Евдулов Олег Викторович, доктор технических наук, доцент, доцент кафедры теоретической и общей электротехники
367026 г. Махачкала, пр. И.Шамиля,70
Oleg V.Evdulov, Dr. Sci. (Eng.), Assoc. Prof., Department of Theoretical and General Electrical Engineering
70 I. Shamilya Ave., Makhachkala 367026
Насрулаев Абдула Магомедович, соискатель кафедры теоретической и общей электротехники
367026 г. Махачкала, пр. И.Шамиля,70
Abdula M. Nasrulaev, Applicant for the Department of Theoretical and General Electrical Engineering
70 I. Shamilya Ave., Makhachkala 367026
Казумов Ревшан Шихович, кандидат технических наук, доцент кафедры теоретической и общей электротехники
367026 г. Махачкала, пр. И.Шамиля,70
Revshan Sh. Kazumov, Cand. Sci. (Eng.), Assoc. Prof., Department of Theoretical and General Electrical Engineering
70 I. Shamilya Ave., Makhachkala 367026
Целью статьи является рассмотрение конструкций термоэлектрических устройств (ТЭУ) для извлечения инородных объектов (ИО) из тела человека методом примораживания с различными вариантами съема теплоты с горячих спаев термоэлектрического модуля (ТЭМ).
Метод. Описаны модификации термоэлектрических устройств, предназначенных для извлечения ИО из тела человека методом примораживания к специальному зонду. Это техническое исполнение отличается способом отвода теплоты от горячих спаев ТЭМ, для чего применяется воздушный теплоотдвод, плавящиеся рабочие вещества и предварительное захолаживание радиатора. Приведены основные соотношения для расчета технических средств, предназначенных для съема теплоты с горячих спаев ТЭМ.
Результат. Получены графики зависимости изменения температуры горячих спаев ТЭМ во времени при различных значениях его теплопроизводительности при использовании системы воздушного теплоотвода и времени полного проплавления различных рабочих веществ, используемых в приборе.
Вывод. Полученные данные показывают, что для условий эксплуатации ТЭУ температура горячих спаев ТЭМ с воздушным теплоотводом не выходит за допустимые пределы. При мощности модуля равной 8 Вт, 12 Вт и 16 Вт температура горячих спаев термоэлементов достаточно быстро стабилизируется и принимает значение 308 К, 313 К и 318 К. При этом, в случае использовании для отвода теплоты от горячих спаев ТЭМ плавящихся рабочих веществ, с точки зрения продолжительности поддержания их стабильной температуры, наиболее предпочтительным является азотнокислый никель, менее значительным - элаидиновая кислота и парафин. Расчеты конструкции устройства с предварительно захолаживаемой радиаторной системой также показывают эффективность отвода теплоты от горячих спаев ТЭМ на время всей процедуры извлечения ИО из тела человека
Objectives.The purpose of the article is to consider the designs of thermoelectric devices (TEC) for extracting foreign objects (IO) from the human body by freezing with various options for removing heat from the hot junctions of the thermoelectric module (TEM).
Method. Modifications of thermoelectric devices are described for extracting the IO from the human body by freezing it to a special probe. Their technical design differs in the way of heat removal from the TEM hot junctions, for which air heat removal, melting working substances and preliminary cooling of the radiator are used. The basic relationships for calculating the technical means intended for the removal of heat from the hot junctions of the TEM are presented.
Result. The graphs of the dependence of the temperature change of the TEM hot junctions in time are obtained for different values of its heat output when using an air heat removal system and the time of complete penetration of various working substances used in the device.
Conclusion. The data obtained show that for the operating conditions of the TEC, the temperature of the hot junctions of the TEM with an air heat sink does not go beyond the permissible limits. With a module power of 8 W, 12 W and 16 W, the temperature of the hot junctions of thermoelements stabilizes rather quickly and takes the value of 308 K, 313 K and 318 K. maintaining their stable temperature is most preferred is nickel nitrate, less - elaidic acid and paraffin. Calculations of the design of a device with a pre-cooled radiator system also show the efficiency of heat removal from the hot junctions of the TEM for the duration of the entire procedure for removing the IO from the human body.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.