Генератор кислорода PSA для медицинского использования
Применение кислорода
В соответствии с целями, объектами и требованиями управления компания NEWTEK применила технологию программируемого управления (ПЛК), приняла структуру последовательного управления, разработала модель управления и провела испытания системы управления, подходящей для медицинских генераторов кислорода серии PSA. В соответствии с требованиями GJB2799-96 «Общие спецификации для медицинских генераторов кислорода с молекулярными ситами» были проведены испытания основных параметров, испытания производительности и функциональности, а также испытания непрерывной работы в течение 48 часов. Результаты показали, что в данной системе управления реализована автоматизация процесса работы генератора кислорода, самодиагностика и самокоррекция неисправностей, повышена надежность оборудования, реализована онлайн-оптимизация процесса. Эксперимент по оптимизации процесса показал, что степень восстановления кислорода в генераторе кислорода четырехбашенной конструкции может достигать 50%.
Инженеры NEWTEK изучили технологию производства кислорода с помощью молекулярных сит с адсорбцией под давлением (PSA) и разработали четыре поколения медицинского оборудования для производства кислорода на молекулярных ситах PSA, образуя серию продуктов. В этой серии оборудования для производства кислорода используется процесс производства кислорода с четырьмя башнями, выход кислорода может достигать 40%. Процесс производства кислорода осуществляется с помощью многоходового поворотного распределительного клапана. Таким образом, структура газового контура проста, надежность высока, а стоимость низкая. Однако данный тип оборудования имеет низкую степень автоматизации и более сложен в эксплуатации. Чтобы удовлетворить рыночный спрос и реализовать автоматизацию контроля производства кислорода и дальнейшее улучшение качества, мы провели исследование системы управления оборудованием для производства медицинского кислорода.
Цели управления, объекты управления и требования к управлению процессами
Цели контроля
Автоматический контроль рабочего процесса;
Самодиагностика и самоустранение неисправностей;
Удаленный мониторинг;
Автоматическое переключение двух машин.
Контролируемые объекты
В качестве объекта управления в данной системе управления используется генератор медицинского кислорода объемом 8 м³.
Объект управления состоит из контурной системы, газовой системы и водопроводной системы.
Цепь системы
Контроль работы воздушного компрессора;
Контроль работы сублимационной сушилки;
Контроль работы нагнетательного насоса.
Газовая система
(1) Генератор кислорода: контроллер, электромагнитный клапан, цилиндр, многоходовой поворотный распределительный клапан, газ;
(2) Буферный резервуар для кислорода: контроллер, электромагнитный клапан, кислород поступает в буферный резервуар;
(3) Бустерный насос: контроллер, электромагнитный клапан, кислород подается в резервуар для хранения кислорода через бустерный насос;
(4) Резервуар для хранения кислорода: контроллер, электромагнитный клапан, кислород поступает в резервуар для хранения кислорода;
(5) Кислородомер: контроллер, электромагнитный клапан, источник газа подключен к кислородомеру.
Система водоснабжения
(1) Сливной клапан воздушного буферного бака: контроллер, электромагнитный клапан, слив;
(2) Средний сливной клапан охлаждающего воздуха: контроллер, электромагнитный клапан, слив;
(3) Задний сливной клапан охлаждающего воздуха: контроллер, электромагнитный клапан, слив.
Требования к управлению процессом
Процесс запуска
(1) Запустите сублимационную сушилку.
(2) Запустите воздушный компрессор. Запрещается запускать его под давлением.
(3) После того, как воздушный буферный резервуар достигнет определенного давления, генератор кислорода начнет работать. Контроллер управляет циклом цилиндра в соответствии с определенным временем в соответствии с установленным процессом производства кислорода. Цилиндр приводит в действие многоходовой поворотный распределительный клапан. Под действием распределительного клапана воздух поступает в четыре адсорбционные башни соответственно и производит кислород посредством адсорбции с переменным давлением на молекулярном сите. Требования: Время работы баллона должно строго соответствовать рабочему состоянию многоходового поворотного распределительного клапана, в противном случае программа будет сбита и чистота кислорода снизится.
(4) Чтобы сократить время производства кислорода, воздух в каждой адсорбционной башне должен достигать определенной концентрации. По этой причине необходимо, чтобы электромагнитный клапан кислородного буферного бака задержался на некоторое время, прежде чем он сработает.
(5) Когда кислородный буферный резервуар достигнет определенного давления, откройте сливной клапан, чтобы слить кислород.
(6) Когда чистота кислорода превышает 90%, закройте сливной клапан, откройте электромагнитный клапан подкачивающего насоса и электромагнитный клапан резервуара для хранения кислорода, и кислород высокой чистоты попадет в резервуар для хранения кислорода. В этот момент оборудование переходит в нормальное рабочее состояние по производству кислорода из состояния запуска.
Процесс работы
(1) Во время нормального производства кислорода, когда давление в резервуаре для хранения кислорода достигает 0,8 МПа, выключите генератор кислорода, воздушный компрессор, сублимационную сушилку и соответствующие электромагнитные клапаны, откройте клапан слива охлаждающего воздуха в воздушный компрессор на 5 минут и сбросьте давление в воздушном компрессоре.
(2) Когда давление в резервуаре для хранения кислорода упадет до 0,4 МПа, перезапустите сублимационную сушилку, воздушный компрессор, генератор кислорода и соответствующие им электромагнитные клапаны в соответствии с процессом запуска.
(3) Во время работы каждый сливной клапан сливает воду каждые 30 минут, и каждый слив длится около 10 секунд. Три сливных клапана сливают воду поочередно через определенные промежутки времени, чтобы избежать чрезмерного падения давления в воздушном буферном резервуаре, вызванного одновременным сливом.
(4) Необходимо иметь возможность контролировать чистоту кислорода в любое время.
(5) Необходимо иметь возможность фиксировать время работы оборудования.
Процесс выключения
(1) Выключите главный генератор кислорода;
(2) Выключите подкачивающий насос, электромагнитный клапан резервуара для хранения кислорода и другие соответствующие электромагнитные клапаны;
(3) Выключите воздушный компрессор;
(4) Выключите сублимационную сушилку;
(5) Откройте средний и задний клапан слива охлаждающего воздуха, подождите 5 минут, а затем выключите его, чтобы слить охлаждающую воду и сбросить остаточное давление в воздушном компрессоре.
Генератор кислорода PSA для медицинского использования
(1) Система управления кислородной установкой NEWTEK PSA упрощает отладку оборудования, упрощает эксплуатацию, безопасна в использовании, надежна, не только удобна для технических специалистов при установке, отладке и ремонте, но также значительно снижает трудоемкость операторов и улучшает работу. среда операторов.
(2) Эта система управления удобна для оптимизации процесса и может дополнительно повысить скорость восстановления кислорода в оборудовании.
(3) Программируемый контроллер, используемый в этой системе управления, имеет последовательный интерфейс связи, который обеспечивает возможные условия для дистанционного мониторинга; Контроллер также имеет характеристики многопользовательского режима, что позволяет реализовать функцию автоматического переключения двух машин.
(4) Поскольку требования к управлению и характеристические параметры генераторов кислорода серии PSA одинаковы, то есть коэффициент управления k и характеристический параметр p остаются неизменными, эта система управления также применима к другим моделям серии PSA.