Panoramica dei sistemi di raffreddamento e raffreddamento nelle apparecchiature mediche
Con il rapido sviluppo della scienza e della tecnologia, i tipi di apparecchiature mediche sono in continuo aumento e anche le loro applicazioni nel lavoro medico stanno diventando sempre più estese. Anche i requisiti di temperatura nel loro ambiente di lavoro sono molto severi. Al fine di garantire che le apparecchiature mediche funzionino nell'ambiente a temperatura corretta, sono generalmente dotate di sistemi di raffreddamento e termici. Un buon sistema di raffreddamento e termico può garantire il funzionamento sicuro e affidabile delle apparecchiature mediche, con un basso consumo energetico, un basso tasso di manutenzione e un'elevata efficienza lavorativa. Una volta che il sistema di raffreddamento e raffreddamento si guasta, i componenti dell'apparecchiatura si surriscaldano gravemente a causa del calore generato durante il processo di lavoro e alla fine causano condizioni anomale o addirittura danneggiano l'apparecchiatura medica. Ogni anno, innumerevoli apparecchiature mediche vengono paralizzate a causa delle scarse prestazioni termiche nel mondo, che hanno causato grandi perdite. Pertanto, la ricerca sul sistema di raffreddamento e raffreddamento delle apparecchiature mediche è particolarmente importante.
La fonte di calore delle apparecchiature mediche si riferisce ad alcuni componenti interni la cui temperatura aumenta a causa della rapida rotazione o vibrazione e che lavorano in condizioni di alta pressione durante il processo di lavoro delle apparecchiature mediche. con l'aumentare della temperatura, questi componenti non possono funzionare normalmente, anzi possono danneggiare le apparecchiature mediche. Attraverso indagini e ricerche, si è scoperto che la fonte di calore del computer medico include scheda grafica e CPU; la fonte di calore del monitor ECG include il circuito stampato e la scheda di alimentazione elettrica; la fonte di calore dello strumento di terapia laser è il tubo di emissione laser; la fonte di calore della macchina CT include il tubo a raggi X, il circuito stampato, il rilevatore La fonte di calore dell'apparecchiatura di imaging DSA comprende tubi a raggi X e circuiti stampati. Le fonti di calore contenute nei prodotti di diversi produttori sono leggermente diverse. Ad esempio, la fonte di calore dell'apparecchiatura di imaging Siemens DSA include rilevatori a pannello piatto oltre ai tubi a raggi X; apparecchiature per la risonanza magnetica nucleare. Le fonti di calore includono magneti, bobine di campo a gradiente, bobine a radiofrequenza e amplificatori a gradiente; le fonti di calore degli acceleratori lineari includono tubi di accelerazione, magneti di deflessione, bobine di tubi di accelerazione, collimatori primari, klystron, bobine di klystron e trasformatori di impulsi.
Il metodo di raffreddamento delle apparecchiature mediche
Comprendendo come il calore viene generato e trasferito, sappiamo che il calore non può trasferirsi spontaneamente da un oggetto a bassa temperatura a un oggetto ad alta temperatura, ma può essere trasferito da un oggetto ad alta temperatura a un oggetto a bassa temperatura. Usando questo, le persone hanno sviluppato sistemi di raffreddamento e termici nelle apparecchiature mediche. , attraverso la circolazione continua del refrigerante a bassa temperatura, il calore viene portato via, in modo che l'apparecchiatura medica possa funzionare normalmente.
Nel lavoro medico, a causa dell'esistenza di fonti di calore all'interno delle apparecchiature mediche e di molti fattori che influenzano la temperatura dei componenti all'interno delle apparecchiature mediche, vengono prese più soluzioni di raffreddamento e termiche. I metodi di raffreddamento e raffreddamento adottati dalle apparecchiature mediche includono principalmente metodi di raffreddamento del radiatore solido, dissipatore di calore con raffreddamento ad aria naturale, dissipatore di calore con raffreddamento ad aria forzata, dissipatore di calore con raffreddamento ad acqua circolante, dissipatore di calore con raffreddamento ad olio circolante e metodi di raffreddamento a semiconduttore; diverse apparecchiature mediche adottano diversi metodi di raffreddamento e raffreddamento. Mode, le apparecchiature mediche di piccola e media potenza utilizzano spesso il raffreddamento ad aria forzata per dissipare il calore; i componenti elettronici o i componenti che lavorano in condizioni ambientali ad alta temperatura e hanno un'elevata velocità di produzione di calore durante il funzionamento sono più adatti al raffreddamento a liquido con un'efficienza di raffreddamento relativamente elevata. Per i componenti con un'elevata velocità di produzione di calore durante il processo di lavorazione, quando la forma di raffreddamento convenzionale non può soddisfare i requisiti, come il raffreddamento evaporativo, il tubo di calore, l'evaporazione bollente, il raffreddamento a microcanali o il raffreddamento a getto o persino il raffreddamento termoelettrico possono essere utilizzati. Altri metodi di raffreddamento sono utilizzati per il raffreddamento. Una varietà di apparecchiature mediche di grandi dimensioni adotterà due o più metodi di dissipazione del calore per raffreddare e dissipare i componenti interni.
Raffreddamento e sistemi di raffreddamento per macchine CT
Modulo di raffreddamento del tubo a raggi X della macchina 3.1 CT
Il sistema di raffreddamento e termico di una macchina CT comprende generalmente due moduli, vale a dire il modulo di raffreddamento del tubo a raggi X e il modulo di raffreddamento del portale di scansione. Quando la macchina CT è in funzione, la superficie bersaglio del tubo a raggi X della macchina CT viene bombardata dal raggio di elettroni in movimento ad alta velocità e il 99 percento dell'energia cinetica del raggio di elettroni viene convertito in energia termica. Per raffreddare la superficie del bersaglio, il calore sulla superficie del bersaglio viene prima portato via dall'olio del trasformatore ad alta tensione. Successivamente, la dissipazione del calore dell'olio da parte del ventilatore garantisce il funzionamento continuo affidabile e stabile della macchina CT, ovvero il tubo a raggi X utilizza olio isolante per scambiare calore con l'aria.
Il modulo di raffreddamento del tubo a raggi X della macchina CT è un circuito chiuso di circolazione dell'olio. L'olio puro del trasformatore ad alta tensione riempie la tubazione del circuito per isolare e proteggere il tubo a raggi X della macchina CT e dissipare il calore. I componenti del modulo di raffreddamento del tubo a raggi X della macchina CT includono sensore di circolazione dell'olio, resistenza di rilevamento della temperatura dell'olio, pompa di circolazione dell'olio, serbatoio dell'olio, scambiatore di calore e ventola di raffreddamento, pressostato dell'olio e circuito di rilevamento dello stato del tubo. La pompa di circolazione dell'olio fornisce energia per il flusso circolante dell'olio del trasformatore ad alta tensione nel serbatoio dell'olio e nei tubi dello scambiatore di calore. Un segnale di tensione CC pulsante la cui frequenza è proporzionale alla portata dell'olio del trasformatore ad alta tensione viene emesso dal sensore di circolazione dell'olio e l'olio nel serbatoio dell'olio si espanderà a causa del riscaldamento. , al superamento della pressione di taratura viene chiuso il pressostato olio e contemporaneamente viene data una segnalazione di errore pressione olio. La resistenza di rilevamento della temperatura dell'olio rileva la temperatura dell'olio del trasformatore ad alta tensione. Quando la temperatura dell'olio nel serbatoio dell'olio aumenta, il suo valore di resistenza diminuisce. Il segnale di errore temperatura olio viene dato quando l'olio del trasformatore raggiunge una certa temperatura. Il sistema si blocca immediatamente se uno dei tre segnali di circolazione dell'olio, pressione dell'olio e temperatura dell'olio è errato e il tubo radiogeno è protetto.
3.2 Modulo di raffreddamento rack per scansione CT
La parte statica del telaio di scansione conduce lo scambio termico attraverso il raffreddamento ad aria forzata e il raffreddamento ad acqua circolante. Un refrigeratore d'acqua viene utilizzato per raffreddare l'interno del rack CT. L'intero ciclo del modulo prevede che l'acqua fredda proveniente dal refrigeratore d'acqua entri nello scambiatore di calore acqua-aria all'interno del rack attraverso il tubo dell'acqua fredda. Qui, l'acqua fredda e l'aria calda all'interno del rack vengono completamente raffreddate. Dopo lo scambio termico, il calore all'interno del rack viene portato via (compreso il calore portato via dall'olio del tubo a raggi X installato nel rack e il calore del circuito stampato, ecc.), l'acqua fredda diventa acqua calda a causa dell'assorbimento di calore, e il tubo dell'acqua calda trasforma l'acqua calda in acqua calda. Viene inviato allo scambiatore di calore refrigerante-acqua all'interno del refrigeratore d'acqua. Qui, il refrigerante toglie il calore all'acqua calda e poi il refrigerante si trasforma in uno stato gassoso. La grande quantità di aria espulsa dal ventilatore dell'evaporatore lo raffredda, il calore viene infine trasferito fuori dalla stanza e il refrigerante liquefatto viene restituito allo scambiatore di calore refrigerante-acqua.
3.3 Raffreddamento del tubo a raggi X e sistema di raffreddamento della macchina per l'imaging cardiovascolare
Le macchine per imaging cardiovascolare generalmente utilizzano il raffreddamento ad acqua circolante (alcuni modelli utilizzano il raffreddamento ad olio circolante) per raffreddare il tubo a raggi X. Tutti i componenti del sistema di raffreddamento e raffreddamento includono rilevatori di temperatura, circuiti di controllo, moduli di circolazione dell'olio, moduli di circolazione dell'acqua e moduli di circolazione del refrigerante.
3.4 Raffreddamento e sistema di raffreddamento dell'acceleratore lineare
Il sistema di raffreddamento e raffreddamento dell'acceleratore lineare si basa sul principio di funzionamento del frigorifero. Utilizza l'acqua circolante come mezzo per lo scambio di calore e l'acqua viene raffreddata dal refrigerante, quindi i componenti dell'acceleratore lineare vengono raffreddati dall'acqua. Il calore generato dai componenti nel processo di lavorazione viene sottratto. Per mantenere i componenti del linac a una temperatura relativamente costante, il sistema di raffreddamento e dissipazione del calore richiede una certa pressione e flusso.
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