СТЕРИЛИЗАЦИОННО-ДИСТИЛЛЯЦИОННАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1997 года по МПК A61L2/00 

Изобретение относится к фармацевтической технике, в частности к конструкции медицинской стерилизационно-дистилляционной установки (СДУ) и может быть использовано в полевых подвижных и стационарных фармацевтических лабораториях, аптеках, больницах, госпиталях и поликлиниках для пульсирующей вакуумной откачки воздуха из камеры стерилизатора, генерации, подачи в стерилизатор пара и обеспечения его режимов стерилизации номинальным массовым расходом пара (не менее 27 кг/ч) при стерилизации растворов лекарственных средств (РЛС) в герметично укупоренной стеклянной таре и изделий медицинского назначения (хирургического инструмента, шприцов, инъекционных игл, перевязочного материала, медицинских перчаток, белья, стеклянных флаконов, укупорочного материала и т.п.).

Известна СДУ подвижной фармацевтической лаборатории (ПФД), в которой пароснабжение обеспечивается с помощью парового комбинированного котла типа РИ-5М с водонагревателем и тремя паровыми стерилизаторами (1). Паропроизводительность этого котла незначительная (на дизельном топливе не более 200 кг/ч). Поверхность котла и водонагревателя систематически загрязняются накипью. Дымогарные трубы водонагревателя и патрубок дымохода постоянно загрязнены сажей и летучей золой, а отверстия в сопле сифона, форсунке для распыления топлива и в колосниковой решетке для прохода воздуха забиваются золой, углем или шлаком. Все это значительно снижает паропроизводительность котла. Низкая температура питательной воды, интенсивная подача воды в котел после резкого снижения ее уровня приводят к сильному падению давления пара, что также уменьшает производительность котла и водонагревателей. Известная СДУ [1] на базе трех паровых стерилизаторов ГК-75, принятая в качестве прототипа, имеет, помимо низкой паропроизводительности котла, недостатки в отсосе воздуха и паровоздушной смеси из стерилизационных камер стерилизаторов при их нагреве и малую производительность стерилизаторов при сушке флаконов для РЛС и изделий медицинского назначения. СДУ содержит паровой комбинированный котел, камеру стерилизации с водоохлаждающими рубашками, оборудованную герметичной дверью с пневмоприводом и узлом фиксации двери и вакуумной линией, емкость для сбора конденсата, имеющей вакуумный вход и выход, фильтры, предохранительные и обратные клапаны, блок управления с пультом, запорные клапаны с пневмоприводами, пневмораспределители, датчики уровня, датчики-реле, мановакууметры электроконтактные, сеть технологических трубопроводов, сеть водоснабжения, централизованный источник сжатого воздуха, сеть управления, состоящую из счетчика импульсов, управляющих микросхем, пускателей, путевых и кнопочных выключателей, сигнальной арматуры и электрического звонка.

Цель изобретения повышение производительности стерилизационно-дистилляционной установки подвижной фармацевтической лаборатории (аптеки) путем пульсирующей вакуумной откачки и дополнительного парообеспечения.

Цель достигается тем, что СДУ снабжена конденсатором в виде кожухотрубного теплообменника для пульсирующей вакуумной откачки пара и паровоздушной смеси на этапах нагрева, сушки и выравнивания каждого цикла работы стерилизационной камеры, одноступенчатым водокольцевым вакуумным насосом и электрическим парогенератором, состоящим из трех трубчатых электронагревателей, предохранительного клапана для сброса пара, водоуказательной колонки, манометра, мановакууметра для измерения давления в парогенераторе и выходной линии подачи пара, датчиков нижнего и верхнего уровня воды, штуцеров для ввода воды и вывода пара, электронасоса для питания водой, соединенного с сетью водоснабжения через фильтр и шестой запорный клапан с пневмоприводом, подключенный к шестому пневмораспределителю, а через второй запорный клапан с пневмоприводом, соединенным со вторым пневмораспределителем, подключен через первый обратный клапан к парогенератору с одной стороны и через первый запорный клапан с пневмоприводом, соединенный с первым пневмораспределителем, подключен к сети канализации с другой стороны, при этом конденсатор последовательно соединен через второй обратный клапан с одноступенчатым водокольцевым вакуумным насосом для подключения к сети канализации и сети водоснабжения через пятый запорный клапан с пневмоприводом, соединенным с пятым пневмораспределителем, а посредством трубопроводов конденсатор подключен к сети водоснабжения стерилизаторов через седьмой запорный клапан с пневмоприводом, соединенный с седьмым пневмораспределителем и отдельным водопроводом с сетью канализации, причем выход линии вакуума камеры стерилизации подключен к вакуумному входу емкости для сбора конденсата, вакуумный выход которой соединен трубопроводом через третий запорный клапан с пневмоприводом, подключенный к третьему пневмораспределителю, с вакуумным входом конденсатора, емкость для сбора конденсата входом для сжатого воздуха соединена воздухопроводом через четвертый пневмораспределитель с централизованным источником сжатого воздуха, а выход конденсата из емкости подключен к трубопроводу подачи конденсата в стерилизаторы.

На чертежах приведена принципиальная схема СДУ.

Cтерилизационно-дистилляционная установка содержит сварной каркас 1, выполненный из углеродистой стали марки Ст3 сп. на котором установлены и закреплены все узлы и механизмы. Снаружи установка облицована декоративными панелями 2 и дверями 3, которые крепятся к каркасу 1. Панели 2 и двери 3 выполнены из коррозионностойкой стали марки 12х18Н19Т ГОСТ 5632-72. В состав СДУ (фиг. 1) входят: электрический парогенератор 4, конденсатор 5, вакуумный водокольцевой насос 6, электронасос 7 типа БЦ-0,5-20, емкость 8 для сбора конденсата, предохранительный клапан 9, два обратных клапана 10-1, 10-2, смесь пневмораспределителей 11, шесть запорных клапанов 12 с пневмоприводами 13, манометр 14, мановакууметр 15, фильтр 16 (элементы 1, 2, 3 на фиг. 1 не указаны). На корпусе парогенератора 4 установлены два датчика 17 уровня воды, водоуказательная колонна 18 и предохранительный клапан 9 для быстрого сброса пара, а внутри парогенератора размещены трубчатые электронагреватели 19. Наружная поверхность парогенератора 4 теплоизолирована муллитокремнеземнистым рулонным материалом НКРР-130 ГОСТ 23619-79, а сам парогенератор 4 выполнен из коррозионностойкой стали марки 12х18Н10Т ГОСТ 5632-72. Конденсатор 5, служащий для конденсации пара и паровоздушной смеси, которые выходят из стерилизаторов при цикле: НАГРЕВ, СУШКА, ВЫРАВНИВАНИЕ ДАВЛЕНИЯ, представляет собой кожухотрубчатый теплообменник, выполненный из коррозионностойкой стали марки 12х18Н10Т ГОСТ 5632-72. Установка соединена с сетью 20 водоснабжения, централизованным источником 21 сжатого воздуха и имеет выходные линии подачи воды 20, сжатого воздуха 21, пара 22 и конденсата 22 в стерилизаторы, из которых в установку на вход емкости 8 поступает вакуумпровод 24 и магистраль (сеть) канализации 25. Выходная линия подачи пара 22 установки соединена с центральным паропроводом 26 комбинированного парового котла РИ-5М.

Стерилизационно-дистилляционная установка работает следующим образом. Централизованным источником энергоснабжения является сеть сжатого воздуха 21, давлением не менее 0,6 МПа, и сеть водоснабжения с постоянным давлением воды (0,3 0,4) МПа. Одновременно с загрузкой кассет с РЛС или медизделиями в стерилизационные камеры стерилизаторов производят запуск парогенератора 4 установки. Для чего после нажатия кнопки "Парогенератор" на пульте управления (на чертеже пульт не показан) открываются запорные клапаны 12 2 и 12 6 при помощи пневмораспределителей 11 2, 11 6 и пневмоприводов 13 2, 13 6, включается водяной электронасос 7 и вода из сети водоснабжения 20 через фильтр 16, насос 7, первый обратный клапан 10 1 поступает в парогенератор 4. Управление работой электронагревателей 19 осуществляется от электроконтактного мановакууметра 15 типа ДА 2010 Сч, установленного на сварном каркасе 1 установки.

При заполнении парогенератора водой до уровня верхнего датчика 17 отключается водяной насос 7, закрываются клапана 12 2, 12 6 и при достижении давления в парогенераторе величины 0,25 МПа выключаются трубчатые электронагревателя 19. В дальнейшем давление в парогенератора 4 поддерживается автоматически в диапазоне (0,24 0,25) МПа при помощи мановакууметра 15. При уменьшении уровня воды до нижнего датчика уровня 17 вновь открываются клапана 12 2, 12 6, включается водяной насос 7 и процесс заполнения парогенератора 4 водой повторяется.

При выборе программы стерилизации при помощи переключателя на пульте управления нажатием кнопки "Пуск" включают процесс стерилизации, который проходит в следующей последовательности для режима N 1 стерилизация РЛС; герметизация дверного проема, нагрев, режим, противодавление (охлаждение), выравнивание давления, разгерметизация дверного проема, финиш. Для режимов N 2, N 3 (стерилизация медизделий, стеклянных флаконов) вместо этапа цикла "Противодавление" осуществляется этап "Сушка". Последовательность прохождения каждого этапа цикла стерилизации оператор наблюдает по световым сигналам пульта управления. На этапе герметизации и разгерметизации дверного проема энергоустройство установки участия не принимает.

Этап "НАГРЕВ". При нагреве камеры стерилизации производится периодическое удаление воздуха и паровоздушной смеси из камеры, которое состоит из четырех пульсаций. При проведении каждой пульсации включается вакуумный водокольцевой насос 6 открывается запорный клапан 12 1 и запорный клапан 12 5 при помощи сжатого воздуха 21, подаваемого из пневмораспределителей 11 3 и 11 - 5 в пневмоприводы 13 3 и 13 5, и происходит отсасывание воздуха и паровоздушной смеси из стерилизационных камер через емкость 8 для сбора конденсата и конденсатор 5. При создании в камерах стерилизации разряжения 0,05 МПа по сигналу контактного мановакууметра 15 отключается вакуумный насос 6 и открываются запорные клапаны на линии подачи пара (мановакууметр и клапаны подачи пара на фиг. 1 не указаны). Пар из парогенератора 4 по выходной линии 22 поступает в камеры стерилизации. После четырех пульсаций давление в камерах стерилизации поднимается до 0,21 МПа и в течение времени около 20 мин давление в камерах постоянно, пока не подогреется раствор до температуры 120^oC (программа стерилизации N 1). После чего по команде мановакууметра 15 включается световой сигнал "Режим" и начинается этап цикла "Режим стерилизации" длительностью 15 мин (программа N 1), 20⁺² мин (программа N 2) и 5⁺¹ мин (программа N 3).

Этап "ПРОТИВОДАВЛЕНИЕ" ("ОХЛАЖДЕНИЕ).

Охлаждение объекта стерилизации производится удалением из камеры пара с замещением его воздушно-водяной смесью. Сжатый воздух централизованного источника 21 через фильтр, обратный и запорный клапаны стерилизатора (на чертеже не указаны) поступает в камеру стерилизации через форсунку. При своем движении по трубопроводу сжатый воздух всасывает конденсат в определенном количестве в камеру из емкости стерилизатора, конденсат в которую поступает из емкости 8 для сбора конденсата при помощи сжатого воздуха, подаваемого из пневмораспределителя 11 4, и открытия запорного клапана стерилизатора от своего пневмораспределителя. При достижении уровня конденсата в емкости стерилизатора до верхнего датчика уровня отключается пневмораспределитель 11
4. При уменьшении конденсата в емкости стерилизатора до нижнего уровня датчика подается сжатый воздух из пневмораспределителя 11 4 в емкость 8 и процесс подачи конденсата по выходной линии 23 в емкость стерилизатора повторяется. Одновременно охлаждающая вода из сети водоснабжения 20 через свой запорный клапан поступает в рубашку камеры стерилизации каждого стерилизатора и сбрасывается в сеть канализации 25. Продолжительность этапа охлаждения определяется достижением температуры в камерах стерилизации 60±5^oC, через 65 мин после этапа "РЕЖИМ".

На этапе "Выравнивание давления" осуществляется выпуск избыточной воздушно-водяной смеси из камер стерилизации. Далее происходит разгерметизация двери и цикл по программе стерилизации N 1 завершен. Загорается сигнал "Финиш" и включается звонок. На программах N 2 и N 3 стерилизации этап "Охлаждение" заменяется на этап "Сушка".

Этап "СУШКА". После завершения этапа "Режим" осуществляется этап "Сушка". Закрываются запорные краны подачи пара в камеры стерилизации и подача пара по выходной линии 22 прекращается. Включается в работу систему вакуумирования: включается вакуумный насос 6, открывая клапан 12 5 при помощи пневмораспределителя 11 5, и клапан 12 3 при помощи пневмораспределителя 11 3, а в конденсатор 5 подают охлаждающую воду, открывая запорный клапан 12 7, при помощи пневмораспределителя 11 7 и пневмопривода 13 7. Вода из конденсатора 5 сбрасывается в магистраль канализации 25. Пар из камеры под давлением поступает в конденсатор 5 и соприкасаясь с его стенками охлаждения конденсируется, при этом давление пара сбрасывается. Одновременно остатки пара и конденсата откачиваются через второй обратный клапан 10 2 вакуумным насосом 6. В камерах стерилизации создается разрежение. Эффект сушки флаконов и медизделий получается за счет разрежения и горячего материала в камерах. Загорается световой сигнал "Сушка". Длительность этапа 15 мин. После этапа "Сушка" включается этап "Выравнивание", затем разгерметизации двери камеры и финиш. После окончания смены необходимо слить воду из парогенератора 4, путем открытия запорного клапана 12 1 при помощи пневмораспределителя 11 1 и пневмопривода 13 1 в магистраль канализации 25 или в оборотный цикл.

Государственные приемочные испытания опытных образцов СДУ, обеспечивающей стерилизацию РЛС, стеклянных флаконов и медизделий, показали, что по сравнению с прототипом заявляемая установка обеспечивает повышение производительности за счет дополнительного парообеспечения с расходом не менее 33 кг/ч, обладая мощностью электронагревателей до 20 кВт и обеспечения пульсирующей вакуумной откачки с производительностью не менее 0,4±0,045 м³/мин и потребляемой мощностью не более 0,6 кВт. Установка более проста в обслуживании и эксплуатации за счет улучшенного автоматического, технического и метрологического обеспечения всех режимов работы. Источники информации: 1. Стерилизационно-дистилляционная установка подвижной фармацевтической лаборатории ПФЛ. Техническое описание СКТБ "Медоборудование". Пенза, 1989 (прототип).

Использование: изобретение относится к медицинской технике, в частности к конструкции энергоустройства для стерилизаторов и может быть использовано в подвижных полевых и стационарных аптеках, фармацевтических лабораториях, больницах, госпиталях и поликлиниках для пульсирующей вакуумной откачки воздуха и паровоздушной смеси из стерилизационных камер стерилизаторов, генерации и подачи пара в стерилизаторы, а также для обеспечения всех режимов стерилизации номинальным массовым расходом пара (не мерее 27 кг/ч) при стерилизации растворов лекарственных средств (РЛС) в герметично укупоренной стеклянной таре и изделий медицинского назначения. Сущность изобретения: для повышения производительности установки, удобства эксплуатации в ней установлен парогенератор, конденсатор пульсирующей вакуумной откачки пара и применена система подключения пневмораспределителей, запорных клапанов. 1 ил.

Стерилизационно-дистилляционная установка, содержащая паровой комбинированный котел, камеру стерилизации с водоохлаждающими рубашками, оборудованную герметичной дверью с пневмоприводом и узлом фиксации двери и вакуумной линией, емкость для сбора конденсата, имеющую вакуумный вход и выход, фильтры, предохранительные и обратные клапаны, блок управления с пультом, запорные клапаны с пневмоприводами, пневмораспределители, датчики уровня, датчики-реле, мановакуумметры электроконтактные, сеть технологических трубопроводов, сеть водоснабжения, централизованный источник сжатого воздуха, сеть управления, состоящую из счетчика импульсов, управляющих микросхем, пускателей, путевых и кнопочных выключателей, сигнальной арматуры и электрического звонка, отличающаяся тем, что она снабжена конденсатором в виде кожухотрубного теплообменника для пульсирующей вакуумной откачки пара и паровоздушной смеси на этапах нагрева, сушки и выравнивания каждого цикла работы стерилизационной камеры, одноступенчатым водокольцевым вакуумным насосом и электрическим парогенератором, состоящим из трех трубчатых электронагревателей, предохранительного клапана для сбора пара, водоуказательной колонки, манометра, вакуумметра для измерения давления в парогенераторе и выходной линии подачи пара, датчиков нижнего и верхнего уровня воды, штуцеров для ввода и вывода пара, электронасоса для питания водой, соединенного с сетью водоснабжения через фильтр и шестой запорный клапан с пневмоприводом, подключенный к шестому пневмораспределителю, а через второй запорный клапан с пневмоприводом, соединенный с вторым пневмораспределителем, подключен через первый обратный клапан к парогенератору с одной стороны и через первый запорный клапан с пневмоприводом, соединенный с первым пневмораспределителем, подключен к сети канализации с другой стороны, при этом конденсатор последовательно соединен через второй обратный клапан с одноступенчатым водокольцевым вакуумным насосом для подключения к сети канализации и сети водоснабжения через пятый запорный клапан с пневмоприводом, соединенный с пятым пневмораспределителем, а посредством трубопроводов конденсатор подключен к сети водоснабжения стерилизаторов через седьмой запорный клапан с пневмоприводом, соединенный с седьмым пневмораспределителем и отдельным водоприводом с сетью канализации, причем выход линии вакуума камеры стерилизатора подключен к вакуумному входу емкости для сбора конденсата, вакуумный выход которой соединен трубопроводом через третий запорный клапан с пневмоприводом, подключенный к третьему пневмораспределителю, с вакуумным входом конденсатора, емкость для сбора конденсата соединена с входом для сжатого воздуха воздухопроводом через четвертый пневмораспределитель с централизованным источником сжатого воздуха, а выход конденсата из емкости подключен к трубопроводу подачи конденсата в стерилизаторы.