窗由高強(qiáng)度聚碳酸酯材料注塑而成，耐沖擊；表面鍍有耐磨層。在面窗的兩側(cè)各有一個(gè)傳聲器組件，可為佩戴者提供雙重傳聲，并可與聲音放大器及有線、無線通訊系統(tǒng)連接。面窗前部的凹形接口可與供氣閥的凸形接口快速連接，并形成可靠密封。頭罩組件采用薄型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，面窗內(nèi)的口鼻罩只罩住佩戴者的口和鼻，減小有害空間，提高空氣的利用率。使用時(shí)，空氣通過供氣閥上的一排小孔噴到面窗內(nèi)表面，沖刷面窗由于溫差產(chǎn)生的霧氣,再通過吸氣閥被使用者吸到口鼻罩中，呼出的氣體，直接通過呼氣閥排到大氣中。

圖2~2~2面罩總成供氣閥總成供氣閥總成（供氣閥）是將減壓器輸出的中壓氣體按照佩戴者的吸氣量，再次減壓至人體可以呼吸的壓力，供佩戴者呼吸的裝置。供氣閥總成直接安裝于面罩上，并有一根膠管通過快速接頭連接到減壓器上的中壓導(dǎo)氣管上。供氣閥的凸形接口，配有環(huán)形墊圈，與面罩上供氣閥接口雙環(huán)線連接后，形成雙重密封。供氣閥的凸形接口上設(shè)有一排供氣孔，使用時(shí)氣體是由供氣孔噴到面窗內(nèi)表面，可迅速去除面窗內(nèi)的積霧或薄霜。供氣閥上用橡膠罩保護(hù)的是節(jié)氣開關(guān)。當(dāng)面罩從臉部取下時(shí)，用大拇指按住橡膠罩中間部位，完全按下后，會(huì)伴有“嗒”聲，即可關(guān)閉供氣閥，停止供氣，避免浪費(fèi)瓶內(nèi)空氣。而重新將面罩戴在臉上保持密封并吸氣時(shí)，供氣閥將自動(dòng)開啟，供給空氣。供氣閥上的紅色旋鈕是應(yīng)急沖泄閥，它具有三個(gè)功能：1） 當(dāng)供氣閥意外發(fā)生故障時(shí)，通過手動(dòng)旋鈕，按應(yīng)急沖泄閥上指示的方向轉(zhuǎn)動(dòng)二分之一圈，可以提供每分鐘至少225L的恒定空氣流量，允許空氣直接流入面罩；2） 除應(yīng)急供氣外，還可以利用流出的空氣直接沖刷面罩、供氣閥內(nèi)部的灰塵和臟污，避免吸入體內(nèi)；3） 也可以在關(guān)閉瓶閥后，通過沖泄閥旋鈕來排放系統(tǒng)管路中的剩余空氣。圖2-2-3供氣閥總成氣瓶總成氣瓶總成是用來儲(chǔ)存高壓壓縮空氣的裝置。它由氣瓶和瓶閥組成（見圖4）圖2-2-4圖2-2-4氣瓶總成20B型空氣呼吸器碳纖維復(fù)合瓶，復(fù)合瓶是在鋁合金內(nèi)膽外用碳纖維和玻璃纖維等高強(qiáng)度纖維纏繞制成，其制造符合HSE-AL-FW2標(biāo)準(zhǔn)或D0T-E10915（美國）標(biāo)準(zhǔn)。它與鋼質(zhì)氣瓶相比具有重量輕、耐腐蝕、安全性好和使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，能夠使佩戴者在使用空氣呼吸器實(shí)施滅火、救援過程中降低其體力消耗，從而提高戰(zhàn)斗力。氣瓶閥有兩種，一種為普通氣瓶閥（見圖5a）,另一種為帶壓力顯示及歐標(biāo)手輪氣瓶閥。圖2-2-5氣瓶閥帶壓力顯示及歐標(biāo)手輪氣瓶閥具有如下特點(diǎn)：1） 不管氣瓶閥是否處于打開狀態(tài)，壓力表始終顯示氣瓶內(nèi)氣體的壓力，方便使用人員查看瓶內(nèi)空氣的壓力。2） 該種氣瓶閥手輪設(shè)計(jì)符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN137的要求，具有防止意外碰撞而關(guān)閉的功能,也就是說空氣呼吸器在使用過程中，不會(huì)由于意外原因?qū)е職馄块y關(guān)閉，而中斷氣源供氣,避免對(duì)使用人員造成傷害，增加了空氣呼吸器的安全性。氣瓶閥上的安全螺塞下裝有安全膜片，瓶內(nèi)氣體超壓時(shí)安全膜片會(huì)自動(dòng)爆破泄壓，保護(hù)氣瓶，避免氣瓶爆裂，保護(hù)人員和周圍環(huán)境不受傷害。安全膜片的爆破壓力設(shè)定為氣瓶最大工作壓力的1.25-1.4倍。減壓器總成減壓器總成是將氣瓶內(nèi)高壓氣體減壓后，輸出0.7MPa的中壓氣體，經(jīng)中壓導(dǎo)氣管送至報(bào)警器有兩種結(jié)構(gòu)型式，一種直接安裝在減壓器上，稱為后置報(bào)警器；另一種與壓力表一同置于使用者的胸前，稱為前置報(bào)警器。前置報(bào)警器，便于使用者清楚地聽到報(bào)警聲，尤其多人同時(shí)在搶險(xiǎn)救援作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，很容易辨別出是自己還是他人的空氣呼吸器報(bào)警。當(dāng)氣瓶壓力降到5.5±0.5MPa時(shí)報(bào)警器開始聲響報(bào)警，此時(shí)使用人員必須立刻撤離到一個(gè)不需要空氣呼吸器保護(hù)的安全場(chǎng)所。報(bào)警器起鳴后將持續(xù)報(bào)警，直到氣瓶壓力小于IMPa為止。選用前置報(bào)警器的空氣呼吸器，還可配置他救接頭。他救接頭安裝在減壓器的另一側(cè)，并固定在右腰托的腰帶上。其主要作用是：在確保自己的空氣呼吸器有足夠空氣的情況下，可向其他人員供氣救援；如果得知某處有人員被困在某一有毒有害氣體或缺氧環(huán)境中，生命垂危，此時(shí)，救援人員在佩戴具有他救接頭功能空氣呼吸器的同時(shí)攜帶全面罩、供氣閥(，把面罩直接戴在受困人員面部后，即可向受困人員供氣救援。背托總成背托總成是用來支承安裝氣瓶總成和減壓器總成，并保持整套裝具與人體良好佩戴的裝置。背托總成包括背架、上肩帶、下肩帶、腰帶和固定氣瓶的瓶箍帶。瓶箍帶上裝有瓶箍卡扣，用以快速鎖緊氣瓶。背托總成上使用的織物材料分為阻燃型和非阻燃型兩種。

圖2-2-8背托總成二、工作原理正壓式空氣呼吸器的工作原理大體相同。吸氣時(shí)，呼氣閥關(guān)閉，氣瓶中氣體經(jīng)空氣軟管、減壓器、供給閥、口鼻罩上的吸氣閥被吸入人體肺部；呼氣時(shí)，供給閥關(guān)閉而呼