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?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構與原理、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(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“人命關天”與“天使”的行業(yè)，壓縮空氣的品質(zhì)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(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(zhuǎn)半徑小，線速度僅為2m/s，因而磨損小，機械效率高，振動?。?）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(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。