Начало >> Статьи >> Архивы >> Медицинские стерилизаторы

Воздушная стерилизация - Медицинские стерилизаторы

Оглавление
Медицинские стерилизаторы
Введение
Стерилизующие агенты
Объекты медицинской стерилизации
Паровая стерилизация
Воздушная стерилизация
Газовая стерилизация
Классификация медицинских стерилизаторов
Основные понятия, термины и определение медицинских стерилизаторов
Состояние и перспективы развития медицинских стерилизаторов
Состояние и перспективы развития воздушных стерилизаторов
Состояние и перспективу развития газовых стерилизаторов
Состояние и перспективы развития стерилизационной техники для оснащения ЦСО
Номенклатура и основные технические характеристики отечественных медицинских стерилизаторов
Краткая характеристика зарубежных стерилизаторов
Вертикальные круглые стерилизаторы
Горизонтальные круглые стерилизаторы
Стерилизатор ГК-100-3
Воздушные стерилизаторы СС-200М и СС-1
Газовый стерилизатор ГК-100
Паровые прямоугольные стерилизаторы
Воздушные прямоугольные стерилизаторы
Сушильно-стерилизационные шкафы
Газовый стерилизатор ГПД-250
Централизованная стерилизационная установка ЦСУ-1000
Средства упаковки и хранения стерилизуемых объектов
Стерилизационные камеры
Источники пара, горячего воздуха и газа
Питающие вакуумные насосы
Предохранительные клапаны
Приборы управления и контроля
Основы автоматизации стерилизационных процессов
Монтаж и пуск стерилизаторов в лечебно-профилактических учреждениях
Техника безопасности при эксплуатации стерилизаторов
Техническое обслуживание стерилизаторов
Основные неисправности в работе стерилизаторов и   методы их устранения

При воздушной стерилизации стерилизующим агентом является сухой воздух, нагретый до температуры 180°С.
Закономерности прогрева медицинских объектов воздухом зависят от многих факторов. Подача тепла от источника нагрева к нагреваемым предметам осуществляется путем теплопроводности, конвекции и излучения.

Рис. 7. Сушка пульсирующими методами.

Обозначения те же, что и на рис. 6.

Особенность воздушной стерилизации состоит в том, что между источником нагрева и стерилизуемым объектом находится воздух. Теплопроводность сухого воздуха невелика, поэтому количество тепла, передаваемого этим путем, незначительно. Теплопроводность приобретает значение в передаче тепла внутри самого объекта (при распространении тепла от периферии к центру объекта). При этом чем больше коэффициент теплопроводности материала, тем быстрее выравнивается температура в нагреваемом объекте. Значительной теплопроводностью обладают металлические предметы, незначительной — тканевые, резиновые, полимерные.
Передача тепла от воздуха осуществляется главным образом путем конвекции. Конвекция обусловлена неравномерным прогревом воздуха в отдельных зонах и точках. Более нагретый воздух, как менее плотный, поднимается вверх и, соприкасаясь с холодными предметами, нагревает их, понижая свою температуру. Остывший воздух опускается вниз, и его место занимает вновь более нагретый, и так происходит до тех пор, пока будет существовать разность температур. При конвекции передача тепла сопровождается перемещением воздуха.
При воздействии на микроорганизм горячего воздуха (при воздушной стерилизации) воздушная рубашка микроорганизма в течение многих десятков минут, а иногда и часов (в зависимости от температуры агента и терморезистентности микроорганизма) ограждает микроорганизм от избыточного действия горячего воздуха. Зачастую этого времени достаточно (при минимальных температурах) для образования из спорообразующих форм микроорганизмов устойчивых спор, которые впоследствии при благоприятных условиях способны дать потомство (рис. 8).

Рис. 8. Сушка перегретым паром.

Обозначения те же, что и на рис. 6.
Механизм защитного действия воздушной рубашки микроорганизма определяется в первую очередь ее теплопроводностью и энергией десорбции, так как воздух обладает низкой теплопроводностью, и поэтому скорость передачи тепла от агента к поверхности микроорганизма через воздушную рубашку крайне низка.
Скорость передачи тепла к микроорганизму также зависит от условий массообмена между горячими частицами агента и холодными частицами воздушной рубашки. Для осуществления этого массообмена необходимо разорвать сорбционные связи между воздухом рубашки и микроорганизма. Для разрыва сорбционных связей требуется значительная энергия (количество тепла) агента. Следствием того, что частицы воздуха, составляющие воздушную рубашку, связаны с веществом капсулы и ворсинок микроорганизма сорбционными (водородными полярными) связями, является то, что тепломассообмен этих частиц со стерилизирующим агентом осложнен процессами сорбции и десорбции частиц воздуха и агента. Из этого следует, что для нагрева микроорганизма требуется энергия не только на передачу тела агентом наружной поверхности микроорганизма, но и на десорбцию воздуха воздушной рубашки. При этом медленный постепенный прогрев наружной поверхности микроорганизма при различии в концентрации влаги внутри микроорганизма и агента приводит к транспортировке влаги через капиллярно-пористую структуру ворсинок и капсул из микроорганизма в окружающую среду. Таким образом, происходит постепенное обезвоживание наружных поверхностей микроорганизма, которое приводит к закрытию на этих поверхностях капилляров и пор и сохранению влаги, необходимой для минимальной жизнедеятельности микроорганизма.
При дальнейшем поступлении тепла к объекту теплообмен должен происходить за счет передачи тепла от агента к поверхности микроорганизма.
Рис. 9. Диаграмма процесса воздушной стерилизации.

τ1 — время нагрева воздуха в рабочей камере в контрольной точке до температуры стерилизации; τ2 — время выравнивания температуры по всему объему рабочей камеры; τ3 — время стерилизационной выдержки; τ4 — время охлаждения объектов и рабочей камеры; τ5 — время процесса стерилизации. 1— 4— прямые, характеризующие время достижения температуры стерилизации в различных точках стерилизационной камеры.

Низкая теплопроводность воздуха и обезвоженных поверхностей микроорганизма определяет низкую скорость его прогрева. Поэтому для обеспечения гибели микроорганизмов необходимо или значительно повысить температуру агента, что увеличит его тепловую энергию, или удлинить время тепловой обработки микроорганизма. Любой из этих параметров может привести к разрушению или изменению структуры объекта или даже к изменению его функциональных свойств.
Диаграмма процесса воздушной стерилизации медицинских объектов представлена на рис. 9. Как видно из этой диаграммы, время стерилизационной выдержки берется с учетом времени выравнивания температуры по всему объему рабочей камеры. Это время зависит от плотности загрузки камеры, теплофизических свойств объектов. Чем больше плотность загрузки, тем выше должен быть температурный перепад и локальный перегрев стерилизуемых объектов.
При использовании горячего воздуха необходимо учитывать теплопроводность и теплоемкость стерилизуемых объектов. Различные величины их обусловливают различные скорости прогрева объектов. Большое значение для качественного проведения процесса воздушной стерилизации имеет правильная загрузка рабочей камеры объектами стерилизации.



 
« Медицинские аспекты йоддефицитных заболеваний детей и подростков   Медуллярная карцинома щитовидной железы у детей »