Система криостатирования терапевтического комплекса «КАЭКТ-01 КРИОН», страница 2

Применение центробежных вентиляторов в системах криостатирования.

При изготовлении первых систем криостатирования аэрокриотерапевтических комплексов локализованного действия в качестве побудителя расхода теплоносителя использовались серийные вентиляторные агрегаты марки ГУР, производимые ООО «Тепломаш». Выбор этих агрегатов определялся их доступностью и приблизительным совпадением напора и производительности с требованиями, предъявляемыми к системе криостатирования. После увеличения мощности электропривода агрегата до 270 Вт центробежные вентиляторы этого типа успешно работали в составе аэрокриотерапевтических комплексов в течение 2-3 лет. Отдельные недостатки конструкции: использование нелегированной стали для изготовления колеса и диффузора, ненадежное крепление колеса, неудобная схема крепления электропривода и т. д., компенсировались доступностью и низкой себестоимостью агрегата.

Но в связи с широким распространением в системах вентиляции канальных побудителей расхода агрегаты ГУР были сняты с серийного производства. С учетом мелкосерийного заказа на побудители расхода для криотерапевтических систем ООО «Тепломаш» отказался от их производства без обсуждения цены.

Для размещения заказа на других предприятиях потребовалась техническая документация. При разработке новых документов простое копирование серийного вентиляторного агрегата было признано нецелесообразным из-за того, что лопастные побудители расхода системы криостатирования по выполняемым функциям и свойствам рабочего тела значительно отличаются от обычных вентиляторных агрегатов.

Технические требования к лопастному побудителю расхода.

Теория контактного теплообмена между теплоносителем и мелкодисперсным криоагентом, данные о тепловых и материальных потоках через систему криостатирования, а также опыт эксплуатации позволяют сформулировать технические требования к конструкции радиального вентилятора, работающего в комплексе для аэрокриотерапии.

А. Конструкционные материалы и технология изготовления.

Традиционно вентиляторные агрегаты изготовляются из конструкционных низколегированных сталей [   ]. Такой выбор материалов оправдан их низкой стоимостью и определенной технологичностью. Но в условиях криогенных температур и ударных нагрузок, вызванных транспортированием неоднородной по плотности среды, возможно развитие хладноломкости. Кроме того, при работе на внутренней полости диффузора возможна конденсация твердой влаги, которая во время простоя стимулирует развитие коррозии. Поэтому для изготовления корпуса и колеса вентилятора следует применять легированные стали, например Х18Н9Т.

Переход к легированным сталям в сочетании с малым тиражом изделий ставит на передний план стоимость изготовления агрегата. Следует избегать дорогостоящих операций и сложных в изготовлении деталей. Каждый сложный элемент следует оценить по себестоимости и полезности для решения специфической задачи конвективного теплообмена между жидким азотом и его перегретым паром.

Б. Размеры и геометрия узлов.

Размеры лопастного побудителя расхода системы криостатирования можно условно разделить на 2 группы:

─  сопрягаемые – размеры частей и узлов, которыми вентиляторный агрегат соединяется с другими узлами системы криостатирования;

─  независимые – внутренние размеры агрегата.

При проектировании нового лопастного побудителя необходимо обеспечить обязательное соблюдение сопрягаемых размеров. Это необходимо для выполнения требований унификации сборочных единиц комплекса, обеспечения ремонтопригодности и взаимозаменяемости. В настоящее время в эксплуатации находится до 50 комплексов серии «КАЭКТ-01 КРИОН», поэтому изменение сопрягаемых размеров вентиляторного агрегата затруднит их ремонт и модернизацию. Последнее соображение имеет особое значение в связи с тем, что техника и технология криотерапии бурно развиваются, и некоторые установки за 5 лет эксплуатации претерпели одну-две реконструкции. Нарушение сопрягаемых размеров потребует значительного удорожания реконструкции.

К сопрягаемым размерам вентиляторного агрегата относятся:

─  расстояния между крепежными отверстиями несущей площадки;

─  наружный диаметр диффузора;

─  толщина диффузора;

─  расстояние между центрами нагнетательного и всасывающего патрубка;

─  диаметр всасывающего патрубка.

Несопрягаемые размеры агрегата, прежде всего его рабочего колеса, могут быть выбраны по известным значениям напора и расхода теплоносителя:

─  расход теплоносителя, м³/ч – не менее 360;

─  напор вентилятора, Па – не менее 500.