隨著國(guó)家醫(yī)療體制深入改革，醫(yī)療行業(yè)生命保障系統(tǒng)不斷完善，醫(yī)療壓縮空氣也成為現(xiàn)代醫(yī)療體系的重要組成部分，是生命的支持系統(tǒng)。其重要性已經(jīng)得到高度重視，GB50751-2012《醫(yī)療氣體工程技術(shù)規(guī)范》以下簡(jiǎn)稱為《規(guī)范》對(duì)壓縮空氣的品質(zhì)有了詳細(xì)的規(guī)定。

對(duì)于醫(yī)療壓縮空氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用卻不是每一個(gè)空氣壓縮設(shè)備廠家都熟悉，依賴于醫(yī)療行業(yè)中各大醫(yī)院的設(shè)計(jì)圖紙來選擇配套，難免出現(xiàn)五花八門的選配現(xiàn)象。本文主要針對(duì)醫(yī)療壓縮空氣系統(tǒng)的特點(diǎn)和《規(guī)范》的要求，對(duì)其中的吸附式干燥塔作介紹。

1、選擇吸附式干燥塔作用

對(duì)于空壓系統(tǒng)來說，干燥機(jī)一般有兩個(gè)選擇：冷凍式干燥機(jī)和吸附式干燥機(jī)。冷凍式干燥機(jī)由于以下所列的自身設(shè)計(jì)特點(diǎn)，并不是十分適合于醫(yī)療壓縮空氣系統(tǒng)。

其一是壓力露點(diǎn)只能達(dá)到2℃～7℃；其二是風(fēng)冷式冷干機(jī)的運(yùn)行對(duì)環(huán)境溫度有要求，在夏季環(huán)境溫度高時(shí)，輸出空氣露點(diǎn)可靠性不高；其三當(dāng)系統(tǒng)負(fù)載低于30%時(shí)，冷凍干燥機(jī)的氣水分離器效率很低，造成凝聚液滴隨空氣到達(dá)下游系統(tǒng)，引起下游露點(diǎn)報(bào)警，特別是晚間氣量大大降低時(shí)，《規(guī)范》對(duì)空氣的含水量有明確的規(guī)定（表1）。

由于低露點(diǎn)對(duì)醫(yī)療壓縮空氣是非常必要的，理由一，可以抑制微生物，要達(dá)到50mg/Nm3的醫(yī)療器械空氣含水量要求，空氣的壓力露點(diǎn)必須達(dá)到-27℃。歐洲藥典也明確規(guī)定，在-27℃壓力露點(diǎn)下，微生物的生長(zhǎng)會(huì)得到明顯抑制；理由二，保護(hù)活性炭過濾器。壓縮空氣系統(tǒng)中的活性炭除油、除異味過濾器，對(duì)壓縮空氣的干燥度要求達(dá)到-40℃壓力露點(diǎn)，否則潮濕的壓縮空氣會(huì)使活性炭壽命降低；理由三，保護(hù)CO催化過濾器。目前設(shè)計(jì)的CO催化過濾器能將65ppm的濃度降到5ppm。但是，實(shí)驗(yàn)表明，如果CO催化過濾器在露點(diǎn)不夠的情況下（高于-40℃），只能將15ppm 的CO濃度降低到5ppm。從以上三點(diǎn)看，醫(yī)療系統(tǒng)應(yīng)選擇壓力露點(diǎn)為-40℃的吸附式干燥器。

2、吸附式干燥器的選型要求

選用吸附式干燥器，達(dá)到可靠的露點(diǎn)和功能，需要考慮如下幾個(gè)重要因素：

流量

吸附式干燥器的流量一般按照實(shí)際的平均最高消耗氣量來選擇，也可以按照空氣壓縮機(jī)的供氣量選擇。這里需要明確的是吸附式干燥器在7bar壓力系統(tǒng)下，一般要消耗15%的流量來用于干燥劑的再生。設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)該充分考慮這些損失。

最低工作壓力

當(dāng)實(shí)際消耗的氣量大于空壓機(jī)的供氣能力時(shí)，壓縮空氣系統(tǒng)的壓力會(huì)降低，這會(huì)造成吸附式干燥器超出負(fù)載，輸出露點(diǎn)不可靠。原因有二；其一壓力低，體積流量變大，壓縮空氣會(huì)帶來更多的“濕氣”——水蒸氣。其二體積流量變大，造成壓縮空氣在干燥機(jī)內(nèi)的流速過快，水蒸氣得不到充分干燥，從而影響干燥效果。防止干燥機(jī)出現(xiàn)過載，可以設(shè)置流量控制。

進(jìn)氣溫度

壓縮空氣含濕量與進(jìn)氣溫度有很大的關(guān)系。一般吸附式干燥器的進(jìn)氣標(biāo)準(zhǔn)溫度是35℃。如果進(jìn)氣溫度變成50℃，那么進(jìn)入干燥機(jī)的壓縮空氣攜帶的水蒸氣含量會(huì)超出一倍，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出干燥器的處理能力。吸附能力將會(huì)下降，造成出氣口露點(diǎn)低于-40℃。

吸附劑的能力隨溫度變化。吸附劑的吸附能力隨溫度升高而下降，對(duì)氧化鋁來說，當(dāng)溫度達(dá)到50℃時(shí)，其吸附能力大大下降。所以一般來說，吸附式干燥機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣溫度是35℃。

節(jié)能

壓力損小：（1）模塊化設(shè)計(jì)，氣流分布均勻，干燥均勻；（2）暴風(fēng)雪填充方式，避免氣流沖擊造成干燥劑磨損，粉末會(huì)進(jìn)一步增加阻力，并造成后續(xù)設(shè)備出現(xiàn)粉塵“污染”；（3）內(nèi)置的進(jìn)出口過濾器，盡量減少外部過濾器和管路造成的阻力損失。

采用露點(diǎn)控制而不是標(biāo)準(zhǔn)時(shí)

時(shí)序控制器由于進(jìn)氣溫度和壓力的影響，在選型時(shí)往往會(huì)選擇大一些處理量的干燥器來保證可靠露點(diǎn)，這會(huì)造成大部分情況下，實(shí)際流量達(dá)不到額定處理量，干燥筒得不到充分的利用就切換再生，而再生一直持續(xù)進(jìn)行。

事實(shí)上，從設(shè)備整個(gè)壽命周期的運(yùn)行成本來說，前期的投資只是其中非常小的一部分，更多的投入是設(shè)備的運(yùn)行成本。以10Nm³/min系統(tǒng)來計(jì)算，如果系統(tǒng)平均用氣量只有50%（在晚間和大多數(shù)時(shí)間系統(tǒng)額利用率實(shí)際低于30%），那么采用空氣進(jìn)氣溫度和露點(diǎn)切換的模式節(jié)約的能量至少可以達(dá)到60%，電費(fèi)在白白浪費(fèi)。采用露點(diǎn)控制方式，在流量較低的情況下，干燥筒會(huì)持續(xù)工作到氣體露點(diǎn)接近控制點(diǎn)再切換，而再生氣體在再生完成后，停止消耗再生氣，處于等待狀態(tài)，這期間會(huì)大大節(jié)約再生耗氣量。

如果可以設(shè)計(jì)出模塊化吸附式干燥機(jī)，相對(duì)于傳統(tǒng)的雙塔吸干機(jī)，有更小的體積，更輕的重量，更便于安裝和搬運(yùn)，幾乎不需要特殊的搬運(yùn)工具。對(duì)醫(yī)療行業(yè)需要安靜可靠的生命環(huán)境更加適用。

能減少設(shè)備維護(hù)工作任務(wù)量?？梢袁F(xiàn)場(chǎng)裝填干燥劑，并不會(huì)造成干燥劑快速粉末化，堵塞消音器，造成能量浪費(fèi)，甚至造成下游空氣污染和設(shè)備堵塞。這種干燥劑有利于在醫(yī)療行業(yè)生命系統(tǒng)用氣中使用。

在控制和報(bào)警系統(tǒng)干燥機(jī)方面，具有露點(diǎn)控制和報(bào)警模式遠(yuǎn)程控制功能，可以與醫(yī)院智慧能源系統(tǒng)鏈接，實(shí)現(xiàn)無(wú)阻力的控制和管理。控制功能要求如下：當(dāng)干燥機(jī)的壓力露點(diǎn)優(yōu)于-42℃壓力露點(diǎn)，干燥機(jī)可以供氣，并不影響系統(tǒng)流量和壓力，系統(tǒng)會(huì)提示報(bào)警并上傳數(shù)據(jù)給智能管理系統(tǒng)。當(dāng)壓力露點(diǎn)高于-40℃時(shí)，機(jī)器是正常模式，以確保露點(diǎn)達(dá)到-40℃。在正常情況下，如果干燥機(jī)露點(diǎn)達(dá)不到-30℃，將會(huì)有報(bào)警信號(hào)在面板閃爍，并激發(fā)遠(yuǎn)程報(bào)警系統(tǒng)，提示需要進(jìn)行維護(hù)。