Система вентиляции криотерапевтического комплекса

СИСТЕМА ВЕНТИЛЯЦИИ КРИОТЕРАПЕВТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА.

Система вентиляции криотерапевтического комплексапредназначена для защиты пациента медицинского персонала от пониженного содержании в воздухе кислорода (гипоксия), принципиальная возможность такой ситуации связана с тем, что для отвода теплоты из криотерапевтической кабины используется жидкий азот. Схема движения материальных потоков через кабину открыта, поэтому излишки газа равные по массе количеству испарившегося азота необходимо удалять из помещения , в противном случае содержание кислорода в атмосфере будет постепенно снижаться. Для того, чтобы оценить количество газа проникающего в процедурное помещение можно воспользоваться  известными характеристиками криосаун, так средние затраты на одну процедуру составляют 4 килограмма жидкого азота. При испарении эти 4 килограмма займут объем не менее 3,5 м³. В час криосауна отпускает до 15 процедур. Таким образом, суммарный объем чистого азотного пара, проникающего в помещение, может составить от 50 до60 м³.Негативное влияние выброса азота  будет пропорционально размерам помещения, в котором находиться криосауна. Например, в помещениях рекомендованного объема (площадью 14-16м²) поступление такого количества азотного пара приведет к полному вытеснению кислорода из рабочей зоны. С учетом негативных последствий, которые может вызвать гипоксия все установки серии «Крион» снабжаются системой активной вытяжной вентиляции. Вентиляция включается сразу после подачи напряжения на силовые агрегаты  установки и не выключается во всех режимах работы криосауны. Более того, чтобы исключить загрязнение рабочего помещения парами азота, вытяжная вентиляция имеет избыточную производительность, так при выделении азота порядка 60 м³ /ч вентилятор системы (поз.10) имеет производительность не менее 360 м³/ч. Для устойчивой работы вентиляции необходимо обеспечить приток в помещение необходимого количества атмосферного воздуха. Избыточная вентиляция обеспечивает комфортные условия для персонала и пациентов и, самое главное, исключает возможность накапливания в производственной зоне газообразного азота. Учитывая алгоритм работы криосауны, отбор вентиляционных потоков ведется с двух уровней, и соотношение потоков определяется материальным балансом криосауны. Основная часть отбирается по вентиляционной линии «с» с верхней части процедурной кабины. Поток, удаляемый по линии «с» складывается из 2 частей: это пары испарившегося азота в количестве 3кг. за процедуру и атмосферный воздух в количестве примерно 18кг. Таким образом, поток, удаляемый по линии «с» состоит преимущественно из атмосферного воздуха, поэтому его можно без опасения выбрасывать в любые каналы, в том числе и в штатную вентиляцию зданий.  В работе криосауны имеется режим, во время которого теплоноситель, заполняющий кабину, сбрасывается в помещение. Это режим входа и выхода пациента в конце процедуры. При этом весь газ, находящийся в объеме кабины, через двери сбрасывается в помещение и, таким образом, может нарушить концентрацию кислорода в рабочей зоне. Для того чтобы не происходило накопление азота, часть вентиляционного потока отбирается по линии «Е» непосредственно с уровня пола. Канал «Е» проложен внутри корпуса подъемника и сообщается с атмосферой через 2 вентиляционных окна в нижней части корпуса. Канал «Е» предназначен для того, чтобы собрать газ в количестве примерно 1 кг., который рассеется в помещении. Отбор газа через канал «Е» ведется непрерывно, таким образом, в течение часа через этот канал должно пройти 15 кг. газообразного азота. Эти 15 кг. разбавляются атмосферным воздухом, забираемым через приточную вентиляцию в соотношении 1 к 5., поэтому и газ, поступающий по каналу «Е» пригоден для дыхания. Таким образом, работа системы вентиляции не только защищает процедурное помещение, но и обеспечивает безопасность выбросов в атмосферу, что важно в тех случаях, когда для отвода отбросного теплоносителя нельзя использовать специально изготовленный канал. Из изложенного выше алгоритма работы системной вентиляции следует, что необходимо установить соотношение потоков, поступающих в вентилятор по линии «с» и «Е». С этой целью в системе вентиляции предусмотрен регулировочный вентиль 11, установленный на линии «Е». Регулирование вентиля 11 осуществляется таким образом, чтобы в режиме отпуска процедур пары теплоносителя не переливались через край кабины процедурного помещения, если такое перетекание наблюдается, производят закрытие вентиля 11 до тех пор, пока этот эффект не будет устранен. Прекращение сброса паров через ограждение сигнализирует о том, что поток, отбираемый по линии «с» удаляет все пары криоагента, выделенного при отводе теплоты в процедурной кабине.

Рис. 1 Принципиальная схема системы вентиляции криотерапевтического комплекса.

Характер движения газовых потоков верхней части кабины поясняется схемой, приведенной на рис.2. кабина снабжается газом-теплоносителем от системы охлаждения через канал «А». Количество газа, входящего в кабину через канал «А» больше количества газа, удаляемого из кабины через канал «В» на величину, равную по массе количеству испарившегося в системе охлаждения жидкого азота. Избыточный газ поднимается в верхнюю часть кабины и подлежит удалению. Для этого в верхней части кабины предусмотрен канал «С». Канал снабжен карманом, обеспечивающим определенную направленность движения газовых потоков и препятствующим динамическому захвату криоагента из расположенных ниже сечений кабины. Расход газа через канал «С» примерно в 5 раз больше, чем количество паров, поступающим в канал «С». Благодаря этому наряду с парами криоагента в канал «С» отбирается значительное количество воздуха из процедурного помещения, что создает комфортные условия для пациента, голова которого обдувается атмосферным воздухом и таким образом абсолютно защищена от вдыхания жидкого азота. Положение пациента во время процедуры достигается за счет управления лифта-подъемника, который перемещает опорную площадку кабины в вертикальном направлении на 0,4 метра. Перед началом процедуры необходимо поднять пациента на высоту, при которой плечи будут находиться на одном уровне с верхним обрезом кабины (см. рис.2). Наряду с вентиляцией верхнее сечение кабины необходимо обеспечить удаление паров теплоносителя с пола процедурного помещения, для этого предусмотрен канал «Е». Канал «Е» проложен в корпусе подъемника с противоположной стороны от кабины и  отделяет полость лифтового подъемника от силового блока криосаун. В нижней части корпуса подъемника канал раздваивается и оканчивается двумя вентиляционными окнами, уровень расположения окон 0,1 метра над уровнем пола. Отбор через верхний канал «С» и через нижний канал «Е» идет постоянно. Таким образом, процедурное помещение вентилируется как на верхнем уровне, так и на нижнем. Особое значение имеет организация достаточной вентиляции в верхнем сечении кабины, так как она является условием безопасности пациента.