超導(dǎo)核磁共振水冷系統(tǒng)的工作原理及維護(hù)保養(yǎng)

王輝林 ，黃昌永 ，馬彪，徐衛(wèi)鋒

白求恩國(guó)際和平醫(yī)院 放射科，河北 石家莊 050082

超導(dǎo)核磁共振水冷系統(tǒng)的工作原理及維護(hù)保養(yǎng)

王輝林 ，黃昌永 ，馬彪，徐衛(wèi)鋒

白求恩國(guó)際和平醫(yī)院 放射科，河北 石家莊 050082

水冷系統(tǒng)作為核磁共振系統(tǒng)關(guān)鍵的外圍設(shè)備之一，有兩個(gè)作用：一是對(duì)梯度線圈進(jìn)行冷卻；二是對(duì)液氦壓縮機(jī)進(jìn)行冷卻。水冷系統(tǒng)能否正常工作對(duì)整個(gè)核磁系統(tǒng)至關(guān)重要。本文介紹了水冷系統(tǒng)的工作原理及維護(hù)保養(yǎng)，以供參考。

核磁共振水冷系統(tǒng)；水循環(huán)系統(tǒng)；維護(hù)與保養(yǎng)

水冷系統(tǒng)是核磁共振系統(tǒng)關(guān)鍵的外圍設(shè)備之一，其能否正常運(yùn)行直接關(guān)系到核磁共振能否正常工作。水冷系統(tǒng)在核磁共振系統(tǒng)中有兩個(gè)作用：一是對(duì)梯度線圈進(jìn)行冷卻；二是對(duì)液氦壓縮機(jī)進(jìn)行冷卻。對(duì)氦壓縮機(jī)的冷卻要求水冷系統(tǒng)24h連續(xù)運(yùn)行，這就對(duì)水冷系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性提出了更高的要求。為了達(dá)到上述目的，對(duì)水冷系統(tǒng)的保養(yǎng)與維護(hù)工作就顯得尤其重要。本文在近幾年的工作中對(duì)該設(shè)備的維護(hù)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)就我院PHILIPS 1.5T核磁共振配備的兩臺(tái)水冷系統(tǒng)（型號(hào)為：EMICON，TRANE）的原理和維護(hù)進(jìn)行描述。

1 水冷系統(tǒng)的工作原理

1.1 制冷系統(tǒng)

主要設(shè)備：壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流閥；壓縮機(jī)：壓縮和輸送制冷劑蒸汽；冷凝器：輸出熱量；蒸發(fā)器：吸收熱量（輸出冷量）從而制冷；節(jié)流閥：節(jié)流降壓，并調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑流量[1]。

1.2 輔助設(shè)備

油分離器、貯液器、干燥過(guò)濾器、回?zé)崞鳌?/p>

1.3 工作流程

壓縮機(jī)將氟利昂蒸氣進(jìn)行壓縮，高壓氣體經(jīng)油分離器將所攜帶的潤(rùn)滑油進(jìn)行分離，然后進(jìn)入冷凝器被冷凝成液體。液體氟利昂由冷凝器下部出液管經(jīng)干燥過(guò)濾器，然后流經(jīng)回?zé)崞?，被?lái)自蒸發(fā)器的低溫蒸汽進(jìn)一步冷卻后，進(jìn)入節(jié)流閥節(jié)流降壓，然后送入蒸發(fā)器吸熱汽化。此時(shí)氟利昂汽化吸熱用于給水降溫，從而達(dá)到制冷的目的。汽化后的低溫蒸氣，經(jīng)過(guò)回?zé)崞魈岣哌^(guò)熱度后，被壓縮機(jī)吸入重新壓縮。水冷系統(tǒng)理論循環(huán)工作，見(jiàn)圖1。

圖1 水冷系統(tǒng)理論循環(huán)工作示意圖

2 水循環(huán)冷卻系統(tǒng)

水箱：儲(chǔ)存冷卻用水，為防止結(jié)水垢，要定期更換水，缺水要及時(shí)補(bǔ)水。水泵: 給冷卻水加壓，以保證水在密閉的管路里正常循環(huán)。冷卻管：帶走氦壓縮機(jī)產(chǎn)生的熱量。壓力表：測(cè)定冷卻水出水口壓力。溫度表:顯示出水和回水的溫度。過(guò)濾裝置：過(guò)濾冷卻水中的雜質(zhì)。

3 氦壓縮機(jī)冷卻的工作流程

氦壓縮機(jī)冷卻的目的是為了對(duì)磁體的冷頭進(jìn)行冷卻，從而保證冷頭的正常工作，減少液氦的揮發(fā)。此過(guò)程分為3個(gè)封閉的循環(huán)系統(tǒng)，三者之間通過(guò)換熱器聯(lián)系在一起，見(jiàn)圖2。

圖2 氦壓縮機(jī)冷卻的工作流程

氦壓縮機(jī)24h連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶走磁體冷頭產(chǎn)生的熱量。換熱器2，由水循環(huán)冷卻系統(tǒng)帶走氦壓機(jī)的熱量，從而達(dá)到對(duì)氦壓機(jī)的冷卻。換熱器1，由氟利昂制冷系統(tǒng)帶走冷卻水的熱量，達(dá)到對(duì)水循環(huán)體統(tǒng)的冷卻。氟利昂系統(tǒng)帶走的熱量由冷凝器散發(fā)到室外。

2013年 中糧集團(tuán)和泰國(guó)大米出口商協(xié)會(huì)共同簽署中泰進(jìn)口大米貿(mào)易備忘錄，意向5年內(nèi)從泰國(guó)進(jìn)口100萬(wàn)噸大米。浙江杭州娃哈哈集團(tuán)在京宣布進(jìn)軍白酒行業(yè)。

4 梯度線圈冷卻的工作流程

梯度線圈的冷卻過(guò)程也分為3個(gè)封閉的循環(huán)系統(tǒng)，三者之間也通過(guò)換熱器聯(lián)系在一起，見(jiàn)圖3。

圖3 梯度線圈冷卻的工作流程

梯度線圈工作時(shí)產(chǎn)生的熱量，由蒸餾水循環(huán)系統(tǒng)帶走。在換熱器2通過(guò)水循環(huán)冷卻系統(tǒng)完成和蒸餾水系統(tǒng)的熱量交換。水循環(huán)冷卻系統(tǒng)帶走的熱量在換熱器1被氟利昂制冷系統(tǒng)帶走，通過(guò)冷凝器交換到室外。

5 常見(jiàn)故障與維修

5.1 故障一

依米康水冷系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)為：“AFA DEFROST ALARM”，即解凍報(bào)警。

檢修：解凍錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因是因?yàn)檎麄€(gè)水冷系統(tǒng)系統(tǒng)制出的水溫度過(guò)低，顯示為8℃左右。蒸發(fā)器冷水出水口的溫度傳感器檢測(cè)到此溫度。出現(xiàn)這種故障的原因可能是水的流量過(guò)低或是回?zé)崞鲗?duì)氟利昂的加熱不夠造成的?；?zé)崞鞯娜ㄕ{(diào)節(jié)閥一般不主張調(diào)節(jié)，因?yàn)橐坏┱{(diào)節(jié)的不合適就會(huì)對(duì)蒸發(fā)器造成“致命傷害”。所以應(yīng)先檢測(cè)整個(gè)水循環(huán)冷卻體統(tǒng)。關(guān)機(jī)后，排干冷卻水，擰開(kāi)過(guò)濾裝置后發(fā)現(xiàn)過(guò)濾網(wǎng)已經(jīng)被雜質(zhì)堵塞。清洗過(guò)濾網(wǎng)后，重新補(bǔ)水開(kāi)機(jī)，故障解決。

5.2 故障二

依米康水冷系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)為：“LPA LOW PRESSURE”，即壓力過(guò)低。

檢修：用壓力表檢測(cè)氟利昂的管路后發(fā)現(xiàn)，整個(gè)管路的壓力過(guò)低，懷疑存在漏氟的問(wèn)題。沿著氟利昂回路用肥皂水檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，在回?zé)崞鞲浇奈恢?，原?lái)的焊點(diǎn)出現(xiàn)輕微的漏氟。重新焊接，補(bǔ)充一定的氟利昂后，故障排除。

5.3 故障三

特靈水冷系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)為：“E4”， 機(jī)器不能啟動(dòng)。

檢修：查閱相關(guān)資料后，報(bào)此錯(cuò)誤的原因是室外機(jī)氟利昂液管上的傳感器檢測(cè)到氟利昂的溫度低于-3℃。產(chǎn)生此錯(cuò)誤的原因可能是，水循環(huán)系統(tǒng)的水量不足，不能帶走氟利昂的冷量。因此，換了一個(gè)大的水箱?？墒茄a(bǔ)水開(kāi)機(jī)幾分鐘后，故障依舊存在。排除因水量不足報(bào)錯(cuò)的原因后，懷疑傳感器是否存在問(wèn)題。拔下傳感器的接頭，發(fā)現(xiàn)傳感器的外表出現(xiàn)裂痕。重新包裹安裝上以后，故障排除。

5.4 故障四

徹底排凈特靈水冷系統(tǒng)水循環(huán)系統(tǒng)的冷卻水，清洗過(guò)濾網(wǎng)，重新補(bǔ)水開(kāi)機(jī)工作2min，機(jī)器報(bào)警。報(bào)錯(cuò)為“水流量過(guò)低”。

檢修：產(chǎn)生此錯(cuò)誤的原因可能是水循環(huán)回路堵塞；出水和回水之間的三通閥開(kāi)啟不夠；封閉水回路中進(jìn)了空氣。過(guò)濾裝置剛清洗過(guò)，排除水循環(huán)回路堵塞的可能。調(diào)節(jié)出水和回水之間的三通閥后，故障依舊。重新開(kāi)機(jī)啟動(dòng)后，擰開(kāi)加壓水泵的排氣裝置，排出許多空氣，等到有水排出的時(shí)候，重新擰緊。關(guān)機(jī)補(bǔ)水，重啟機(jī)器后，故障解決。

6 維護(hù)與保養(yǎng)

由于北方水質(zhì)硬，所以水冷系統(tǒng)的冷卻水要定期更換，以免蒸發(fā)器里水垢過(guò)多或是堵塞水路中過(guò)濾裝置影響制冷效果。為防止因短時(shí)間停電而造成水冷系統(tǒng)無(wú)法自行啟動(dòng)，最好裝一個(gè)斷電報(bào)警裝置，一旦停電及時(shí)通知維護(hù)人員。經(jīng)常觀察記錄水冷系統(tǒng)操作面板以及各壓力表上的數(shù)據(jù)，知道正常工作狀態(tài)下的各個(gè)數(shù)值，保證出現(xiàn)故障現(xiàn)象時(shí)有參考。定期對(duì)室外機(jī)進(jìn)行檢查，保證室外機(jī)周圍以及上面無(wú)雜草雜物。定期沖洗室外機(jī)散熱片，尤其是到了夏天，保證水冷系統(tǒng)的正常散熱。

[1] 樊銳強(qiáng).鄭國(guó)芳.磁共振水冷機(jī)典型故障分析[J].實(shí)用醫(yī)技雜志,2008,14(26):77.

[2] 項(xiàng)瑞雄.劉智敏.ZEM2500CT水冷機(jī)的原理與維修[J].醫(yī)療裝備,2007,21(1):49-50.

[3] 李曉強(qiáng).超導(dǎo)磁共振低溫制冷系統(tǒng)的原理及維護(hù)[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備,2009,6(4):73-74.

[4] 盧珠鈐.冷水機(jī)的工作原理及維護(hù)保養(yǎng)[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備,2010,7(7):8.

Principle and Maintenance of Water-cooled System of Superconducting MRI

WANG Hui-lin, HUANG Chang-yong, MA Biao,
XU Wei-feng
Radiology Department, Bethune International Peace Hospital,Shijiazhuang Hebei 050082, China

TH774

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2012.01.035

1674-1633(2012)01-0097-02

2011-07-20

作者郵箱：huilindouble@163.com