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醫用壓縮空氣供氣系統設計與氣體質量控制

閱讀:184      發布時間:2022-10-18

 

 

 

一、 醫用壓縮空氣的用途 醫用壓縮空氣與醫用氧氣、吸引一樣,是現代化醫院集中供氣系統的重要組成部分,其主要用途為: 1、作為重癥監護室、搶救室呼吸機的動力。 2、為病人,特別是重癥病人提供氧氣/空氣混合氣體。 3、作為手術室氣動工具的動力。 4、作為牙科氣動工具的動力。 5、作為供應室某些設備的動力。 6、作為理療及康復治療設備的動力。 通常,對于規模為 500―1000 床位的較大型醫院,選用三臺(或兩臺)供氣量為1.5―2.0m3/min無油空壓機,即可滿足大約 40 張監護病床、20 張手術床、10 張牙科椅的用氣需要。 二、 醫用壓縮空氣的特殊要求 與普通工業用壓縮空氣不同,醫用壓縮空氣屬特殊用途的壓縮空氣,事關病人生命安全,必須符合醫用壓縮空氣有關的質量標準要求。我國目前尚未制訂醫用壓縮空氣質量標準,通常參照英美發達國家標準,英國醫用氣體標準(HTM2022)有關壓縮空氣質量的規定摘錄如下: (2.8 從氣瓶和液體源提供的醫用氣體遵守歐洲藥典(Ph Eur)的相關章節。目前歐洲藥典還沒有醫用空氣產生場所和 PSA 系統的規定,表 1 是醫用氣體的質量規定。 2.9 新歐洲藥典對醫用空氣的介紹將從 1998 年生效,隨之醫用空氣需遵循這個新規定。歐洲藥典也規定了需要采用的合法協議。 2.10 管路醫用壓縮空氣的質量,特定容量,干燥和雜質濃度應符合表 1 中最大濃度需要的要求,是基于 BS EN 132:1991 呼吸氣體標準的。第 15 章 “確認和證明”給出測試過程的 說明。

 

注:同樣數值適用于其它醫用氣體;參考歐洲藥典的相關章節;

對于牙科用的壓縮空氣應參考相關的補充規定。

氣味

2.11可測量的帶氣味微粒物質的極限大約為0.3mg/m3.

2.12一些人造橡膠材料,有一種與眾不同的氣味,尤其在剛開始用時,如軟管。經過大量的實驗,代理商可掌握氣味微量出現,并且沒有有毒化學氣味。顯然,氣味不應是令人作嘔的。 濕氣

2.13同樣可以看出,那些人造橡膠材料把微量的濕氣釋放到氣流里。在測試最初濕氣總量很小,到后來稍微超過0.095mg/l。在測試最初,濕氣細微的升高要持續幾個月。大量實驗顯示這種細微升高沒有影響,可以減少工作氣體的凈化或是系統的使用。

2.14醫用壓縮系統里應裝有細菌過濾器,減少孢子和易對病人有攻擊性的傳染材料的輸送。

2.15如果材料是濕的,微生物能夠滲進細菌過濾器。因此,對細菌過濾器用的醫用氣體的干燥度在測試點,應定期的進行檢查(至少每三個月),使用第15章規定的測試設備。) ┉ ┉

美國醫用氣體標準(NFPA99)、醫用氣體國際標準(ISO7396-1)與英國醫用氣體標準(HTM2022)基本相同。

通常壓縮空氣系統有四種污染源,即油份、水份、塵埃、異味。必須按醫用氣體標準要求,嚴格控制上述四種污染源。

1、 控制氣源油份,必須采用*無油空壓機,通常輸出壓縮空氣含油量不得超過0.03ppm,另外必須設置A超高效除油過濾器,達到殘留油份含量僅僅只有0.001ppm,以確保醫用儀器不受污染,同時避免對病人身體健康的影響。而通常工業用空壓機不能保證無油,其含油量達5ppm,使用兩年后,有的甚至達到10ppm以上,嚴重影響病人健康,甚至造成醫療事故。

2、 控制氣源水份,壓縮空氣系統必須安裝干燥機。一般空氣中的水份皆呈氣態,不易被察覺其存在,但經空壓機壓縮及管路冷卻后,則會凝結成液態水滴,例如:在大氣溫度30℃,相對濕度75%情況下,一臺排氣量1.5m3/min、工作壓力為0.7Mpa的空壓機,連續運轉24小時,壓縮空氣中可凝結出50升水份。如不除去這些水份,可引起各種使用壓縮空氣的醫療儀器(包括體外循環機、呼吸機、手術氣具、牙科氣具等貴重醫療儀器)管路附件銹蝕,系統故障,對醫院造成重大經濟損失,重者危及病人生命。

3、為控制氣源塵埃,壓縮空氣系統必須安裝AR/AAR級主管路過濾器,濾除1微米以上的固體顆粒,避免固體顆粒對醫療儀器及病人的影響。

4、為控制氣源異味,壓縮空氣系統必須安裝ACS級活性碳過濾器,氣體經活性碳滲透處理,*吸附碳氫化合物等氣體異味,達到*無臭、無味之高質量空氣。

上述四種污染源,控制氣源水份容易被人們忽略,但危害極大。當采用水潤滑無油螺桿式空壓機時,氣源水份控制問題更值得重視。

三、 壓縮空氣的飽和含濕量、露點及冷凝析出水量

空氣中所含水汽的量稱為空氣濕度,空氣濕度達到最大值的濕空氣稱為飽和濕空氣,此時的含濕量稱飽和含濕量??諝鈮嚎s或冷卻時,飽和含濕量下降,空氣中的水份容易析出,開始有水份析出的溫度稱為露點。露點表征空氣含水量,露點低,空氣含水量少,空氣壓縮或冷卻時,冷凝析出水量減少。

四、 壓縮空氣除水器、干燥器

為了控制壓縮空氣水份,醫用壓縮空氣系統必須安裝除水器以及各種干燥器,包括氣水分離器、冷凍干燥器、無熱再生干燥器、加熱再生干燥器、微熱再生干燥器等。

1、氣水分離器。通過改變氣流方向和速度,從氣體中分離出水以及塵埃。通常是一臺小型容器,有檔板式、離心式兩種類型,析出的水以及塵埃沉淀在容器底部,由排污閥排放。氣水分離器安裝在空壓機后,只能用來對壓縮空氣進行初步除水。

2、冷凍干燥器。利用冷凍機將壓縮空氣中的水份冷卻至飽和點,冷凝水析出并自動排放。冷凍干燥器穩定可靠、不耗氣、壓力損失小,但壓縮空氣露點只能達到4℃。冷凍干燥器可用來對醫用壓縮空氣進行前置干燥,或用于要求不高的醫用壓縮空氣除濕。

3、再生干燥器。在低溫或高壓下,水被吸附劑吸附;在高溫或低壓下,水從吸附劑解吸,同時吸附劑再生。再生干燥器采用雙塔,一塔吸附、另塔解吸。再生干燥器按預定工藝流程、通過氣控或電控執行元件工作,按再生方式不同,可分無熱再生干燥器、加熱再生干燥器、微熱再生干燥器。三種再生干燥器的綜合比較見附表。

 

再生干燥器可以滿足醫用壓縮空氣對水份的特殊要求,保證壓縮空氣露點溫度達到-40~-60℃以下。三種再生干燥器中,微熱再生干燥器綜合了無熱再生、加熱再生兩種干燥器的優點,無熱再生干燥器再生耗氣大,排氣燥聲是個較難解決的問題。

五、 壓縮空氣露點測量

準確測量、嚴格控制醫用壓縮空氣水份含量、保證醫用壓縮空氣質量,是減少氣動醫療工具及氣動醫療儀器損壞、確保病人治療安全的最重要措施之一。而嚴格控制醫用壓縮空氣水份含量的前提是準確測量水份含量,按不同原理,微量水測量方法有四種:電解法、露點法、電容法、晶體振蕩法等,其中露點法應用靈敏度1~0.1/10-6 ,但儀器價格昂貴。

六、 壓縮空氣站房設計

壓縮空氣站房設計,要保證提供安全可信賴的醫療氣體及有效率的操作和使用。在正常狀態和單一故障狀態下,供給系統不能造成供給的中斷。由一套主要供給,一套輔助供給和一套備用供給組成。壓縮空氣的站房建設可根據醫院的具體情況略有不同,但應包括一下幾個部分。

1、空壓機

形式:風冷,箱式低噪聲無油旋齒壓縮機

1.1 技術參數

型號:

排氣量:

最高工作壓力:

冷卻方式: 風冷

電機功率:

噪音: 小于 63 dB(A)

1.2基準工況

進氣壓力(絕對壓力):

進氣溫度: 20 ℃

相對濕度: 0%

1.3機組參數

重量 尺寸(L×W×H)

1.4電動機

形式: 鼠籠式

參數: 30Kw/380V/3相/50Hz

絕緣等級: F級

防護等級: IP55

1.6電腦控制及調節系統:

空氣壓縮機配備有電腦控制,調節和監視系統,功能如下:

維修指示

—空氣過濾器

—油過濾器

—油使用時間

—傳感器故障

壓縮機安全 – 報警指示

—出口空氣溫度過高

—油溫過高

—油壓過低

壓縮機安全-故障停機指示:

—出口空氣溫度過高

—油溫過高

—油壓過低

—電機過載

—緊急停機

計時器:

—總運行時間

—總加載時間

數字顯示:

—供氣壓力

—空氣過濾器壓差

—主機進口空氣壓力

—出口空氣壓力

—油壓

—供氣溫度

—油溫

壓縮機狀態顯示:

—電源接通

—自動運行

—壓縮機加載

—壓縮機 當地/遙控 開關

—壓縮機 卸載

—壓縮機 最大工作壓力

壓縮機控制:

—起動/停止

—加載/卸載

—重新設定

2、微熱再生吸咐式干燥機 品牌:

型號:

處理量: m3/min m3/min

工作壓力: 0.6-1.6 Mpa 0.6-1.6 Mpa

工作溫度: ≤45 ℃ ≤45 ℃

環境溫度: 2~40 ℃ 2~40 ℃

壓力露點: -40 ℃ -40 ℃

電源: 220V/1Ph/50Hz 220V/1Ph/50Hz

額定功率:

重量:

空氣接口管徑:

外形尺寸:(L*W*H)

3、儲氣罐主要技術參數

 

 

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