消毒供應(yīng)中心用水裝置的改進方法

劉禮全，肖巧玲，馮柳成

麻城市人民醫(yī)院 維修中心，湖北麻城 438300

消毒供應(yīng)中心用水裝置的改進方法

劉禮全，肖巧玲，馮柳成

麻城市人民醫(yī)院 維修中心，湖北麻城 438300

目的 為解決我院消毒供應(yīng)中心各個用水點水壓不恒定，水量小甚至?xí)r常停水的問題，該研究對消毒供應(yīng)中心用水裝置進行改進，從而滿足該中心高壓消毒鍋能正常工作，保障各臨床科室的需要，更好地服務(wù)于臨床。方法 通過靶流開關(guān)、水位傳感器、壓力傳感器分別對邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）傳遞各自相關(guān)的信號，PLC通過自動運算處理后向變頻器、增壓泵傳遞是否工作的指令，從而實現(xiàn)全自動變頻控制，使整套管路達到恒定的水壓。結(jié)果 通過對消毒供應(yīng)中心水路電路系統(tǒng)的改進后，各用水點水壓比沒改之前恒定，高壓消毒鍋也可以正常工作，供水壓力和儲水箱液位能自動控制，實現(xiàn)了全天候無人值守自動供水。結(jié)論 改進后的用水裝置，既滿足了工作用水的需要，又提高了設(shè)備的使用壽命，既節(jié)約了能源，又節(jié)約了人力，方便了臨床工作。

脈動真空消毒鍋；改進裝置；PLC控制器；變頻器；增壓泵

引言

消毒供應(yīng)中心的脈動真空消毒鍋也叫壓力蒸汽滅菌器，是任何醫(yī)療衛(wèi)生單位必不可少的醫(yī)用設(shè)備，適用于耐高溫高壓的醫(yī)療器械和醫(yī)用品的滅菌消毒。蒸汽滅菌器長時間使用后腔內(nèi)容易產(chǎn)生垢，時間長了水垢越來越厚，容易損壞滅菌器，為了延長滅菌器的使用壽命，滅菌器工作時必須要用到有一定壓力的軟化水[1-2]，而軟化水是由自來水通過水處理機經(jīng)過相關(guān)的處理后產(chǎn)生的，它們存儲到一個儲水箱，然后通過閥門、增壓泵給滅菌器供水。如果給滅菌器供水的水壓不穩(wěn)，滅菌器就容易報警，且停止工作，因此消毒供應(yīng)中心使用的水必須經(jīng)過水處理系統(tǒng)軟化，而且軟化后的水必須增壓達到恒定壓力后才能正常使用[3]。

1 水路連接方式

我院使用的是由水處理機產(chǎn)生的軟化水進入一個儲水箱儲存的水，而在消毒供應(yīng)中心需要用水時，通過啟動串聯(lián)在管路中的增壓泵來供消毒鍋用水和清洗器械用水，見圖1，滿足日常工作的需要[4]。

圖1 傳統(tǒng)水路連接圖

在實際工作中，增壓泵的啟動和停止都是通過人為的閉合開關(guān)來達到控制的目的，這樣就存在以下幾個問題：① 當(dāng)消毒中心各用水點用水量大時，水壓不恒定，消毒鍋容易報警，停止工作；② 當(dāng)各用水點用水量小或者用水點不用水而開關(guān)關(guān)閉，此時增壓泵還在工作，此時管道壓力會很高，很容易脹破管道，也容易損壞增壓泵；③ 當(dāng)水處理機的產(chǎn)水量小于各個用水點的用水總量或儲水箱內(nèi)無水時，此時增壓泵還在空轉(zhuǎn)，這樣很容易損壞增壓泵[5-7]。針對以上3種缺陷，本研究特設(shè)計了一套全自動水壓控制和水位控制的系統(tǒng)，既滿足了工作用水的需要，又提高了設(shè)備的使用壽命，解決了工作當(dāng)中的實際困難[8-9]。改進后的水路連接圖，見圖2。

圖2 改進后的水路連接圖

2 改進后的水壓控制

改進后的水壓控制系統(tǒng)，見圖3。該水壓系統(tǒng)由增壓泵、單向閥、倒扣的儲氣筒、水壓傳感器、靶流開關(guān)、變頻器和邏輯控制器PLC組成。壓力傳感器獲取水管壓力信號后送至變頻器，變頻器根據(jù)水壓的大小，從而來改變水泵電源的頻率，從而來控制水泵的轉(zhuǎn)速變化。如果水壓高于設(shè)定值則電源頻率會降低，水泵轉(zhuǎn)速就變低，供水壓力就會變小。如果水壓低于設(shè)定值，則電源頻率會升高直至升高到工頻50 Hz，水泵轉(zhuǎn)速就會變高，管道壓力就增大。這樣變頻器就會根據(jù)水壓設(shè)定值使排水管道壓力趨于恒定值。

圖3 水壓控制系統(tǒng)示意圖

當(dāng)壓力傳感器將設(shè)定的壓力信號傳到編好程序的邏輯控制器PLC后，PLC經(jīng)過運算處理后向變頻器發(fā)出增減頻率或者不變的頻率的指令來控制增壓泵的轉(zhuǎn)速[10-11]。頻率高，增壓泵轉(zhuǎn)速就高，因而管道水壓就高；相反頻率低，增壓泵轉(zhuǎn)速就低，對應(yīng)的管道水壓就低，因此變頻器合適的頻率對應(yīng)增壓泵合適的轉(zhuǎn)速就使管道得水壓達到設(shè)定的壓力值[12-13]。

當(dāng)各個用水點用水，且壓力傳感器的壓力信號低時，靶流開關(guān)開路，這一開路的狀態(tài)信號傳到邏輯控制器PLC，PLC經(jīng)過運算處理后向變頻器發(fā)出合適的工作指令，變頻器得到啟動的信號后又給增壓泵發(fā)出合適的電源頻率，此時增壓泵得到電源后開始以恒定的轉(zhuǎn)速工作，并且以恒定的水壓給滅菌器供水，滿足機器用水的需要，保證了臨床科室的消毒工作。

當(dāng)各個用水點用水、且壓力傳感器的壓力信號高時，靶流開關(guān)也是開路狀態(tài)，同樣這種狀態(tài)信號傳到邏輯控制器PLC，PLC通過處理后向變頻器發(fā)出工作指令，變頻器得到工作的指令后向增壓泵發(fā)出一定的電源頻率。增壓泵得到一定的頻率電源后開始工作，直至管道壓力達到設(shè)定的壓力值時才停止工作。

當(dāng)各個用水點不用水時、用水開關(guān)閉合，此時壓力傳感器的壓力信號高，靶流開關(guān)處于閉合狀態(tài)，邏輯控制器PLC得到這一閉合信號后向變頻器發(fā)出停止運行的指令，變頻器得到停止運行的信號后又立即向增壓泵傳遞停止運行的指令，增壓泵得到信號后停止工作。此時增壓泵停止后，管道中的水壓力很容易下降，水壓下降后，壓力傳感器的壓力信號也下降，當(dāng)壓力信號低于設(shè)定的值時，此時增壓泵又將啟動，使管道中水壓達到設(shè)定的恒壓值。而當(dāng)各用水點不用水時，又將重復(fù)前面的動作，這樣增壓泵就將反復(fù)啟動。為了解決這一現(xiàn)象，讓增壓泵在停止工作后管道中的水壓力不下降，特在增壓泵和閥門2之間增加了防止水倒流的單向閥，其作用主要是為了防止增壓泵停止工作后，管道中的水逆流而使管道中的水壓下降，避免增壓泵重復(fù)啟動；并且在閥門2和壓力傳感器之間增加了一個倒扣的與管道串聯(lián)的儲氣筒，主要是因為水不容易壓縮而空氣容易壓縮[14-15]。當(dāng)增壓泵停止工作后，單向閥阻止了水倒流，壓縮空氣的緩沖會使管道水壓不變，壓力傳感器信號也不變，因而增壓泵就能停止下來，這樣也避免了增壓泵反復(fù)啟動，達到了各個用水點在不用水時，增壓泵也能安全的停下來的目的。

3 水位控制系統(tǒng)

水位控制系統(tǒng)則由水位傳感器、水位開關(guān)、電磁閥、接觸器組成。水位傳感器安裝在儲水箱內(nèi)壁上，它能根據(jù)儲水箱水位的高低控制接觸器和電磁閥的工作狀態(tài)。當(dāng)水位降到設(shè)定的低限值時，控制接觸器電源斷開使增壓泵停止工作，保護增壓泵不空轉(zhuǎn)。當(dāng)水位高于設(shè)定的低限值時接觸器吸合，增壓泵開始工作。當(dāng)水位升到設(shè)定的高限值時電磁閥關(guān)閉，停止向儲水箱進水。當(dāng)儲水箱中水位低于設(shè)定的高限值時電磁閥開啟并向儲水箱進水。這樣水位傳感器根據(jù)儲水箱的水位控制進水、排水、并保證儲水箱中有充足的軟化水但又不會溢出，緩解了用水高峰期和低峰期的矛盾。儲水箱中設(shè)有水位開關(guān)，水位的高低決定著水位開關(guān)的斷開與閉合，水位的開關(guān)信號傳遞到PLC邏輯控制器，然后PLC邏輯控制器經(jīng)過運算決定是否處于報警狀態(tài)。

當(dāng)水箱水位高時，邏輯控制器PLC不報警，系統(tǒng)可以按照上面的水壓系統(tǒng)的3種狀態(tài)工作。當(dāng)水箱水位低時，邏輯控制器PLC報警，PLC向變頻器發(fā)出停止工作的指令，而變頻器又將這停止工作的指令信號傳遞給接觸器，使接觸器斷電停止工作，因而增壓泵斷電停止工作。這樣就避免了水箱無水時增壓泵空轉(zhuǎn)的現(xiàn)象發(fā)生，延長了增壓泵的使用壽命[16-17]。

4 結(jié)果與討論

通過對這套水路電路系統(tǒng)的改進之后，明顯解決了我院消毒供應(yīng)中心的用水問題，該系統(tǒng)采用變頻技術(shù)來控制供水恒壓，并且供水壓力和儲水箱液位能自動控制，實現(xiàn)了全天候無人值守并能自動供水。該系統(tǒng)具有水壓恒定、性能可靠等優(yōu)點，避免了用水量大時，水壓不穩(wěn)而導(dǎo)致的消毒鍋報警從而影響臨床工作；也避免了各用水點用水量小而開關(guān)關(guān)閉時，增壓泵繼續(xù)工作的現(xiàn)象，以免損壞增壓泵；同時也防止了因各用水點關(guān)閉后，增壓泵不停機導(dǎo)致管道漲破的現(xiàn)象發(fā)生；同時也避免了因水處理機產(chǎn)水量小而用水量大時，儲水箱內(nèi)無水，增壓泵空轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，延長了增壓泵的使用壽命。

這套水壓控制和水位控制的系統(tǒng)解決了我院消毒供應(yīng)中心的用水問題，滿足了臨床日常工作需要，更好地服務(wù)于臨床，保證了臨床工作的正常運轉(zhuǎn)。自從改裝到現(xiàn)在已經(jīng)3年了，從沒出現(xiàn)任何故障[18-19]。它既滿足了工作的需要，節(jié)約了能源，又降低了人員的勞動強度，節(jié)約了人力物力；既解決了工作當(dāng)中的實際問題，又延長了設(shè)備的使用壽命，并且操作方便，運行可靠。因此我們在平時生活中只要注意多觀察，多積累經(jīng)驗，遇到困難時，結(jié)合自己學(xué)到的知識多動腦筋思考一下，都會找到解決問題的方法。

[1] 趙作寧,薛小紅.血液透析用水-水處理系統(tǒng)的監(jiān)測[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2009,24(5):98-99.

[2] 賀佳彥.血透用水處理系統(tǒng)的原理及使用標(biāo)準(zhǔn)[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2009,24(9):26-28.

[3] 馬驍,王東巖.透析用水處理系統(tǒng)的組成和日常維護[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2008,23(12):36-38．

[4] 余華良.水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理及對血透用水質(zhì)量的影響[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2008,23(10):57-59.

[5] 李金麗.電廠水處理設(shè)備設(shè)施腐蝕問題及處理辦法[J].引文版:工程技術(shù),2015(10):134.

[6] 田忠勇.血液凈化用水處理系統(tǒng)的原理及維護[J].醫(yī)療裝備,2009,22(9):79.

[7] 張永壽,劉乃智.基于PLC和觸摸屏的數(shù)字閉環(huán)流量控制水處理系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用[J].中國醫(yī)學(xué)裝備,2009,6(11):12-14.

[8] 郝戰(zhàn)存.可編程控制器發(fā)展綜述[J].河北工業(yè)科技,2004, 21(2):53-56.

[9] 徐勇.基于PLC的醫(yī)用中心負(fù)壓控制系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2015,30(9):101-103.

[10] 孫延嶺,趙雪飛,張紅芳,等.基于ARM嵌入式系統(tǒng)的微型智能可編程控制器[J].電力系統(tǒng)自動化,2010,34(10):101-104.

[11] 徐海,施利春.變頻器原理及應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社, 2010.

[12] 許永會,張青娥.水處理設(shè)備的改進、維護及維修心得[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2006,27(5):83.

[13] 蘇紅森,劉鵬,雷勛祖.血液透析用水處理系統(tǒng)的維護和保養(yǎng)[J].現(xiàn)代醫(yī)院,2014,14(5):133-134.

[14] 王鑫衛(wèi).淺談如何提高醫(yī)療器械的維修效率[J].醫(yī)療裝備,2011, 24(6):65-66.

[15] 麻益鵬.關(guān)于血透水處理機的維護保養(yǎng)和修理[J].設(shè)備維修,2009,24(6):110-111.

[16] 何金圣,汪昊,蔣麗麗.血液透析用水處理系統(tǒng)的質(zhì)量管理[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2012,27(8):130-131.

[17] 何流,李臻,朱家誠,等.離心判讀儀的研制[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2015,30(4):32-34.

[18] 鄒冬梅,蔡穎爾.血液透析水處理系統(tǒng)的組成以及發(fā)展方向[J].臨床醫(yī)學(xué)工程,2010,17(10):117-119.

[19] 侯小陽.水處理系統(tǒng)的工作原理與日常維護[J].醫(yī)療裝備, 2013,26(3):92-93.

本文編輯 袁雋玲

Improving Method for Water Supply Device of Disinfection Supply Center

LIU Li-quan, XIAO Qiao-ling, FENG Liu-cheng

Department of Maintenance, People’s Hospital of Macheng City, Macheng Hubei 438300, China

Objective To solve the problem that the water pressure of the central sterile supply center in our hospital was non-constant, small or even out of water supply, the present study aimed to improve the disinfection supply center water device so that the central high-pressure disinfection pot could work stability, and ensured the needs of clinical departments and served clinical well. Methods The target current switch, water level switch and pressure sensor of the water supply device separately transmit their respective signals to their own programmable logic controller (PLC). The automatic frequency conversion control was realized by PLC to achieve a constant water pressure in the whole line based on transferring the frequency converter and booster pump by automatic operation. Results After the improvement of the water circuit system of the central sterile supply center had been conducted, the water pressure ratio of each water-using station was constant, and the high-pressure water pressure could work normally, the water supply pressure and the water level could automatically control, which had realized all-weather unattended automatic water supply. Conclus ion The improved water device can not only meet the needs of working water, but also improve the service life of the equipment. Meanwhile, it can also save energy, save manpower and facilitate clinical work.

pulse vacuum sterilizing pot; improved device; PLC controller; frequency converter; booster pump

R197.39

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2017.05.029

1674-1633(2017)05-0111-03

2016-05-03

2016-05-24

作者郵箱：54642525@qq.com