医用制氧机空压机系统的工作原理和故障探讨
近些年来,在开展医疗救治的过程中,医疗卫生机构往往需要为患者提供氧气,而氧气一般是从外界获取的。氧气在很多方面都发挥着重要的作用,它在医院的抢救、麻醉、手术以及为患者提供治疗的过程中扮演着非常重要的角色。医用制氧机空压机系统是医院在临床工作中必不可少的设备之一,工作人员通过医用制氧机制取高纯度的氧气,设备输送的高质量氧气供患者在治疗的过程中使用。所以,要想为患者提供更高的治疗效果,首先就要确保医用制氧机制取氧气的质量。这就要求相关工作人员了解制氧机空压机系统的基本工作原理,并对其常出现的故障进行研究分析。
1 医用制氧机空压机系统工作原理
1.1 空压机系统的工作流程
空压机系统的主要作用是保证分子筛在使用过程中能够正常运行,而螺杆式空压机具有多方面的优点,非常符合医院24h长时间工作的特殊性质,它的优点主要包括适应性很强、可靠性很强、操作维护简单、动力平衡性能较好、可以长时间运作。所以,在制氧机空压机系统制取氧气的过程中,一般选用的就是螺杆式空压机[1]。一般空压机系统的结构如图1所示,其主要包括吸气调节器、压缩机、压力储存器、油路和气路四个部分。
空压机系统的工作流程为:首先利用吸气调节器吸入空气,然后空气通过控制进入压缩机;压缩机采用联轴器传动的方式传递空气,在联轴器和三相电动机运行的过程中,就可以将吸入的空气进行压缩,由三相电动机转动进行空气的压缩作用,并将压缩的空气通过气路传送到压力存储器,然后通过精细油分离器过滤已经被压缩的空气;最后,过滤后的空气通过最小压力止回阀进入空气储罐中,如此循环就可以完成相关工作。
图1 空气机系统结构
1.2 空压机系统的工作原理
在利用医用制氧机制取氧气的时候,压缩机是利用微控制器进行控制的。在制氧机空压机系统实际操作的过程中,压缩机一般会呈现出加载运行和空载运行两种运行状态。为了确保这两种状态能够正常运行,技术人员在微控制器上设置了两个压力点,这两个压力点的上限是0.74MPa,下限是0.34MPa,在传感器的作用下,可以将空气压力传输到微控制器当中。首先要通过微控制器,为吸气调节器的电磁阀提供电压为24V的直流电,在设备中三个阀的共同协作下,能够将吸气调节器的连杆沿着向右的方向运动到设备底部,这时进气口就会全部打开,使空气大量进入设备中[2]。
当空压机空载运行时,微控制器会在设备运行的时候终止对其供电,同样,在三个阀的共同作用下,吸气调节器的连杆会向左运动,从而将进气口关闭,避免空气的进入,系统中的压力会因此逐渐降低。当压力降低到下限0.34MPa时,空压机在微控制器的控制下进入加载运行的模式。最小压力止回阀的作用是内外压隔离,它的压差是0.03MPa。在加载运行状态,当内压高于外压0.03MPa时,要将止回阀打开,将压缩空气输送出去,使设备转入空载运行的状态,此时内压从上限值逐渐开始下降,因为下降速度非常迅速,压差低于0.03MPa时,会致使止回阀关闭。吸气调节器控制结构如图2所示。
图2 吸气调节器控制结构
2 医用制氧机空压机系统常见故障及解决措施
2.1 加载到上限时出现故障
在脱机检查的过程中发现出现漏气现象,主要原因是放气阀内部的密封圈被损坏。出现这种情况,需要更换新的密封圈,这种故障会延长设备的加载时间使得空压机系统的总能耗增加,但是不会影响设备的正常使用。在实际操作的过程中,当空压机系统压力值低于上限值0.74MPa却又缓慢上升时,设备依然处于加载工作的状态。技术人员要加强对制氧机的检查,如果氧气浓度和输出的状况都没有任何大的问题,就说明制氧机功能是正常的,这时就需要技术人员更换新的压缩机空气滤芯,如果这些操作都完成后,设备故障还没有排除,工作人员就需要分析压缩机的空气供应量。在借助脱机检查方案进行实际操作的过程中,压力存储器被空气储罐所代替,为系统提供高气压,而24V的直流电源就代替了微控制器,手动控电来解决加载到上限出现的故障问题。
2.2 运行过程中压缩机温度过高
空气压缩机在运行的过程中存在温度过高的状况,出现这种故障时,首先需要检查空压机系统有没有出现漏油现象,如果出现漏油现象,那么原因可能是油管破裂,此时就需要及时更换油管,如果油管等设备都是正常的,没有出现破裂现象,那就需要对油过滤器、油冷却器等设备进行彻底的清理。如果油冷却器中含有很多杂物,就会导致压缩机在运行的过程中出现很多故障,如压缩机温度过高。除此之外,技术人员还需要检查外部环境的温度,如果温度过高就需要打开压缩机的机门,给设备通风散热,通常设备温度可以下降4℃左右。这样能够有效降低压缩机温度,延长油管的使用寿命,使设备可以更持久地工作[3]。
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