Система подачи жидкого азота в блок охлаждения индивидуального криотерапевтического комплекса

Система подачи жидкого азота в блок охлаждения индивидуального  криотерапевтического комплекса.

Отличительной особенностью индивидуальных криотерапевтических комплексов с азотным охлаждением является высокий удельный расход жидкого криоагента. В установке «КАЭКТ 01 Крион» С объемом процедурной кабины около 0,4 м3.За процедуру расходуется 4 кг. криоагента  или 3 кг/м3*мин.

Для сравнения можно привести данные по групповым установкам [], где на кабину объемом 20 м3 в течение часа расходуют всего 100 кг. криоагента.

Средний удельный расход азота не превышает 0,1 кг/м3*мин. В данном случае повышенный расход криоагента в индивидуальной установки является позитивной характеристикой, так как иллюстрирует высокую энерговооруженность отечественной криосауны. Именно благодаря достаточной энерговооруженности обеспечивается высокая эффективность и индивидуальных криотерапевтических установок.

Система охлаждения криосауны отводит теплоту, выделяемую пациентом и изоляцией кабины и удерживая температуру газа на постоянном уровне.

Из-за высокой тепловой нагрузки на систему криостатирования расход жидкого азота составляет до 5-10 г/сек и за время процедуры в криосауне (3 минуты) расходуется 3,5-4 кг криоагента. Работа системы криостатирования (см. рис. 1) требует периодического пополнения запаса жидкого азота в расходной емкости в течение всей процедуры. Современный алгоритм работы системы подачи криоагента предполагает работу короткими импульсами по 2-3 секунды. Пауза между отдельными импульсами подачи длится до 15 секунд. За время одного цикла подачи во внутреннюю полость системы охлаждения криосауны подается около 1 кг  азота. Исходя из условий работы система подачи жидкого азота криотерапевтической установки (криосифон) должна обладать высокой производительностью и малой инерционностью. Распространенные на практике криосифоны традиционной конструкции (см. рис. 2) этим требованиям не удовлетворяют.

Индивидуальные криотерапевтические установки снабжаются жидким азотом от стандартных криогенных сосудов (сосудов Дьюара) емкостью от 16 до 40 литров. Подачу азота из сосуда в технологические аппараты комплекса обеспечивает специальное переливное устройство (традиционный криосифон) (см. рис. 2). Криосифон герметично закрывает горловину сосуда 1 уплотняющим узлом 2. Часто в сосуде размещают нагреватель 4, который обеспечивает испарение жидкости и увеличение давления паров криоагенте до 0,02…0,05МПа. Которое вытеснят криоагент в линию подачи 3. Линия 3 перекрывается электромагнитным клапаном ЭК1 клапан управления подачей азота в криотерапевтическую установку. Давление контролируется электрическим регулятором давления ДД и предохранительным клапаном ПК. Система управления давлением  включает нагреватель 4 для подъема давления или сбрасывает излишки паров в атмосферу через клапан ЭК-2 в случае превышения номинального давления. Сигнал на сброс паров формирует датчик давления ДД., предусмотрена возможность сброса паров через вентиль В-1.В криосифоне обычно сброс давления через этот вентиль используется для приостановления подачи азота.

Криосифоны широко распространены в криогенных лабораториях, поэтому были использованы при изготовлении первых образцов криосаун. В установках «Криомед-20/150-01» используются до сих пор. При эксплуатации лабораторной техники в условия медицинского учреждения все присущие данному криогенному устройству недостатки проявлялись особенно ярко. И стали причиной множества нештатных ситуаций.  Работа с криососудами под давлением с такого рода устройствами требует определенного уровня квалификации обслуживающего персонала, быстро обучить медицинских работников достаточно трудно. Операции по установке криосифона на сосуд 1, герметизации соединения 2 сопровожлаются выбросом жидкого криоагента. Небольшое количество жидкого азота или паров. Срабатывание предохранительной арматуры при пациенте вызывает панику. Определяющий недостаток обычного сифона, из-за которого его эксплуатация стала невозможной это инерционность. С момента установки криосифона на сосуде до момента набора рабочего давления и начала подачи жидкости проходит существенное время. Особенно длительным становится процесс подъема давления в сосуде, опорожненном более чем на половину, когда увеличения  давления в паровом пространстве сосуда требуется испарение существенной части жидкого азота. По соображениям безопасности мощность встроенного в криосифон электронагревателя ограничена, поэтому образование пара идет медленно.