浅析医用分子筛制氧机供应源与医用液氧贮罐供应源的特点及选配

  摘要:文章阐述了医用分子筛制氧机供应源、医用液氧贮罐供应源这两种医院氧气源的工作原理及优缺点,分析了医院在进行医用氧气供应源选择、设计时可能遇到的问题,并提出了解决方案。

  关键词:分子筛制氧机;液氧贮罐;氧气纯度;解决方案

  现有的氧气源主要有医用分子筛制氧机供应源(简称分子筛制氧机)、医用液氧贮罐供应源(简称液氧罐)、医用氧气钢瓶汇流排供应源、医用氧焊接绝热气瓶汇流排供应源。下面主要介绍前两种供应源的原理、特点及设计方案。

  一、工作原理

  (一)医用分子筛制氧机供应源的工作原理分子筛制氧机采用物理吸附的方法,加压吸附、减压解吸。

  空气中的主要成分是氮气、氧气及其它稀有气体,它们的分子极性各不相同,其中氮气的极性较氧气的极性要大。沸石分子筛是一种极性吸附剂,在等温条件下,当吸附压力增加时,它对氮气的平衡吸附量要比氧气增加很多;当吸附压力减少时,它对氮气的平衡吸附量比氧气减少很多。利用沸石分子筛的这一特性,可采用加压(0.2~0.6MPa)吸附、减压解吸循环操作的方法制取氧气。主要由两只吸附塔分别进行相同的循环过程,从而实现连续供气。

  全系统由单片机全自动控制。

  (二)医用液氧贮罐供应源(深冷法制液氧)

  工作原理

  液氧罐供氧是由专业的生产厂家生产出合格的液态氧气,经由液氧槽车运送到用氧气站房,然后灌注入液氧贮罐。

  大型专业厂家采用深冷法空气分离制取液氧的原理是:以空气为原料,经过压缩、净化、用热交换使空气液化成为液态空气。液态空气主要是液氧和液氮的混合物,利用液氧和液氮的沸点不同,在一定的设备中(精馏塔),通过精馏,使它们分离来获得氮气和氧气。

  二、两种方法的区别及各自特点

  分子筛制氧机与液氧贮罐这两种供氧方式有各自的特点。

  三、设计时可能遇到的问题及解决方案

  (一)分子筛制氧机的解决方案

  由于分子筛制氧机生产的氧气纯度为93%±3%,未达到现行《中华人民共和国药典》中要求的医用氧纯度为≥99.5%的标准;氧气出口压力为0.3~0.5MPa。

  当医院处于用氧高峰时(通常为手术室、重症监护病区用氧量增多时),极有可能出现分子筛制氧机所生产的氧气无法及时提供以及供应压力不足的情况。因而此种方案设计中要求设置备用氧气源,即氧气钢瓶汇流排氧气源,详见图3。医用分子筛制氧机供应源引出两条主管路,分别至普通病区和生命支持区域(手术室、ICU监护室)。在氧气用量处于常规水平时,制氧机的制氧量可以满足要求。

  当氧气用量处于用氧高峰时段,所需流量大于制氧机输出的额定流量,制氧机供氧压力随终端使用流量的增加而逐渐下降,下降到低于0.4MPa时,氧气的流量和压力都不能满足要求(即终端压力低于0.4MPa),此时则需要启动备用汇流排氧气源,并优先供应生命支持区域。

  (二)液氧贮罐供应源的解决方案

  液氧的氧气纯度为99.9%,完全满足现行《中华人民共和国药典》中要求的医用氧纯度为≥99.5%的标准;氧气出口压力为0.7~0.8MPa。当医院处于用氧高峰时,仍可满足用氧要求。

  在方案设计中,将医用氧气钢瓶汇流排氧气源,作为需要加注液氧时的备用气源。由于该项目用气点较多,因此在设计上采用了分气缸作为氧气分气装置。主气源为两组液氧贮罐。在液氧贮罐需要加注时,打开氧气钢瓶汇流排供气阀门,确保医用氧气供应不间断。分气缸引出四路分别至各用气终端。

  四、结束语

  分子筛制氧机供应源与液氧贮罐供应源各有优势。分子筛制氧机在近几年才渐渐被广泛应用,主要适用于中小型、生命支持区域较少、位于新开发区域、交通不便、空气质量好、不在低温液氧生产厂家覆盖范围内、初期资金雄厚的医疗机构。液氧贮罐已经有数十年的使用历史,适用于大型、交通便捷、周围有低温液氧生产厂家以及可保证合理的消防空间的医疗机构。在选择中,还要考虑液氧运输槽车的日运输量、运输效率、周转量等因素。

  在方案设计中,做到结合实际情况、因地制宜,选择最合理的、性价比较高的医用氧气供应源,是非常有意义的。

  文|陈绍军

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