ඔක්සිජන් නිෂ්පාදන සැලසුමේ සැලකිය යුතු කරුණු

හරය ඔක්සිජන් උත්පාදන වායු වෙන්කරණය තාක්ෂණ සහ තෝරා ගැනීමේ සාධක

PSA, සෙල්ලිපි සහ ක්‍රයෝජෙනික් පද්ධති: කාර්ය සාධනය, පිරිසිදු බව සහ විශාලත්වය වැඩි කිරීමේ හැකියාව අතර සමතුලිතතා

ස්ථානයේ ඔක්සිජන් නිපදවීම සඳහා භාවිතා වන්නේ ඔක්සිජන් උත්පාදන වායු වෙන්කරණය මෙහෙයුම් සඳහා ප්‍රධාන ක්‍රම තුනක් පවතී: පීඩන විචලන අධිශෝෂණය (PSA), කැටි වෙන් කිරීම සහ හිමෝත්තාපී වෙන් කිරීම. පළමුව PSA ක්‍රමය සමඟ ආරම්භ කරමු. මෙම ක්‍රම සාමාන්‍යයෙන් සියොලයිට් ද්‍රව්‍ය අධිශෝෂක ලෙස භාවිතා කරයි සහ වෛද්‍ය සම්මතයන් සපුරා ඇති 90% සිට 95% දක්වා පිරිසිදු ඔක්සිජන් නිපදවිය හැකිය. මෙම ක්‍රම සාමාන්‍ය ප්‍රමාණයක ශක්තිය පරිභෝජනය කරයි – එනම් ඘න මීටරයකට කිලෝවොට් පැය 0.4 සිට 0.6 දක්වා පරාසයකි. ඒවායේ සාමර්ථ්‍යය පැයට ඘න මීටර් 5 ක කුඩා සැකසුම් සිට පැයට ඘න මීටර් 100 ක විශාල සැකසුම් දක්වා වෙයි. කැටි වෙන් කිරීමේ තාක්ෂණය වේගයෙන් ස්ථාපනය කළ හැකි අතර ඉතා කාර්යක්ෂමව ක්‍රියා කරයි – එනම් ඘න මීටරයකට කිලෝවොට් පැය 0.3 ට වඩා අඩු ශක්තිය පරිභෝජනය කරයි. කෙසේ වුවද, මෙම ක්‍රම වල උපරිම ඔක්සිජන් පිරිසිදු බව 30% සිට 45% දක්වා පමණි; එබැවින් ඒවා සාමාන්‍යයෙන් වායු දහනය වැඩි කිරීම සඳහා කර්මාන්ත ක්‍රියාවලිවල යොදා ගැනේ, එහි ඉහළ පිරිසිදු බව අවශ්‍ය නොවේ. අවසානයේ, හිමෝත්තාපී වෙන් කිරීම ඉතා ඉහළ පිරිසිදු ඔක්සිජන් (99.5% ට වැඩි) නිපදවයි – එය සිදු වන්නේ සිදුල් නිෂ්පාදනය සහ විශේෂ වායු වැනි වැදගත් යෙදුම් සඳහාය. කෙසේ වුවද, මෙම ක්‍රමය යුගෝපයේ අඩු පිරිසිදු බව සඳහා විශාල ප්‍රාථමික ආයෝජනයක් සහ ඉහළ ශක්ති පරිභෝජනය (඘න මීටරයකට කිලෝවොට් පැය 0.8 සිට 1.2 දක්වා) අවශ්‍ය වේ. බොහෝ ව්‍යාපාර සඳහා හිමෝත්තාපී ක්‍රමය ආර්ථික වශයෙන් සුදුසු වන්නේ දිනපතා නිෂ්පාදන අවශ්‍යතාව 100 ටන් පමණ සිට ඉහළ යන විටය. සියලු විකල්ප සලකා බැලූ විට, පොදු රටාව වන්නේ පිරිසිදු බව වැඩි වන විට ශක්ති අවශ්‍යතාව ද වැඩි වීමය. පිරිසිදු බව අතිශයින් වැදගත් වන විට හිමෝත්තාපී ක්‍රමය හොඳම විකල්පය වන අතර, PSA ක්‍රමය හෝස්පිටල් සහ මධ්‍යම ස්ථානීය ක්‍රියාකාරකම් සඳහා හොඳම සමතුලිතතාවය ලබා දෙයි. අඩු පිරිසිදු බව ස්වීකාර්ය වන අතර වියදම ප්‍රධාන සැලකිල්ලක් වන විට කැටි වෙන් කිරීමේ ක්‍රමය හොඳම විකල්පය වේ.

ශක්ති කාර්යක්ෂමතා සීමාවන් සහ යෙදුම් අනුව පිරිසිදු කිරීමේ සීමාවන් (වෛද්‍ය, කර්මාන්ත, පරීක්ෂණාගාර)

විවිධ යෙදුම්වල විශේෂිත අවශ්‍යතා අනුව පිරිසිදු කිරීමේ මට්ටම සහ කාර්යක්ෂමතාව අනුව තෝරා ගන්නා තාක්ෂණය තීරණය වේ. වෛද්‍ය ඔක්සිජනය සඳහා ඉතා සැකසූ අවශ්‍යතා පිළිපදිය යුතු අතර එය ISO 8573-1 ශ්‍රේණිය 1 සහ ISO 13485 සම්මතයන් සමඟ සම්බන්ධ වේ. පිරිසිදු කිරීමේ මට්ටම 93% පමණ විය යුතු අතර එය ±3% පරතරය තුළ විය යුතු අතර, හයිඩ්‍රොකාබන් වැනි සාධක ඉතා සැකසූ පාලනය යටතේ පවත්වා ගත යුතු අතර ඒවා 0.1 පීපීඑම් (භාගය එක මිලියනයට) ට වඩා අඩු විය යුතුය. ආර්ද්‍රතා අන්තර්ගතය සඳහා වාෂ්පීභවන ලක්ෂ්‍යය -70 උණුසුම් සෙල්සියස් ට වඩා ඉහළ නොවිය යුතු අතර, සෛලීය දූෂණයද අනුමත සීමාවන් තුළ පවත්වා ගත යුතුය. මෙම විශේෂාංග සාමාන්‍යයෙන් PSA පද්ධති හරහා සැපයේ. මෙම පද්ධති සාමාන්‍ය ක්‍යුබික් මීටරයකට කිලෝවොට් පැය 0.4 සිට 0.6 දක්වා ශක්තිය පරිභෝජනය කරයි. බොහෝ සැකසුම් වල විශ්වසනීයතාව සඳහා සමහරුන් විස්තීර්ණතාවයක් (redundancy) ඇතුළත් වේ.

කාර්මික යෙදුම් සම්පූර්ණයෙන්ම වෙනස්. වානේ නිෂ්පාදකයින් 99.5% ට වැඩි පිරිසිදුකමක් සහිත ක් රියෝජනික් ඔක්සිජන් මත රඳා පවතී. අනෙක් අතට, බොහෝ රසායනික ඔක්සිකරණ ක් රියාවලීන් 30 සිට 45% දක්වා පිරිසිදු මට්ටමක පටලවලින් ඔක්සිජන් සමඟ හොඳින් ක් රියා කරයි, Nm3 එකකට 0.3 kWh පමණ වන විට සැලකිය යුතු ලෙස අඩු ශක්තියක් භාවිතා කරයි. විද් යාගාරවලට සාමාන් යයෙන් අවශ් ය වන්නේ මැද පරාසය තුළ යමක්, ඔවුන්ගේ විශ්ලේෂණ උපකරණ සඳහා 95 සිට 99% දක්වා පිරිසිදු බවක් ඉලක්ක කර ගනිමින්. මෙය සාමාන් යයෙන් Nm3 එකකට 0.5 සිට 0.7 kWh අතර පරිභෝජනය කරන මොඩියුල PSA ඒකක භාවිතා කරමින් සාක්ෂාත් කරගනු ලැබේ. මතක තබා ගත යුතු වැදගත් දෙයක් තමයි, වැඩි පිරිසිදුකම ලබා ගැනීම සඳහා බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාව සම්බන්ධයෙන් වියදමක් දැරීමට සිදු වෙනවා. 50% ක පිරිසිදුකම අවශ් ය නොවන විට, නූල් පද්ධති මගින් ක් රියෝජනික් ක් රමවලට සාපේක්ෂව ශක්ති පරිභෝජනය අඩකින් තුනෙන් දෙකකින් අඩු කළ හැකිය. උපකරණවල හැකියාවන් එක් එක් විශේෂිත යෙදුම සඳහා අවශ් ය දේට හරියටම ගැලපීම ආරම්භක ආයෝජන පිරිවැය සහ අඛණ්ඩ මෙහෙයුම් වියදම් යන දෙකම නියමිත තැන තබා ගැනීමට උපකාරී වේ.

වෛද්ය ඔක්සිජන් සැපයුමේ සැකසුම් සඳහා නීති සම්පාදන අනුකූලතාව සහ ආරක්ෂා සම්බන්ධිත සැලසුම

ISO 8573-1 ශ්‍රේණිය 1 වායු ගුණත්වය සහ ස්ථානයේ සත්‍යාපන අවශ්‍යතා සාක්ෂාත් කර ගැනීම

වෛද්ය ඔක්සිජන් නිෂ්පාදන සැහැල්ලු ස්ථාන සඳහා ISO 8573-1 ශ්‍රේණිය 1 සම්මතයන් සමඟ සම්පූර්ණයෙන් ගැලපීම අත්‍යවශ්‍ය වේ. මෙම සම්මතයන් අවම අවශ්‍යතා නියම කරයි: ඔක්සිජන් පිරිසිදු බව 99.5% ක් ඉක්මවා යා යුතු වීම, හයිඩ්‍රොකාබන් 0.1 පාර්ට්ස් පැර් මිලියනය (ppm) ට වඩා අඩු වීම, කුඩාම කොටස් හෙවත් කෘමිණි මයික්‍රෝමීටරයක භාගයක් (0.5 මයික්‍රෝමීටරය) වැඩි නොවීම සහ දිය ලියුම් ලක්ෂ්‍යය (dew point) සෙල්සියස් උෂ්ණත්වයෙන් අඩු 70 අංශකය දක්වා පැමිණීම. සත්‍යාපන ක්‍රියාවලිය තුළ සෑම තුන් මාසයකට වරක් ස්ථානයට සැතපීම් සිදු කරමින්, විශේෂඥයින් වායු ක්‍රෝමැටෝග්‍රැෆි සහ ස්කන්ධ සෙවීමේ (mass spectrometry) උපකරණ භාවිතයෙන් වායු ප්‍රවාහය තුළ ඇති දේ පරීක්ෂා කරයි. එසේම, ආගාර් පෑටි (agar plates) වලට සැම්පල් එකතු කර එහි සුළු ජීවීන් (microbes) ඇති බව පරීක්ෂා කරයි. එමෙන්ම, හිග්‍රෝමීටර් (hygrometers) සුදෘඩ වශයෙන් සකසා ඇති බව සත්‍යාපනය කරයි. මෙම සියලු පරීක්ෂණ සඳහා සවිස්තරාත්මක වාර්තා රැඳවිය යුතුය. සැහැල්ලු ස්ථාන වල සියලු සැකසුම් වාර්තා සවිස්තරාත්මකව තබා ගත යුතු අතර, කාලයත් සමඟ වෙනස්වීම් අධීක්ෂණය කළ යුතුය. එමෙන්ම, ශුද්ධතාවය සැමවිටම ස්වයංක්‍රීයව අධීක්ෂණය කරන පද්ධති ස්ථාපනය කළ යුතුය. යමෙකු අසාර්ථක වී ආරක්ෂිත සීමාවන් ඉක්මවා ගිය විට, පද්ධතිය ස්වයංක්‍රීයව අවහිර විය යුතුය. මෙම ප්‍රවේශය ලෝක සෞඛ්‍ය සංවිධානයේ (WHO) නිර්දේශ සමඟ සම්බන්ධ වන අතර, ආහාර සහ ඖෂධ පරිපාලනය (FDA) සහ යුරෝපීය ඖෂධ ඒජන්සිය (EMA) වැනි නියාමන සංවිධාන විසින් නියම කරන ලද ඉතා සැළකිලිමත් අවශ්‍යතා සපුරා දෙයි.

සෞඛ්‍ය සුවිශේෂී පහසුකම් සඳහා අවකාශිය සැලසුම, අතිරේක සැලසුම සහ හදිසි සැපයුම් ඒකාබද්ධ කිරීම

සුරක්ෂිතභාවය වැදගත් වන පද්ධති සැලසුම් කිරීමේදී, ආරම්භක ලක්ෂ්‍යය සැමවිටම ශාරීරික වෙන් කිරීම වේ. සම්පීඩන ප්‍රදේශ සහ වෙන් කිරීම හා ගබඩා කිරීමේ කොටස් අතර අග්නි ශ්‍රේණිගත බාධක සමඟ සුදුසු ලෙස වෙන් කළ යුතුය. බෆර් ටැංකි වල ධාරිතාව උපරිම ඉල්ලුම සඳහා අවම වශයෙන් 48 පැය කාලය තුළ සපයා දිය හැකි ප්‍රමාණය තුළ සිටිය යුතුය. හෝස්පිටල් සඳහා ද්විත්ව පරිපථ සැකසුම් භාවිතා කිරීම සැමදා වෙනසක් සැපයේ. මෙම පද්ධති නඩත්තු කටයුතු සිදුවන විට හෝ විදුලි සැපයුම අඩා වූ විට ස්වයංක්‍රීයව වෙනස් වීම සිදු කරයි. එය තීව්‍ර සැලකීමේ ඒකක සහ ශල්‍යකර්මාගාර වලට සෑම විටම ඔක්සිජන් සැපයුම නතු නොවීම සහතික කරයි. සැලකිය යුතු බොහෝ සැබැඳි ස්ථාන ද සලකා බැලිය යුතුය. ඉහළ පීඩනයේ සිලින්ඩර් බැංකු වලට අත්‍යවශ්‍ය අත්‍යවශ්‍ය සම්බන්ධතා සැපයීම අත්‍යවශ්‍යයි. භූමිකම්පා සඳහා ප්‍රවණ ප්‍රදේශවල පිහිටි හෝස්පිටල් වල උපකරණ ස්ථායිතාව සඳහා විශේෂ භූමිකම්පා සහාය අවශ්‍ය වේ. තවද, සුවිශේෂී ඔක්සිජන් ගොඩනැගිල්ල පුරා පරිසරයේ ඔක්සිජන් මට්ටම් වැඩි වීම සැලකිය යුතු මට්ටමට පැමිණීම නිරීක්ෂණය කිරීම සඳහා පරිසර ඔක්සිජන් සැන්සර් ස්ථාපනය කිරීම අත්‍යවශ්‍යයි. හෝස්පිටලය සම්පූර්ණයෙන්ම පිහිටි සම්පූර්ණ අවදානම් තක්සේරු කිරීම් මගින් NFPA 99 සම්මතයන් අනුගමනය කරමින් සැපයුම් විවිධ ප්‍රදේශ හරහා කෙසේ යුතු යැයි තීරණය කළ හැකිය. මෙය ඔක්සිජන් පාලු සැමවිටම සැලකිය යුතු දහන ලක්ෂ්‍ය වලින් ඉවත් රැඳවීම සහ අභියෝගාත්මක තත්ත්වයන් යටතේ දී ද විශේෂ සැලකීමේ අංශ සැලකිය යුතු ලෙස ක්‍රියා කරමින් පවතී.

ප්‍රධාන උපකරණ වල ප්‍රමාණය සහ විශේෂාංග සඳහා ඔක්සිජන් උත්පාදන වායු වෙන්කරණය පද්ධති

පද්ධතියේ විශ්වසනීයතාව, ක්‍රියාකාරීත්වයේ කාර්යක්ෂමතාව සහ නියම ප්‍රතිපත්ති සපුරාලීම සඳහා මූලික සංරචකවල සුදුසු ප්‍රමාණය සහ විශේෂාංග තෝරා ගැනීම සම්පූර්ණයෙන්ම වැදගත් වේ. වායු සම්පීඩක සඳහා, අණුක ජාලිකා (molecular sieves) සහ ෆිල්ටර් හොඳින් ක්‍රියා කරනු සඳහා 6 සිට 10 බාර් පීඩනය අතර තෙල්-මුක්ත ප්‍රතිදානය නිපදවීම අවශ්‍ය වේ. බොහෝ සැකසුම්වල සාමාන්‍යයෙන් තුනේ ෆිල්ටර් අදියර අවශ්‍ය වේ: පළමුව සම්බන්ධිත ෆිල්ටර් (coalescing filters), ඉන්පසු සක්‍රිය කාබන් (activated carbon), අවසානයේ අවශෝෂණ ද්‍රව්‍ය (desiccant) අදියරය යන අතර, මෙය ආගමන වායු ගුණත්වය සඳහා ISO 8573-1 ශ්‍රේණිය 1 සම්මතය සපුරාලීම සඳහා අවශ්‍ය වේ. PSA කොටු (PSA towers), කැපුළු ඒකක (membrane modules) හෝ සීතල ස්තූප (cryogenic columns) වැනි වෙන් කිරීමේ ඒකක සඳහා, ප්‍රවාහ වේගය සහ පිරිසිදු කිරීමේ අවශ්‍යතා සඳහා ප්‍රමාණයන් හරියටම තෝරා ගැනීම ඉතා වැදගත් වේ. වෛද්‍ය යෙදුම් සඳහා සාමාන්‍යයෙන් ඔක්සිජන් සාන්ද්‍රණය 93% ට වැඩි විය යුතු අතර, කර්මාන්තශාලා අවශ්‍යතා පිළිබඳව එය පැයකට පිළිවෙලින් 10 සිට 500 ක්‍යුබික් මීටර් දක්වා විවිධත්වයක් පෙන්වයි. ගබඩා කුටි (storage tanks) උච්චතම ඉල්ලුමේ කාල සීමාව සඳහා අවම වශයෙන් විනාඩි 30 ක වායු ප්‍රමාණය ගබඩා කළ හැකි විය යුතුය. නිරීක්ෂණ පද්ධති පිරිසිදු කිරීමේ මට්ටම්, පීඩන පියවර, වාෂ්පීභවන ලක්ෂ්‍යය (dew points) සහ හයිඩ්‍රොකාබන් අංශය යන සියල්ල නිරන්තරයෙන් පරීක්ෂා කළ යුතුය. PSA පද්ධති සඳහා ශක්ති පරිභෝජනය සම්බන්ධ අංක සාමාන්‍යයෙන් වාර්තා කරන පාර්ශවය අනුව වෙනස් වේ. හොඳින් සැලසුම් කරන ලද පද්ධති සාමාන්‍යයෙන් ක්‍යුබික් මීටරයකට කිලෝවොට් පැය 0.4 සිට 0.6 දක්වා අතර පරිභෝජනය කරයි; මෙය, සුදුසු ලෙස සැලසුම් නොකළ හෝ සම්පීඩක උපකරණ අතිශයින් කුඩා වූ පද්ධති සඳහා බොහෝ විට උපුටා දක්වන හා වැරදි අර්ථ දැක්වීමක් ඇති 1.0 සිට 1.4 kWh/Nm³ යන සංඛ්‍යා වලට වඩා හොඳය. තවත් වැදගත් වාසියක් වන්නේ විධිමත් වැඩි කළ හැකි ස්වභාවයයි (modular scalability). බොහෝ නවීන පද්ධති සම්පූර්ණ පද්ධතිය ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීම වෙනුවට වැඩි වූ අවශෝෂණ පාත්‍ර (adsorption vessels) හෝ කැපුළු ස්තූප (membrane stacks) එකතු කිරීම මගින් සාමාන්‍යයෙන් හැකියාව 20% සිට 30% දක්වා වැඩි කළ හැකිය.

නිතර අසන පැන

උස් පිරිසිදු බව සපයන ඔක්සිජන් නිපදවීමේ කුමන ක්‍රමය වේද?

ශීතකරණ වෙන් කිරීම (cryogenic distillation) ඉහළම පිරිසිදු බව සපයයි. එය 99.5% ට වැඩි පිරිසිදු ඔක්සිජන් සපයයි.

විවිධ පද්ධති අතර ශක්ති පරිභෝජනයේ වෙනසක් ඇත්ද?

ඔව්, ශක්ති පරිභෝජනය පද්ධති අතර වෙනස් වේ: PSA පද්ධති සාමාන්‍යයෙන් ගැලීම එක් ක්‍යුබික් මීටරයකට 0.4–0.6 kWh භාවිතා කරයි; කාච පද්ධති (membrane systems) ක්‍යුබික් මීටරයකට 0.3 kWh ට වඩා අඩු ප්‍රමාණයක් භාවිතා කරයි; හා ශීතකරණ පද්ධති (cryogenic systems) ක්‍යුබික් මීටරයකට 0.8 සිට 1.2 kWh දක්වා ශක්තිය අවශ්‍ය කරයි.

වෛද්‍ය ඔක්සිජන් සැපයුම් සැල් සම්පූර්ණ කළ යුතු නීති මොනවාද?

වෛද්‍ය ඔක්සිජන් සැපයුම් සැල් ISO 8573-1 ශ්‍රේණිය 1 සහ ISO 13485 සම්මතයන් සමඟ සම්පූර්ණ විය යුතු අතර, ඒවා අවම පිරිසිදු බව සහ ආරක්ෂිත අවශ්‍යතා ඇතුළත් වේ.

ප්‍රධාන ඔක්සිජන් උත්පාදන වායු වෙන්කරණය ක්‍රම කුමනවාද?

ප්‍රධාන ඔක්සිජන් නිපදවීමේ ක්‍රම ලෙස පීඩන වෙනස් වන අවශෝෂණය (PSA), කාච වෙන් කිරීම (membrane separation) සහ ශීතකරණ වෙන් කිරීම (cryogenic distillation) යන ක්‍රම ඇත.