ضرورة استخدام الأوكسجين في المستشفيات
الأوكسجين عنصر حيوي لا غنى عنه، وإذا لم يصل إلى الإنسان حتى لحظة واحدة فإنه يؤدي إلى الاختناق. الأوكسجين الموجود في الهواء قد يصبح غير قابل للاستخدام للبعض بسبب التلوث أو عوامل أخرى، مما قد يتسبب في حدوث أمراض في بعض الأفراد. على وجه الخصوص، يجب على الأشخاص الذين يعانون من أمراض الرئة والتنفسية استنشاق أوكسجين نقي وصحي. أحد الأجهزة التي تم تصميمها للمرضى الذين يعانون من مشاكل تنفسية هو جهاز مولد الأوكسجين.
Oxygen is considered as a key biotic compound that the presence of it is vital for continuation of life of living organisms. Due to the air pollution, the oxygen content of atmospheric air may not be beneficial for the group of people with physical problems like lung and respiratory diseases. In this way, atmospheric air usage may aggravate health problems. One of the devices intended for respiratory patients is an oxygen generator.
الأوكسجين عنصر حيوي لا غنى عنه، وإذا لم يصل إلى الإنسان حتى لحظة واحدة فإنه يؤدي إلى الاختناق. الأوكسجين الموجود في الهواء قد يصبح غير قابل للاستخدام للبعض بسبب التلوث أو عوامل أخرى، مما قد يتسبب في حدوث أمراض في بعض الأفراد. على وجه الخصوص، يجب على الأشخاص الذين يعانون من أمراض الرئة والتنفسية استنشاق أوكسجين نقي وصحي. أحد الأجهزة التي تم تصميمها للمرضى الذين يعانون من مشاكل تنفسية هو جهاز مولد الأوكسجين.
جهاز مولد الأوكسجين يحتوي على هيكل يمكنه تكثيف الأوكسجين الموجود في الهواء، وبالتالي تقديم أوكسجين نقي وبتركيز عالٍ للمريض. طريقة عمل هذا الجهاز تسمح له بفصل النيتروجين الموجود في الهواء ليتمكن من تقديم أوكسجين عالي النقاء (حوالي 93% ± 2) للمريض.
في الماضي، قبل اختراع هذا الجهاز، كانت تستخدم أسطوانات خاصة لتوفير الأوكسجين النقي للمرضى، بينما تقنية إنتاج الأوكسجين الحالية تعتمد على طريقة “الامتصاص بتقلب الضغط” (PSA)، وهي طريقة لإنتاج الأوكسجين في موقع الاستهلاك بشكل مستمر.
إنتاج الأوكسجين بطريقة “الامتصاص بتقلب الضغط” (PSA)
الهواء مكون من 21% أوكسجين، 78% نيتروجين، 0.9% أرجون، و 0.1% غازات أخرى. لذا، يمكن باستخدام تقنيات الامتصاص فصل العناصر غير المرغوب فيها من الهواء، وبالتالي زيادة تركيز العناصر المفيدة في المخرج.
بالنسبة لمولدات الأوكسجين ذات السعة الصغيرة إلى المتوسطة، تستخدم شركة هوایار في منتجاتها تقنية “الامتصاص بتقلب الضغط” (PSA)، وهي طريقة لإنتاج الأوكسجين في موقع المستهلك.
يتم إنتاج الأوكسجين في أجهزة PSA عن طريق مرور الهواء المضغوط عبر الحبيبات الاصطناعية من الزوليت التي تعرف بـ “غربال الجزيئات” (MOLECULAR SIEVE). أثناء مرور الهواء عبر الزوليت، يتم حجز النيتروجين، بينما يتم تحرير الأوكسجين عند ضغط منخفض (حوالي 4 إلى 6 بار). هذه العملية تؤدي إلى إنتاج الأوكسجين بشكل مستمر.
عملية فصل الأوكسجين من الهواء هي عملية فيزيائية ولا يتم فيها أي تفاعل كيميائي، فعند إزالة الضغط عن الحبيبات، يتم إطلاق الغاز النيتروجيني وتعود الحبيبات إلى حالتها الأصلية (أي أن الزوليت يتم تجديده).
مزايا إنتاج الأوكسجين بطريقة PSA
التكلفة:
بغض النظر عن التكاليف الأولية لشراء جهاز مولد الأوكسجين، فإن إنتاج كل متر مكعب من الأوكسجين بتركيز 93% بطريقة PSA يقلل التكاليف الجارية حتى 80% مقارنة بتوفير نفس الكمية من الأوكسجين باستخدام أنظمة قديمة مثل الأسطوانات المخزنة، حيث أن الجزء الأكبر من التكاليف الجارية هو استهلاك الكهرباء.
الإنتاج في موقع المستهلك:
جهزة مولد الأوكسجين من هوایار قادرة على إنتاج الأوكسجين المطلوب بشكل مستقل في موقع المستهلك، مما يزيل الحاجة إلى شراء أسطوانات الأوكسجين باستمرار وبكميات كبيرة. يمكن الحصول على الأوكسجين عند الحاجة بمجرد تشغيل الجهاز.
ضغط الأوكسجين:
عن طريق توجيه الأوكسجين المنتج مباشرة إلى خزان الأوكسجين، يمكن ضمان تأمين الأوكسجين بضغط يتراوح بين 4 إلى 6 بار.
الوصول:
باستخدام هذه الطريقة لإنتاج الأوكسجين (PSA)، يمكن إنتاج الأوكسجين المطلوب في أي وقت من اليوم أو العام.
جودة الأوكسجين:
مولدات الأوكسجين من هوایار قادرة على إنتاج الأوكسجين وفقًا للمتطلبات الواردة في معيار ISO 10766 الوطني الإيراني. من الجدير بالذكر أن هذه المتطلبات تعتبر إلزامية وفقًا لتوجيهات وزارة الصحة والتعليم الطبي لمولدات الأوكسجين في المستشفيات التي تعمل بتقنية PSA.
الاتصال مع أنابيب المستشفى:
يمكن ربط نظام إنتاج الأوكسجين من هوایار مباشرة مع شبكة توزيع الأوكسجين في المستشفى. باستخدام أسطوانات التخزين الموازي مع نظام إنتاج الأوكسجين، يمكن تفعيل نظام التخزين فورًا في حال حدوث انخفاض في الضغط أو التركيز (مثل انقطاع الكهرباء)، مما يضمن عدم انقطاع إمداد الأوكسجين.
الصيانة السهلة:
جهاز مولد الأوكسجين من هوایار يحتاج عادةً إلى إجراء صيانة كل ثلاثة أشهر فقط لتغيير عناصر الفلاتر بواسطة الفنيين المعتمدين.
التصفية المتقدمة
باستخدام تصفية متعددة المراحل عند مدخل جهاز مولد الأوكسجين، يتم منع دخول أي جسيمات خارجية (مثل الزيت، الماء، الغبار) إلى الجهاز، مما يزيد من عمر المواد الزوليتية ويضمن جودة الأوكسجين الخارج. بفضل الفلاتر المضادة للبكتيريا والفلتر الدقيقة، يصبح الأوكسجين المنتج خاليًا من أي جسيمات ضارة.
تشغيل تلقائي بنسبة 100% دون الحاجة إلى مشغل
مكونات جهاز مولد الأوكسجين PSA
هيكل الجهاز:
- غطاء خارجي بطلاء إبوكسي مقاوم للبيئات القاسية
- استخدام وصلات نحاسية أو من الفولاذ المقاوم للصدأ في الأنابيب
- تصميم مدمج مع الحد الأدنى من المساحة المطلوبة
- معتمد بعد اجتياز جميع الاختبارات المطلوبة أثناء التصنيع
- التصميم وفقًا للمعايير المعتمدة من إدارة الأجهزة الطبية
الصمامات
- جودة عالية
- أمان مرتفع
- تصميم خاص
- استخدام ماركات معروفة
- شهادات معتمدة
- عمر طويل وصيانة منخفضة
- قوة تشغيل عالية في الدورات الطويلة
- استخدام صمامات مع مشغل مدمج (توفير 60% من المساحة)
مواد الامتصاص ZEOLITE (13X Molecular Sieve)
- أداء عالي
- عمر طويل
- قوة مناسبة
- مناسبة للاستخدام في الصناعات والمعدات الطبية
مستشعر الأوكسجين
- عمر طويل
- نطاق العمل من 0 إلى 96%
- دقة عالية حتى 0.01%
الصوتيات
- خفض الضوضاء إلى أقل من 85 ديسيبل
- معايير أوروبية معتمدة
- تصميم مناسب لتقليل الضوضاء أثناء تشغيل الجهاز
لوحة التحكم في جهاز الأوكسجين
لإدارة تشغيل جهاز الأوكسجين، يتم استخدام PLC من طراز S7-1200 من شركة سيمنس مع شاشة لمسية مقاس 7 بوصات. أهم الخصائص:
- مواصفة حماية IP54
- إمكانية الاتصال عبر Ethernet
- إمكانية ضبط توقيت التشغيل لكل صمام
- إمكانية عرض ومراقبة تركيز الأوكسجين والضغط بشكل مستمر
- إمكانية عرض قائمة التنبيهات وحفظها على اللوحة
- إمكانية عرض وقت التشغيل وتحديد وقت الصيانة
- إمكانية إرسال إشارات التنبيه والتنبيهات إلى لوحة التحكم المركزية
قدرة إنتاج الأوكسجين (Slit/min) :
Oxygen production capacity (Slit/min) | model |
12.3 | 0-10 |
27.3 | 0-20 |
38.7 | 0-40 |
52.9 | 0-60 |
82 | 0-70 |
130 | 0-100 |
193 | 0-170 |
271 | 0-230 |
399 | 0-330 |
600 | 0-500 |
792 | 0-600 |
1186 | 0-800 |
1584 | O-600×2 |
Oxygen production capacity (Slit/min) | model |
12.3 | 0-10 |
27.3 | 0-20 |
38.7 | 0-40 |
52.9 | 0-60 |
82 | 0-70 |
130 | 0-100 |
193 | 0-170 |
271 | 0-230 |
399 | 0-330 |
600 | 0-500 |
792 | 0-600 |
1186 | 0-800 |
1584 | 0-600×2 |
- السعة المخصصة بناءً على نقاء ±93% 2
- الضغط من 4 إلى 6 بار
كيفية اختيار جهاز مولد الأوكسجين للمستشفى
يتم اختيار نظام مولد الأوكسجين كما يلي:
- يتم اختيار جهاز مولد الأوكسجين من خلال قياس السعة المطلوبة للأوكسجين في المستشفى.
- تتم التوصيات بحجم الجهاز وقدرته بناءً على المعايير الوطنية الإيرانية.
قياس سعة الأوكسجين في المستشفى
اختيار جهاز مولد الأوكسجين المعادل يعتمد على السعة التي يتم حسابها وفقًا لاحتياجات الأوكسجين في المستشفى، وتشمل:
- اختيار وتحديد حجم الضاغط بما يتناسب مع جهاز مولد الأوكسجين
- اختيار وتحديد حجم المجفف بما يتناسب مع الضاغط وجهاز مولد الأوكسجين
- اختيار وتحديد نظام الترشيح بما يتناسب مع الضاغط، مولد الأوكسجين، والمجفف
- اختيار وتحديد خزانات الهواء في الجهاز بما يتناسب مع باقي الأجزاء
- اختيار وتحديد خزانات الأوكسجين بما يتناسب مع استهلاك المستشفى، إنتاج مولد الأوكسجين، والوقت المطلوب لاستخدام
- الأسطوانات الاحتياطية.
تخطيط جهاز مولد الأوكسجين للمستشفى
- ضاغط الهواء (Air Compressor)
- فاصل الماء (Water Separator)
- مجفف (Dryer)
- ترشيح (Filtration) (فاصل الزيت، فاصل الماء، الجسيمات)
- خزان هواء العازل (Air Buffer Receiver)
- جهاز مولد الأوكسجين PSA (O2 Generator)
- خزان الأوكسجين (Oxygen Receiver)
- فلتر مضاد للبكتيريا (Anti-bacterial Filter)
- وصلات وأنابيب
- نظام عرض النقاء وتدفق الهواء الخارج
- مانيفولد (نظام اتصال) بين جهاز الأوكسجين والنظام الاحتياطي للأسطوانات
الأسئلة المتكررة
يتم إنتاج الأوكسجين في أجهزة PSA عن طريق مرور الهواء المضغوط عبر حبيبات الزوليت الاصطناعية المعروفة بـ “غربال الجزيئات” (Molecular Sieve). يتم حجز النيتروجين الموجود في الهواء أثناء مروره عبر الزوليت، بينما يتم تحرير الأوكسجين في ضغط منخفض (حوالي 4 إلى 6 بار). وهذا يؤدي إلى إنتاج الأوكسجين بشكل مستمر.
عملية فصل الأوكسجين من الهواء هي عملية فيزيائية لا تشمل أي تفاعل كيميائي، وعند إزالة الضغط عن الحبيبات، يتم تفريغ النيتروجين وتعود الحبيبات إلى حالتها الأصلية (أي أن الزوليت يتم تجديده).
تصل سعة إنتاج الأوكسجين في أجهزة مولدات الأوكسجين من شركة هوایار إلى أكثر من 1000 لتر في الدقيقة في النماذج الخاصة، مع نقاء يبلغ 93±2%، ويتم تحديد حجم الجهاز واختياره بما يتناسب مع احتياجات العميل. بالإضافة إلى ذلك، يتم تحديد ضغط الهواء الداخل للجهاز بين 5 إلى 7 بار، بينما يتراوح ضغط الخروج للجهاز بين 4 إلى 6 بار.

