Transcript Kriostymulacja azotowa dla zdolnych

O kriostymulacji
azotowej dla ludzi…
Cześć I
... zdolnych
aparat grzałkowy
aparat grzałkowy
aparat grzałkowy
ciekły azot 100% energii
aparat grzałkowy
ciekły azot 100% energii
aparat grzałkowy
strata 40% energii na
interakcję z grzałką
ciekły azot 100% energii
aparat grzałkowy
strata 40% energii na
interakcję z grzałką
ciekły azot 100% energii
aparat grzałkowy
60% energii azotu wykorzystywanej
do zabiegu kriostymulacji
strata 40% energii na
interakcję z grzałką
ciekły azot 100% energii
aparat pneumatyczny
aparat pneumatyczny
aparat pneumatyczny
ciekły azot 100% energii
aparat pneumatyczny
ciekły azot 100% energii
aparat pneumatyczny
strumień ciepłego powietrza
ok. 20oC
ciekły azot 100% energii
aparat pneumatyczny
strumień ciepłego powietrza
ok. 20oC
ciekły azot 100% energii
aparat pneumatyczny
strumień ciepłego powietrza
ok. 20oC
ciekły azot 100% energii
aparat pneumatyczny
strumień ciepłego powietrza
ok. 20oC
pary azotu 60% energii (V1)
ciekły azot 100% energii
aparat pneumatyczny
strumień ciepłego powietrza
ok. 20oC
pary azotu 60% energii (V1)
pary powietrza 40% energii (V2)
ciekły azot 100% energii
aparat pneumatyczny
pary azotu (V1) + pary powietrza (V2) = 100% energii
strumień ciepłego powietrza
ok. 20oC
pary azotu 60% energii (V1)
pary powietrza 40% energii (V2)
ciekły azot 100% energii
O kriostymulacji
azotowej dla ludzi…
Cześć II
… super zdolnych, czyli…
…tylko dla orłów
Tylko dla orłów
Ciepło parowania (oznaczane L) - ilość
energii potrzebnej do odparowania
jednostki masy danej substancji, przy
stałym ciśnieniu i temperaturze.
(za Wikipedią)
Tylko dla orłów
Jeżeli nie podano dla jakiego ciśnienia
określono ciepło parowania, to uznaje
się, że określono je dla ciśnienia
atmosferycznego.
(za Wikipedią)
Tylko dla orłów
Przypadek 1.
Grzanie ciekłego azotu grzałką
Tylko dla orłów
grzanie ciekłego azotu grzałką
Bilans mocy wygląda następująco:
mN 2hgazN2 _ 1Tnas  P  mN 2 _ 1hcieczN 2Tnas
gdzie:
mN 2hgazN2Tnas
– entalpia odparowanego azotu
mN 2hcieczN 2Tnas – entalpia ciekłego azotu
P – moc grzałki
Tylko dla orłów
grzanie ciekłego azotu grzałką
Ponieważ:
hgazN2Tnas  hcieczN 2Tnas  qpar
więc:
P
P  mN 2 _ 1qpar  mgaz1qpar  mgaz1 
qpar
Gdzie qpar jest ciepłem parowania azotu przy
ciśnieniu atmosferycznym
Tylko dla orłów
grzanie ciekłego azotu grzałką
W tym przypadku ilość dostarczonego gazu wynosi:
P
mgaz1  mN 2 _ 1 

qpar
500W
kg
9
h
3 J
199,5  10
kg
Tylko dla orłów
grzanie ciekłego azotu grzałką
Zakładając masę gazu w zbiorniku równą 27,2 kg
otrzymujemy czas pracy:
mzb
27,2kg
t1 

 3h
kg
mN 2 _ 1
9
h
Tylko dla orłów
Przypadek 2.
Grzanie ciekłego azotu strumieniem
powietrza
Tylko dla orłów
Grzanie ciekłego azotu strumieniem powietrza
Bilans masy dla takiego układu wygląda następująco:
mgaz2  mpow  mN 2 _ 2
Tylko dla orłów
Grzanie ciekłego azotu strumieniem powietrza
Bilans energii można zapisać tak:
mpowhpowTnas  mN 2 _ 2 hgazN 2Tnas 
 mpowhpowTatm  mN 2 _ 2 hcieczN 2Tnas
gdzie:
Tylko dla orłów
Grzanie ciekłego azotu strumieniem powietrza
mpowhpowTnas 
- entalpia schłodz. pow. na wylocie urządz.
mN 2 _ 2 hgazN 2Tnas 
- entalpia odparowanego azotu
mpowhpowTatm - entalpia ciepłego powietrza wchodzącego
mN 2 _ 2 hcieczN 2Tnas  - entalpia ciekłego azotu
Tylko dla orłów
Grzanie ciekłego azotu strumieniem powietrza
Inaczej zapisując to równanie, mamy:
mpowhpowTnas  mN 2 _ 2qpar  mpowhpowTatm
Ilość niezbędnego powietrza wynosi:
mN 2 _ 2 qpar
mpow 
hpowTatm  hpowTnas
Tylko dla orłów
Grzanie ciekłego azotu strumieniem powietrza
W tej prostej analizie zakładamy, że:
hpowTatm  hpowTnas  cppowTatm  Tnas
Zakładając taką samą wydajność obu urządzeń, czyli:
mgaz2  mgaz1
Tylko dla orłów
Grzanie ciekłego azotu strumieniem powietrza
możemy wyznaczyć ilość wykorzystywanego azotu:
cppowTatm  Tnas
mN 2 _ 2  mgaz1
qpar  cppowTatm  Tnas
Tylko dla orłów
Grzanie ciekłego azotu strumieniem powietrza
co oznacza, że ilość użytkowanego azotu wynosi:
J
300 K  77.35K 
1000
kg
kg
kgK
mN 2 _ 2  9
 4,76
J
h
h
3 J
300 K  77.35K 
199,5  10
 1000
kg
kgK
Tylko dla orłów
Grzanie ciekłego azotu strumieniem powietrza
a czas użytkowania zbiornika:
mzb
27,2kg
t2 

 5,7h
kg
mN 2 _ 2
4,76
h
Wniosek dla wszystkich:
Urządzenie w wersji pneumatycznej, dzięki
wykorzystaniu dodatkowego strumienia
powietrza pozwala na obniżenie wydatku
ciekłego azotu. Jeden zbiornik ciekłego azotu
może być używany przez dłuższy czas albo do
większej ilości zabiegów. Dodatkową zaletą tego
rozwiązania jest obniżenie zużycia mocy, gdyż
pompa powietrza zużywa tylko 86 W w
porównaniu z 500 W zużywanymi przez grzałkę.