Испарители без подогрева

Увлажнители-испарители дыхательных газовых смесей

Увлажнение водяным паром.

Центробежные распылители

Принцип работы этого типа распылителей основан на распылении жидкости, находящейся на вращающемся ди­ске, под действием центробежной силы. Размер аэрозоль­ных частиц зависит от скорости вращения диска и от диа­метра ротора. Для генерирования аэрозолей, используе­мых в медицине, необходимо применение центробежных генераторов с большим числом оборотов. Чтобы получить аэрозольные частицы размером 18 мкм, скорость враще­ния диска должна составлять 100000 об/мин при диамет­ре ротора 3 см. Аэрозольные частицы с достаточно малым размером могут генерировать только ультрацентрифуги. Все известные до настоящего времени центробежные рас­пылители представляют интерес только для кондициони­рования воздуха в помещениях.

Искусственное кондиционирование дыхательной газовой смеси, осуществляемое подачей воды в молекулярном состоянии (водяной пар) и одновременным подогревом вдыхаемого газа, считается аналогичным функции естествен­ного увлажнения и обогрева, которую выполняет слизистая оболочка носоглотки, и имеет неоспоримые преиму­щества перед кондиционированием с помощью аэрозолей [Benveniste, Pedersen, 1976; Green et al., 1976]. При всей очевидной необходимости дополнительного обогрева дыха­тельной смеси далеко не все увлажнители-испарители име­ют специальные подогревающие устройства. В интересах простоты конструкции и снижения стоимости выпускаются увлажнители-испарители без нагревательных устройств.

Увлажнители без подогрева дают возможность получе­ния «холодного пара». Простейший тип, получивший на­звание «проточный испаритель» («blow over», или «draw over», английских авторов), представляет собой резервуар с водой, над поверхностью которой проходит дыхательная газовая смесь, насыщаясь водяным паром (рис. 32,а).

Между отдельными моделями увлажнителей этого типа нет существенных функциональных различий. Их произ­водительность определяет температура жидкости (чем вы­ше температура, тем больше жидкости преобразуется в молекулярное состояние), температура газовой смеси (чем выше температура, тем больше влагоемкость газа, а следовательно, и абсолютное количество пара, которое может содержаться в газе), поверхность испарения (чем больше контактная поверхность между жидкостью и газом, тем значительнее испарение воды), время контактирования га­за с водой (чем выше объемная скорость газа, проходящего через испаритель, тем интенсивнее испарение; это не значит, однако, что концентрация паров воды, содер­жащихся в единице объема проходящего газа, становится выше).

При исследовании работы проточных испарителей бы­ло обнаружено, что при обычных условиях помещения они сообщают дыхательной смеси не более 20% относительной влажности при температуре 37°С, при этом их производи­тельность уменьшается линейно в зависимости от време­ни работы (из-за потери тепла на испарение, уменьшения уровня воды). Такие испарители даже в сочетании с теп­ло- и влагообменниками типа «искусственный нос» не мо­гут обеспечить минимально необходимой относительной влажности дыхательной смеси, составляющей 70% при 37°С.

32. Увлажнители проточного (а) и барботажного (б, и) типов (схема). Объяснение в тексте

Незначительного увеличения производительности испа­рителя можно достичь пропусканием дыхательного газа через жидкость. Такое устройство наиболее часто на­зывают «барботажный испаритель» («blow through humidifier», «bubble system» английских авторов).

На рис. 32, б, в, показан принцип устройства и действия испарителей барботажного типа. Дыхательная газовая смесь проходит по газоподводящему патрубку и выходит через распределитель (1), погруженный в резервуар с жидкостью (2). В одних испарителях распределитель га­за выполнен из пористого материала, в Других — в виде перфорированной пластины. Частицы воды небольшого размера уносятся током газа, последний дополнительно насыщается водяным паром. Барботажный испаритель можно рассматривать как переходный к устройствам, ге­нерирующим аэрозоли. Однако количество частиц, увлекаемых потоком, столь незначительно, а диаметр их так велик (более 15 мкм), что такую взвесь нельзя называть аэрозолем.

Некоторые устройства для кислородной терапии, на­пример кислородные ингаляторы фирмы «Дрегер», осна­щены в качестве увлажнителей испарителями барботаж­ного типа. Такие же увлажнители применяются в универ­сальном кислородном ингаляторе «Кислород-У-1» и в централизованных системах подачи кислорода отечествен­ного производства.

Производительность барботажных увлажнителей-испа­рителей лишь незначительно выше, чем проточных. Они обеспечивают не более 30% относительной влажности при 37°С и считаются непригодными для применения при ИВЛ. Для целей кислородной терапии эти увлажнители должны применяться с известными ограничениями. Из-за значительной потери тепла при испарении температура воды в увлажнителях барботажного типа снижается на 6 — 7°С по сравнению с температурой окружающей среды при потоке кислорода 5 — 6 л/мин. Кислород охлаждается в испарителе и не успевает восстановить температуру по пути к больному из-за высокой линейной скорости пото­ка в газоподводящем шланге небольшой длины и малого диаметра. При введении катетера в трахеальную трубку или, что еще опаснее, в трахеостомическую канюлю воз­никает локальное значительное высушивание и переохлаж­дение слизистой оболочки трахеи, чреватое серьезными осложнениями.

По мнению Rugheimer (1969, 1971), применять увлажнители-испарители барботажного типа при кислородной терапии можно в течение короткого времени и при усло­вии, что кислород подается таким способом (через лице­вую маску или катетер, введенный в нос на глубину не бо­лее 1,5 см), при котором сохраняется кондиционирующая способность носоглотки.

33. Увлажнитель с нестабилизиро­ванным подогревом (схема). Объяс­нение в тексте.

Дата добавления: 2015-06-27