Регулирование влажности воздуха в кабинетах аэрокриотерапии, страница 2

                            где -плотность паров азота при нормальных условиях. [Известно, что нормальная плотность азота составляет:    ].                                                                                                                                     Таким образом, расход паров криоагента составляет около 60 м³/час. Если бы мы имели в своём распоряжении идеальную систему сбора паров азота, производительность линии эвакуации, обеспечивающей полную безопасность пациента и персонала, могла быть ограничена величиной 60-70 м³/час. Но на практике ситуация гораздо сложнее. Азот испаряется в системе криостатирования неравномерно, импульсами, поэтому полностью исключить его распространение и смешивание с воздухом в производственном помещении нельзя. Поэтому предполагается, что пары азота сначала полностью рассеиваются в помещении, а потом это помещение вентилируется за счёт протока через помещение значительного количества атмосферного воздуха. Исходя из полученного значения объёмного расхода паров криоагента, мы можем определить количество воздуха, поступающего в помещение через линию притока. Исходя из того, что давление в помещении должно оставаться постоянным и равняться атмосферному, получим, что приток равен разности производительности линии эвакуации и количества выделенных паров криоагента. Таким образом, производительность линии притока составляет около 300 м³/час. Обычно площадь кабинетов для общей криотерапии составляет от 14м², соответственно объём кабинета криотерапии составляет не менее 40м³. Как правило, система кондиционирования подбирается исходя из объёма процедурного помещения. Сравнивая объём процедурного кабинета (40м³) и объём газа (300м³), поступающего в этот кабинет в течение часа, можно показать, что приток атмосферного воздуха в 7,5 раз превышает объём самого помещения. Такое соотношение потока и объёма помещения гарантирует полную эвакуацию выделений в объём помещения (семикратный объём), но приводит к тому, что действительная нагрузка на кондиционер многократно превышает расчётную. Для того чтобы нормализовать влажность в помещении и обеспечить для оборудования комфортные условия необходимо либо значительно (в 6-7раз) увеличить мощность кондиционера, либо существенно снизить приток воздуха из атмосферы. Исходя из того, что увеличение мощности кондиционера приведёт к существенному увеличению капитальных затрат при вводе кабинета криотерапии в эксплуатацию, этот путь можно оценить как интенсивный, и пользоваться им нецелесообразно. Гораздо эффективней определить оптимальное количество расхода газа через линию притока и изменить технологию работы комплекса таким образом, чтобы довести приток до минимально допустимого значения. Одним из способов улучшения подбора паров азота, выделяемых  во время эксплуатации установки, является согласование производительности линии вентиляции с мгновенными значениями выделения паров. Технология работы комплекса такова, что пары азота выделяются в двух режимах эксплуатации. Во-первых, при проведении процедур за счёт испарения азота в парогенераторе. А во-вторых, во время выхода пациента из процедурной кабины по окончании процедур. В первом случае среднее значение расхода криоагента через линию эвакуации составит                                                                                                                                      Исходя из известных средних значений продолжительности процедуры (180 сек) и количества затрат криоагента (4,5кг на процедуру) можно определить средний расход паров азота  во время процедуры, равный 0,025 кг/сек, что с учётом нормальной плотности паров азота составит около 0,02 м³/сек  или 75 м³/час. Как видно, для компенсации выброса паров азота во время процедуры современная система эвакуации слишком мощная, поэтому забор воздуха из атмосферы по линии притока будет неоправданно велик. Во втором случае при выходе пациента из кабины происходит залповый сброс в процедурное помещение и в линию вентиляции всего объёма паров, заполняющих процедурную кабину. Массу паров, сброшенных при выходе пациента, можно определить исходя из известного времени выхода пациента (10сек), объёма кабины (0,38м³) и температуры азота к концу процедуры (140 Кельвинов). По температуре определяем плотность паров азота, которая составляет 2,5кг/м³. Используя выражение 5                                                                                                                                 .   (5) .                                                                                                                               определим расход азота из кабины во время выхода пациента. Получим 0,075кг/сек или объёмный расход 0,0625м³/сек, что соответствует часовому расходу 225м³/сек. Видно, что при выходе пациента необходимо значительно увеличивать интенсивность эвакуации паров. Исходя из выполненных расчётов, можно сказать, что минимальная допустимая производительность системы вентиляции должна составлять не менее 250м³/час. При таких условиях величина притока атмосферного воздуха через линию его подачи будет по-прежнему достаточно велика, поэтому для нормализации работы установки необходимо изменить технологию вентиляции процедурного помещения.