壓縮空氣供氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)與氣體質(zhì)量控制

一、 壓縮空氣的用途 壓縮空氣與氧氣、吸引一樣，是現(xiàn)代化集中供氣系統(tǒng)的重要組成部分，其主要用途為： 1、作為重癥監(jiān)護(hù)室、搶救室呼吸機(jī)的動(dòng)力。 2、為病人，特別是重癥病人提供氧氣/空氣混合氣體。 3、作為氣動(dòng)工具的動(dòng)力。 4、作為牙科氣動(dòng)工具的動(dòng)力。 5、作為供應(yīng)室某些設(shè)備的動(dòng)力。 6、作為理療及康復(fù)治療設(shè)備的動(dòng)力。 通常，對(duì)于規(guī)模為 500―1000 床位的較大型，選用三臺(tái)（或兩臺(tái)）供氣量為1.5―2.0m3/min無(wú)油空壓機(jī)，即可滿足大約 40 張監(jiān)護(hù)病床、20 張手術(shù)床、10 張牙科椅的用氣需要。 二、 壓縮空氣的特殊要求 與普通工業(yè)用壓縮空氣不同，壓縮空氣屬特殊用途的壓縮空氣，事關(guān)病人生命安全，必須符合壓縮空氣有關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。我國(guó)目前尚未制訂壓縮空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，通常參照英美發(fā)達(dá)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，英國(guó)氣體標(biāo)準(zhǔn)（HTM2022）有關(guān)壓縮空氣質(zhì)量的規(guī)定摘錄如下： （2．8 從氣瓶和液體源提供的氣體遵守歐洲藥典(Ph Eur)的相關(guān)章節(jié)。目前歐洲藥典還沒(méi)有空氣產(chǎn)生場(chǎng)所和 PSA 系統(tǒng)的規(guī)定，表 1 是氣體的質(zhì)量規(guī)定。 2．9 新歐洲藥典對(duì)空氣的介紹將從 1998 年生效，隨之空氣需遵循這個(gè)新規(guī)定。歐洲藥典也規(guī)定了需要采用的合法協(xié)議。 2．10 管路壓縮空氣的質(zhì)量，特定容量，干燥和雜質(zhì)濃度應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)的。第 15 章 “確認(rèn)和證明”給出測(cè)試過(guò)程的 說(shuō)明。

注：同樣數(shù)值適用于其它氣體；參考?xì)W洲藥典的相關(guān)章節(jié)；

對(duì)于牙科用的壓縮空氣應(yīng)參考相關(guān)的補(bǔ)充規(guī)定。

氣味

2．11可測(cè)量的帶氣味微粒物質(zhì)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(kāi)始用時(shí)，如軟管。經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，代理商可掌握氣味微量出現(xiàn)，并且沒(méi)有有毒化學(xué)氣味。顯然，氣味不應(yīng)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(cè)試最初濕氣總量很小，到后來(lái)稍微超過(guò)0.095mg/l。在測(cè)試最初，濕氣細(xì)微的升高要持續(xù)幾個(gè)月。大量實(shí)驗(yàn)顯示這種細(xì)微升高沒(méi)有影響，可以減少工作氣體的凈化或是系統(tǒng)的使用。

2．14壓縮系統(tǒng)里應(yīng)裝有細(xì)菌過(guò)濾器，減少孢子和易對(duì)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(jìn)細(xì)菌過(guò)濾器。因此，對(duì)細(xì)菌過(guò)濾器用的氣體的干燥度在測(cè)試點(diǎn)，應(yīng)定期的進(jìn)行檢查（至少每三個(gè)月），使用第15章規(guī)定的測(cè)試設(shè)備。） ┉ ┉

美國(guó)氣體標(biāo)準(zhǔn)（NFPA99）、氣體國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO7396-1）與英國(guó)氣體標(biāo)準(zhǔn)(HTM2022）基本相同。

通常壓縮空氣系統(tǒng)有四種污染源，即油份、水份、塵埃、異味。必須按氣體標(biāo)準(zhǔn)要求，嚴(yán)格控制上述四種污染源。

1、 控制氣源油份，必須采用*無(wú)油空壓機(jī)，通常輸出壓縮空氣含油量不得超過(guò)0.03ppm，另外必須設(shè)置A超高效除油過(guò)濾器，達(dá)到殘留油份含量?jī)H僅只有0.001ppm,以確保儀器不受污染，同時(shí)避免對(duì)病人身體健康的影響。而通常工業(yè)用空壓機(jī)不能保證無(wú)油，其含油量達(dá)5ppm,使用兩年后，有的甚至達(dá)到10ppm以上，嚴(yán)重影響病人健康，甚至造成事故。

2、 控制氣源水份，壓縮空氣系統(tǒng)必須安裝干燥機(jī)。一般空氣中的水份皆呈氣態(tài)，不易被察覺(jué)其存在，但經(jīng)空壓機(jī)壓縮及管路冷卻后，則會(huì)凝結(jié)成液態(tài)水滴，例如：在大氣溫度30℃，相對(duì)濕度75%情況下，一臺(tái)排氣量1.5m3/min、工作壓力為0.7Mpa的空壓機(jī)，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)24小時(shí)，壓縮空氣中可凝結(jié)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儀器（包括體外循環(huán)機(jī)、呼吸機(jī)、手術(shù)氣具、牙科氣具等貴重儀器）管路附件銹蝕，系統(tǒng)故障，對(duì)造成重大經(jīng)濟(jì)損失，重者危及病人生命。

3、為控制氣源塵埃，壓縮空氣系統(tǒng)必須安裝AR/AAR級(jí)主管路過(guò)濾器，濾除1微米以上的固體顆粒，避免固體顆粒對(duì)儀器及病人的影響。

4、為控制氣源異味，壓縮空氣系統(tǒng)必須安裝ACS級(jí)活性碳過(guò)濾器，氣體經(jīng)活性碳滲透處理，*吸附碳?xì)浠衔锏葰怏w異味，達(dá)到*無(wú)臭、無(wú)味之高質(zhì)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(dāng)采用水潤(rùn)滑無(wú)油螺桿式空壓機(jī)時(shí)，氣源水份控制問(wèn)題更值得重視。

三、 壓縮空氣的飽和含濕量、露點(diǎn)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(dá)到最大值的濕空氣稱為飽和濕空氣，此時(shí)的含濕量稱飽和含濕量。空氣壓縮或冷卻時(shí)，飽和含濕量下降，空氣中的水份容易析出，開(kāi)始有水份析出的溫度稱為露點(diǎn)。露點(diǎn)表征空氣含水量，露點(diǎn)低，空氣含水量少，空氣壓縮或冷卻時(shí)，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，壓縮空氣系統(tǒng)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(wú)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(guò)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(tái)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(jī)后，只能用來(lái)對(duì)壓縮空氣進(jìn)行初步除水。

2、冷凍干燥器。利用冷凍機(jī)將壓縮空氣中的水份冷卻至飽和點(diǎn)，冷凝水析出并自動(dòng)排放。冷凍干燥器穩(wěn)定可靠、不耗氣、壓力損失小，但壓縮空氣露點(diǎn)只能達(dá)到4℃。冷凍干燥器可用來(lái)對(duì)壓縮空氣進(jìn)行前置干燥，或用于要求不高的壓縮空氣除濕。

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(shí)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(yù)定工藝流程、通過(guò)氣控或電控執(zhí)行元件工作，按再生方式不同，可分無(wú)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(jiàn)附表。

再生干燥器可以滿足壓縮空氣對(duì)水份的特殊要求，保證壓縮空氣露點(diǎn)溫度達(dá)到-40~-60℃以下。三種再生干燥器中，微熱再生干燥器綜合了無(wú)熱再生、加熱再生兩種干燥器的優(yōu)點(diǎn)，無(wú)熱再生干燥器再生耗氣大，排氣燥聲是個(gè)較難解決的問(wèn)題。

五、 壓縮空氣露點(diǎn)測(cè)量

準(zhǔn)確測(cè)量、嚴(yán)格控制壓縮空氣水份含量、保證壓縮空氣質(zhì)量，是減少氣動(dòng)工具及氣動(dòng)儀器損壞、確保病人治療安全的最重要措施之一。而嚴(yán)格控制壓縮空氣水份含量的前提是準(zhǔn)確測(cè)量水份含量，按不同原理，微量水測(cè)量方法有四種：電解法、露點(diǎn)法、電容法、晶體振蕩法等，其中露點(diǎn)法應(yīng)用靈敏度1~0.1/10-6 ，但儀器價(jià)格昂貴。

六、 壓縮空氣站房設(shè)計(jì)

壓縮空氣站房設(shè)計(jì)，要保證提供安全可信賴的氣體及有效率的操作和使用。在正常狀態(tài)和單一故障狀態(tài)下，供給系統(tǒng)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(shè)可根據(jù)的具體情況略有不同，但應(yīng)包括一下幾個(gè)部分。

1、空壓機(jī)

形式：風(fēng)冷，箱式低噪聲無(wú)油旋齒壓縮機(jī)

1.1 技術(shù)參數(shù)

型號(hào)：

排氣量:

最高工作壓力:

冷卻方式： 風(fēng)冷

電機(jī)功率:

噪音: 小于 63 dB(A)

1.2基準(zhǔn)工況

進(jìn)氣壓力(絕對(duì)壓力):

進(jìn)氣溫度: 20 ℃

相對(duì)濕度: 0％

1.3機(jī)組參數(shù)

重量 尺寸（L×W×H）

1.4電動(dòng)機(jī)

形式: 鼠籠式

參數(shù): 30Kw/380V/3相/50Hz

絕緣等級(jí): F級(jí)

防護(hù)等級(jí): IP55

1.6電腦控制及調(diào)節(jié)系統(tǒng)：

空氣壓縮機(jī)配備有電腦控制，調(diào)節(jié)和監(jiān)視系統(tǒng)，功能如下：

維修指示

—空氣過(guò)濾器

—油過(guò)濾器

—油使用時(shí)間

—傳感器故障

壓縮機(jī)安全 – 報(bào)警指示

—出口空氣溫度過(guò)高

—油溫過(guò)高

—油壓過(guò)低

壓縮機(jī)安全-故障停機(jī)指示：

—出口空氣溫度過(guò)高

—油溫過(guò)高

—油壓過(guò)低

—電機(jī)過(guò)載

—緊急停機(jī)

計(jì)時(shí)器：

—總運(yùn)行時(shí)間

—總加載時(shí)間

數(shù)字顯示：

—供氣壓力

—空氣過(guò)濾器壓差

—主機(jī)進(jìn)口空氣壓力

—出口空氣壓力

—油壓

—供氣溫度

—油溫

壓縮機(jī)狀態(tài)顯示：

—電源接通

—自動(dòng)運(yùn)行

—壓縮機(jī)加載

—壓縮機(jī) 當(dāng)?shù)?遙控 開(kāi)關(guān)

—壓縮機(jī) 卸載

—壓縮機(jī) 最大工作壓力

壓縮機(jī)控制：

—起動(dòng)/停止

—加載/卸載

—重新設(shè)定

2、微熱再生吸咐式干燥機(jī) 品牌:

型號(hào)：

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(huán)境溫度： 2～40 ℃ 2～40 ℃

壓力露點(diǎn)： -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(chǔ)氣罐主要技術(shù)參數(shù)