為控制疫情的肆虐,舉國大部分工業(yè)運行都被按下了“暫停鍵”,讓很多企業(yè)2019年底制定的計劃成為“只是計劃”,很多企業(yè)也處于停滯狀態(tài)之中,只能選擇等待、等待、再等待,但也有很多優(yōu)秀的企業(yè)能快速地做出反應(yīng)與調(diào)整,以應(yīng)對這次危機,做到員工士氣高漲、開辟新的業(yè)務(wù)、修練內(nèi)功、不坐以待斃而發(fā)展新的市場機會。
比如:與醫(yī)藥、健康相關(guān)的行業(yè),必須保持高速甚至是擴大的運行,勢必擴大該領(lǐng)域?qū)嚎s空氣需求(量與質(zhì)方面)的增加,也就為壓縮空氣的從業(yè)者提供了市場機會與拓展的市場空間。
筆者基于當前的工作實踐,簡要從渦旋空氣壓縮機的核心結(jié)構(gòu)與原理、醫(yī)藥行業(yè)對壓縮空氣品質(zhì)的要求以及渦旋空氣壓縮機在醫(yī)藥行業(yè)應(yīng)用的優(yōu)勢三個方面,闡述渦旋空氣壓縮機在醫(yī)藥行業(yè)應(yīng)用的個人見解。
圖1:渦旋空氣壓縮機主機結(jié)構(gòu)圖
渦旋空氣壓縮機屬于容積式回轉(zhuǎn)式空氣壓縮機,其主要部件是兩個形狀相同但角相位置相對錯開180°的漸開線渦旋卷體(兩個雙函數(shù)方程型線),其一是固定卷體(渦旋定子),而另一個是由偏心軸帶動(渦旋轉(zhuǎn)子),其軸線繞著固定卷體軸線做公轉(zhuǎn)的繞行卷體。工作中兩個卷體在多處向切形成密封線,加上兩個卷體端面處的適當密封,從而形成好幾個月牙形氣腔(壓縮室)。兩個卷體間公共切點處的密封線隨著繞行卷體的公轉(zhuǎn)而沿著渦旋曲線不斷轉(zhuǎn)移(平移轉(zhuǎn)動),使這些月牙形氣腔的形狀大小一直在變化(各壓縮室內(nèi)容積不斷發(fā)生變化),實現(xiàn)對氣體的吸入與壓縮。
圖2:渦旋空氣壓縮機空氣壓縮過程示意圖
渦旋空氣壓縮機的吸氣口在固定卷體(渦旋定子)外殼的上部,當偏心軸順時針旋轉(zhuǎn)時,氣體從吸氣口進入吸氣腔,相繼被攝入到外圍的與吸氣腔相通的月牙形氣腔里。隨著這些外圍月牙形氣腔的閉合而不再與吸氣腔相通,其密閉容積便逐漸被轉(zhuǎn)移向固定卷體的中心且不斷縮小,氣體被不斷壓縮而壓力升高,經(jīng)壓縮的空氣從固定卷體(渦旋定子)中心部位的排氣口排出。
利用空氣的可壓縮性,經(jīng)空氣壓縮機做機械功使體積縮小、壓力提高的壓縮空氣是僅次于電力的第二大動力能源,并且因壓縮空氣具有清潔透明、輸送方便、沒有特殊有害物質(zhì)的性能,沒有起火危險,不怕超負荷等其它動力能源不具備的獨特優(yōu)勢,被廣泛用于醫(yī)藥行業(yè)的生產(chǎn)工藝過程、醫(yī)療器械生產(chǎn)、醫(yī)療救護、物料搬運及控制設(shè)備等生產(chǎn)活動行為中,作為動力能源或氣源使用,有些壓縮空氣會與人體、藥品直接接觸或作用于人體、器械,有些壓縮空氣僅用于控制用,但在醫(yī)療行業(yè)中,不管哪種方式的使用壓縮空氣,都因行業(yè)的特殊性,對壓縮空氣的品質(zhì)提出了“極其苛刻”的要求。
為此,筆者通過分析各方面的資料得出,用于醫(yī)藥行業(yè)的壓縮空氣必須經(jīng)過嚴格的凈化與無菌處理及驗證。有些使用場景還必須通GMP的認證檢查,即壓縮空氣中的水、油、微生物、塵粒等含量與異味必須嚴格控制在一定的范圍內(nèi)且達到一定的等級標準。醫(yī)藥行業(yè)所需壓縮空氣的品質(zhì)必須是基于GB13277.1-2008《壓縮空氣污染物凈化等級》及GMP對空氣潔凈度的要求執(zhí)行的。如:藥品生產(chǎn)企業(yè)壓縮空氣的潔凈度應(yīng)達到表1要求和部分醫(yī)用空氣的品質(zhì)要求。
表中數(shù)據(jù)僅作為參考用,各企業(yè)的壓縮空氣質(zhì)量指標應(yīng)根據(jù)具體的用氣品質(zhì)要求與國家、國際的最新標準進行調(diào)整。
醫(yī)藥行業(yè)是一個“人命關(guān)天”與“天使”的行業(yè),壓縮空氣的品質(zhì)事關(guān)人的健康、社會的安定與民族的未來,是來不得半點馬虎的。在全球能源緊張與節(jié)約能源的時代背景下,盡量減少空氣壓縮機的能源消耗也是必須考慮的??諝鈮嚎s機是做機械功的設(shè)備,噪聲在所難免,但在諸如醫(yī)院這類場所,對噪聲的忍受能力總是有限的,希望越小越好。
同時,術(shù)業(yè)有專攻,醫(yī)藥行業(yè)并非每個企業(yè)都有壓縮空氣領(lǐng)域的專業(yè)人士,在壓縮空氣制備系統(tǒng)的設(shè)計、布置方面并非專業(yè),但可以借用設(shè)計院等專業(yè)機構(gòu)來設(shè)計與把關(guān),如選用無油空氣壓縮機,將徹底終結(jié)油對壓縮空氣品質(zhì)的影響。
還有,系統(tǒng)的穩(wěn)定性與持續(xù)經(jīng)濟化(節(jié)能)運行與維護,通常必須有賴于專業(yè)的運行與維護公司,若空氣壓縮機本身的穩(wěn)定性與可靠性高,需維護部件少和簡單,則將為企業(yè)節(jié)省一大筆的費用,有利于降低企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營成本。而以上這些企業(yè)的痛點與需求,渦旋空氣壓縮機在一定程度上較噴油螺桿空氣壓縮機、活塞式空氣壓縮機、離心式空氣壓縮機等類型的空氣壓縮機有相對的優(yōu)勢,主要表現(xiàn)如下:
1.無油:機內(nèi)的潤滑油主要是為建立一層極薄的油膜和潤滑軸承,不用冷卻,故輸出壓縮空氣是無油的。
2.能耗低:1)吸氣增壓效應(yīng)和沒有余隙容積,其容積效率高達98%以上;2)若干個工作腔逐漸壓縮,相鄰工作腔的壓差非常小,泄露自然極少;一個壓縮過程分幾次壓縮,熱效率高;3)無吸、排氣閥,進、排氣的阻力損失幾乎為零;4)無運動機構(gòu)的磨擦磨損,機械效率高,渦旋式壓縮機比其它空氣壓縮機更節(jié)能。
3.噪音低:1)無吸、排氣閥和復雜的運動機構(gòu)而消除了閥片的敲擊聲和氣流的爆破聲,使噪音急劇降低;2)吸、排氣連續(xù)穩(wěn)定,每分鐘6000次以上,使氣流脈動極微小,因此噪聲只要60dB左右。
4.可靠性高:1)主機零件少,是可靠性高的關(guān)鍵要素;2)回轉(zhuǎn)半徑小,線速度僅為2m/s,因而磨損小,機械效率高,振動??;3)科學控制的整機系統(tǒng)更確保穩(wěn)定性的提高。
5.維護費用低:1)主機零件少,易損件更少,大幅度減少了零件更換可能性;2)更換零配件周期長,使用方便,維護工作量少,維護費用低。
本文從幾個方面簡要闡述了渦旋空氣壓縮機在醫(yī)藥行業(yè)的應(yīng)用優(yōu)勢,為向醫(yī)藥行業(yè)提供壓縮空氣服務(wù)的同行朋友提供參考與借鑒。各類型的空氣壓縮機都有其優(yōu)點與劣勢,這也注定了它會更適合于一些應(yīng)用場景。作為醫(yī)藥行業(yè)的企業(yè),應(yīng)從公司實際出發(fā),從用氣量、品質(zhì)、能源效率、經(jīng)濟運行及可靠性方面選擇最合適自身的空氣壓縮機。