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NFPA 99医用空气露点要求

NFPA 99(国家消防机构)医疗设施标准(2005年版)是美国医疗设施设计压缩空气系统的现行规范。NFPA 99标准涵盖了医疗气体的许多要求,压缩空气只是标准的一个组成部分。要了解本标准的完整范围,包括有关空压机要求的信息,可在以下网站购买http://www.nfpa.org/catalog/

医疗保健设施有两个独立的压缩空气系统,下降,下降在NFPA 99的代码下。它们是医用空气和仪器空气系统。它们是两个完全独立的系统,通过代码不允许连接。两种系统都具有特定的露点和空气质量要求。两个系统由特定的本地和主警报系统监控。本文讨论了用于满足标准的医疗空气技术。

医疗空气系统

有两种类型的医疗空气系统。第1级和第2级系统的定义如下:

1级医疗管道气体和真空系统。为占用提供服务的系统,其中管道医疗气体和真空系统的中断将使病人处于发病或死亡的迫在眉睫的危险中。

二级医疗管道气体和真空系统。当医疗气体和真空管道系统中断时,为住户提供服务的系统将患者置于可管理的发病率或死亡率风险之下。

医用空气是由医用空气压缩机在100 psig空气压力下产生的。这种空气被引入医疗空气干燥器和过滤器在这个压力。然后,空气的压力被调节到55 psig,并分配到1级或2级应用的占用区域。一个压降,在管道分布,被考虑和最终使用压力是50 psig。

医用空气露点

1级和2级医用空气都具有相同的露点规范。NFPA 99标准态:

“医疗空气干燥器应设计成在任何需求水平的霜点(0 C(32°F))下方的最大露点处提供空气”。

“任何需求水平”短语很重要。NFPA 99标准导致状态必须大小,以在峰值计算需求下提供指定的露点。因此,峰值计算的需求代表了烘干机必须大小的完整负载条件。这允许即使在危机击中医院并且使用所有耗气设备时,也可以保持露点质量。

医院的实际情况是,实际需求通常只占峰值计算需求的33%。33%的估计是非官方的,但许多行业专家已经同意了。这意味着必须在“任何需求水平”提供露点的空气干燥机必须能够在33%负载下提供32华氏度的露点。

医用空气露点报警器

医疗空气质量监测要求在NFPA 99标准中非常具体。它们如下所示:

医疗空气质量应监测医疗空气调节器下游和管道系统上游如下:

  1. 当系统压力超过+4°C(+39°F)时,露点应被监控,并应激活一个本地警报和所有主警报。
  2. 一氧化碳应被监测,当CO水平超过10ppm时应启动本地警报。(参见5.1.9.5.4(2)。
  3. 如果监视器断电,露点和一氧化碳监视器将在所有主报警面板上激活单个监视器的信号。

因此,在干燥器的控制面板(在100 psig压力下)和压力调节器之后的下游(在50-55 psig压力下)监测医用空气dewpoint。管道中任何水分的存在都会触发下游警报。有不同类型的烘干机用于消除水分的存在;冷藏,膜和干燥剂型干燥器。所有这些都能够遵守NFPA 99标准,同时面临不同的挑战。

空气冷冻干燥机

冷藏式压缩空气干燥器可以提供压力露点,符合NFPA 99规范为32 f(0℃)。他们将首先在100 psig压力下提供38 f(3 c)的压力露点。Hankison冷藏式空气干燥机,由SPX Corporation拥有,长期以来一直用于医疗空气。“当带有38 f(100psig)压力露点的空气被调节下来时,压力露点在55 psig和50 psig的24.1f处变为25.9 f”。蒂莫西·j·福克斯研发经理,SPX脱水和工艺过滤

冷藏式空气干燥器在使用制冷回路以冷却压缩空气,在热交换器中进行操作,并挑起空气中水分的冷凝。然后通过干燥器内的水分分离器从压缩空气流分离冷凝水分。压缩空气现在在100 psig压力下在38 f(3c)的设计露天度下留下冷藏空气干燥器。

冷冻空气干燥器中的水分分离器

显然,水分分离器对干燥器干燥空气的能力起着至关重要的作用。一些制冷空气干燥机设计的一个常见问题是,当经历100%的满载时,水分分离器只能执行一个高度的效率(90-99+%的水分去除)。制冷空气干燥器中的水分分离器具有不同的设计和效果程度——特别是在医院中通常经历的33%的部分负载条件下。这就是为什么NFPA 99标准特别说“烘干机将提供指定的露点在任何水平的需求”。有许多类型的湿气分离器内使用的冷冻空气干燥器。下面列出了一些:

1.机械离心分离器

a.速度与非速度敏感设计

2.集成/换热器分离器

3.结合滤波器/分隔符

    传统的离心式分离器在33%的负荷下会出现空气流速不足的问题。这些“速度敏感”分离器利用离心作用将湿气滴抛出气流。在部分负载条件下,如33%的负载,有不足的空气速度,以迫使湿气滴出气流。湿气滴只是被重新引入气流,并继续下游的干燥器。

    一些热交换器,在冷冻空气干燥器内,有一个作为散装液体分离器的隔间。在满载的情况下,有些分离器的性能效率会降低。

    有一些设计,机械分离器,这确实产生足够的湍流以在低流量条件下提供有效的分离。这些“非速度敏感”设计是用低流量条件创建的。将不同的隔室和腔室添加到离心作用中,以确保水分液滴的分离。一些制造商,喜欢domnick猎人-一个部门派克汉尼汾公司,甚至将为最终用户提供第三方认证,以证明其在低流量条件下的有效性。“终端用户很高兴收到来自劳氏船级社的第三方验证,domnick hunter水分分离器可以在低负载条件下运行,”他说简德克森domnick hunter的市场服务经理。

    另一个有效的设计是“过滤器/分离器”。这是一种分离器设计,使空气流经一个两级过滤元件。空气通过元素,从内部到外部。第一级由穿孔不锈钢组成,可阻挡较大的水滴。第二阶段由凝聚的过滤介质组成,这是细小液滴凝聚的地方。第二阶段在低流量条件下(比如在医院里看到的)有效率为99%。

    膜气干燥器

    随着膜式空气干燥机的出现,新的技术进步正在促使行业专家重新审视这项技术。膜式空气干燥器可以提供定制的露点,以满足NFPA 99标准,范围从-20华氏度到+32华氏度。它们也有非常小的“过滤器”外壳,便于安装。历史上,膜式空气干燥器的负面因素一直是,他们使用了大量的净化空气,以扫出空气流的湿气。最近,SPX Hankison推出了新的SweepSaver™膜式空气干燥机产品线,减少了净化空气的需求。该产品使用一个需求信号来开启和关闭一个集成的双向阀来控制扫气。这种新的净化控制能力,结合其固有的简单性和紧凑性,使薄膜干燥器成为未来可能的技术。

    干燥剂空气干燥器

    另一种压缩式空气干燥器,干燥剂型干燥机,已成为医疗保健设施中选择的干燥技术。在过去的十五年中,干燥剂空气干燥器已更换冷藏空气干燥器。NFPA 99委员会成员,标记艾伦Beaconmedaes.据估计,“医疗空气系统90%的情况下使用干燥剂。”这一变化的主要原因是安装了许多制冷干燥机设计,多年来,没有水分分离器,这是有效的33%负载条件。当露点警报成为强制性的,在NFPA 99标准,许多医院开始经历日常警报。在大多数情况下,当对压缩空气的需求很少时,警报器会在夜间启动。在白天,需求较高的情况下,警报器会工作得很好。

    干燥剂空气干燥器设计比制冷空气干燥器设计更昂贵,但它们不受低流量条件的负面影响。压缩空气通过一层吸附剂材料(通常是活性氧化铝),从压缩空气流中除去水分。工业干燥剂空气干燥器通常大小生产露点能力-40华氏度和-100华氏度压力露点。传统的设计是双塔设计,两个压力容器容纳吸附剂材料。这种设计是非常有效的提供所需露点在所有流速。

    一些新的设计,干燥的空气干燥器,在医疗保健行业中受到普及。有些设计继续使用双塔设计,但设计为提供14 F(-10℃)的压力露点。这是一个例子是BeaconMedaes生命线干燥机。设计一个双塔干燥剂空气干燥机,以满足NFPA 99露点标准减少了塔的尺寸,因此单位的成本。这些干燥器还集成露点控制和警报,NFPA要求,到干燥器包进一步降低系统成本。

    另一种流行的设计是“模块化”干燥剂空气干燥机。这些“模块化”干燥剂空气干燥器的设计可以提供零下4华氏度的露点,非常紧凑,很容易通过门道进入电梯。对于医疗机构来说,这往往是一个重大问题,因为它们的压缩空气设备通常位于难以获取的地区。

    医疗空气露天概要

    NFPA 99标准需要1级和2级医用空气系统,以在供应压力下提供32 F的压力露点。在100psig压力下生产并干燥医疗空气,然后调节至55psig,用于分布在管道中。每种NFPA 99的本地和主露点警报都将在压力露点超过39 f时激活。冷藏和干燥剂空气干燥器都是能够在50-55 psig的供应压力下实现压力露点要求的技术。医院的低流量特性通常为33%负载,这使得由于水分分离器的问题导致许多冷藏干燥器设计的挑战性。因此,医疗保健市场已经朝着干燥的空气干燥器移动,并正在考虑带有膜空气干燥器的新技术进步。这些技术正在提供更可靠的露点性能,以部分负载,具有新的设计降低过去经历的成本和大小问题。

    获取NFPA 99标准,请访问:http://www.nfpa.org/catalog/

    有关本文的更多信息,请在电话联系Rod Smith。412-980-9901或电子邮件rod@airbestpractices.com