Отсасывание в технике и медицине¶

Отсасывание — процесс удаления жидкости, газа или сыпучего материала из замкнутого объёма или с поверхности под действием разности давлений. В технике, медицине и быту термин обозначает как сам физический процесс, так и совокупность устройств (насосов, аспираторов, отсосов), обеспечивающих принудительное перемещение среды по направлению к источнику пониженного давления.

¶Физическая основа

Движущей силой отсасывания служит перепад давления между областью, из которой удаляется среда, и полостью приёмника. Если в приёмной камере создаётся давление ниже атмосферного (вакуум), внешнее атмосферное давление вытесняет жидкость или газ в сторону разрежения. Различают:

• вакуумное отсасывание — среда перемещается за счёт разрежения, создаваемого вакуумным насосом, эжектором или струйным аппаратом;
• механическое отсасывание — перемещение обеспечивается рабочим органом (поршнем, ротором, шнеком) без глубокого вакуума;
• гравитационное и капиллярное — самотёк и всасывание за счёт сил поверхностного натяжения, характерные для фильтрации и дренажа.

Ключевые параметры процесса — расход (объём в единицу времени), создаваемое разрежение, вязкость и плотность среды, а также диаметр и длина всасывающей магистрали, определяющие гидравлическое сопротивление.

¶История

Принцип разрежения использовался с древности: всасывающие трубки применяли в античной медицине, а кузнечные мехи создавали поток воздуха за счёт разрежения в камере. В XVII веке опыты Отто фон Герике с магдебургскими полушариями и работы Роберта Бойля заложили научную основу вакуумной техники. Промышленное развитие отсасывания связано с появлением паровых и поршневых насосов XVIII–XIX веков, а затем — центробежных и ротационных вакуум-насосов. В XX веке методы отсасывания стали массовыми в медицине, химии, горном деле и на транспорте.

¶Виды и устройства

Отдельно выделяют аспирацию — отсасывание воздуха с примесями для вентиляции и очистки, и эксгаустирование — удаление отработавших газов.

¶Применение в медицине

Медицинские отсосы служат для удаления биологических жидкостей, секретов и газов из полостей и дыхательных путей. Хирургический аспиратор удаляет кровь и промывные растворы из операционного поля, обеспечивая видимость. В стоматологии слюноотсос и пылесос удерживают рабочую зону сухой. В реанимации и анестезиологии вакуумный отсос применяют для санации трахеобронхиального дерева. В акушерстве известна вакуум-экстракция плода. Важно соблюдение уровня разрежения, чтобы не травмировать ткани.

¶Применение в технике и быту

В промышленности отсасывание применяют для транспортировки сыпучих и жидких сред, вакуумной фильтрации, дегазации, сушки, формовки (вакуум-формование пластмасс), в металлургии и химическом синтезе. На транспорте — для удаления выхлопных газов в закрытых помещениях, в системах вентиляции и кондиционирования. В быту — пылесосы, кухонные вытяжки, сливные сифоны. В строительстве — водопонижение и дренаж котлованов.

¶Техника безопасности

Отсасывание газов и паров, содержащих токсичные, горючие или радиоактивные компоненты, требует герметичности магистралей и очистки выбрасываемого потока фильтрами. При работе с биологическими жидкостями применяют одноразовые наконечники и дезинфекцию. Контроль уровня разрежения предотвращает повреждение оборудования и травмы. Шум и вибрация насосов нормируются.

¶Значение

Отсасывание — базовая технологическая операция, обеспечивающая работу медицины, химии, энергетики, транспорта и коммунального хозяйства. Совершенствование вакуумной техники и аспирационных систем связано с развитием материаловедения, автоматики и санитарных норм.

Источники: технические справочники по вакуумной технике; руководства по медицинской аспирации; учебники по гидравлике и насосам; нормативные документы по охране труда.