醫(yī)用氣體工程中心供氧系統(tǒng)的未來發(fā)展,隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)水平的提高,醫(yī)院的建設(shè)越來越完善,中心供氧設(shè)備的出現(xiàn)是中國(guó)醫(yī)療行業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志,中心供氧系統(tǒng)的發(fā)展才處于一個(gè)剛剛起步的過程,未來將廣泛普及各大醫(yī)院。
隨著制氧技術(shù)的不斷發(fā)展,醫(yī)用氧氣從最初的工業(yè)氧到后來的液氧再到目前的變壓吸附(PSA)制氧,供氧方式也從單瓶直接供氧發(fā)展到集中供氧系統(tǒng),目前集中供氧系統(tǒng)和中心吸引系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)已經(jīng)成為現(xiàn)代化醫(yī)院臨床必備的三種醫(yī)用氣體供應(yīng)系統(tǒng)。
氧是人體代謝活動(dòng)的關(guān)鍵物質(zhì),是人體生命運(yùn)動(dòng)的第一需要,氧氣的補(bǔ)給可以改善人體的生理、生化內(nèi)環(huán)境、促進(jìn)代謝過程的良性循環(huán),從而達(dá)到治療疾病、緩解癥狀、促進(jìn)康復(fù)和預(yù)防病變、增進(jìn)健康的目的。因此,氧氣在醫(yī)療領(lǐng)域尤其是在危重病人和意外傷害者的急救方面起著重要的作用,輸氧成為醫(yī)療機(jī)構(gòu)的必備條件之一。
醫(yī)院供氧系統(tǒng)的發(fā)展歷程
1、單瓶直接供氧。
單瓶直接供氧是傳統(tǒng)的醫(yī)院供氧方式,并且這種方式曾一直供應(yīng)的是工業(yè)氧氣。由于工業(yè)氧氣中常含有有害氣體,并且鋼瓶?jī)?nèi)壁會(huì)發(fā)生銹蝕,致使氧氣中帶有使人惡心的嗅味,臨床使用時(shí)會(huì)造成患者咳嗽,加重呼吸系統(tǒng)病狀。因此,為了保證人民的身體健康,我國(guó)在1988年4月頒布了GB8982─88《醫(yī)用氧》標(biāo)準(zhǔn)、GB8986─88《醫(yī)用及航空呼吸用氧氣的檢驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定從1988年12月1日起開始在全國(guó)實(shí)施,并在1998年發(fā)布了新的GB8982-1998《醫(yī)用氧》標(biāo)準(zhǔn)以取代舊標(biāo)準(zhǔn)。
2、集中供氧。
供氧又稱中心供氧,是國(guó)際上廣泛使用的現(xiàn)代化供氧方式。我國(guó)自1983年研制出第一套中心供氧系統(tǒng)以來,已經(jīng)在大中城市得到廣泛的推廣應(yīng)用,目前稍具規(guī)模的醫(yī)院都已采用中心供氧系統(tǒng),并且,由集中供氧系統(tǒng)、中心吸引系統(tǒng)和壓縮空氣系統(tǒng)組成的醫(yī)用供氣系統(tǒng)成為醫(yī)院新建和改建病房樓必建的項(xiàng)目和醫(yī)院上等級(jí)必備的項(xiàng)目。
集中供氧技術(shù)可改善醫(yī)院的醫(yī)療水平,使患者能夠得到及時(shí)搶救或治療,從而使許多人的生命得到挽救。同時(shí),由于集中供氧技術(shù)的設(shè)備比較集中,有利于醫(yī)院的現(xiàn)代化管理。
具體優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1)集中供氧管路壓力較低,并有多級(jí)安全裝置,故此更加安全可靠。
2)集中供氧毋需將氧氣瓶搬運(yùn)到病房,使得儲(chǔ)運(yùn)更加簡(jiǎn)便。
3)集中供氧系統(tǒng)的供氧能力強(qiáng)、容量大、壓力穩(wěn)定,可做到大流量連續(xù)供氧。
4)集中供氧的吸氧終端直接安裝在手術(shù)室內(nèi)、急救室內(nèi)和各病區(qū)的病房?jī)?nèi),使吸氧變得簡(jiǎn)單易行、安全可靠。
5)集中供氧可以顯著提高氧氣的利用率,降低氧氣管理人員的數(shù)量,從而提高了經(jīng)濟(jì)效益。
醫(yī)院中心供氧系統(tǒng)由氧源、輸氧管道、閥和設(shè)備帶終端幾部分組成。目前,國(guó)內(nèi)外普遍采用匯流排、液氧和變壓吸附(PSA)制氧機(jī)作為供氧系統(tǒng)的氧源。
匯流排供氧系統(tǒng)主要由兩組高壓氧氣瓶(一組供氣,一組備用)、匯流排、一套自動(dòng)/手動(dòng)控制裝置、聲光報(bào)警器、減壓、穩(wěn)壓裝置、管道及附件組成。當(dāng)供氧氣將耗盡時(shí),匯流排能自動(dòng)切換備用排供氧??刂蒲b置裝有壓力表、監(jiān)測(cè)控制單元、報(bào)警系統(tǒng)及指示燈顯示操作情況并提醒用戶更換已耗盡的氧氣瓶。如自動(dòng)控制裝置發(fā)生障礙時(shí),備用減壓、穩(wěn)壓裝置將投入運(yùn)行,以確保供氧壓力穩(wěn)定。
以液氧作為氧源的氣源系統(tǒng)主要由液氧貯罐、汽化器、減壓裝置及報(bào)警裝置等組成。利用液氧罐內(nèi)、外壓差使液氧從運(yùn)輸車液氧罐加入到集中供氧系統(tǒng)的液氧貯罐。液氧貯罐為高壓保溫夾層,以確保液態(tài)所需低溫。液氧流經(jīng)汽化器溫度急劇上升,使得液氧汽化,高壓的汽化氧氣經(jīng)減壓裝置減壓、穩(wěn)壓后送出。一個(gè)系統(tǒng)中一般有兩個(gè)液氧罐,一個(gè)供氧,一個(gè)備用;也可液氧貯罐與匯流排聯(lián)合使用,液氧罐供氣、匯流排備用。
醫(yī)用PSA制氧機(jī)供氧系統(tǒng)主要由空壓冷干機(jī)、過濾器、制氧主機(jī)、氧氣貯罐、管道及附件等組成,如需向氧氣瓶充氧時(shí),可以設(shè)置氧壓機(jī)和充氧臺(tái)。PSA制氧機(jī)利用變壓吸附制氧技術(shù)獲得純度為≥90%,符合醫(yī)用氧標(biāo)準(zhǔn)的氧氣。變壓吸附制氧技術(shù)是利用沸石分子篩對(duì)氧、氮的選擇性吸附及吸附容量隨吸附壓力增加而增加、隨吸附壓力減小而下降的特性,在加壓條件下吸附氮?dú)?,富集氧氣;降壓條件下解吸所吸附的氮?dú)猓瑫r(shí)實(shí)現(xiàn)分子篩的再生。如此往復(fù)循環(huán),實(shí)現(xiàn)氧、氮分離,制取氧氣。
采用醫(yī)用PSA制氧機(jī)供氧可以單機(jī)配置也可以雙機(jī)配置。單機(jī)配置時(shí),用一套制氧設(shè)備,氧氣瓶匯流排作為備用。用氧高峰時(shí),氧氣瓶通過匯流排補(bǔ)充缺量,既經(jīng)濟(jì)實(shí)惠,又安全可靠。雙機(jī)配置時(shí),配置兩套制氧設(shè)備,便于停車維修保養(yǎng),有備用氧氣匯流排作保證,更加安全實(shí)用。
三種氧源的比較分析
1、簡(jiǎn)便性比較。
匯流排供氧需要不斷定期購(gòu)買醫(yī)用瓶氧,運(yùn)輸、搬運(yùn)、管理復(fù)雜,鋼瓶需要定期檢修。
液氧與匯流排相比有很大的改進(jìn),具有運(yùn)輸量大,運(yùn)輸效率高,輔助時(shí)間少,氧氣成本低等優(yōu)點(diǎn)。一個(gè)3.65m3的液氧貯槽,裝滿液氧完全氣化可得3000m3氧氣,需要500個(gè)鋼瓶,僅鋼瓶自重就約30t。液氧貯罐每月灌充1~2次即可,但灌充時(shí)操作要求非常高,并且操作人員需持證上崗,每天檢測(cè)輸出壓力,并定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修,用氧程序比較繁瑣。
醫(yī)用PSA制氧機(jī)實(shí)現(xiàn)了就地制氧,建立自己的獨(dú)立制氧站,無需氧氣輸運(yùn),不受第二氧源的限制;并且設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行,無須經(jīng)常調(diào)校,操作安全、簡(jiǎn)捷、方便;無需其他輔助設(shè)備,合格的醫(yī)用氧氣可直接進(jìn)入管道系統(tǒng);使醫(yī)院的管理更科學(xué)性、現(xiàn)代化。
2、安全性比較。
匯流排供氧使用的氧氣鋼瓶?jī)?nèi)氧氣壓力較高,一般為15MPa(150個(gè)大氣壓),遇強(qiáng)烈震動(dòng)與碰撞,有潛在爆炸危險(xiǎn);氧氣瓶?jī)?nèi)氧氣的質(zhì)量與純度對(duì)用戶非受控狀態(tài)。
液態(tài)氧是最需要注意安全的,液氧貯罐里存儲(chǔ)著大量的液態(tài)氧氣,液氧的溫度極低(-183℃),氧氣又是強(qiáng)助燃?xì)猓坏┬孤┖蠊豢霸O(shè)想,因此液氧系統(tǒng)需要定期強(qiáng)檢,如果液氧罐上的防爆片爆破或排氣閥起跳排氣,說明液氧罐的夾層真空性被破壞,應(yīng)當(dāng)檢修后重新抽真空。人員密集的醫(yī)院放置液氧罐比較危險(xiǎn),在液氧運(yùn)輸、分裝時(shí)易泄漏,即使遇到少量油脂也可能發(fā)生火災(zāi),存在安全隱患。
醫(yī)用PSA制氧機(jī)在常溫低壓(20℃~40℃,6~8個(gè)大氣壓)下工作,不存在原理方面的不安全因素,是三種供氧方式中最為安全的。制氧機(jī)一般配有后備匯流排氧氣源,保證在停電、停機(jī)或氧氣用量某段時(shí)間突然增大超過制氧機(jī)額定產(chǎn)氧量時(shí)氧氣的供應(yīng)。
3、經(jīng)濟(jì)性比較。
匯流排系統(tǒng)使用氧氣鋼瓶,而各醫(yī)院一般均有,只要進(jìn)行氣瓶處理后組合即可,從而節(jié)省了初投資的費(fèi)用。但是,醫(yī)用瓶氧價(jià)格較高,地區(qū)差異較大,平均每瓶醫(yī)用氧氣20-38元,單位氧氣成本約5.5元/Nm3,并且當(dāng)氣瓶組壓力下降后,氧氣鋼瓶?jī)?nèi)將有一部分氧氣不能利用,浪費(fèi)較多,因此長(zhǎng)期使用時(shí)其經(jīng)濟(jì)性較差。
與匯流排相比,使用液氧初投資較高,一個(gè)液氧貯罐要十幾萬元,一臺(tái)液氧槽車需幾十萬元。但是,液氧價(jià)格便宜,運(yùn)輸費(fèi)用較低,僅考慮氧氣費(fèi)和運(yùn)輸費(fèi),成本在3.2元/Nm3左右,一般一年可收回成本。同時(shí),這種供氧方式也需要專人日常管理。
采用醫(yī)用PSA制氧機(jī)供氧,初投資最高。除初投資外,設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)后,僅耗費(fèi)維護(hù)設(shè)備運(yùn)行的電能,單位制氧成本低,通常約為1.2元/Nm3,一般一到兩年即可收回投資。設(shè)備采用PLC控制,可實(shí)現(xiàn)智能化控制,無需專人操作,日常維護(hù)、維修量極少,人力成本低,系統(tǒng)的使用壽命很長(zhǎng),一般超過10萬小時(shí),相當(dāng)于10~15年。
4、供氧方式的選擇。
由于匯流排供氧初投資最少,故此,對(duì)于一些中小型醫(yī)院,由于其接待病員能力較小,資金短缺,采用匯流排供氧是最切合實(shí)際、最經(jīng)濟(jì)的方法。而從長(zhǎng)期運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性來看醫(yī)用PSA制氧機(jī)是最經(jīng)濟(jì)的供氧方式,并且系統(tǒng)安全系數(shù)大,可以實(shí)現(xiàn)無人操作、現(xiàn)代化管理,是現(xiàn)代醫(yī)院的最佳選擇,因此,目前,大型醫(yī)院宜選用醫(yī)用PSA制氧機(jī)供氧。同時(shí),由于PSA制氧機(jī)供氧不需要第二氧源,僅需電能就可以正常供氧,故此,對(duì)于一些偏遠(yuǎn)的地區(qū)、交通不便利的地區(qū)也宜選用醫(yī)用PSA制氧機(jī)供氧。
5、系統(tǒng)管道與終端。
氧氣由氧氣站輸送到各樓層(病房、手術(shù)室、搶救中心、門診等),經(jīng)二級(jí)穩(wěn)壓后的氧氣輸出壓力為0.1~0.4MPa(可調(diào)),氧氣管道周圍的環(huán)境溫度不應(yīng)超過70℃,嚴(yán)禁明火及油污靠近管道或閥門。氧氣輸送管道可用紫銅管,也可用不銹鋼管,前者較為經(jīng)濟(jì),是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的首選材料(GB1527)。
氧氣管進(jìn)入病室后,即與終端板連接(也叫治療帶),終端板是各種導(dǎo)線的導(dǎo)槽,又是各種管線終端部件的組裝體。導(dǎo)氧管終端的開關(guān)閥件,叫“快速密封插頭”或叫氧頭,其功能是把氧氣濕化器插入時(shí),即有氧氣進(jìn)入濕化器供氧。把插座拔出時(shí),隨即自動(dòng)封閉。系統(tǒng)終端的形式有盒式、組合式、移動(dòng)式、箱式、吊塔等。其中盒式終端、組合式終端用在病房,移動(dòng)式終端、箱式終端、吊塔一般用在手術(shù)室。
6、監(jiān)測(cè)計(jì)量系統(tǒng)。
監(jiān)測(cè)計(jì)量系統(tǒng)是多極(三級(jí))控制的計(jì)算機(jī)通信監(jiān)測(cè)網(wǎng),該系統(tǒng)主要由系統(tǒng)計(jì)算機(jī)、中心監(jiān)測(cè)機(jī)、終端監(jiān)測(cè)機(jī)組成。系統(tǒng)計(jì)算機(jī)是一臺(tái)裝有集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件的高可靠性計(jì)算機(jī),它聯(lián)絡(luò)中心監(jiān)測(cè)機(jī);中心監(jiān)測(cè)機(jī)負(fù)責(zé)收發(fā)處理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù);終端監(jiān)測(cè)機(jī)負(fù)責(zé)氧氣終端的監(jiān)測(cè)與計(jì)量。氧氣集中監(jiān)測(cè)計(jì)量系統(tǒng)可有效解決病區(qū)氧氣實(shí)時(shí)監(jiān)控和對(duì)病區(qū)氧氣用量進(jìn)行集中計(jì)量。
醫(yī)用PSA制氧機(jī)的狀況
1、系統(tǒng)流程及設(shè)備。
醫(yī)用PSA制氧系統(tǒng)由氣源系統(tǒng)、吸附分離系統(tǒng)、產(chǎn)品系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)四個(gè)模塊組成。
氣源系統(tǒng)由空氣壓縮機(jī)、冷干機(jī)、空氣貯罐、過濾器組成??諌簷C(jī)是制氧系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備,它的作用是給吸附分離系統(tǒng)提供壓縮氣源。同時(shí)制氧設(shè)備的大部分能耗、噪音等都與空壓機(jī)密切相關(guān)。因此,要選擇性能優(yōu)越的要縮機(jī),以保證制氧機(jī)無故障、低能耗、低噪音的長(zhǎng)壽命運(yùn)行。由空壓機(jī)出來的高壓高溫空氣經(jīng)C級(jí)過濾器過濾、冷干機(jī)冷卻降溫后進(jìn)入空氣貯罐??諝赓A罐是壓縮空氣進(jìn)入吸附分離系統(tǒng)前的儲(chǔ)備中心,其主要作用是克服活塞壓縮機(jī)運(yùn)行造成的氣體脈沖和壓力波動(dòng),使進(jìn)入分離系統(tǒng)的氣流連續(xù)平穩(wěn)。同時(shí),空氣儲(chǔ)罐還起到分離凝結(jié)水的作用,分離出來的水從空氣貯罐底部經(jīng)閥門排出。壓縮空氣在進(jìn)入吸附分離系統(tǒng)之前要經(jīng)過T級(jí)、A級(jí)、H級(jí)三級(jí)過濾。氣源系統(tǒng)的過濾器都屬于精密過濾器,其中C級(jí)過濾器可除去大量的液體及3μm以上固體微粒,達(dá)到最低殘留油分含量?jī)H5ppm,有少量的水分、灰塵和油霧,用于空壓機(jī)之后,冷干機(jī)之前;T 級(jí)過濾器能濾除小至1μm的液體及固體微粒,達(dá)到最低殘油分含量?jī)H0.5ppm,有微量水分、灰塵和油霧,用于A級(jí)過濾器之前作前處理之用;A級(jí)過濾為超高效除油過濾器,能濾除小至0.01μm的液體及固體微粒,達(dá)到最低殘油含量?jī)H0.001ppm,幾乎所有的水分、灰塵和油都被去除,用于H級(jí)過濾和冷干機(jī)之前,起保護(hù)作用;H級(jí)過濾器為活性炭微油霧過濾器,能濾除小至0.01μm的油霧及碳?xì)浠衔?,達(dá)到最低殘油含量?jī)H0.003ppm,不含水分、灰塵和油,無臭無味,起最后一道過濾作用。因此,從氣源系統(tǒng)進(jìn)入吸附分離系統(tǒng)的空氣高壓、潔凈、無味,適合吸附分離,又不會(huì)使分子篩失效。
吸附分離系統(tǒng)由兩個(gè)吸附塔(也有采用多塔的)、一組控制閥門和排氣消音器組成。吸附分離系統(tǒng)是制氧機(jī)的核心模塊,其分離效果直接影響著氧氣純度。吸附塔內(nèi)裝有沸石分子篩,利用其對(duì)氮?dú)馀c氧氣的吸附力、吸附速度以及吸附量的差異,在較高壓力下將氮?dú)馕讲⒃谳^低壓力下將其解吸。兩個(gè)吸附塔交替完成吸附與解吸過程,從而連續(xù)不斷的產(chǎn)生氧氣。其中,閥門的開關(guān)動(dòng)作控制著吸附塔的吸附與解吸過程,解吸出來的廢氣經(jīng)消音器排出,以減小系統(tǒng)的噪音。
產(chǎn)品氣系統(tǒng)包括氧氣貯罐和滅菌、除塵過濾器。氧氣貯罐與吸附塔出口相連,一方面起著平衡氧氣壓力與貯存氧氣的作用;另一方面,通過壓力傳感器控制吸附塔的循環(huán)過程。由于醫(yī)用氧氣要求潔凈、無菌,因此,在供用戶之前要除去細(xì)菌等病原微生物。
制氧機(jī)的控制系統(tǒng)由運(yùn)行控制系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)組成。運(yùn)行控制系統(tǒng)是指控制制氧機(jī)起、停、正常運(yùn)轉(zhuǎn)的計(jì)算機(jī)控制程序和實(shí)現(xiàn)該程序的控制器。制氧系統(tǒng)的壓縮機(jī)、吸附塔、氧氣儲(chǔ)罐、流量計(jì)等都裝有傳感器,傳感器將壓力信號(hào)、流量信號(hào)以及濃度信號(hào)傳給運(yùn)行控制系統(tǒng),該系統(tǒng)通過這些參數(shù)控制制氧機(jī)的正常運(yùn)行。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以將制氧機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)包括氧氣流量、壓力、濃度等參數(shù)顯示在遠(yuǎn)程的顯示終端上,坐在辦公室就可以看到制氧機(jī)的運(yùn)行狀況,從而提升了醫(yī)院的管理水平。
2、關(guān)鍵因素。
影響分子篩制氧機(jī)制氧效果的關(guān)鍵因素有分子篩性能、吸附塔結(jié)構(gòu)和吸附工藝參數(shù)。
分子篩是變壓吸附制氧的核心,分子篩的性能直接決定著變壓吸附制氧裝置的優(yōu)劣。選用性能好的分子篩可以減少分子篩的用量,降低吸附壓力,減小空氧比,從而減小制氧機(jī)的重量與體積,降低制氧機(jī)的能耗。表1是兩種醫(yī)用制氧分子篩的性能比較表。由表1可知,在1個(gè)大氣壓下,F(xiàn)ZS2的氮?dú)忪o態(tài)吸附量是FZS1的2.375倍,F(xiàn)ZS2對(duì)N2/O2的選擇性約為FZS1的兩倍,同時(shí),F(xiàn)ZS2的吸附壓力低于FZS1的吸附壓力。FZS1與FZS2兩種分子篩的吸附等溫線如圖1、圖2所示。由圖1和圖2可以看出,壓力在1-3bar之間時(shí),F(xiàn)ZS2的氮?dú)馕降葴鼐€比FZS1的氮?dú)馕降葴鼐€陡,當(dāng)分子篩量一定時(shí),F(xiàn)ZS2每次循環(huán)的產(chǎn)氧量(假定吸附壓力均為3bar)是FZS1的1.58倍。由以上分析可知,采用FZS2進(jìn)行分離空氣制氧比采用FZS1分子篩用量小、空氧比小、氧氣回收率高、吸附壓力低、能耗低。
吸附塔是保證制氧機(jī)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵,在進(jìn)行吸附塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),要保證高效、長(zhǎng)壽兩大目標(biāo)。高效性主要指吸附塔的死空間小、貼壁效應(yīng)低、布?xì)庑Ч茫婚L(zhǎng)壽主要指吸附塔的壓緊機(jī)構(gòu)要保證分子篩不上下浮動(dòng)以避免分子篩的磨損。死空間的大小決定著分子篩的利用率,當(dāng)死空間比較大時(shí),會(huì)造成1/3的分子篩不工作;貼壁效應(yīng)會(huì)增加死空間體積,從而降低分子篩的利用率;布?xì)庑Ч粌H影響死空間的大小,還會(huì)影響分子篩的使用壽命,目前可以均壓力、均流速的氣流分布器的布?xì)庑Ч詈?。吸附塔?nèi)的壓力在升壓階段特別是均壓過程變化很快,如果壓緊效果不好,會(huì)使分子篩在吸附塔內(nèi)周期性浮動(dòng),從而將分子篩磨損和壓碎。
變壓吸附制氧機(jī)的工藝參數(shù)包括∶吸附時(shí)間、均壓時(shí)間、反吹氣量等。在產(chǎn)品氣流量一定的情況下,氧氣純度隨吸附時(shí)間、均壓時(shí)間、反吹氣量的增加都是先增加后減小,即存在一個(gè)最佳的吸附時(shí)間、均壓時(shí)間和反吹氣量。且最佳的吸附時(shí)間隨反吹氣量的變化而變化,同時(shí)還受氧氣流量的影響。同時(shí),均壓時(shí)間的優(yōu)劣不僅影響氧氣的濃度,還很大程度上影響著系統(tǒng)的能耗和回收率,因此,設(shè)定恰當(dāng)?shù)木鶋簳r(shí)間可以有效提高制氧機(jī)的性能。工藝參數(shù)直接影響制氧機(jī)的運(yùn)行效果和運(yùn)行壽命,是制氧機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的保障。
3、產(chǎn)品規(guī)格與配置。
產(chǎn)氧量是醫(yī)用PSA制氧機(jī)的一個(gè)重要指標(biāo),目前國(guó)內(nèi)醫(yī)用PSA制氧機(jī)的產(chǎn)氧量一般在2~90Nm3/h,具體規(guī)格與其適用范圍如表2所示。
集中供氧系統(tǒng)在配置制氧機(jī)時(shí)有兩種選擇:?jiǎn)螜C(jī)配置、雙機(jī)配置。當(dāng)需供氧氣量上下落差小時(shí)(如圖3的B曲線),為了更合理的有效利用醫(yī)用供氧裝置,節(jié)約能源,易選用單機(jī)配置。當(dāng)需供氧量上下波動(dòng)大,存在用氧高峰期時(shí)(如圖3的A曲線),易選用雙機(jī)組配置,其優(yōu)勢(shì)在于,用氧高峰期時(shí),雙機(jī)組同時(shí)開啟工作,實(shí)現(xiàn)高峰供氧,而在供氧量需求不高時(shí),可關(guān)閉一臺(tái)機(jī)組,只需用單機(jī)組供氧,這樣大大降低使用能耗,更趨經(jīng)濟(jì)合理化。
在利用PSA制氧機(jī)供氧時(shí),一般還有備用氧配置,包括匯流排和多極充瓶裝置。匯流排可以在用氧高峰時(shí)或突然停電時(shí)供氧,從而使得供氧系統(tǒng)更加安全、可靠。在氧氣有余量時(shí),多極充瓶裝置可以給鋼瓶充裝多余的氧氣,這樣就解決了備用匯流排氧氣的來源,并能向高壓氧艙以及醫(yī)院沒有鋪設(shè)中心供氧管道的用氧部門供氧,或向周邊用氧單位提供氧氣出售,創(chuàng)造效益。
4、能耗狀況。
由于制氧機(jī)要長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),其運(yùn)行費(fèi)用主要是消耗的電能,故此,單位氧氣的能耗是制氧機(jī)的一個(gè)重要性能指標(biāo)。圖4是三種制氧機(jī)的能耗曲線,其中曲線1、2是國(guó)產(chǎn)機(jī),曲線3是進(jìn)口機(jī)。由圖4可知,隨著產(chǎn)氧量的增加,單位氧氣的耗電量逐漸下降,并且在小產(chǎn)量時(shí)變化更為明顯。這主要由產(chǎn)氧量小時(shí)氧氣回收率低,各設(shè)備的效率低造成的。由圖4還可以看出,國(guó)產(chǎn)制氧機(jī)的能耗要比進(jìn)口機(jī)的能耗高,并且國(guó)產(chǎn)機(jī)之間能耗也有差距。這主要由于國(guó)外對(duì)PSA技術(shù)的研究起步較早,技術(shù)比較成熟。相比之下,國(guó)內(nèi)PSA技術(shù)落后,并且,各單位的技術(shù)水平也相差較大。
由前文的分析可知,影響制氧機(jī)能耗的因素主要有分子篩性能、吸附塔結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)運(yùn)行的工藝參數(shù)等。因此,在進(jìn)行制氧機(jī)的設(shè)計(jì)時(shí),要從這幾個(gè)方面綜合分析,在保證制氧機(jī)產(chǎn)量和氧氣純度的前提下,盡量降低系統(tǒng)的能耗,以提高長(zhǎng)期運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。用戶在選擇制氧機(jī)時(shí)也要考察其能耗指標(biāo),盡量選擇單位氧氣耗電量小的產(chǎn)品。
結(jié)論
1、目前,氧氣鋼瓶直接供氧的形式已經(jīng)基本上被淘汰,集供氧系統(tǒng)是現(xiàn)代醫(yī)院的必然選擇,在集中供氧系統(tǒng)的氧氣供應(yīng)方式上,各醫(yī)院要應(yīng)根據(jù)自己的實(shí)際情況以及醫(yī)院的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃,進(jìn)行綜合分析,選擇最適合的供氧方式。
2、吸附分離系統(tǒng)是醫(yī)用PSA制氧機(jī)的核心,該系統(tǒng)的分子篩性能、吸附塔結(jié)構(gòu)、運(yùn)行時(shí)的工藝參數(shù)等都直接影響制氧機(jī)的制氧效果、系統(tǒng)的能耗與運(yùn)行壽命。
3、在配置制氧機(jī)時(shí),醫(yī)院要根據(jù)自己的氧氣需求情況選擇合理的配置,并注意考察制氧機(jī)的能耗狀況。
中心供氧是普及速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超乎我們的想像,我們?cè)诘闹行墓┰O(shè)備在醫(yī)院使用情況受到了消費(fèi)者的好評(píng),我們也在不斷的針對(duì)中心供養(yǎng)設(shè)備的常見問題進(jìn)行改進(jìn)。