工业实用效率

露点对医用空气系统的重要性

介绍

压缩空气系统中最丰富的污染物是水。它可以是液态的,也可以是气态的。大气中的空气本来就很潮湿,在被压缩时变得饱和。这种水蒸汽会在温度下降时凝结,经过压缩机,并会损坏空气接收器、管道和设备。因此,使用聚结过滤器和干燥器来除去大部分的水。

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。

去除水蒸气最常见的机理是吸附(干燥剂)和制冷。干燥剂干燥机通过将水分子吸附在小珠的表面来去除水蒸气,小珠的表面积非常大。因此,很低的出口水位可以作为压力露点测量。典型的压力露点是-40°C或-70°C,(-40°F或-94°F)这意味着水蒸气凝结成液体,空气温度必须下降到-40°C或-70°C,(-40°F或-94°F)分别。

制冷干燥器冷却空气,使蒸汽冷凝,然后将大量液体排出。它们是生产通用压缩空气的理想产品,可以提供大约+3°C(+37°F)的压力露点的水汽去除。制冷干燥器不适合安装在管道安装在低于干燥器露点的环境温度下,因为剩余的水蒸气会冷凝。

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的生长提供了理想的环境。细菌和病毒也通过压缩机进气带入压缩空气系统。一般情况下,环境空气每立方米可含有多达3850个微生物。如果只有少数微生物进入一个干净的环境,无菌的过程或分配系统,可能会造成巨大的损害,不仅降低系统的完整性,而且可能导致严重的生理损害。

高于-26°C(-15°F)的压力露点将抑制压缩空气系统内微生物的生长,然而制冷干燥机不能达到这些低水蒸汽水平,所以干燥器必须用于呼吸和医疗空气应用。

活性炭过滤性能

油蒸气只是油的一种气体形式,可以像压缩空气一样轻易地通过一个聚合过滤器。因此,必须使用油蒸汽去除过滤器,因为这些提供了一个大床的活性炭吸附剂,有效地去除油蒸汽,提供终极保护,防止油污染。然而,这些颗粒介质被水蒸气“毒害”,因为吸附位点优先被占据,油蒸汽的去除受到阻碍。因此,活性炭过滤器的性能和使用寿命大大降低了存在高水平的水蒸气。

催化剂的性能

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进行的试验表明,这些催化剂的性能受水蒸气的存在影响很大。一种新的催化剂元件已被真空包装,可以消除空气中65 ppm一氧化碳的进口挑战,达到欧洲药典[2]呼吸空气限制5ppm。然而,一个催化剂单元暴露在大气中,让水蒸气饱和,然后用同样的方法进行测试。“老化”的墨盒只能催化15ppm的一氧化碳作为一个入口挑战之前达到5ppm的限制在出口。

其他测试表明,使用露点为-40°C(-40°F)的空气确实逐渐提高了催化剂的性能,因为随着时间的推移,水蒸气会慢慢被解吸。

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. 医用空气,欧洲药典,第四版,2002。

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