Сотво паутинная технология
патенты РФ №№ 49596, 53394, 54126, 65910
Варианты инновационного использования трубок малого диаметра


Двухконтурный медицинский криоаппарат
Последние годы в медицине  обращают все большее внимание к низкотемпературному воздействию на новообразования,  которые зачастую вызывают беспокойство и представляют потенциальную опасность, поскольку способны  внезапно переходить в злокачественную опухоль.

Опасные образования, возникающие на поверхности  кожи легко поддаются удалению,  однако  удаление опухолей  возникающие во внутренних органах, диагностируемых как злокачественные,   все еще представляет большую сложность.

Практика  удаления злокачественных образований внутри организма предусматривает подачу  жидкого азота с температурой около -180.°С. к удаляемому участку, без охлаждения здоровых окружающих тканей.

По существующей технологии,  жидкий азот по криопроводу, находясь  на грани точки кипения, за счет небольшого избыточного давления,   подается  на наконечник криоинструмента по теплоизолированному каналу.

Однако, по  причине низкого  давления, угрозой закипания азота и учитывая жесткие медицинские требования операционной,  применяемое оборудование  представляет собой сложные и очень дорогостоящие  установки, что сдерживает их широкое применение.

Целью разработки, проводимой специалистами ООО "МедСпецТруб", координируемой  доктором медицинских наук профессором  Прохоровым Георгий Георгиевичем,  является повышение надежности и качества обслуживания   криоаппарата путем ликвидации возможности парообразования жидкого азота в криапроводе, а также   размещение криогенного оборудования вне стерильного хирургического кабинета и снижение его стоимости.
                                     
Установка обладает новизной и на конструкцию получен патент на ПМ. № 103723 Заявленные цели достигаются применением двухконтурной схемы.

Первый рабочий контур, представляет собой линию, где азот  находится под большим давлением в капиллярных трубках. При этом, азот в рабочий контур  подается от  стандартного газового баллона  при давлении 75-150 атм.

Второй   вспомогательный контур,  используя простейшую схему криогенной установки, обеспечивает конденсацию сжатого азота в теплообменной трубке рабочего контура, откуда он  в сжиженном виде  подается на криоинструмент.


При такой схеме, напоминающую схему домашнего холодильника, обеспечивается подпорное давление на линии подачи жидкого азота, и точка кипения  в криопроводе сдвигается в  область более высокой температуры.

Жидкий азот под давлением,  может передаваться по теплоизолированному капилляру на  сравнительно большое расстояние.  Это позволяет все основное оборудование располагать вне операционного кабинета, а в операционную подвести только капиллярные трубки с рабочими инструментами.

Получение рабочей температуры происходит в криоинструменте в процессе испарения жидкого азота после дросселирования его   в рабочей полости криоинстркмента.

При этом  для получения болееи низкой температуры,  можно  отработанный азот  откачивать   вакуумным насосом, понижая давление в рабочей полости криоинструмента ниже атмосферного давления.



Получение и использование раскаленных газов


Идея применения подпорного давления при подаче теплоносителя в  рабочую зону является универсальным решением и может применяться для выполнения  широкого круга технологических операций связанных с термообработкой материалов.

Например, рассматривая  газовую горелку, нетрудно заметить, что в зону горения газ подается под небольшим давлением, а высокая температура развивается непосредственно в пламени горелки.

С повышением давления растет скорость газов,  пламя срывается  и прекращается  работа горелки. Вследствие низкого давления газа, зона нагрева охватывает большую площадь, что не обеспечивает высокого  качества обрабатываемой поверхности  и сопровождается непроизводительными потерями энергии и материала.
.
Наличие подпорного  давления  позволяет увеличить скорость  рабочего тела, а нагрев от постороннего источника, осуществляемый  через теплообменный узел позволяет  провести  независимую регулировку  давления и температуры газа, что  придает новые свойства  газосварочному оборудованию.

Газ или жидкость,   нагреваясь до необходимой температуры от постороннего источника,  тонкой раскаленной струей воздействуют на обрабатываемый материал.  При этом значительно расширятся  диапазон обрабатываемых материалов, улучшается качество обработанной поверхности, и сокращаются  энергетические потери.

Надо отметить, что  параметры газовой струи, полученные предложенным методом, будут выгодно отличаться от параметров пламени получаемой в традиционных газосварочных аппаратах отсутствием вредных примесей,  а в некоторых  случаях тонкая раскаленная газовая струя способна  составить конкуренцию  лазерному лучу.

В качестве рабочего тела можно использовать воду, воздух, азот, аргон и т.д. Широкий диапазон выходных параметров и свойств теплоносителя, придают  устройству  качества универсального инструмента для сварки и резки различных материалов.

На испытаниях, проведенных в домашних условиях, где в качестве теплоносителя использовалась вода,  получен результат, приведенный на рис 4. Представляется, что такой четкий след может оставить только лазерный луч, но никак не пламя традиционной горелки.


Распылитель

Скоростной  газовый  поток  может найти применение и в качестве рабочего тела в распылительных устройствах самого  широкого назначения, где используется свойство газа приобретать высокую скорость при незначительной разности давлений на концах трубы.

Одним из устройств, на который подана заявка на ПМ является распылитель на встречных потоках. Как известно, традиционные  распылители, применяемые в аэрографах и других распылительных устройствах, подают струю жидкости в газовый поток, который срывает ее с конца подающей трубки в виде мелких капель.

Данный метод позволяет распылять только жидкости, и поскольку газовый поток носит ламинарный характер, капля, сформировавшись в момент отрыва от струи дальнейшее дробление прекращает и движется в потоке без изменений

Предложенная схема предусматривает создание встречных потоков, с выбросом частиц  под углом около 90°.  и наличие  турбулентной зоны. При этом предусматривается размельчать как жидкости,  так и твердые материалы.

Вещества, содержащиеся в потоке, после столкновения разрушаются, а под воздействием мощной турбулентности претерпевают дополнительное дробление.

Схема, обеспечивающая встречное столкновение  веществ обладающих высокой скоростью, позволяет провести  тотальное разрушение практически любых материалов, что позволяет этому методу  найти промышленное применение в  получении нано частиц,  твердых и жидких топливных смесей,  переработке городского мусора, получении тонких пленок и покрытий  и многое другое. 

Даже работа Большого адронного коллайдера (БАК) способного или удивить ученных или, не дай Бог, поджечь Вселенную, происходит аналогичным образом. Если рассматривать взрывные процессы,  можно заметить,  что основные разрушения при взрыве происходят за счет огромного ускорения или "ударного ускорения".

В данном случае имеет место огромное отрицательное ускорение. Можно сказать, что измельчение частиц происходит в процессе "ударного торможения", где ускорения зачастую имеют значительно более высокую величину. Примером может служить  выстрел из ружья  свинцовым шариком. При выстреле получив ускорение, шарик форму не меняет, однако при торможении после удара о твердую преграду, превращается в бесформенную массу

Газоподпорный композитный материал
Одной из основных  задач решаемых современной архитектурой является создание легких ажурных сооружений, устойчивых к резким колебаниям  условий окружающей среды.
Пчел и пауков по праву можно считать  лучшими строителями  природы решающие аналогичную задачу создания строительных конструкций.  Их сооружения,  которые нетрудно встретить во всех уголках  мира,  отличаясь природным изяществом,  обладают высокой прочностью и ничтожно малым весом.  

С достижениями маленьких насекомых можно поспорить, если освоить промышленное производство газонаполненных трубок согласно Патенту РФ на ПМ №65910  экспериментальные образцы, которых прошли испытания на производстве ООО "МедСпецТруб" и показали хорошие результаты по массогабаритным и прочностным характеристикам.
Так металлическая трубка диаметром 7мм с толщиной стенки 0.1 мм, наполненная азотом под давлением 7.5 МПа,  занимая объем 39см?., имеет вес 16 гр. при прочности 75кг/см?.
Это значит, что  промышленное освоение  предлагаемой трубки позволит создать новый конструкционный и строительный материал с прочностью 7,5МПа при удельном весе чуть более 0.4гр/см?. 
Объединение   сотовых конструкций с паутиной растяжек и заполнением пустот стеклянной пеной или стеклянными микросферами, вес которой составляет 0.2-0.4 гр./см?. выводит строительные возможности на новый качественный уровень,  позволяющий не только повторить природные шедевры, но и  превзойти  их по основным показателям строительной технологии.
Нагрузочную  способность трубки можно представить, если ее установить вертикально. При этом только при высоте трубки  75000/0.4?1800 м будут скомпенсировано 75 атм.  внутреннего давления. 
Эти параметры материала  позволяют  проводить строительство легких высотных сооружений свыше 1000м.  На рисунке приведена схема "сото-паутинного" элемента.
Периметр шестиугольника выполнен из газонаполненных трубок, которые  оказывают сопротивление сжатию  элемента, а паутинная растяжка пытается равномерно конструкцию сжать, обеспечивая устойчивость трубок. Ниже приведена формула объемного наполнения единичного элемента
V=V1+V2+V3+V4+V5+V6
Где:
V-объем элемента
V1-объем металла
V2-объем сжатого газа в трубках
V3- объем стекла
V4-объем газа в стекле
V5- объем связующего
V6- объем воздуха в связующем
В результате  мы имеем легкий напряженный элемент конструкции, который тиражированный в большом количестве  и собранный с многообразием вариантов пространственной геометрии  исполнения  и процентном содержании составляющих материалов способен стать универсальной основой строительства ажурных архитектурных сооружений, а также при определенных доработках может найти применение в  создании корпусов мобильных объектов различного назначения.