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醫(yī)用壓縮空氣對干燥機有什么要求?

更新時間:2019-09-16 08:32:58    點擊次數(shù):次

隨著國家醫(yī)療體制深入改革,醫(yī)療行業(yè)生命保障系統(tǒng)不斷完善,醫(yī)療壓縮空氣也成為現(xiàn)代醫(yī)療體系的重要組成部分,是生命的支持系統(tǒng)。其重要性已經(jīng)得到高度重視,GB50751-2012《醫(yī)療氣體工程技術(shù)規(guī)范》以下簡稱為《規(guī)范》對壓縮空氣的品質(zhì)有了詳細的規(guī)定。

 

對于醫(yī)療壓縮空氣系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用卻不是每一個空氣壓縮設(shè)備廠家都熟悉,依賴于醫(yī)療行業(yè)中各大醫(yī)院的設(shè)計圖紙來選擇配套,難免出現(xiàn)五花八門的選配現(xiàn)象。本文主要針對醫(yī)療壓縮空氣系統(tǒng)的特點和《規(guī)范》的要求,對其中的吸附式干燥塔作介紹。


1、選擇吸附式干燥塔作用

對于空壓系統(tǒng)來說,干燥機一般有兩個選擇:冷凍式干燥機和吸附式干燥機。冷凍式干燥機由于以下所列的自身設(shè)計特點,并不是十分適合于醫(yī)療壓縮空氣系統(tǒng)。

其一是壓力露點只能達到2℃~7℃;其二是風冷式冷干機的運行對環(huán)境溫度有要求,在夏季環(huán)境溫度高時,輸出空氣露點可靠性不高;其三當系統(tǒng)負載低于30%時,冷凍干燥機的氣水分離器效率很低,造成凝聚液滴隨空氣到達下游系統(tǒng),引起下游露點報警,特別是晚間氣量大大降低時,《規(guī)范》對空氣的含水量有明確的規(guī)定(表1)。

 

由于低露點對醫(yī)療壓縮空氣是非常必要的,理由一,可以抑制微生物,要達到50mg/Nm3的醫(yī)療器械空氣含水量要求,空氣的壓力露點必須達到-27℃。歐洲藥典也明確規(guī)定,在-27℃壓力露點下,微生物的生長會得到明顯抑制;理由二,保護活性炭過濾器。壓縮空氣系統(tǒng)中的活性炭除油、除異味過濾器,對壓縮空氣的干燥度要求達到-40℃壓力露點,否則潮濕的壓縮空氣會使活性炭壽命降低;理由三,保護CO催化過濾器。目前設(shè)計的CO催化過濾器能將65ppm的濃度降到5ppm。但是,實驗表明,如果CO催化過濾器在露點不夠的情況下(高于-40℃),只能將15ppm 的CO濃度降低到5ppm。從以上三點看,醫(yī)療系統(tǒng)應(yīng)選擇壓力露點為-40℃的吸附式干燥器。


2、吸附式干燥器的選型要求

選用吸附式干燥器,達到可靠的露點和功能,需要考慮如下幾個重要因素:

流量

吸附式干燥器的流量一般按照實際的平均最高消耗氣量來選擇,也可以按照空氣壓縮機的供氣量選擇。這里需要明確的是吸附式干燥器在7bar壓力系統(tǒng)下,一般要消耗15%的流量來用于干燥劑的再生。設(shè)計系統(tǒng)時應(yīng)該充分考慮這些損失。

最低工作壓力

當實際消耗的氣量大于空壓機的供氣能力時,壓縮空氣系統(tǒng)的壓力會降低,這會造成吸附式干燥器超出負載,輸出露點不可靠。原因有二;其一壓力低,體積流量變大,壓縮空氣會帶來更多的“濕氣”——水蒸氣。其二體積流量變大,造成壓縮空氣在干燥機內(nèi)的流速過快,水蒸氣得不到充分干燥,從而影響干燥效果。防止干燥機出現(xiàn)過載,可以設(shè)置流量控制。

進氣溫度

壓縮空氣含濕量與進氣溫度有很大的關(guān)系。一般吸附式干燥器的進氣標準溫度是35℃。如果進氣溫度變成50℃,那么進入干燥機的壓縮空氣攜帶的水蒸氣含量會超出一倍,遠遠高出干燥器的處理能力。吸附能力將會下降,造成出氣口露點低于-40℃。

吸附劑的能力隨溫度變化。吸附劑的吸附能力隨溫度升高而下降,對氧化鋁來說,當溫度達到50℃時,其吸附能力大大下降。所以一般來說,吸附式干燥機的標準進氣溫度是35℃。

節(jié)能

壓力損?。海?)模塊化設(shè)計,氣流分布均勻,干燥均勻;(2)暴風雪填充方式,避免氣流沖擊造成干燥劑磨損,粉末會進一步增加阻力,并造成后續(xù)設(shè)備出現(xiàn)粉塵“污染”;(3)內(nèi)置的進出口過濾器,盡量減少外部過濾器和管路造成的阻力損失。

采用露點控制而不是標準時

時序控制器由于進氣溫度和壓力的影響,在選型時往往會選擇大一些處理量的干燥器來保證可靠露點,這會造成大部分情況下,實際流量達不到額定處理量,干燥筒得不到充分的利用就切換再生,而再生一直持續(xù)進行。

 

事實上,從設(shè)備整個壽命周期的運行成本來說,前期的投資只是其中非常小的一部分,更多的投入是設(shè)備的運行成本。以10Nm³/min系統(tǒng)來計算,如果系統(tǒng)平均用氣量只有50%(在晚間和大多數(shù)時間系統(tǒng)額利用率實際低于30%),那么采用空氣進氣溫度和露點切換的模式節(jié)約的能量至少可以達到60%,電費在白白浪費。采用露點控制方式,在流量較低的情況下,干燥筒會持續(xù)工作到氣體露點接近控制點再切換,而再生氣體在再生完成后,停止消耗再生氣,處于等待狀態(tài),這期間會大大節(jié)約再生耗氣量。

如果可以設(shè)計出模塊化吸附式干燥機,相對于傳統(tǒng)的雙塔吸干機,有更小的體積,更輕的重量,更便于安裝和搬運,幾乎不需要特殊的搬運工具。對醫(yī)療行業(yè)需要安靜可靠的生命環(huán)境更加適用。

能減少設(shè)備維護工作任務(wù)量??梢袁F(xiàn)場裝填干燥劑,并不會造成干燥劑快速粉末化,堵塞消音器,造成能量浪費,甚至造成下游空氣污染和設(shè)備堵塞。這種干燥劑有利于在醫(yī)療行業(yè)生命系統(tǒng)用氣中使用。

在控制和報警系統(tǒng)干燥機方面,具有露點控制和報警模式遠程控制功能,可以與醫(yī)院智慧能源系統(tǒng)鏈接,實現(xiàn)無阻力的控制和管理??刂乒δ芤笕缦拢寒敻稍餀C的壓力露點優(yōu)于-42℃壓力露點,干燥機可以供氣,并不影響系統(tǒng)流量和壓力,系統(tǒng)會提示報警并上傳數(shù)據(jù)給智能管理系統(tǒng)。當壓力露點高于-40℃時,機器是正常模式,以確保露點達到-40℃。在正常情況下,如果干燥機露點達不到-30℃,將會有報警信號在面板閃爍,并激發(fā)遠程報警系統(tǒng),提示需要進行維護。 

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