微型制氧机设计指标

微型制氧机设计指标
微型制氧机设计指标
一、电源：AC220V ± 22V，50Hz ± 1Hz
二、输入功率：≤350V A
三、氧流量：1～3L/min，医用制氧机浓度93±3%
四、输出压力：0.03MPa～0.07MPa
五、噪音：≤ 50dB
六、MTBF（平均无故障时间）：≥3000 小时，寿命：5 年
七、满足EMC 要求
八、当输出稳定时，氧浓度的波动≤3%
《中国医用分子筛制氧设备通用技术规范》
医用分子筛变压吸附法制取的氧气，其质量标准正在由国家药典委员会组织制定中，在该标准颁布之前，暂不对该方法制取的氧气实行药品批准文号管理，也暂不发放《医疗机构制剂许可证》。

但分子筛制氧设备必须获得《医疗器械许可证书》，同时必须符合YY／T0298-1998(《医用分子筛制氧设备通用技术规范》)的规定要求，经省级药品监督管理局备案后方可供临床医疗使用。

《医用分子筛制氧设备通用技术规范》相关要求如下：
一、范围“本标准适用于以医疗保健为目的，以沸石分子筛为吸附剂，用变压吸附法（PSA）制取医用氧气的医用分子筛制氧设备。

”
二、相关定义
1、吸附：气相与固相组成吸附体系（吸附相）时，在相界面处的组份发生富集的现象；
2、解析：已被吸附剂吸附的气体（液体）的分子释回气相（液相）的现象；
3、变压吸附：在绝热条件下，加压加附、减压解析的循环操作过程；
4、93%氧：以空气为原料，利用分子筛变压吸附工艺生产的氧气。

这种氧气的浓度为90%～96%（V/V），剩余的组份主要是氩和氮；
5、分子筛：具有均一微孔结构，并且能选择性地吸附直径小于其微孔孔径的气体分子的固体吸附剂；
6、分子筛设备：通过吸附氮气和其他气体组分来提高氧气浓度的设备。

三、要求
制氧设备正常使用条件：
1、环境温度：5～40℃；
2、相对湿度：≤80%；
3、大气压：86～106kPa；
4、电源频率：50Hz±1Hz；电压：220V±22V
四、制氧设备所制的产品气的理化指标
1、氧浓度：≥90%（V/V）；
2、水分含量：≤0.07g/m3；
3、二氧化碳含量：≤0.01%（V/V）；
4、一氧化碳含量应符合GB 8986-88 中第5 章的规定；
5、气态酸和碱含量应符合GB 8986-88 中第6 章的规定；
6、臭氧及其他气态氧化物含量应符合GB 8986-88 中第7 章的规定；
7、氧气应无气味；
8、固体物质粒径：≤10 μ m；
9、固体物质含量：≤0.5mg/m3；
10、噪声：≤85dB。

11、氧产量及氧浓度：制氧设备开机30min，其氧产量应达到设计要求，氧浓度应≥90%
12、气密性：所有紧固件连接应牢靠，不得有任何松动，各种管路、管汇及阀门排列应整齐，其连接处不得漏气。

3.5.3 主要零部件选择
一、压缩机由表3-3、表3-4 及表3-5 可知，大流量压缩机可产生较高的氧气浓度，但相应功率也要增加很多。

450W 和300W 压缩机产生的氧气浓度相差不大，故选用300W 压缩机具有更高性价比。

具体参数如表3-7 所示。

二、电磁阀由于选用双塔结构，一个输入孔，两个输出孔，一个排气孔，故电磁阀宜选用二位四通电磁阀；常闭型电磁阀在未加电压时是封闭的，可将吸附塔与外界隔绝，防止分子筛潮湿；吸附塔压力最高达到2 个大气压左右，故最高耐压力应不低于2 个大气压。

具体参数如表3-8 所示。

三、吸附塔
吸附塔高径比在3～8 内是比较合适的值，过高会加速分子筛的粉化。

参考公式（3-2），计算得吸附塔直径约为7.1cm。

取吸附塔直径为6.9cm，高度为35cm。

3.5.4 变压吸附吸附时间及均压时间的确定由图3-7 可知，当吸附时间为8s 左右时，氧气浓度值达最大；由图3-9 可知，当均压时间为0.9s 左右时，氧气浓度值达最大。

因此取吸附时间为8s，均压时间
为0.9s。

3.5.5 程序设计
程序功能包括：压缩机连续不间断工作；实现电磁阀开闭切换，A 塔内吸附8秒，B 塔进行解析，然后 B 塔吸附，A 塔解析，中间有0.5 秒同时打开的过程，进行均压；具有定时功能，可实现0～99 分钟内定时，定时结束后，压缩机停止工作，阀门停止切换；数码管显示定时时间；断电报警功能，突然断电时，会自动报警，提示使用者关闭开关。

INT0 中断实现0～99 分钟定时，采用外部中断，定时开关按一下定时分钟数+1，循环定时；T0 中断实现气路在两个吸附塔间切换，包含吸附时间及均压时间；T1 实现定时时间为0 时关闭制氧机。

程序流程图如下。