【壓縮機(jī)網(wǎng)】本文原標(biāo)題：《壓縮空氣系統(tǒng)醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用淺談》

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　　文/Hannon McAfee   譯/林棟

　　壓縮空氣在醫(yī)療領(lǐng)域有非常廣的用途，而且有非常嚴(yán)格的要求，美國國家消防協(xié)會（NFPA）編碼99 2018中的5.1.3.6.1中定義了醫(yī)用空氣具有以下特征：

 

　　1.它應(yīng)由鋼瓶、散裝容器或醫(yī)用空氣壓縮機(jī)提供，或應(yīng)由氧氣USP和無油干燥氮氣NF進(jìn)行混合。

　　2.它應(yīng)滿足醫(yī)用空氣USP的要求。

　　3.它應(yīng)沒有可檢測得到的液態(tài)烴。

　　4.它的氣態(tài)烴含量應(yīng)少于百萬分之二十五（ppm）。

　　5.在正常大氣壓下，空氣中微粒的大小應(yīng)等于或小于1毫克/立方米（mg/m3）。

 

　　空氣通過分配管道系統(tǒng)輸送，該系統(tǒng)的末端是房間內(nèi)的醫(yī)用空氣出口。每個房間的醫(yī)用空氣出口需要受到美國學(xué)會（AIA）醫(yī)院和醫(yī)療保健設(shè)施設(shè)計與建造準(zhǔn)則的約束。

 

　　將設(shè)備插入醫(yī)療空氣出口以治療患者。為確定醫(yī)療空氣壓縮機(jī)所需的負(fù)載，科研人員進(jìn)行了許多研究，可以使用幾種方法來計算尺寸。美國使用美式醫(yī)療空氣的標(biāo)準(zhǔn)計算方法來計算壓縮機(jī)尺寸。要使用此方法進(jìn)行計算，需執(zhí)行以下步驟：

 

　　1.計算該系統(tǒng)將服務(wù)的所有房間的數(shù)量。

 

　　2.然后乘以同時使用的系數(shù)。

 

　　3.加上所有占用的總和。

 

　　4.加上呼吸機(jī)的數(shù)量。

 

　　此計算過程按“最壞情況”進(jìn)行計算，也就是所有房間都將被占用且都在使用醫(yī)療空氣。此時通風(fēng)機(jī)消耗的醫(yī)療空氣最多。盡管基本上不會出現(xiàn)上述“最壞情況”，但是，必須為這種情況做準(zhǔn)備，這使得大多數(shù)醫(yī)院不得不配備超大型的醫(yī)用空壓機(jī)。

 

　　醫(yī)用空氣中央供應(yīng)系統(tǒng)

 

　　NFPA 99 5.1.3.6詳細(xì)說明了醫(yī)療空氣的中央供氣系統(tǒng)及其在美國醫(yī)療機(jī)構(gòu)中的安裝要求和局限性。5.1.3.6.2標(biāo)準(zhǔn)要求醫(yī)用空氣源只能連接到醫(yī)用空氣分配系統(tǒng)，并且只能用于人體呼吸和校準(zhǔn)呼吸設(shè)備的醫(yī)療設(shè)備。

 

　　醫(yī)用空氣不能用于中央無菌操作、運行儀器或除了患者呼吸以外的任何其它用途，因此醫(yī)療保健機(jī)構(gòu)中使用了多個空氣壓縮機(jī)，但是本文僅關(guān)注醫(yī)用空氣中央供應(yīng)系統(tǒng)。

 

　　無油空氣壓縮機(jī)用于去除潛在的碳?xì)浠衔?，最常見的是渦旋式、往復(fù)式和螺桿式空氣壓縮機(jī)。除空氣壓縮機(jī)外，系統(tǒng)中通常還包含冷卻器、干燥器、過濾器、儲罐和監(jiān)測設(shè)備，例如露點監(jiān)測器和CO監(jiān)測器。

　　冗余需求：重要的規(guī)模因素

 

　　為確?；颊甙踩瑝嚎s機(jī)不允許出現(xiàn)任何故障。NFPA 5.1.3.6.3.9（B）規(guī)定，醫(yī)用空氣壓縮機(jī)應(yīng)滿足最大的空氣壓縮機(jī)停止運行時的峰值需求。在任何情況下，空氣壓縮機(jī)不得少于兩個。

 

　　這意味著需要備用壓縮機(jī)，備用壓縮機(jī)也需與過濾器和干燥器配套。在計算空氣壓縮機(jī)的尺寸時，即使一臺裝置停止運行，其它壓縮機(jī)也要保持負(fù)載。因此，在上述三臺渦旋壓縮機(jī)中，兩臺空氣壓縮機(jī)可以運行，其中一臺作為備用。Quad軟件包可以運行三個甚至更多。空壓機(jī)仍將按順序運行，以維持所有空壓機(jī)的平均使用壽命。

 

　　滿足峰值需求并滿足額外需求的有效方法是使用多個較小功率的壓縮機(jī)。過去，醫(yī)院安裝了30或50hp的大型醫(yī)療空氣壓縮機(jī)。這意味著，如果一間手術(shù)室投入使用，或者一臺通風(fēng)機(jī)開始運行，則將啟動一臺30匹馬力的空氣壓縮機(jī)來滿足需求。該空氣壓縮機(jī)將運行兩到三分鐘，達(dá)到所需求量，然后關(guān)閉。在設(shè)備的整個使用壽命中都將重復(fù)此循環(huán)。

 

　　通過使用多個10hp或15hp等較小馬力的空氣壓縮機(jī)，醫(yī)院可以減少消耗電能。在需求較大時，僅運行一臺空氣壓縮機(jī)。如果一臺空氣壓縮機(jī)不能滿足需求，那么另一臺空氣壓縮機(jī)可以繼續(xù)工作，以此類推（為了保持冗余，第三臺空氣壓縮機(jī)不工作）。因此，醫(yī)院運行的是一臺15馬力的空氣壓縮機(jī)，而不是一臺30馬力的壓縮機(jī)。在大多數(shù)情況下，只需要運行一臺壓縮機(jī)就可以滿足需求。

 

　　上述系統(tǒng)還可擴(kuò)建。醫(yī)療保健建設(shè)項目通常是開放式的，在醫(yī)院將要提供的服務(wù)中可以有較多選擇。同樣，由于預(yù)算限制，有時會留下空間以備將來擴(kuò)展。這樣可以降低成本，并且該機(jī)構(gòu)可以更好地了解其醫(yī)療用空氣量。

 

　　同時，與變頻單螺桿空氣壓縮機(jī)相比，多渦旋空氣壓縮機(jī)的多路復(fù)用大大減少了空間，節(jié)省了可觀的安裝成本，并降低了投資成本。Pattons Medical具有完整的醫(yī)用空氣生產(chǎn)系統(tǒng)，在新建筑中，可為承包商節(jié)省任何額外的組件管道和電線。

 

　　干燥器技術(shù)

 

　　干燥器是醫(yī)用空氣壓縮機(jī)套件的組成部分，會影響壓縮機(jī)的尺寸和效率。為了在任何需求水平下維持344.7至379.2kpa，0℃最大露點的要求，并允許防滑設(shè)計的靈活性，干燥器已成為生產(chǎn)醫(yī)用空氣的標(biāo)準(zhǔn)。它們在醫(yī)療空氣需求常見的低流量條件下運行良好。

 

　　干燥器裝有活性氧化鋁筒。濾筒設(shè)計與干燥劑松散相結(jié)合，去除了干燥劑中的粉塵，并根據(jù)需求確定尺寸，因此，通過干燥器的空氣量將大大減少，從而降低空氣壓縮機(jī)需求。干燥器需要進(jìn)行吹掃以使干燥劑再生，以保持干燥空氣的能力。為了提高醫(yī)療用空氣的效率，必須利用控制進(jìn)行凈化，通過露點傳感器監(jiān)控露點，直到露點達(dá)到-10℃時才進(jìn)行吹掃。干燥器的另一個好處是可以水平或垂直安裝，以減小整個系統(tǒng)的占地面積。

　　滿足小型醫(yī)療機(jī)構(gòu)的需求

 

　　在過去的15年中，醫(yī)療機(jī)構(gòu)均建造了較小的醫(yī)療保健設(shè)施，以提供急診服務(wù)，這些設(shè)施都位于大型醫(yī)院內(nèi)。

 

　　對于這些應(yīng)用，醫(yī)用空氣壓縮機(jī)的尺寸是相同的，但是負(fù)載要小得多?？梢酝ㄟ^醫(yī)用氣瓶的高壓管道輸送醫(yī)療空氣。這就要求醫(yī)院決定是否可以承擔(dān)空氣壓縮機(jī)的較大成本或購買醫(yī)用氣瓶的運營成本。

 

　　如果醫(yī)院決定安裝醫(yī)用空氣壓縮機(jī)，但由于可用空間較小，并且此空間也較為靠近患者時，用于生產(chǎn)醫(yī)療空氣的壓縮機(jī)可選用渦旋式空壓機(jī)。渦旋壓縮機(jī)比往復(fù)式或螺桿式都安靜得多，并且體積更小。通過利用垂直的水箱和適當(dāng)大小的干燥器，滑塊可以小至三乘四英尺。

　　醫(yī)用氣體專家介入

 

　　醫(yī)療機(jī)構(gòu)必須與醫(yī)用氣體專家會面以完成醫(yī)用氣體檢測。這將確認(rèn)最初為機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)尺寸這一措施是否正確，并且將解決由于安裝了空氣壓縮機(jī)而產(chǎn)生的問題。醫(yī)用氣體專家將確認(rèn)供氣量、詢問呼吸治療師、并確定是否存在需要更換的組件。特別是，入口是否符合規(guī)定要求，并且主警報面板是否安裝在合適的位置。通常，這一項會被遺漏，并會影響后續(xù)新的空壓機(jī)的安裝。

 

　　關(guān)于作者

　　Pattons Medical銷售和業(yè)務(wù)開發(fā)副總裁hannon McAfee是一位化學(xué)工程師，在醫(yī)療氣體行業(yè)擁有超過18年的經(jīng)驗。

 

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