渦旋空壓機在醫(yī)藥行業(yè)的應用優(yōu)勢

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)能快速地做出反應與調(diào)整，以應對這次危機，做到員工士氣高漲、開辟新的業(yè)務、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、健康相關的行業(yè)，必須保持高速甚至是擴大的運行，勢必擴大該領域對壓縮空氣需求（量與質方面）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構與原理、醫(yī)藥行業(yè)對壓縮空氣品質的要求以及渦旋空氣壓縮機在醫(yī)藥行業(yè)應用的優(yōu)勢三個方面，闡述渦旋空氣壓縮機在醫(yī)藥行業(yè)應用的個人見解。

圖1：渦旋空氣壓縮機主機結構圖

渦旋空氣壓縮機屬于容積式回轉式空氣壓縮機，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（渦旋轉子），其軸線繞著固定卷體軸線做公轉的繞行卷體。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而沿著渦旋曲線不斷轉移（平移轉動），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達到表1要求和部分醫(yī)用空氣的品質要求。

表中數(shù)據(jù)僅作為參考用，各企業(yè)的壓縮空氣質量指標應根據(jù)具體的用氣品質要求與國家、國際的最新標準進行調(diào)整。

醫(yī)藥行業(yè)是一個“人命關天”與“天使”的行業(yè)，壓縮空氣的品質事關人的健康、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。空氣壓縮機是做機械功的設備，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)都有壓縮空氣領域的專業(yè)人士，在壓縮空氣制備系統(tǒng)的設計、布置方面并非專業(yè)，但可以借用設計院等專業(yè)機構來設計與把關，如選用無油空氣壓縮機，將徹底終結油對壓縮空氣品質的影響。

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，是可靠性高的關鍵要素；2）回轉半徑小，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)的應用優(yōu)勢，為向醫(yī)藥行業(yè)提供壓縮空氣服務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用場景。作為醫(yī)藥行業(yè)的企業(yè)，應從公司實際出發(fā)，從用氣量、品質、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。