工业效率

露点对医用空气系统的重要性

介绍

任何压缩空气系统中最丰富的污染物都是水。这可以是液体或蒸汽形式。大气空气已经非常湿润,并且在压缩时变得饱和。当温度下降后,这种水蒸气将冷凝,在压缩机之后,将损坏空气接收器,管道和设备。出于这种原因,采用合并过滤器,然后使用干燥器去除该水的大部分水。

常被认为只是除油过滤器,凝聚过滤器可能是压缩空气系统中最重要的净化设备。设计用于去除油和水的气溶胶(雾滴),它们也有额外的好处去除非常低的水平(小到0.01微米大小)的固体颗粒。注意:吸附和制冷干燥器的设计是为了去除水蒸气,而不是水的液体形式,他们需要使用聚合过滤器的工作效率。

即使除去了散装液体,潮湿、饱和的空气仍然会对压缩空气分配系统造成损坏和腐蚀。未经处理的压缩空气是100%饱和的水蒸气,系统内的任何温度下降都会导致其凝结成液态水,导致系统损坏和设备故障。

最常见的水蒸气去除机制是吸附(干燥剂)和制冷。干燥剂干燥器通过将水分子吸附到具有异常大的表面积的小珠粒表面上,除去水蒸气。结果,可以获得非常低的出口水位作为压力露点来实现。典型的压力露点是-40°C或-70°C,(-40°F或-94°F),其用于水蒸气凝结成液体,气温将不得不下降至40°C或 -分别为70°C,(-40°F或-94°F)。

制冷干燥器冷却空气以允许蒸汽冷凝,然后将散热液排出。它们是制造通用压缩空气的理想选择,可以提供水蒸气去除大约+ 3°C的压力露点,(+ 37°F)。制冷烘干机不适合安装管道安装在干燥器露点下方的环境温度中,因为剩余的水蒸气凝结。

受供气露点影响的两个关键领域是微生物的生长,以及颗粒过滤介质和催化剂的性能/寿命。这些特定主题将在下面的部分中讨论。

无菌空气过滤器

微生物生长

温暖,潮湿的空气为微生物生长提供了理想的环境。细菌和病毒也通过压缩机进气进入压缩空气系统。环境空气通常可以含有高达3,850微生物/立方米[1]。如果只有少数有机体进入清洁的环境,无菌过程或分配系统,可能会导致巨大的损坏,这不仅减少了系统完整性,而且可能导致严重的生理损害。

压力露点优于-26℃(-15°F),将抑制压缩空气系统内的微生物的生长,但是制冷干燥器不能达到这些低水位水平,因此必须是干燥剂干燥器用于呼吸和医用空气应用。

活性炭过滤性能

油蒸气仅仅是油状形式的油,并将通过聚结过滤器,就像压缩空气本身一样容易。因此,必须采用油蒸汽去除过滤器,因为这些提供大床的活性炭吸附剂,用于有效地去除油蒸汽,以提供终极保护免受油污污染。然而,对于水蒸气,这些粒状介质是“中毒”,因为吸附位点优先占据,并且阻碍了油蒸汽去除。结果,通过高水平的水蒸气存在,活性炭过滤器的性能和使用寿命大大降低。

催化剂性能

在医疗和呼吸空气中,催化剂经常用来去除任何有害气体的痕迹,如一氧化碳和氮氧化物。这些催化剂的工作原理是将有毒气体暂时吸附在其表面,让空气中的氧气有时间与它们结合,形成无害的副产品。例如:

2Co + O2→2Co2

虽然高浓度的二氧化碳是一种窒息剂,但它是无毒的,比一氧化碳更可取。

在Domnick Hunter上进行的测试表明,这些催化剂的性能受水蒸气存在的大大影响。一种真空包装的新型催化剂元素可以除去65ppm一氧化碳的入口攻击,在欧洲药典中的65ppm一氧化碳[2]限制为5ppm,用于呼吸空气。然而,将催化剂单元暴露于大气中以允许水蒸气饱和,然后以相同的方式测试。在达到出口上的5PPM限制之前,“老化”盒只能催化15ppm一氧化碳作为入口攻击。

其他测试表明,使用带露点的空气--40°C,(-40°F)逐渐提高催化剂的性能,因为水蒸气随着时间的推移缓慢解吸。

结论和讨论

本文强调了露点优于-26°C(-15°F)的需求,以避免微生物的生长,以及优于-40°C(-40°F)的需求,以提高颗粒过滤性能和医疗空气压缩空气系统的寿命。

参考文献

  1. c.t. bilet -使用质量等级系统来指定和实现压缩空气中的污染水平-特别是湿度控制,domnick hunter ltd, 1996。
  2. 药用空气,欧洲药典,第四版,2002年。

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