Главная
О компании
Новости
Презентация
Контакты
English
English
Энергосбережение и теплообмен
Энергосбережение и теплообмен

Быстрозамораживатель плазмы крови

Актуальность, краткое описание

Высокая скорость замораживания любых биологических объектов обеспечивает их минимальные повреждения, а для плазмы крови существенное сокращение времени замораживания 14-18 минут (от 32-50 минут, которые получают современные быстрозамораживатели ) до температуры минус 30ºС в «ядре» контейнера с плазмой крови уменьшает повреждения в ней VIII, IX и др. факторов крови после её размораживания, обеспечивая повышение выхода “полезной” крови, без увеличения количества доноров, что имеет огромное значение для медицины и жизни людей не только в России но и во всем мире.

Данное устройство (не имеющие мировых аналогов по техническому решению и скорости заморозки) предназначено для быстрого замораживания плазмы крови и ее компонентов.

Высокая скорость заморозки стала возможной в результате одновременного использования компрессорного и термоэлектрического способов охлаждения при непосредственном контакте охлаждающей поверхности с объектом охлаждения.

Возможность индивидуального регулирования холодопроизводительности и возможность индивидуального регулируемого размораживания, замороженных ранее контейнеров, делают быстрозамораживатель уникальным инструментом для биологических и медицинских учреждений.

Основные характеристики устройства:

В настоящее время изготовлен лабораторный образец, на котором отрабатываются режимы заморозки пакетов различной ёмкости и конфигурации.

Ключевая технология проекта

Высокая скорость замораживания стала возможной в результате использования двух способов охлаждения: - компрессионной холодильной машины, предназначенной для охлаждения промежуточного теплоносителя до температуры минус 5 ºС, обеспечивающего на указанном уровне температуру «горячего» спая термоэлектрических модулей. Регулирование тока через термоэлектрические модули обеспечивает их оптимальную работу на каждом из этапов охлаждения контейнеров с плазмой от исходной до минус 30 ºС. От компрессорной холодильной машины не требуется получения значительных минусовых температур и следовательно, работает она с высоким холодильным коэффициентом. Поддержание температуры “горячих” спаев термоэлектрических модулей на уровне минус 5 ºС, в значительной мере, сужает разность температур, “горячего” и «холодного» спаев термоэлектрических модулей, что повышает их холодопроизводительность и, следовательно, уменьшает потребное количество термоэлектрических модулей.

Инновационная составляющая проекта

Для оптимизации режимов работы термоэлектрических модулей было выдвинуто предложение о необходимости разработки термоэлектрических модулей, имеющих в своем составе датчики, полярность и величина сигнала которых пропорциональна разности температур «горячего» и «холодного» спаев. Указанные датчики, управляя источниками питания, позволяют регулировать холодопроизводительность термоэлектрических модулей, поддерживая температуру, требуемую на данном этапе процесса замораживания.

На ускорение процесса замораживания направлено также устройство перемешивания содержимого контейнера, исключающее образование льда у стенок контейнера с плазмой в процессе охлаждения от исходной температуры вплоть до температуры замерзания всего содержимого контейнера и скачкообразного превращения жидкой плазмы в лёд. Процесс замораживания также сокращается при использовании устройств, исключающих «натекание» тепла из помещения лаборатории в холодную зону по электрическим кабелям питания термоэлектрических модулей и контроля температуры, т.к. холодопроизводительность термоэлектрических модулей полностью направлена на замораживание объекта и не требуется затрат на компенсацию теплонатекания. Использование вакуумных теплоизоляционных материалов, с теплопроводностью в десятки раз меньшей, чем у применявшихся до сих пор в холодильной технике, совместно с теплоотражающим покрытием, а также выполнение особых требований к нанесению теплоизоляционных материалов на охлаждаемую зону, также значительно сокращает время замораживания, без увеличения количества термоэлектрических модулей.

Перечисленные мероприятия и конструктивные решения позволяют рассчитывать, что замораживание пакета 300 мл. (время заморозки емкости другого объема сохранится т.к. планируется сохранить удельную мощность термоэлектрических модулей приходящихся на единицу объема) до температуры минус 30 градусов в “ядре” пакета с плазмой продлится не более 16 мин.

Помимо малого времени заморозки, быстрозамораживатель с индивидуальным охлаждением каждого контейнера обладает целым рядом преимуществ:

Малая энергоемкость, схемные и конструкторские решения, значительно сокращающие тепловые потери позволят создать комплекс для транспортирования замороженных биопродуктов на любые расстояния.

Использование принципов и разработок реализованных в быстрозамораживателе позволит создать агрегаты для различных продуктов, требующих заморозки.