Kvėpavimo takų pasipriešinimas. Plaučių pasipriešinimas. Oro srautas. Laminarinis srautas. Turbulentinis srautas. Laminarinis oro srautas Skaičiavimai ir faktai

Kai skystis teka uždaru kanalu, pvz., vamzdžiu arba tarp dviejų plokščių plokščių, priklausomai nuo skysčio greičio ir klampumo gali atsirasti bet kuris iš dviejų srauto tipų: laminarinis srautas arba turbulentinis srautas. Laminarinis srautas paprastai vyksta esant mažesniam greičiui, žemiau slenksčio, kai jis tampa turbulentinis. Turbulentinis srautas yra mažiau tvarkingas srauto režimas, kuriam būdingi sūkuriai arba nedideli skystų dalelių paketai, dėl kurių susimaišo šoninis. Nemoksliškai kalbant, laminarinis srautas yra sklandžiai, o turbulentinis srautas yra grubus .

Ryšys su Reinoldso skaičiumi

Skystyje kanale vykstančio srauto tipas yra svarbus skysčių dinamikos problemoms spręsti, o tada jį veikia šilumos ir masės perdavimas skysčių sistemose. Bedimensinis Reinoldso skaičius yra svarbus parametras lygtyse, kurios apibūdina, ar visiškai išsivysčiusios srauto sąlygos lemia laminarinį ar turbulentinį srautą. Reinoldso skaičius yra inercinės jėgos ir skysčio šlyties jėgos santykis: kaip greitai skystis juda, palyginti su jo klampumu, nepriklausomai nuo skysčio sistemos masto. Laminarinis srautas dažniausiai atsiranda, kai skystis juda lėtai arba skystis yra labai klampus. Padidinus Reinoldso skaičių, pavyzdžiui, padidinus skysčio srautą, srautas pereis iš laminarinio į turbulentinį srautą tam tikrame laminarinio-turbulento pereinamojo intervalo Reinoldso skaičių diapazone, priklausomai nuo nedidelio skysčio sutrikimo lygio arba srauto sistemos trūkumai. Jei Reinoldso skaičius yra labai mažas, daug mažesnis už 1, tada skystis turės Stokso arba šliaužiančią tekėjimą, kai klampioje skysčio jėgoje dominuoja inercijos jėgos.

Konkretus Reinoldso skaičiaus apskaičiavimas ir vertė, kurioje atsiranda laminarinis srautas, priklausys nuo srauto sistemos geometrijos ir srauto struktūros. Bendras srauto vamzdžiu pavyzdys, kur Reinoldso skaičius pateikiamas pagal

Tokiose sistemose laminarinis srautas atsiranda, kai Reinoldso skaičius yra mažesnis už kritinę reikšmę, maždaug 2040, nors perėjimo diapazonas paprastai yra nuo 1800 iki 2100.

Hidraulinėms sistemoms, atsirandančioms ant išorinių paviršių, pvz., srautų aplink skystyje pakibusius objektus, srauto aplink objektą tipui numatyti gali būti naudojami kiti Reinoldso skaičių apibrėžimai. Dalelių Reynoldso skaičius Re p bus naudojamas, pavyzdžiui, skystame skystyje suspenduotoms dalelėms. Kaip ir srauto vamzdžiuose atveju, laminarinis srautas paprastai vyksta esant mažesniam Reinoldso skaičiui, o turbulentinis srautas ir susiję reiškiniai, tokie kaip sūkuriai, atsiranda esant didesniam Reinoldso skaičiui.

Pavyzdžiai

Dažnas laminarinio srauto taikymas yra sklandus klampaus skysčio tekėjimas per vamzdelį ar vamzdelį. Šiuo atveju srauto greitis pasikeičia nuo nulio ant didžiausio sienelių išilgai indo skerspjūvio centro. Laminarinio srauto srauto profilį vamzdyje galima apskaičiuoti srautą padalijus į plonus cilindrinius elementus ir juos pritaikant klampią jėgą.

Kitas pavyzdys būtų oro srautas virš lėktuvo sparno. Ribinis sluoksnis yra labai plonas oro sluoksnis, esantis ant sparno (ir visų kitų orlaivio paviršių). Kadangi oras turi klampumą, šis oro sluoksnis linkęs prilipti prie sparno. Sparnui judant į priekį oru, ribinis sluoksnis pirmiausia sklandžiai teka per supaprastintą aerodinaminio profilio formą. Čia srautas yra laminarinis, o ribinis sluoksnis yra laminarinis sluoksnis. Prandtlis laminarinio ribinio sluoksnio koncepciją pritaikė aerodinaminiams paviršiams 1904 m.

laminarinio srauto barjerai

Laminarinis oro srautas naudojamas atskirti oro kiekius arba užkirsti kelią oro teršalų patekimui į zoną. Laminariniai gaubtai naudojami siekiant pašalinti užterštumą dėl jautrių mokslo, elektronikos ir medicinos procesų. Oro užuolaidos dažnai naudojamos komercinėse patalpose, kad šildomas arba vėsinamas oras galėtų tekėti pro duris. Laminarinio srauto reaktorius (LFR) yra reaktorius, kuris naudoja laminarinį srautą cheminėms reakcijoms ir proceso mechanizmams tirti.

Siekiant sumažinti taršą aukštos klasės švariose patalpose, naudojamos specialios vėdinimo sistemos, kuriose oro srautas juda iš viršaus į apačią be turbulencijos, t.y. laminarinis. Esant laminariniam oro srautui, nešvarumų dalelės nuo žmonių ir įrangos nėra išsibarstę po visą patalpą, o surenkamos srautu šalia grindų.

Konstrukcijos

Apskritai švariose patalpose yra šie pagrindiniai elementai:

atitveriančios sienų konstrukcijos (karkasas, žaliuzės ir įstiklintos sienų plokštės, durys, langai);

sandarios skydinės ir kasetinės lubos su įmontuotomis rastrinėmis lempomis;

Antistatinės grindys;

Švarios zonos grindų danga„Clean-Zone“ tiekiamas standartiniais ritiniais, kurie profesionaliai montuojami kaip nuo sienos iki sienos dengiančios grindys, sukuriančios nuolatinį ir neišvengiamą nešvarumų spąstą.

oro paruošimo sistema (tiekimo, šalinimo ir recirkuliacinės vėdinimo agregatai, oro paėmimo įrenginiai, oro skirstytuvai su galutiniais filtrais, oro valdymo įrenginiai, jutiklių įranga ir automatikos elementai ir kt.);

švarių patalpų inžinerinių sistemų valdymo sistema;

oro šliužai;

perkėlimo langai;

filtrų ir ventiliatorių moduliai švarioms zonoms sukurti švariose patalpose.

Elektronikos pramonė yra viena didžiausių švarių patalpų vartotojų pasaulyje. Šios pramonės švaros lygio reikalavimai yra patys griežčiausi. Šių reikalavimų nuolatinio augimo tendencija paskatino kokybiškai naujus švarios aplinkos kūrimo būdus. Šių požiūrių esmė – sukurti izoliuojančias technologijas, t.y. fiziškai atskiriant tam tikrą švaraus oro kiekį nuo aplinkos. Šis atskyrimas, dažniausiai hermetiškai uždarytas, pašalino vieno iš intensyviausių taršos šaltinių – žmogaus – įtaką. Izoliacinių technologijų naudojimas reiškia, kad plačiai diegiama automatizacija ir robotizacija. Švarių patalpų naudojimas mikroelektronikoje turi savo ypatybes: iškyla oro aplinkos švaros reikalavimai aerozolio dalelėms. Didesni reikalavimai taip pat keliami švarios patalpos įžeminimo sistemai, ypač siekiant užtikrinti, kad nebūtų statinės elektros. Mikroelektronika reikalauja sukurti aukščiausios švaros klasių švarias patalpas, įrengiant perforuotas paaukštintas grindis oro srauto linijoms pagerinti, t.y. didinant srauto vienakryptiškumą.

Švarios gamybos patalpos turi sudaryti sąlygas maksimaliai gamybos švarai; užtikrinti vidinio tūrio izoliaciją; įėjimas į švarias patalpas per specialų prieškambarį (vartus).

Slėgis švarioje patalpoje turi būti didesnis nei atmosferos slėgis, o tai padeda išstumti iš jos dulkes. Oro šliuzoje personalo drabužiai pučiami, kad būtų pašalintos dulkių dalelės.

Švariose patalpose susidaro laminariniai oro srautai, o turbulenciniai srautai, kuriuos sukuria besisukančios ir judančios įrangos dalys, yra nepriimtini. Būtina užtikrinti, kad nebūtų šildomų dalykų, kurie prisideda prie konvekcinių srovių susidarymo.

Paprastai naudojamos grotelių grindys ir grotelių lubos.

Švariose patalpose yra minimalus įrangos kiekis

Kadangi švarių patalpų gamyba yra labai brangi, naudojamos vietinės dulkių šalinimo zonos.

Vienas iš efektyvių būdų sumažinti išlaidas kuriant švarių patalpų kompleksus yrašvarios patalpos zonavimas į vietines zonas, kurios gali skirtis viena nuo kitos tiek oro švarumo klase, tiek funkcine paskirtimi (tik gaminio apsauga, arba ir gaminio, ir aplinkos apsauga).

Taigi žemos švaros klasės švarios patalpos viduje virš kritinių technologinio proceso sričių gali būti sukurtos švarios zonos, kurių švarumo klasė aukštesnė nei patalpos, kurioje jos yra.

Pagrindinis švarių zonų tikslas:

nurodytų oro parametrų palaikymas vietinėje darbo erdvėje;

gaminio apsauga nuo aplinkos poveikio.

Pagal apibrėžimą, pateiktą GOST R ISO 14644-1-2000, švari zona yra apibrėžta erdvė, kurioje kontroliuojama, sukonstruota ir eksploatuojama ore esančių dalelių koncentracija, siekiant kuo labiau sumažinti dalelių patekimą, išsiskyrimą ir susilaikymą zonoje, ir leidžianti prireikus kontroliuoti kitus parametrus, pvz., temperatūrą, drėgmę ir slėgį.

Švarios zonos gali būti statomos struktūriškai kaip visos švarios patalpos vėdinimo sistemos dalis arba kaip atskiri gaminiai.

Pirmasis metodas taikomas, kai švarių zonų vieta yra nustatyta švarios patalpos kūrimo projektavimo etape ir negali būti keičiama visą jos veikimo laikotarpį, taip pat kai reikia tiekti orą į švarios zonos darbo vieta.

Antrasis metodas apima galimybę pakeisti švarių zonų vietą, o tai suteikia daugiau galimybių keisti technologinį procesą ir atnaujinti įrangą. Šiuo atveju švarios zonos, sukurtos kaip nepriklausomi gaminiai, gali būti pritvirtintos prie švarios patalpos galios struktūrų arba būti mobilūs autonominiai gaminiai, kuriuos galima perkelti švarioje patalpoje.

Dažniausiai naudojamos švarios gamybos sąlygos su minimaliu personalu, naudojant pusiau automatines mašinas. Dažnai naudojami vietiniai įrenginiai. Neseniai imta naudoti klasterių įrenginius.

Specifikacijos:

1 Didžiausias slėgis švarioje, tuščioje ir degazuotoje kameroje, Pa 1,33x10-3

2 Slėgio atkūrimo laikas 1,33x10-3 Pa, min 30

3 Darbinės kameros matmenys, mm Skersmuo Aukštis 900 1000

4 Plazmos greitintuvų su metaliniais katodais (SPU-M) su plazmos srauto atskyrimu skaičius, vnt

5 Impulsinių plazmos greitintuvų su grafito katodais (IPU-S) su plazmos srauto atskyrimu skaičius, vnt

6 Išplėstinių jonų šaltinių, skirtų valymui ir pagalbai, skaičius (RIF tipas), 1 vnt

7 Pagrindų šildymas, 0С 250

8 Technologinė įranga: Vienvietis planetinis komplektas, vnt. Dvigubas planetinis, vnt

9 Proceso dujų įpurškimo sistema

10 Procesų valdymo ir valdymo sistema

11 Didelio vakuumo siurbimas: du lygiagrečiai NVDM-400 veikiantys difuziniai siurbliai, kurių kiekvieno našumas yra 7000 l/s

12 Forvakuuminis siurbimas: AVR-150 forevakuuminis įrenginys, kurio našumas 150 l/s

13 Maksimali vakuuminio įrenginio suvartojama elektros galia, kW, ne daugiau kaip 50

14 Vakuuminio įrenginio užimamas plotas, m2 25

Apibūdinimas:

Operacinės yra viena iš svarbiausių ligoninės pastato struktūros grandžių, atsižvelgiant į chirurginio proceso svarbą, taip pat sudarant specialias mikroklimato sąlygas, būtinas sėkmingam jo įgyvendinimui ir užbaigimui. Čia bakterijų dalelių išsiskyrimo šaltinis daugiausia yra medicinos personalas, kuris judėdamas patalpoje sugeba generuoti daleles ir išskirti mikroorganizmus.

Ligoninės operacinės
Oro srauto valdymas

Per pastaruosius dešimtmečius mūsų šalyje ir užsienyje padaugėjo infekcijų sukeltų pūlingų-uždegiminių ligų, kurios pagal Pasaulio sveikatos organizacijos (PSO) apibrėžimą dažniausiai vadinamos hospitalinėmis infekcijomis (HAI). Nagrinėjant ligoninių infekcijų sukeltas ligas matyti, kad jų dažnis ir trukmė tiesiogiai priklauso nuo oro aplinkos būklės ligoninės patalpose. Norint užtikrinti reikiamus mikroklimato parametrus operacinėse (ir pramoninėse švariose patalpose), naudojami vienkrypčiai srauto oro skirstytuvai. Oro aplinkos stebėjimo ir oro srautų judėjimo analizės rezultatai parodė, kad tokių skirstytuvų veikimas užtikrina reikiamus mikroklimato parametrus, tačiau dažnai pablogina bakteriologinį oro grynumą. Norint apsaugoti kritinę zoną, būtina, kad iš prietaiso išeinantis oro srautas išliktų tiesus ir neprarastų savo ribų formos, tai yra, srautas neturėtų plėstis ar susitraukti virš saugomos zonos, kurioje atliekama chirurginė intervencija.

Operacinės yra viena iš svarbiausių ligoninės pastato struktūros grandžių, atsižvelgiant į chirurginio proceso svarbą, taip pat sudarant specialias mikroklimato sąlygas, būtinas sėkmingam jo įgyvendinimui ir užbaigimui. Čia bakterijų dalelių išsiskyrimo šaltinis daugiausia yra medicinos personalas, kuris judėdamas patalpoje sugeba generuoti daleles ir išskirti mikroorganizmus. Į patalpų orą patenkančių dalelių intensyvumas priklauso nuo žmonių mobilumo laipsnio, temperatūros ir oro greičio patalpoje. Hospitalinės infekcijos po operacinę linkusios judėti oro srovėmis, todėl visada yra pavojus, kad jos prasiskverbs į neapsaugotą operuojamo paciento žaizdos ertmę. Iš stebėjimų akivaizdu, kad netinkamai organizuotas vėdinimo sistemų darbas lemia intensyvų infekcijos kaupimąsi iki leistinų normų.

Jau kelis dešimtmečius įvairių šalių specialistai kuria sisteminius sprendimus oro sąlygoms operacinėse užtikrinti. Į patalpą tiekiamas oro srautas turi ne tik pasisavinti įvairias kenksmingas medžiagas (šilumą, drėgmę, kvapus, kenksmingas medžiagas) ir palaikyti reikiamus mikroklimato parametrus, bet ir užtikrinti griežtai nustatytų zonų apsaugą nuo infekcijų patekimo į jas, tai yra būtinas. patalpų oro švara. Vieta, kurioje atliekamos invazinės intervencijos (siskverbimas į žmogaus kūną), gali būti vadinama veikimo zona arba „kritine“. Standartas tokią zoną apibrėžia kaip „veikiančią sanitarinę apsaugos zoną“ ir reiškia erdvę, kurioje yra operacinis stalas, pagalbiniai instrumentų ir medžiagų stalai, įranga, taip pat medicinos personalas steriliais drabužiais. Yra sąvoka „technologinė šerdis“, kuri reiškia sritį, kurioje gamybos procesai atliekami steriliomis sąlygomis, o tai savo prasme gali būti koreliuojama su veiklos sritimi.

Siekiant užkirsti kelią bakterijų teršalų prasiskverbimui į svarbiausias sritis, atrankos metodai buvo plačiai naudojami naudojant išstumiamą oro srautą. Buvo sukurti įvairių konstrukcijų laminarinio oro srauto oro skirstytuvai, o terminas „laminar“ vėliau pakeistas į „vienkryptį“ srautą. Šiuo metu oro paskirstymo įtaisams švariose patalpose galima rasti įvairiausių pavadinimų, tokių kaip „laminaras“, „laminarinės lubos“, „operacinės lubos“, „švaraus oro operacinė sistema“ ir kt., kas nekeičia jų esmės. Oro skirstytuvas yra įmontuotas į lubų konstrukciją virš patalpos apsaugos zonos ir gali būti įvairaus dydžio, priklausomai nuo oro srauto. Rekomenduojamas optimalus tokių lubų plotas turi būti ne mažesnis kaip 9 m2, kad darbo zona būtų visiškai padengta stalais, įranga ir personalu. Išstumiantis oro srautas mažu greičiu teka iš viršaus į apačią, tarsi uždanga, nutraukdama tiek chirurginės intervencijos zonos aseptinį lauką, tiek sterilios medžiagos pernešimo iš aplinkos zoną. Oras iš apatinės ir viršutinės patalpos zonų pašalinamas vienu metu. Lubų konstrukcijoje įmontuoti HEPA filtrai (pagal H klasę), pro kuriuos praeina tiekiamas oras. Filtrai sulaiko gyvas daleles, bet nedezinfekuoja.

Šiuo metu visame pasaulyje didelis dėmesys skiriamas oro dezinfekcijos klausimams ligoninėse ir kitose įstaigose, kuriose yra bakterinės taršos šaltinių. Dokumentuose buvo išsakyti reikalavimai dėl būtinybės dezinfekuoti operacinės orą, kurio dalelių inaktyvavimo efektyvumas ne mažesnis kaip 95%, taip pat ortakiai ir klimato sistemos įranga. Chirurginio personalo išskiriamos bakterijų dalelės nuolat patenka į patalpos orą ir jame kaupiasi. Norint užtikrinti, kad dalelių koncentracija patalpų ore nepasiektų didžiausių leistinų dydžių, būtina oro kontrolė. Toks stebėjimas turi būti atliekamas sumontavus klimato kontrolės sistemas, prižiūrint ar suremontavus, tai yra švarios patalpos darbo režimu.

Vienakrypčio srauto oro skirstytuvų su įmontuotais lubų tipo itin smulkiais filtrais naudojimas operacinėse tapo įprastas tarp dizainerių. Didelio tūrio oro srautai mažu greičiu leidžiasi į patalpą, pašalindami saugomą zoną nuo aplinkos. Tačiau daugelis specialistų nežino, kad šių sprendimų nepakanka norint palaikyti tinkamą oro dezinfekcijos lygį chirurginių procedūrų metu.

Faktas yra tas, kad yra gana daug oro paskirstymo įrenginių konstrukcijų, kurių kiekvienas turi savo taikymo sritį. Operacinės švarios patalpos savo „švarumo“ klasėje skirstomos į klases pagal švaros laipsnį, atsižvelgiant į jų paskirtį. Pavyzdžiui, bendrosios chirurginės operacinės, širdies chirurgijos ar ortopedinės operacinės ir kt. Kiekvienas konkretus atvejis turi savo reikalavimus švarai užtikrinti.

Pirmieji oro skirstytuvų naudojimo švariose patalpose pavyzdžiai pasirodė šeštojo dešimtmečio viduryje. Nuo tada tapo tradiciniu orą švariose gamybos patalpose paskirstyti per perforuotas lubas, kai reikia mažos dalelių ar mikroorganizmų koncentracijos. Oro srautas juda per visą patalpos tūrį viena kryptimi vienodu greičiu, dažniausiai 0,3–0,5 m/s. Oras tiekiamas per didelio efektyvumo oro filtrų banką, esantį švarios patalpos lubose. Oro tiekimas organizuojamas oro stūmoklio, judančio žemyn per visą patalpą, principu, pašalinant teršalus. Oro pašalinimas vyksta per grindis. Šio tipo oro judėjimas padeda pašalinti aerozolinius teršalus, kurių šaltiniai yra personalas ir procesai. Toks vėdinimo išdėstymas skirtas užtikrinti švarų orą patalpoje, tačiau reikalauja didelių oro srautų, todėl yra neekonomiškas. 1000 klasės arba ISO 6 klasės (ISO klasifikacija) švariose patalpose oro mainų greitis gali svyruoti nuo 70 iki 160 kartų per valandą.

Vėliau atsirado racionalesni moduliniai įtaisai, kurių dydžiai ir mažos sąnaudos leido pasirinkti oro tiekimo įrenginį pagal saugomos zonos dydį ir reikiamus patalpos oro mainų greičius, priklausomai nuo paskirties paskirties. kambarys.

Laminarinių oro skirstytuvų veikimo analizė

Laminariniai srauto įrenginiai naudojami švariose gamybos patalpose ir skirti dideliems oro kiekiams paskirstyti, numatant specialiai suprojektuotas lubas, grindų gaubtus ir patalpos slėgio reguliavimą. Esant tokioms sąlygoms, laminarinių srauto skirstytuvų veikimas užtikrina reikiamą vienakryptį srautą lygiagrečiomis srauto linijomis. Didelis oro mainų greitis padeda palaikyti tiekiamo oro srauto sąlygas, artimas izoterminėms. Lubos, skirtos oro paskirstymui su dideliais oro mainais, dėl didelio ploto užtikrina mažą pradinį oro srauto greitį. Grindų lygyje esančių išmetimo įrenginių veikimas ir oro slėgio valdymas patalpoje sumažina recirkuliacijos srauto zonų dydį, nesunkiai įgyvendinamas principas „vienas praėjimas ir vienas išėjimas“. Sustingusios dalelės prispaudžiamos prie grindų ir pašalinamos, todėl yra maža rizika, kad jos bus recirkuliuojamos.

Tačiau kai tokie oro skirstytuvai veikia operacinėje, situacija gerokai pasikeičia. Norint išlaikyti priimtiną bakteriologinio oro grynumo lygį operacinėse, apskaičiuotos oro apykaitos vertės paprastai yra vidutiniškai 25 kartus per valandą ar net mažiau, tai yra, jos nėra palyginamos su pramoninių patalpų vertėmis. Norint išlaikyti stabilų oro srautą tarp operacinės ir gretimų patalpų, joje dažniausiai palaikomas perteklinis slėgis. Oras pašalinamas per išmetimo įrenginius, simetriškai sumontuotus apatinės patalpos zonos sienose. Mažesniems oro kiekiams paskirstyti paprastai naudojami mažo ploto laminarinio srauto įtaisai, kurie montuojami tik virš kritinės patalpos zonos salelės pavidalu patalpos viduryje, o ne naudojant visas lubas.

Stebėjimai rodo, kad tokie laminariniai įrenginiai ne visada užtikrins vienakryptį srautą. Kadangi beveik visada yra skirtumas tarp tiekiamo srauto ir aplinkos oro temperatūros (5-7 °C), vėsesnis oras, išeinantis iš tiekimo įrenginio, nusileidžia daug greičiau nei izoterminis vienakryptis srautas. Tai dažnas reiškinys viešuosiuose pastatuose naudojamiems lubiniams difuzoriams. Yra klaidinga nuomonė, kad laminuotos grindys užtikrina stabilų, vienakryptį oro srautą, nepaisant vietos ar panaudojimo būdo. Tiesą sakant, realiomis sąlygomis žemos temperatūros vertikalaus laminarinio srauto greitis artėjant prie grindų padidės. Kuo didesnis tiekiamo oro tūris ir žemesnė jo temperatūra, palyginti su kambario oru, tuo didesnis jo srauto pagreitis. Lentelėje parodyta, kad naudojant laminarinę sistemą, kurios plotas yra 3 m 2 su temperatūros skirtumu 9 ° C, oro greitis padidėja tris kartus jau 1,8 m atstumu nuo tako pradžios. Oro greitis tiekimo įrenginio išleidimo angoje yra 0,15 m/s, o operacinio stalo lygyje siekia 0,46 m/s. Ši vertė viršija priimtiną lygį. Daugeliu tyrimų jau seniai įrodyta, kad esant dideliam srauto srautui, neįmanoma išlaikyti jo „vienakryptiškumo“. Oro valdymo operacinėse analizė, kurią ypač atliko Salvati (1982) ir Lewis (Lewis, 1993), parodė, kad kai kuriais atvejais naudojant laminarinio srauto įrenginius su dideliu oro greičiu, padidėja oro srauto lygis. oro užteršimas chirurginio pjūvio srityje, dėl kurio kyla infekcijos rizika.

Srautui judant pradiniame taške oro srauto linijos bus lygiagrečios, tada srauto ribos keisis, siaurės link grindų, ir jis nebegalės apsaugoti laminarinio srauto matmenų nulemto ploto. vienetas. Kai oro greitis yra 0,46 m/s, srautas gaudys mažai judantį orą iš patalpos. Kadangi patalpoje nuolat išsiskiria bakterijų dalelės, užkrėstos dalelės susimaišys į oro srautą, ateinantį iš tiekimo bloko, nes patalpoje nuolat veikia jų išsiskyrimo šaltiniai. Tai palengvina oro recirkuliacija, atsirandanti dėl suslėgto oro patalpoje. Norint išlaikyti švarą operacinėse, pagal standartus, būtina užtikrinti oro disbalansą dėl įtekėjimo virš išmetimo 10%. Oro perteklius persikelia į gretimas mažiau švarias patalpas. Šiuolaikinėmis sąlygomis operacinėse dažnai naudojamos hermetiškos stumdomos durys, kurios niekur necirkuliuoja ir patenka atgal į tiekimo bloką, kad būtų galima toliau valyti filtruose ir tiekti patalpą; . Cirkuliuojantis oras surenka visas užterštos daleles iš patalpoje esančio oro ir, judėdamas šalia tiekimo srauto, gali jį užteršti. Dėl srauto ribų pažeidimo į ją susimaišo oras iš aplinkinės erdvės ir patogeninės dalelės prasiskverbia į sterilią zoną, kuri laikoma apsaugota.

Didelis mobilumas skatina intensyvų negyvų odos dalelių atsiskyrimą nuo neapsaugotų medicinos personalo odos vietų ir patekimą tiesiai į chirurginį pjūvį. Kita vertus, pažymėtina, kad infekcinių ligų vystymąsi pooperaciniu laikotarpiu lemia paciento hipoterminė būklė, kuri sustiprėja veikiant padidėjusio mobilumo šalto oro srautams.

Taigi laminarinio srauto oro difuzorius, tradiciškai naudojamas ir efektyvus švarioje patalpoje, gali pakenkti operacijai įprastoje operacinėje.

Šis pokalbis galioja laminarinio srauto įrenginiams, kurių vidutinis plotas yra apie 3 m 2 – optimalus darbo zonos apsaugai. Pagal amerikietiškus reikalavimus, laminarinių plokščių išėjimo angoje oro srauto greitis neturi viršyti 0,15 m/s, tai yra, iš 1 pėdų 2 (0,09 m 2) plokščių ploto į patalpą turi tekėti 14 l/s oro. Mūsų atveju tai bus 466 l / s (1677,6 m 3 / h) arba maždaug 17 kartų / h. Pagal standartinę oro mainų operacinėse reikšmę turėtų būti 20 kartų per valandą, 25 kartus per valandą, taigi 17 kartų per valandą visiškai atitinka reikalavimus. Pasirodo, 20 kartų per valandą vertė atitinka 64 m 3 tūrio kambarį.

Pagal šiandienos standartus standartinės operacinės (bendrosios chirurgijos) plotas turi būti ne mažesnis kaip 36 m2. O sudėtingesnių operacijų (kardiologinių, ortopedinių ir kt.) operacinėms keliami daug aukštesni reikalavimai, dažnai tokios operacinės tūris gali viršyti 135–150 m 3 . Oro paskirstymo sistema šiems atvejams pareikalaus žymiai didesnio ploto ir oro talpos.

Organizuojant oro srautą didesnėse operacinėse, iškyla srauto laminariškumo išlaikymo nuo išėjimo plokštumos iki operacinio stalo lygio problema. Oro srauto elgsenos tyrimai buvo atlikti keliose operacinėse. Skirtingose ​​patalpose buvo sumontuotos laminarinio srauto plokštės, kurios pagal plotą buvo suskirstytos į dvi grupes: 1,5–3 m 2 ir daugiau nei 3 m 3, įrengti eksperimentiniai oro kondicionavimo įrenginiai, kurie leido keisti tiekiamo oro temperatūrą. Pakartotiniai įeinančio oro srauto matavimai buvo atliekami esant įvairiems srautams ir temperatūros pokyčiams, kurių rezultatus galima matyti lentelėje.

Kambario švaros kriterijai

Teisingi sprendimai dėl oro paskirstymo operacinėse organizavimo: racionalaus tiekimo plokščių dydžio parinkimas, standartinio tiekiamo oro srauto ir temperatūros užtikrinimas – negarantuoja absoliučios patalpos oro dezinfekcijos. Oro dezinfekcijos operacinėse problema buvo aštriai iškelta prieš daugiau nei 30 metų, kai buvo pasiūlytos įvairios antiepidemiologinės priemonės. O dabar šiuolaikinių norminių dokumentų, reglamentuojančių ligoninių projektavimą ir veiklą, reikalavimų tikslas – oro dezinfekcija, kur ŠVOK sistemos pristatomos kaip pagrindinis būdas užkirsti kelią infekcijų plitimui ir kaupimuisi.

Pavyzdžiui, standarte dezinfekcija laikoma pagrindiniu savo reikalavimų tikslu, pažymint: „tinkamai suprojektuota ŠVOK sistema sumažina virusų, bakterijų, grybelių sporų ir kitų biologinių teršalų plitimą oru“, o ŠVOK sistemos atlieka svarbų vaidmenį kontroliuojant. infekcijos ir kiti kenksmingi veiksniai. Pabrėžiamas reikalavimas operacinių oro kondicionavimo sistemoms: „oro tiekimo sistema turi būti suprojektuota taip, kad kartu su oru į sterilias vietas kuo mažiau patektų bakterijos, o likusioje operacinės dalyje būtų išlaikytas maksimalus švaros lygis“.

Tačiau norminiuose dokumentuose nėra tiesioginių reikalavimų, kaip nustatyti ir stebėti įvairių vėdinimo būdų dezinfekcijos efektyvumą, o projektuotojams dažnai tenka užsiimti paieškos veikla, kuri atima daug laiko ir atitraukia dėmesį nuo pagrindinių darbų.

Mūsų šalyje yra gana daug įvairios norminės literatūros apie ligoninių pastatų ŠVOK sistemų projektavimą, visur skamba oro dezinfekcijos reikalavimai, kuriuos dėl daugelio objektyvių priežasčių projektuotojams praktiškai sunku įgyvendinti. Tam reikia ne tik šiuolaikinės dezinfekcijos įrangos išmanymo ir teisingo jos naudojimo, bet, svarbiausia, tolesnio savalaikio patalpų oro aplinkos epidemiologinio stebėjimo, kuris leidžia susidaryti vaizdą apie ŠVOK sistemų veikimo kokybę, tačiau, deja, ne visada vykdomas. Jei švarių gamybinių patalpų švara vertinama pagal dalelių (pvz., dulkių dalelių) buvimą, tai medicinos pastatų švarių patalpų oro švaros rodiklis yra gyvos bakterijos arba kolonijas formuojančios dalelės, kurių leistini lygiai pateikti. in. Norint išlaikyti šiuos lygius, reikia reguliariai stebėti oro aplinkos mikrobiologinius rodiklius, kuriems būtina mokėti juos suskaičiuoti. Mikroorganizmų surinkimo ir skaičiavimo metodika oro grynumui įvertinti dar nepateikta jokiame norminiame dokumente. Svarbu, kad mikrobų dalelės būtų skaičiuojamos operacinėje, tai yra operacijos metu. Tačiau tam turi būti parengtas oro paskirstymo sistemos projektas ir montavimas. Dezinfekcijos lygis ar sistemos efektyvumas negali būti nustatytas prieš jai pradedant veikti operacinėje, tai galima padaryti tik esant bent kelių veikimo procesų sąlygoms. Tai kelia didelių sunkumų inžinieriams, nes tyrimai, nors ir būtini, prieštarauja ligoninės kovos su epidemija disciplinai.

Oro uždanga

Norint užtikrinti reikiamas oro sąlygas operacinėje, svarbu tinkamai organizuoti bendrą oro pritekėjimo ir pašalinimo darbą. Racionaliai išdėstant tiekimo ir išmetimo įrenginius operacinėje, galima pagerinti oro srauto pobūdį.

Operacinėse neįmanoma išnaudoti tiek viso lubų ploto oro paskirstymui, tiek grindų ploto oro šalinimui. Grindų gaubtai yra nehigieniški, nes greitai susitepa ir yra sunkiai valomi. Didelės, sudėtingos ir brangios sistemos niekada nebuvo pritaikytos mažose operacinėse. Dėl šių priežasčių racionaliausias yra laminarinių plokščių „salinis“ išdėstymas virš kritinės zonos, apatinėje sienų dalyje įrengiant išmetimo angas. Tai leidžia pigiau ir ne taip sudėtingai imituoti oro srautus, panašius į pramoninėje švarioje patalpoje. Pasiteisinęs metodas yra oro užuolaidų, veikiančių apsauginio barjero principu, naudojimas. Oro uždanga puikiai dera su tiekiamo oro srautu siauro oro „apvalkalo“ pavidalu didesniu greičiu, specialiai išdėstytu aplink lubų perimetrą. Oro uždanga nuolat veikia išmetimui ir neleidžia užteršto aplinkos oro patekti į laminarinį srautą.

Norėdami suprasti oro užuolaidos veikimą, turėtumėte įsivaizduoti operacinę su ištraukiamuoju gaubtu, išdėstytu visose keturiose patalpos pusėse. Tiekiamas oras iš „laminarinės salelės“, esančios lubų centre, tik kris žemyn, besileisdamas į sienų šonus. Šis sprendimas sumažina recirkuliacijos zonas, sustingusių zonų, kuriose kaupiasi patogeniniai mikroorganizmai, dydį, taip pat apsaugo nuo laminarinio srauto maišymosi su patalpos oru, sumažina jo pagreitį ir stabilizuoja greitį, dėl ko žemyn nukreiptas srautas uždengia (užsiblokuoja) visą sterilų plotą. Tai padeda pašalinti biologinius teršalus iš saugomos teritorijos ir izoliuoti ją nuo aplinkos.

Pav. 1 paveiksle parodyta standartinė oro užuolaidų konstrukcija su plyšiais aplink kambario perimetrą. Organizuojant išmetimą laminarinio srauto perimetru, jis išsitempia, plečiasi ir užpildo visą užuolaidos viduje esančią zoną, ko pasekoje išvengiama „susiaurėjimo“ efekto ir stabilizuojamas reikalingas laminarinio srauto greitis.

Iš pav. 3 paveiksle parodytos tikrojo (išmatuoto) greičio, atsirandančio su tinkamai suprojektuota oro užuolaida, reikšmės, kurios aiškiai parodo laminarinio srauto sąveiką su oro užuolaida, o laminarinis srautas juda tolygiai. Dėl oro užuolaidos nebereikia per visą patalpos perimetrą įrengti didelių gabaritų išmetimo sistemą, o ne įrengti tradicinį gaubtą sienose, kaip įprasta operacinėse. Oro uždanga apsaugo sritį aplink chirurginį personalą ir stalą, neleidžiant užterštoms dalelėms grįžti į pirminį oro srautą.

Suprojektavus oro užuolaidą, kyla klausimas, kokį dezinfekcijos lygį galima pasiekti ją eksploatuojant. Prastai suprojektuota oro uždanga nebus efektyvesnė už tradicinę laminarinio srauto sistemą. Projektavimo klaida gali būti didelis oro greitis, nes tokia uždanga laminarinį srautą „ištrauks“ per greitai, tai yra dar nepasiekus darbo grindų. Srauto elgsena gali būti nekontroliuojama ir gali kilti pavojus, kad užterštos dalelės nutekės į darbo zoną iš grindų lygio. Taip pat oro užuolaida su mažu siurbimo greičiu negali veiksmingai blokuoti laminarinio srauto ir gali būti įtraukta į ją. Tokiu atveju patalpos oro sąlygos bus tokios pat kaip ir naudojant tik laminarinį oro tiekimo įrenginį. Projektuojant svarbu teisingai nustatyti greičio diapazoną ir pasirinkti tinkamą sistemą. Tai tiesiogiai veikia dezinfekavimo charakteristikų skaičiavimą.

Nepaisant akivaizdžių oro užuolaidų pranašumų, jų nereikėtų naudoti aklai. Operacijos metu oro užuolaidų sukuriamas sterilus oro srautas ne visada reikalingas. Dėl būtinybės užtikrinti oro dezinfekcijos lygį reikėtų spręsti kartu su technologais, kurių vaidmuo šiuo atveju turėtų būti chirurgai, dalyvaujantys konkrečiose operacijose.

Išvada

Vertikalus laminarinis srautas gali veikti nenuspėjamai, priklausomai nuo jo veikimo sąlygų. Laminarinės srauto plokštės, naudojamos švariose gamybos vietose, paprastai negali užtikrinti reikiamo dezinfekcijos lygio operacinėse. Oro užuolaidų sistemos padeda koreguoti vertikalių laminarinių srautų judėjimo modelį. Oro užuolaidos yra optimalus oro aplinkos bakteriologinės kontrolės operacinėse problemos sprendimas, ypač ilgų chirurginių operacijų metu ir pacientams, kurių imuninė sistema nusilpusi, kuriems oru plintančios infekcijos kelia ypatingą pavojų.

Straipsnį parengė A. P. Borisoglebskaja, naudodama medžiagą iš žurnalo ASHRAE.

Priklausomai nuo vėdinimo būdo, patalpa paprastai vadinama:

a) turbulentiškai vėdinamos arba patalpos sune vienakryptis oro srautas;

b) patalpos su laminariniu arba vienkrypčiu oro srautu.

Pastaba. Profesiniame žodyne dominuoja terminai

"turbulentinis oro srautas“, „laminarinis oro srautas“.

Vairavimo režimai Aš esu oras

Yra du vairavimo režimai oras: laminarinis? ir neramus?. Laminaras? Režimui būdingas tvarkingas oro dalelių judėjimas lygiagrečiomis trajektorijomis. Maišymas sraute vyksta dėl molekulių įsiskverbimo. Turbulentiniame režime oro dalelių judėjimas yra chaotiškas, maišymąsi sukelia atskirų oro tūrių įsiskverbimas, todėl vyksta daug intensyviau nei laminariniame režime.

Esant stacionariam laminariniam judėjimui, oro srauto greitis taške yra pastovus pagal dydį ir kryptį; turbulentinio judėjimo metu jo dydis ir kryptis kinta laike.

Turbulencija yra išorinių (perneštų į srautą) arba vidinių (susikeliančių sraute) trikdžių pasekmė.?. Turbulencija vėdinimo srautai dažniausiai būna vidinės kilmės. Jo priežastis yra sūkurių susidarymas, kai srautas teka aplink nelygumus?sienos ir daiktai.

Pamatų kriterijus? Turbulentinis režimas yra Rhea skaičius?Noldai:

R e = uD / h

Kur Ir - vidutinis oro greitis patalpose;

D - hidrauliškai? kambario skersmuo;

D= 4S/P

S - skerspjūvio plotas patalpas;

R - skersinio perimetras kambario sekcijos;

v- kinematinė?oro klampos koeficientas.

Rėjos numeris? Nolds, virš kurių atramos turbulentinis judėjimas?aišku, vadinamas kritiniu. Dėl patalpose jis lygus 1000-1500, lygių vamzdžių - 2300. V patalpose oro judėjimas dažniausiai yra audringas; kai filtruojamas(švariose patalpose)galimas kaip laminarinis?, ir neramus? režimu.

Laminariniai srauto įrenginiai naudojami švariose gamybos patalpose ir skirti dideliems oro kiekiams paskirstyti, numatant specialiai suprojektuotas lubas, grindų gaubtus ir patalpos slėgio reguliavimą. Esant tokioms sąlygoms, laminarinių srauto skirstytuvų veikimas užtikrina reikiamą vienakryptį srautą lygiagrečiomis srauto linijomis. Didelis oro mainų greitis padeda palaikyti tiekiamo oro srauto sąlygas, artimas izoterminiam. Lubos, skirtos oro paskirstymui su dideliais oro mainais, dėl didelio ploto užtikrina mažą pradinį oro srauto greitį. Grindų lygyje esančių išmetimo įrenginių veikimas ir oro slėgio valdymas patalpoje sumažina recirkuliacijos srauto zonų dydį, nesunkiai įgyvendinamas principas „vienas praėjimas ir vienas išėjimas“. Sustingusios dalelės prispaudžiamos prie grindų ir pašalinamos, todėl yra maža rizika, kad jos bus recirkuliuojamos.

Pasaulio sveikatos organizacijos (PSO) apibrėžimu, per pastaruosius dešimt metų tiek užsienyje, tiek mūsų šalyje padaugėjo pūlingų-uždegiminių susirgimų dėl infekcijų, kurios įgavo „hospitalinių infekcijų“ (HAI) pavadinimą. Remiantis hospitalinių infekcijų sukeltų ligų analize, galima teigti, kad jų trukmė ir dažnis tiesiogiai priklauso nuo ligoninės patalpų oro aplinkos būklės. Norint užtikrinti reikiamus mikroklimato parametrus operacinėse (ir pramoninėse švariose patalpose), naudojami vienkrypčio srauto oro skirstytuvai. Kaip rodo aplinkos monitoringo ir oro srautų analizės rezultatai, tokių skirstytuvų veikimas gali užtikrinti reikiamus mikroklimato parametrus, tačiau neigiamai veikia oro bakteriologinę sudėtį. Norint pasiekti reikiamą kritinės zonos apsaugos laipsnį, būtina, kad iš prietaiso išeinantis oro srautas neprarastų savo ribų formos ir išlaikytų judėjimo tiesumą, kitaip tariant, oro srautas neturėtų susiaurėti ar išsiplėsti. apsaugai pasirinkta zona, kurioje yra chirurginis stalas.

Ligoninės korpuso struktūroje operacinės reikalauja didžiausios atsakomybės dėl chirurginio proceso svarbos ir reikalingų mikroklimato sąlygų, kad šis procesas būtų sėkmingai atliktas ir užbaigtas. Pagrindinis įvairių bakterijų dalelių išsiskyrimo šaltinis yra pats medicinos personalas, kuris, judėdamas patalpoje, generuoja daleles ir išskiria mikroorganizmus. Naujų dalelių atsiradimo patalpos oro erdvėje intensyvumas priklauso nuo temperatūros, žmonių mobilumo laipsnio, oro judėjimo greičio. Hospitalinė infekcija, kaip taisyklė, po operacinę juda oro srovėmis, o tikimybė, kad ji prasiskverbs į pažeidžiamą operuojamo paciento žaizdos ertmę, niekada nemažėja. Kaip parodė stebėjimai, netinkamas vėdinimo sistemų organizavimas dažniausiai lemia tokį greitą infekcijos susikaupimą patalpoje, kad jos lygis gali viršyti leistiną normą.

Jau kelis dešimtmečius užsienio ekspertai bando kurti sisteminius sprendimus, užtikrinančius būtinas oro sąlygas operacinėse. Oro srautas, patenkantis į patalpą, turi ne tik palaikyti mikroklimato parametrus, pasisavinti kenksmingus veiksnius (šilumą, kvapą, drėgmę, kenksmingas medžiagas), bet ir išlaikyti pasirinktų vietų apsaugą nuo infekcijos galimybės, todėl užtikrinti reikiamą eksploatavimo švarą. kambario oras. Teritorija, kurioje atliekamos invazinės operacijos (siskverbimas į žmogaus organizmą), vadinama „kritine“ arba operacine zona. Standarte tokia zona apibrėžiama kaip „eksploatacinė sanitarinė apsaugos zona“, ši sąvoka reiškia erdvę, kurioje yra operacinis stalas, įranga, stalai instrumentams ir medicinos personalas. Yra toks dalykas kaip „technologinis branduolys“. Tai yra sritis, kurioje gamybos procesai atliekami steriliomis sąlygomis, ši sritis gali būti reikšmingai koreliuojama su operacine.

Siekiant užkirsti kelią bakteriniam užterštumui prasiskverbti į svarbiausias sritis, plačiai paplitę atrankos metodai, pagrįsti oro srauto išstūmimu. Tam buvo sukurti įvairaus dizaino laminariniai oro srauto oro skirstytuvai. Vėliau „laminaras“ tapo žinomas kaip „vienakryptis“ srautas. Šiandien galite rasti įvairių švarių patalpų oro paskirstymo įrenginių pavadinimų, pavyzdžiui, „laminarinės lubos“, „laminarinis“, „švaraus oro operacinė sistema“, „operacinės lubos“ ir kiti, tačiau tai nekeičia jų esmės. Oro skirstytuvas įmontuotas į lubų konstrukciją virš saugomos patalpos zonos. Jis gali būti įvairaus dydžio, tai priklauso nuo oro srauto. Optimalus tokių lubų plotas turi būti ne mažesnis kaip 9 m2, kad būtų galima visiškai uždengti plotą stalais, personalu ir įranga. Išstumiantis oro srautas mažomis porcijomis lėtai teka iš viršaus į apačią, taip atskirdamas chirurginio poveikio zonos aseptinį lauką, zoną, kurioje sterili medžiaga perkeliama iš aplinkos zonos. Oras iš apatinės ir viršutinės saugomos patalpos zonų pašalinamas vienu metu. Lubose įmontuoti HEPA filtrai (pagal H klasę), pro kuriuos praleidžia orą. Filtrai sulaiko tik gyvas daleles jų nedezinfekuodami.

Pastaruoju metu pasauliniu mastu išaugo dėmesys ligoninių patalpų ir kitų įstaigų, kuriose yra bakterinių teršalų šaltinių, oro aplinkos dezinfekavimo. Dokumentuose nustatyti reikalavimai, kad būtina dezinfekuoti orą operacinėse, kurių dalelių dezaktyvavimo efektyvumas yra 95% ir didesnis. Klimato sistemos įranga ir ortakiai taip pat dezinfekuojami. Chirurginio personalo išskiriamos bakterijos ir dalelės nuolat patenka į patalpos orą ir ten kaupiasi. Kad kenksmingų medžiagų koncentracija patalpoje nepasiektų didžiausios leistinos normos, būtina nuolat stebėti oro aplinką. Šis valdymas yra privalomas sumontavus klimato sistemą, suremontavus ar prižiūrėjus, tai yra, kol švarioji patalpa yra naudojama.

Projektuotojams jau tapo įprasta operacinėse naudoti itin smulkius vienakrypčius oro skirstytuvus su įmontuotais lubų tipo filtrais.

Oro srautai dideliais kiekiais lėtai juda kambariu žemyn, taip atskirdami saugomą zoną nuo aplinkos oro. Tačiau daugelis specialistų nesijaudina, kad vien šių sprendimų nepakaks norint palaikyti reikiamą oro dezinfekcijos lygį chirurginių operacijų metu.

Buvo pasiūlyta daugybė oro paskirstymo įrenginių dizaino variantų, kiekvienas iš jų turi savo pritaikymą konkrečioje srityje. Specialios operacinės savo klasėje skirstomos į poklasius, atsižvelgiant į jų paskirtį pagal švaros laipsnį. Pavyzdžiui, širdies chirurgijos, bendrosios, ortopedinės operacinės ir kt. Kiekviena klasė turi savo reikalavimus švarai užtikrinti.

Oro skirstytuvai švarioms patalpoms pirmą kartą buvo naudojami praėjusio amžiaus 50-ųjų viduryje. Nuo tada gamybinėse patalpose oro paskirstymas tapo tradicinis tais atvejais, kai būtina užtikrinti sumažintas mikroorganizmų ar dalelių koncentracijas, visa tai daroma per perforuotas lubas. Oro srautas juda viena kryptimi per visą patalpos tūrį, o greitis išlieka tolygus - maždaug 0,3 - 0,5 m/s. Oras tiekiamas per didelio efektyvumo oro filtrų grupę, esančią ant švarios patalpos lubų. Oro srautas tiekiamas oro stūmoklio principu, kuris greitai juda žemyn per visą patalpą, pašalindamas kenksmingas medžiagas ir teršalus. Oras pašalinamas per grindis. Šis oro judėjimas gali pašalinti aerozolinius teršalus, kylančius iš procesų ir personalo. Tokio vėdinimo organizavimu siekiama užtikrinti reikiamą oro švarą operacinėje. Jo trūkumas yra tai, kad reikia didelio oro srauto, o tai nėra ekonomiška. ISO 6 klasės (pagal ISO klasifikaciją) arba 1000 klasės švariose patalpose leidžiamas 70-160 kartų per valandą oro mainų greitis. Vėliau juos pakeitė efektyvesni modulinio tipo įrenginiai, pasižymintys mažesniais dydžiais ir nedidelėmis sąnaudomis, kas leidžia pasirinkti oro padavimo įrenginį pagal apsaugos zonos dydį ir reikiamus oro mainų kursus patalpoje, priklausomai nuo jos. tikslas.

Laminarinių oro difuzorių veikimas

Laminarinio srauto įtaisai skirti naudoti švariose gamybos patalpose dideliems oro kiekiams paskirstyti. Įgyvendinimui reikalingos specialiai suprojektuotos lubos, patalpos slėgio reguliavimas ir grindų gaubtai. Jei šios sąlygos bus įvykdytos, laminariniai srauto skirstytuvai tikrai sukurs reikiamą vienakryptį srautą lygiagrečiomis srauto linijomis. Dėl didelio oro apykaitos kurso tiekiamo oro sraute išlaikomos artimos izoterminėms sąlygos. Sukurtos oro paskirstymui su dideliais oro mainais, lubos užtikrina mažą pradinį srautą dėl didelio ploto. Oro slėgio pokyčių patalpoje kontrolė ir išmetimo įtaisų veikimo rezultatas užtikrina minimalų oro recirkuliacijos zonų dydį, čia veikia principas „vienas praėjimas ir vienas išėjimas“. Pakabinamos dalelės nukrenta ant grindų ir pašalinamos, todėl perdirbimas praktiškai neįmanomas.

Tačiau operacinėje tokie oro šildytuvai veikia kiek kitaip. Kad operacinėse neviršytų leistinų bakteriologinio oro grynumo lygių, pagal skaičiavimus oro mainų reikšmės yra apie 25 kartus per valandą, o kartais ir mažiau. Kitaip tariant, šios vertės nėra palyginamos su apskaičiuotomis pramoninėms patalpoms. Norint išlaikyti stabilų oro srautą tarp operacinės ir gretimų patalpų, operacinėje palaikomas teigiamas slėgis. Oras pašalinamas per išmetimo įrenginius, kurie simetriškai sumontuoti apatinės zonos sienose. Mažesniems oro kiekiams paskirstyti naudojami mažesnio ploto laminariniai srauto įrenginiai, jie montuojami tiesiai virš kritinės patalpos zonos kaip salelė patalpos viduryje, o ne užimanti visas lubas.

Remiantis stebėjimais, tokie laminariniai oro skirstytuvai ne visada galės užtikrinti vienakryptį srautą. Kadangi 5-7 °C temperatūros skirtumas tiekiamo oro sraute ir aplinkos oro temperatūros yra neišvengiamas, vėsesnis oras, išeinantis iš tiekimo įrenginio, kris daug greičiau nei vienkryptis izoterminis srautas. Tai dažnas reiškinys viešosiose erdvėse montuojamiems lubiniams difuzoriams. Nuomonė, kad laminuotos grindys bet kuriuo atveju užtikrina vienakryptį, stabilų oro srautą, nepaisant to, kur ir kaip jos naudojamos, yra klaidinga. Iš tiesų, tikromis sąlygomis vertikalaus žemos temperatūros laminarinio srauto greitis padidės jam besileidžiant link grindų.

Padidėjus tiekiamo oro kiekiui ir mažėjant jo temperatūrai, palyginti su kambario oru, jo srauto pagreitis didėja. Kaip parodyta lentelėje, naudojant laminarinę sistemą, kurios plotas yra 3 m 2 ir temperatūros skirtumas 9 ° C, oro greitis 1,8 m atstumu nuo išleidimo angos padidėja tris kartus. Prie išėjimo iš laminarinio įrenginio oro greitis yra 0,15 m/s, o operacinio stalo srityje - 0,46 m/s, o tai viršija leistiną normą. Daugelis tyrimų jau seniai įrodė, kad padidėjus įtekėjimo srauto greičiui, jo „vienpusiškumas“ neišlaikomas.

Lewiso (1993) ir Salvati (1982) atlikta oro valdymo operacinėse analizė parodė, kad kai kuriais atvejais naudojant laminarinius srauto įrenginius su dideliu oro greičiu, padidėja oro taršos lygis chirurginio pjūvio srityje, gali sukelti jo infekciją.

Oro srauto greičio kitimo priklausomybė nuo tiekiamo oro temperatūros ir laminarinės plokštės ploto dydžio parodyta lentelėje. Orui judant iš pradinio taško srauto linijos eis lygiagrečiai, tuomet pasikeis srauto ribos, susiaurės link grindų, todėl jis nebegalės apsaugoti ploto, kurį lemia jo matmenys. laminarinio srauto blokas. Turėdamas 0,46 m/s greitį, oro srautas užfiksuos mažai judantį patalpos orą. Kadangi bakterijos nuolat patenka į patalpą, užterštos dalelės pateks į oro srautą, išeinantį iš tiekimo bloko. Tai palengvina oro recirkuliacija, kuri atsiranda dėl oro slėgio patalpoje.

Norint palaikyti operacinių švarą, pagal standartus, būtina užtikrinti oro disbalansą, padidinant įtekėjimą 10% daugiau nei išmetimą. Oro perteklius patenka į gretimas, neapdorotas patalpas. Šiuolaikinėse operacinėse dažnai naudojamos sandarios stumdomos durys, tuomet perteklinis oras negali išeiti ir cirkuliuoja po visą patalpą, po to su įmontuotais ventiliatoriais yra paimamas atgal į tiekimo bloką, tada išvalomas filtrais ir vėl tiekiamas į kambarys. Cirkuliacinis oro srautas surenka visas užterštas medžiagas iš patalpoje esančio oro (judėdamas šalia tiekimo srauto gali jį užteršti). Kadangi pažeidžiamos srauto ribos, neišvengiama, kad į ją susimaišys oras iš patalpos, taigi, kenksmingos dalelės prasiskverbs į saugomą sterilią zoną.

Padidėjęs oro mobilumas reiškia intensyvų negyvų odos dalelių šveitimą iš atvirų medicinos personalo odos vietų, po kurių jos patenka į chirurginį pjūvį. Tačiau, kita vertus, infekcinių ligų išsivystymas reabilitacijos laikotarpiu po operacijos yra paciento hipoterminės būsenos pasekmė, kuri paūmėja veikiant judančioms šalto oro srovėms. Taigi, gerai veikiantis tradicinis laminarinio srauto oro difuzorius švarioje patalpoje gali būti tiek naudingas, tiek pakenkti operacijos, atliekamos įprastoje operacinėje, metu.

Ši savybė būdinga laminarinio srauto įrenginiams, kurių vidutinis plotas yra apie 3 m2 – optimalus veikimo zonos apsaugai. Pagal Amerikos reikalavimus laminarinio srauto įrenginio išleidimo angoje oro srautas neturi būti didesnis nei 0,15 m/s, tai yra, iš 0,09 m2 ploto į patalpą turi patekti 14 l/s oro. Tokiu atveju tekės 466 l/s (1677,6 m 3 / h) arba apie 17 kartų per valandą. Kadangi pagal standartinę oro mainų operacinėse vertę turėtų būti 20 kartų per valandą, pagal - 25 kartus per valandą, tai 17 kartų per valandą visiškai atitinka reikiamus standartus. Pasirodo, 20 kartų per valandą vertė tinka kambariui, kurio tūris yra 64 m 3.

Pagal galiojančius standartus bendrosios chirurgijos (standartinės operacinės) plotas turi būti ne mažesnis kaip 36 m 2. Tačiau didesni reikalavimai keliami operacinėms, skirtoms sudėtingesnėms operacijoms (ortopedinėms, kardiologinėms ir kt.), dažnai tokių operacinių tūris yra apie 135 - 150 m 3. Tokiais atvejais reikės didesnio ploto ir oro talpos oro paskirstymo sistemos.

Jei oro srautas yra numatytas didesnėse operacinėse, tai sukuria laminarinio srauto palaikymo problemą nuo išleidimo angos iki operacinio stalo. Oro srauto tyrimai buvo atlikti keliose operacinėse. Kiekvienoje iš jų buvo sumontuotos laminarinės plokštės, kurias pagal užimamą plotą galima suskirstyti į dvi grupes: 1,5 - 3 m 2 ir daugiau nei 3 m 2 ir pastatyti eksperimentiniai oro kondicionavimo įrenginiai, leidžiantys keisti patalpų vertę. tiekiamo oro temperatūra. Tyrimo metu buvo atlikti įeinančio oro srauto greičio matavimai esant įvairiems oro srautams ir temperatūros pokyčiams; šiuos išmatavimus galite pamatyti lentelėje.

Operacinių švaros kriterijai

Norint tinkamai organizuoti oro cirkuliaciją ir paskirstymą patalpoje, būtina parinkti racionalų tiekimo plokščių dydį, užtikrinti standartinį tiekiamo oro srautą ir temperatūrą. Tačiau šie veiksniai negarantuoja visiškos oro dezinfekcijos. Jau daugiau nei 30 metų mokslininkai sprendžia operacinių dezinfekcijos klausimą, siūlo įvairias antiepidemiologines priemones. Šiandien ligoninės patalpų eksploatavimo ir projektavimo šiuolaikinių norminių dokumentų reikalavimai susiduria su oro dezinfekcijos tikslu, kur pagrindinis būdas užkirsti kelią infekcijų kaupimuisi ir plitimui yra ŠVOK sistemos.

Pavyzdžiui, pagal standartą pagrindinis jo reikalavimų tikslas yra dezinfekcija, o jame teigiama, kad „tinkamai suprojektuota ŠVOK sistema sumažina virusų, grybelių sporų, bakterijų ir kitų biologinių teršalų plitimą ore“, – tai pagrindinis vaidmuo kontroliuojant. infekcijų ir kitų kenksmingų veiksnių, kuriuos atlieka ŠVOK sistema. Jame apibrėžiami reikalavimai patalpų oro kondicionavimo sistemoms, kuriuose teigiama, kad oro tiekimo sistemos konstrukcija turi kuo labiau sumažinti bakterijų prasiskverbimą kartu su oru į švarias zonas, o likusioje operacinės dalyje palaikyti aukščiausią įmanomą švaros lygį.

Tačiau norminiuose dokumentuose nėra tiesioginių reikalavimų, atspindinčių patalpų dezinfekcijos įvairiais vėdinimo būdais efektyvumo nustatymą ir kontrolę. Todėl projektuojant tenka užsiimti paieškomis, kurios atima daug laiko ir neleidžia atlikti pagrindinio darbo.

Apie operacinių ŠVOK sistemų projektavimą yra sukurta daug norminės literatūros, kurioje aprašomi oro dezinfekcijos reikalavimai, kuriuos dėl įvairių priežasčių projektuotojui įgyvendinti gana sunku. Tam neužtenka vien išmanyti modernią dezinfekavimo įrangą ir darbo su ja taisykles, reikia ir toliau laiku vykdyti patalpų oro epidemiologinę stebėseną, kuri sukuria įspūdį apie ŠVOK sistemų veikimo kokybę. Deja, tai ne visada pastebima. Jei gamybinių patalpų švara vertinama pagal dalelių (suspenduotų medžiagų) buvimą, tai švaros rodiklis švariose ligoninės patalpose yra gyvos bakterijos arba kolonijas formuojančios dalelės, pateikiamos jų leistinos normos. Norint neviršyti šių dydžių, būtinas reguliarus patalpų oro mikrobiologinių rodiklių stebėjimas. Oro švaros lygio vertinimo surinkimo ir skaičiavimo metodika nebuvo pateikta jokiame norminiame dokumente. Labai svarbu, kad mikroorganizmų skaičiavimas būtų atliekamas darbo zonoje operacijos metu. Tačiau tam reikia paruošto oro paskirstymo sistemos projektavimo ir įrengimo. Dezinfekcijos laipsnis ar sistemos efektyvumas negali būti nustatytas prieš pradedant darbą operacinėje, tai nustatoma tik atliekant bent keletą operacijų. Čia inžinieriams iškyla nemažai sunkumų, nes būtini tyrimai prieštarauja antiepideminės drausmės laikymuisi ligoninės patalpose.

Oro užuolaidos metodas

Tinkamai organizuotas bendras oro padavimo ir šalinimo darbas užtikrina reikiamas oro sąlygas operacinėje. Norint pagerinti oro srauto pobūdį operacinėje, būtina užtikrinti racionalią santykinę išmetimo ir tiekimo įtaisų padėtį.

Ryžiai. 1. Oro užuolaidos veikimo analizė

Neįmanoma naudoti viso lubų ploto oro paskirstymui ir visų grindų išmetimui. Išmetimo įrenginiai ant grindų yra nehigieniški, nes greitai susitepa ir sunkiai valomi. Sudėtingos, didelių gabaritų ir brangios sistemos nėra plačiai naudojamos mažose operacinėse. Todėl racionaliausiu laikomas laminarinių plokščių išdėstymas „saloje“ virš saugomos zonos ir išmetimo angų įrengimas apatinėje patalpos dalyje. Tai leidžia organizuoti oro srautus, panašius į švarias pramonines patalpas. Šis metodas yra pigesnis ir kompaktiškesnis. Oro užuolaidos sėkmingai naudojamos kaip apsauginis barjeras. Oro uždanga prijungta prie tiekiamo oro srauto, didesniu greičiu suformuojant siaurą oro „apvalkalą“, kuris specialiai sukurtas palei lubų perimetrą. Tokia uždanga nuolat dirba išmetimui ir neleidžia užterštam aplinkos orui patekti į laminarinį srautą.

Norėdami geriau suprasti, kaip veikia oro uždanga, galite įsivaizduoti operacinę su gaubtu, sumontuotu visose keturiose patalpos pusėse. Oro srautas, sklindantis iš „laminarinės salelės“, esančios lubų centre, gali leistis tik žemyn, o artėjant prie grindų plėstis link sienų šonų. Šis sprendimas sumažins recirkuliacijos zonas ir stagnacijos zonų, kuriose kaupiasi kenksmingi mikroorganizmai, dydį, neleis kambario orui susimaišyti su laminariniu srautu, sumažins jo pagreitį, stabilizuos greitį ir blokuos visą sterilią zoną srautu žemyn. Tai padeda izoliuoti saugomą teritoriją nuo aplinkinio oro ir leidžia iš jos pašalinti biologinius teršalus.

Ryžiai. 2 paveiksle parodyta standartinė oro užuolaidų konstrukcija su plyšiais aplink kambario perimetrą. Jei išmetimą organizuosite išilgai laminarinio srauto perimetro, jis išsitemps, oro srautas išsiplės ir užpildys visą plotą po užuolaida, todėl bus išvengta „susiaurėjimo“ efekto ir reikiamo greičio. laminarinis srautas bus stabilizuotas.

Ryžiai. 2. Oro užuolaidų schema

Pav. 3 paveiksle parodytos tikrosios oro greičio vertės tinkamai suprojektuotai oro užuolaidai. Jie aiškiai parodo oro užuolaidos sąveiką su laminariniu srautu, kuris juda tolygiai. Oro uždanga leidžia išvengti didelių gabaritų išmetimo sistemos įrengimo per visą kambario perimetrą. Vietoje to, kaip įprasta operacinėse, sienose įrengiamas tradicinis gaubtas. Oro uždanga skirta apsaugoti plotą aplink chirurginį personalą ir stalą, neleidžiant užterštoms dalelėms grįžti į pradinį oro srautą.

Ryžiai. 3. Faktinis greičio profilis oro užuolaidos skerspjūvyje

Kokį dezinfekcijos lygį galima pasiekti naudojant oro užuolaidą? Jei jis yra blogai suprojektuotas, jis nesuteiks didesnio efekto nei laminarinė sistema. Galite suklysti esant dideliam oro greičiui, tada tokia uždanga gali „traukti“ oro srautą greičiau nei reikia, ir ji nespės pasiekti operacinio stalo. Nekontroliuojamas srauto elgesys gali kelti grėsmę užterštoms dalelėms patekti į saugomą zoną nuo grindų lygio. Be to, uždanga, kurios siurbimo greitis yra nepakankamas, negalės visiškai užblokuoti oro srauto ir gali būti įtraukta į jį. Tokiu atveju operacinės oro režimas bus toks pat, kaip ir naudojant tik laminarinį įrenginį. Projektuojant turi būti teisingai nustatytas greičio diapazonas ir parinkta tinkama sistema. Nuo to priklauso dezinfekcijos charakteristikų apskaičiavimas.

Oro užuolaidos turi nemažai akivaizdžių privalumų, tačiau jų nereikėtų naudoti visur, nes ne visada operacijos metu būtina sukurti sterilų srautą. Sprendimas dėl reikalingos oro dezinfekcijos lygio priimamas kartu su šiose operacijose dalyvaujančiais chirurgais.

Išvada

Vertikalus laminarinis srautas ne visada veikia nuspėjamai, o tai priklauso nuo jo naudojimo sąlygų. Laminar flow plokštės, kurios naudojamos švariose gamybinėse patalpose, dažnai neužtikrina reikiamo lygio dezinfekcijos operacinėse. Oro užuolaidų sistemų montavimas padeda kontroliuoti vertikalių laminarinių oro srautų judėjimo modelius. Oro užuolaidos padeda atlikti bakteriologinę oro kontrolę operacinėse, ypač atliekant ilgalaikes chirurgines intervencijas ir nuolat esant silpnai imuninei sistemai ligoniams, kuriems oru plintančios infekcijos kelia didžiulę riziką.

Straipsnį parengė A. P. Borisoglebskaja, naudodama medžiagą iš žurnalo ASHRAE.

Literatūra

1. SNiP 2.08.02–89*. Visuomeniniai pastatai ir statiniai.
2. SanPiN 2.1.3.1375–03. Ligoninių, gimdymo namų ir kitų medicinos ligoninių išdėstymo, projektavimo, įrangos ir veiklos higienos reikalavimai.
3. Oro mainų organizavimo ligoninių skyrių skyriuose ir operacinėse instruktažinės ir metodinės gairės.
4. Infekcinių ligų ligoninių ir skyrių projektavimo ir eksploatavimo higienos klausimų mokymo ir metodinės gairės.
5. SNiP 2.08.02–89* vadovas, skirtas sveikatos priežiūros įstaigų projektavimui. GiproNIIZdrav iš SSRS sveikatos apsaugos ministerijos. M., 1990 m.
6. GOST ISO 14644-1–2002. Švarios patalpos ir susijusi kontroliuojama aplinka. 1 dalis. Oro grynumo klasifikacija.
7. GOST R ISO 14644-4-2002. Švarios patalpos ir susijusi kontroliuojama aplinka. 4 dalis. Projektavimas, konstravimas ir paleidimas.
8. GOST R ISO 14644-5–2005. Švarios patalpos ir susijusi kontroliuojama aplinka. 5 dalis. Veikimas.
9. GOST 30494-96. Gyvenamieji ir visuomeniniai pastatai. Patalpų mikroklimato parametrai.
10. GOST R 51251–99. Oro valymo filtrai. Klasifikacija. Žymėjimas.
11. GOST R 52539-2006. Oro grynumas medicinos įstaigose. Bendrieji reikalavimai.
12. GOST R IEC 61859–2001. Radiacinės terapijos kambariai. Bendrieji saugos reikalavimai.
13. GOST 12.1.005–88. Standartų sistema.
14. GOST R 52249-2004. Vaistų gamybos ir kokybės kontrolės taisyklės.
15. GOST 12.1.005–88. Darbo saugos standartų sistema. Bendrieji sanitariniai ir higienos reikalavimai orui darbo zonoje.
16. Mokomasis ir metodinis laiškas. Sanitariniai ir higienos reikalavimai medicinos ir profilaktikos odontologijos įstaigoms.
17. MGSN 4.12-97. Gydymo ir prevencijos įstaigos.
18. MGSN 2.01-99. Šiluminės apsaugos ir šilumos bei vandens tiekimo standartai.
19. Metodiniai nurodymai. MU 4.2.1089-02. Kontrolės metodai. Biologiniai ir mikrobiologiniai veiksniai. Rusijos sveikatos apsaugos ministerija. 2002 m.
20. Metodiniai nurodymai. MU 2.6.1.1892-04. Radiacinės saugos užtikrinimo higienos reikalavimai atliekant radionuklidų diagnostiką naudojant radiofarmacinius preparatus. Sveikatos priežiūros įstaigų patalpų klasifikavimas.