Собственным компрессорным устройством с электромеханическим приводом

1.   Собственным компрессорным устройством с электромеханическим приводом.

2.   От общей пневматической сети учреждения.

Для предотвращения утечки раствора между поршнем и стенкой шприца на боковой поверхности поршня протачивают кольцевые канавки, в которые вставляются уплотнительные кольца. Такой инъектор способен развивать давление до 75 кг/см².

Из баллона с высоким давлением воздух через редуктор поступает в цилиндр шприца и давит на поршень.

В инъекторах применяются шприцы двух типов:

-    Стандартные металлостекляные, допускающие повторное использование после стерилизации.

-    Специальные из прозрачного пластика для однократного применеия.

Шприц окружен с боков кожухом, в котором под действием насоса циркулирует нагретая вода. Она нагревается электроэлементом таким образом, чтобы контрастное вещество имело температуру 37 – 38 ^оС. Температура воды регулируется автоматически. Датчиком системы автоматического регулирования служит контактный термометр.

Для контроля температуры контрастного вещества используется контрольный термометр, расположенный на панели инъектора.

Блок задержки осуществляет эту операцию либо на ввод контрастного вещества, либо на съемку. Поэтому работа автоматического шприца синхронизирована с работой сменщика пленки.

Инъектор системы МАРК-4 может работать в режимах непрерывного и интермитирующего введения. Движение поршня шприца осуществляется от электромотора. Для управления моментами начала ввода контрастного вещества часто используют биотоки сердца, что позволяет вводить контрастное вещество порциями в определенные фазы сердечного цикла. Продолжительность инъекции при таком введении составляет 0,1 – 0,5 секунды.

 Скорость введения контрастного вещества различна в зависимости от исследуемой части кровеносной системы. Кроме того, она зависит от внутреннего диаметра катетера. Выходная часть шприца имеет коническую форму и заполнение его контрастным веществом происходит в вертикальном положении. Благодаря этому воздушные пузырьки, оказавшиеся на стенках цилиндра шприца, поднимаются вверх.

Дозированное введение контрастного вещества в определенные фазы дает возможность:

1.   Обеспечить более щадящий режим для пациента и уменьшить вероятность возникновения чрезвычайных ситуаций.

2.   Экономить контрастное вещество.

3.   Улучшить качество изображений за счет незначительного перекрытия контраста от одной инъекции до другой.

Инъектор характеризуется следующими данными:

-    Скорость истечения контрастного вещества 2 – 60 мл/сек.

-    Давление на поршень шприца 7 – 75 кг/см².

-    Задержка запуска рентгеновского излучателя относительно начала импульса инъекции 0,1 – 7 сек.

-    Индикация положения шприца (индикация объема в шприце контрастной жидкости) 0 – 100 мл.

-    Ограничение объема инъектируемой за один импульс жидкости – механическое (за счет определенного перемещения поршня шприца).

-    Инъекция – одиночная или серийная.

-    Синхронизация – по электрокардиограмме (сигналы от электрокардиографа).

Эти ограны управления располагаются на лицевой панели блока управления. В соответствии с программой, установленной органами управления, инъектор обеспечивает ввод контрастного вещества, а затем в требуемом режиме включает рентгеновский излучатель. По окончании экспозиции он отсылает команду в пленкосменник для подготовки новой пленки и в исполнительный механизм стола на очередное шаговое перемещение его панели.

Органы управления и настройки показаны на рисунке 11.

1.   Кнопка включения.

2.   Кнопка системы.

3.   Сигнальный огонек.

4.   Модуль объема.

5.   Сенсорное устройство.

6.   Модуль скорости.

7.   Сенсорное устройство установки скорости.

8.   Модуль задержки.

9.   Сенсорное устройство установки температуры .

10.    Пульт управления.

11.    Шкала количества контрастного вещества.

12.    Колба с контрастным веществом.

13.    Устройство для создания высокого давления.

В современных аппаратах управление инъектром осуществляется с помощью микро-ЭВМ. При этом используется запоминающее устройство с жесткими программами и устройством считывания с магнитных карт. ЭВМ же выдает сигналы на включение высокого напряжения на рентгеновской трубке, смену кадра после экспозиции и шаговое перемещение стола пациента, если оно предусмотрено условиями исследования.

9.   Расчет энергоснабжения.

Питание рентгеновских кабинетов осуществляется от трансформаторной подстанции (ТП), понижающей высокое напряжение распределительной сети. Для меньшего влияния резких изменений сетевого напряжения, которые вызваны включением и выключением других потребителей ТП. Питание, как рентгеновского аппарата, так и ангиографического комплекса осуществляют непосредственно от достаточно мощной подстанции. Ангиографический комплекс фирмы ДЖЕНЕРАЛ-ЭЛЕКТРИК питается отельным кабелем, присоединенным к подстанции.

Энергоснабжение данного комплекса представлено на рисунке 12.

От трансформатора подстанции ток передается в учреждение либо воздушной линией с проводами из алюминия или меди, либо низковольтным кабелем с алюминиевыми или медными жилами.

Воздушная линия или кабельная проводка вводится в здание к главному магистральному щиту здания (МЩ). От МЩ электроэнергия передается разным потребителям по различным цепям: в осветительную сеть через групповые осветительные щитки, различным силовым приемникам - через силовые щитки и непосредственно к аппарату. Учитывая все сказанное, при расчетах берут трансформаторную подстанцию большей мощности, чем в расчетном значении.

Рис. 13. Схема энергоснабжения.

ТП - трансформаторная подстанция.

МЩ - магистральный щит.

АОЩ - щиток аварийного освещения.

АК - ангиографический комплекс.

Рзд - остальные потребители здания.

Росв - осветительная сеть.

При проектировании лечебного учреждения, учитывая возможность пополнения рентгеновского отделения новыми аппаратами, необходимо выбрать трансформаторную подстанцию достаточной мощности.

Для расчета энергоснабжения в данном ангиографическом комплексе имеем:

1.   Мощность аппарата:

-    При снимках Р_сн = 100 кВА, cosj_сн = 0,95.

-    При просвечивании Р_пр = 4 кВА, cosj_пр = 0,97.

2.   Мощность осветительной сети Р_осв = 4 кВт, cosj_осв = 0,95.

3.   Мощность, потребляемая термоустройствами ангиографического комплекса:

Р_суш.шк. = 2,4 кВт - 2 шт.

Р_шсс = 0,8 кВт - 1 шт.

Р_терм = SР_суш.шк + SР_шсс = 2*2,4 + 0,8 = 5,6 кВт.

4.   Мощность потребителей, подключенных к розеткам:

Рроз = 0,2*0,6*N кВт,

где N - число розеток в помещениях.

Рроз = 0,2*0,6*48 = 5,76 кВт.

5.   Мощность, потребляемая остальными потребителями здания:

Рзд = 36 кВт, cosj_зд = 0,93.

По имеющимся данным определяем:

а) активную результирующую мощность, потребляемую от трансформаторной подстанции.

Ракт = Рзд + Рсн* cosj_сн + Ртерм + Росв + Рроз

Ракт = 36 + 100*0,95 + 5,6 +4 + 5,76 = 146,36 кВт.

б) реактивную результирующую мощность, потребляемую от трансформаторной подстанции.

Рреакт = sinj_зд +  sinj_осв + Рсн* sinj_сн

где

sinj_зд =  = = 0,37

sinj_осв =  = = 0,31

sinj_сн =  =  = 0,31

Рреакт = 0,37 + 0,31 +100*0,31 = 46,64 кВА.

в) Определяем суммарную мощность всех потребителей трансформаторной подстанции.

Робщ =  = = 153,6 кВА.

г) По таблице типономиналов выбираем мощность трансформаторной подстанции: Ртп = 160 кВА.

Расчет сечения токоведущей жилы.

При расчете сечения проводов принимаем, что рабочие режимы аппаратов должны быть обеспечены при отключении напряжения не более чем на ±10 % при включении аппарата на полную нагрузку.

Итак, допустимые потери напряжения ΔU = 10 % от Uном.

Потери в трансформаторной подстанции при максимальной нагрузке, как правило, не превышают 5 %. Для проведения расчетов условно принимаем, что оставшиеся 5 % допустимых потерь напряжения распределяются примерно поровну между участками ТП – МЩ и МЩ – АК (т.е. по 2,5 %).

Расчет сечения токоведущей жилы кабеля или провода

на участке ТП – МЩ.

Для проведения расчета необходимы следующие данные:

Напряжение сети Uс = 220/380 В.

Частота сети fс = 50 Гц.

Длина провода на участке ТП – МЩ Lтп-мщ = 120 м.

На данном участке падение напряжения не должно превышать 2,5 % от номинального напряжения.

Сечение одной токоведущей жилы рассчитывается по формуле:

,

где М – момент нагрузки

М = Робщ x Lтп-мщ = 146,36 x 120 = 17563,2 кВт*м

С – коэффициент, который зависит от материала проводника, рода тока и величины напряжения. Его значение находят из таблиц: для трехфазной цепи с нулем при Uс = 380/220 В С = 72.

ΔU% = 2,5 % - потери напряжения на участке ТП – МЩ.

= 97,57 мм².

По таблице находим ближайшее расчетному значению сечения число:

Sвыб = 120 мм² при Iпр.доп. = 350 А.

Определим величину тока на расчетном участке:

, = 233,37 А.

На расчетном участке фактический ток Iтп-мщ = 233,37 А, следовательно, выбранное сечение Sвыб = 120 мм² при Iпр.доп. = 350 А подходит по токовой нагрузке. Таким образом, для проводки на участке ТП-МЩ принимаем кабель марки АВ 3x120 + 1x35.

Фактические потери напряжения на расчетном участке:

,  = 2,03 %.

Расчет сечения на участке МЩ – АК.

Для аппарата фирмы ДЖЕНЕРАЛ-ЭЛЕКТРИК сопротивление питающей сети не должно превышать 0,3 Ом.

Расчетное сечение провода на участке МЩ – АК находим по формуле:

,

где ρ – удельное сопротивление материала.

Lмщ-ак – расстояние от МЩ до силового щита аппарата.

Lмщ-ак = (N - 1)(2H – h + Hп) + Lпл,

где N – номер этажа, N = 3

Н – высота помещений, Н = 4 м.

H – высота, на которой расположены щитки, h = 1,6 м.

Нп – толщина перекрытий, Нп = 0,35 м.

Lпл – длина кабеля по плану, Lпл = 35,55 м.

Lмщ-ак = (3 - 1)(2*4 – 1,6 + 0,35) + 35,55 = 49,05 м.

Rа – допустимое сопротивление на участке МЩ – АК. Для проводки от МЩ до АК выбираем провод марки ПРТО с медными жилами, следовательно ρ = 0,017 .

Определим допустимое сопротивление на участке:

Rа = Rпд – (Rтп +Rтп-мщ),

где , = 0,08 Ом.

где ΔU = 5%*Uхх = 19 В.

Uхх = 380 В.

Σiтп-мщ = Iф = 233,37 А.

, = 0,051 Ом.

Rа = 0,3 – (0,08 + 0,051) = 0,17 Ом.

= 14,72 мм².

Выбираем провод сечением Sвыб = 16 мм² при Iпр.доп. = 75 А.

Для проверки сечения по длительно-допустимому току принимаем величину тока:

, = 60,8 А.

где  , = 151,9 А.

Следовательно, выбранное сечение провода подходит по длительно-допустимому току.

Окончательно выбираем кабель марки ПРТО 3x16 + 1x10.

Определим фактическое сопротивление проводов на участке от МЩ до АК:

, = 0,16 Ом.

Определяем фактическое сопротивление проводов на участке ТП – АК:

Rтп-ак = Rмщ-ак + Rтп + Rтп-мщ,

Rтп-ак = 0,16 +0,08 +0,051 = 0,29 Ом.

Это сопротивление не превышает сопротивление падения сети Rпс = 0,3 Ом для ангиографического комплекса.