Современное состояние техники технологии криотерапии, страница 2

Причем размер этих частиц настолько мал, что их «скорость витания» оказывается меньше скорости естественной конвекции газа в кабине, поэтому частицы не осаждаются и постоянно находятся во взвешенном состоянии. Число частиц кристаллической воды возрастает из-за выделения влаги с поверхности тел пациентов и из выдыхаемого воздуха. Практические наблюдения за работой групповых установок показывают, что уже через 4 процедурных цикла количество витающей в воздухе кристаллической влаги настолько велико, что изменяет теплоотводящие свойства воздуха [79 ]. Выделить мелкодисперсную твердую воду практически невозможно, поэтому отогрев и осушка кабины являются технологической необходимостью.

Конструкция низкотемпературной кабины, рассчитана на длительную (несколько месяцев) компанию, поэтому в криотерапевтических комплексах оказывается крайне не эффективной. 

ГРУППОВЫЕ КРИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ

ЕВРОПЕЙСКИХ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ

Несмотря на очевидный исторический приоритет японских специалистов в области разработки техники и технологии криотерапии, наибольший  практический опыт в этой области был накоплен в странах Западной Европы. Из-за высокой цены техника криотерапии из Японии  широкого распространения не получила. Европейская  история развития криотерапевтической техники значительно богаче и разнообразней с точки зрения технических решений.

Идеи Т. Ямаучи  были  подхвачены и развиты  в   Германии,  где основным идеологом криотерапии и заказчиком специальной техники стал врач-ревматолог  проф. R . Fricke.  По заказу   проф. R . Fricke   в клинике  г. Мюнстер была смонтирована копия криокамеры.  В  этой  установке  криостатирование процедурной зоны осуществляли   при  помощи  жидкого азота,  который  охлаждал   осушенный   сжатый   воздух  до  желаемой   температуры      [ 68,82]. Эксплуатация установки оказалась сопряжена со значительными затратами азота, особенно при пуске. Температуру на уровне -180° С удавалось поддерживать только в пустой кабине. При входе пациентов она повышалась на 25-30° С.

Как показали исследования (см.гл. 4), повышения колебания температуры от минимального значения 95 К до уровня 130-140 К является нормальным режимом для групповых установок с азотным охлаждением. При кипении в трубах  испарителя жидкого азота в условиях  минимальной тепловой нагрузки, температура неизбежно стремится к уровню 95 К. Резкое повышение подвода теплоты, при входе пациентов, смещает равновесное состояние системы на более высокий уровень, по трубам теплообменника сохраняется жидкий азот, а температура труб остается на уровне не выше 90 К.

Благодаря  градиенту температур в 40-50 К теплообменник может отвести теплоту выделенную пациентами. Высокий расход азота связан не с уровнем криостатирования, а с большой тепловой нагрузкой в процедурном режиме. В отсутствии сведений о величине тепловыделений от пациентов, затраты криоагента в первой установке посчитали слишком высокими  из-за низкой температуры в камере. А так как температуру в кабине удержать на уровне -180° С все равно не удавалось, было принято ошибочное решение повысить уровень  предварительного криостатирования пустой кабины до температуры  -160° С.

Температуру -160° С в паузе между процедурами можно поддерживать двумя способами. За счет управления подачей азота по температуре в кабине, тогда в трубах движется двух фазный поток, или уменьшением площади теплообменника, тогда в трубах находится жидкость, а температуру труб составляет  менее 90 К, при резком увеличении нагрузки температура в кабине значительно повысится. Судя по всему разработчиками  был выбран первый способ  это  привело  к  росту экспозиции процедур  и   повышенному  образованию тумана в  камере.  Теплообменники  быстро обледеневали, увеличивался перепад температур между поверхностью теплообменника и газовой средой,  температура в процедурной зоне  существенно повышалась при входе пациентов [67].