background image

Sources of central gas supply 

Description: 

Gases in piped medical gas and vacuum systems are 

supplied from central supply sources in the hospital. This 

session provides an overview of cylinder manifolds, liquid 

oxygen stores and the oxygen concentrator. 

 


background image

Session introduction 

 learning objectives: By the end of this session 
you will be able to 
 Define the key components, functionality and 
safety features of cylinder manifolds. 
 Recognize the important aspects of liquid 
oxygen stores (vacuum insulated evaporators) 
and their associated safety features. 
Recognize the key components, functionality 
and safety features of oxygen concentrators. 
 
 


background image

background image

Cylinder manifold 

 one source of central medical gas supply is 
central manifolds. These are used to supply 
nitrous oxide, entonox and oxygen at a constant 
pressure. This is normally achieved via a control 
panel from tow equal banks of large cylinders e.g. 
large J known as: 
Duty banks 
Standby banks 
The cylinders in each bank are connected through 
non return valves to a common pipe. All cylinders 
in each bank are turned on and interconnected. 
The duty and the standby banks alternate in 
supplying the pipe lines. The changeover from 
one to the other is an automatic process.  
Oxygen can also be supplied from vacuum 
insulated evaporators  were it is stored as liquid 
oxygen or from large oxygen concentrators. 


background image

Automatic changeover   

 automatic changeover from the duty 

to standby bank should occur at a 

cylinder pressure that will ensure the 

maximum usage of the contents of 

the duty bank. Each bank of cylinders 

has separate pressure regulator 

valves. 
Although the pipelines are fed from 

pressure regulators and work at 

about 400 KPa, changes in demand 

can lead to small fluctuations in 

pipeline pressure. Pressure gauges 

are also use to indicate cylinder bank 

pressures and distribution pressure. 
The number of cylinders in each 

bank is determined by expected 

demand.    


background image

Automatic changeover  

 The total storage capacity: 
It should be one week supply. 

Each bank of cylinders should 

contain not less than two days 

supply, with a three days supply 

of spare cylinders kept in the 

manifold room. 
The nitrous oxide manifold is 

often larger than oxygen 

manifold. This is because nitrous 

oxide is present in cylinders only, 

whereas liquid oxygen is normally 

used to supply piped oxygen in 

hospitals, so the oxygen manifold 

is a back up.  


background image

The changeover units 

In the normal operation of the changeover 

control depends on an electrical supply, the 

design ensures that in the event of an electrical 

supply failure, there is no disruption to the flow 

of gas into the piped medical gas and vacuum 

system (PMGV). 
On restoration of the supply, the bank running 

when it failed started up again. 
Cylinders can be changed, or the pressure 

regulating valves removed for overhaul without a 

loss of continuity in the  gas supply.  
The changeover unit is provided with monitoring 

to detect and display information regarding  the 

function of the two banks and the pipeline 

pressure in cases of fault. 
The unit is housed in a lockable, steel enclosure 

with a glass fronted  door to keep the control 

cleans and free from contamination. 


background image

manifolds 

For reasons of safety, the manifold is housed in a 

well ventilated room, built of fireproof material, 

away from the main buildings of the hospital. The 

room should facilitate the easy and quick 

changing of the cylinders. 
The manifold room is not used as a general 

cylinder store. All empty cylinders are removed 

immediately and any separate emergency 

cylinders are full and available for use. They are 

checked and the stock is rotated on a regular 

bases.  
Audio and visual warning systems should be 

constantly monitored, and if required, be placed 

in multiple locations. 
Responsibility for ensuring supplies to the 

manifold should be clearly established, defined, 

documented and implemented  within the 

hospital. 
 


background image

Liquid oxygen 

Oxygen can also be stored as liquid, in a vacuum 

insulated evaporator made of steel ( the inner wall of 

stainless steel and the outer wall of carbon steel). This is 

the most economical way to store and supply oxygen, 

and allows for easy maintenance and access. 
Liquid oxygen is stored at a temperature of – 150 to – 

170 ˚C ( below its critical temperature of - 118˚C ) and at 

a pressure of 5 – 10 atmospheres. The temperature of 

the VIE is maintained by the high vacuum shell ( 

effectively a vacuum flask). 
For a liquid oxygen to evaporate, it requires heat ( the 

latent heat of vaporization). This heat is taken from the 

liquid oxygen , helping to maintain its low temperature. 

The out side surface of VIE is painted white to reduce 

absorption of ambient heat. 
The VIE should be capable of delivering up to a 

maximum of 3000 L/min of oxygen. At a temperature of 

15˚C and atmospheric pressure, liquid oxygen can give 

842 times its volume as gas. VIEs  can be supplied in up 

to 50 different sizes depending on the oxygen use in the 

hospital.  
 


background image

The liquid oxygen supply system 

Oxygen pass through a 

pressure regulator that 

allows it to enter the 

pipelines, and maintains the 

pressure through the 

pipelines at about 400 Kpa. 
If there is an under demand 

for oxygen, the pressure in 

the VIE starts to builds up, a 

safety valve opens at 1700 

Kpa, allowing the gas to 

escape and there by 

reducing the pressure.  


background image

Hazards of central gas supply 

Due to the potential fire hazard, 

any liquid oxygen storage vessel 

should be housed away from 

main hospital buildings.  
The storage vessel is protected by 

a caged enclosure which also 

houses two banks of reserve 

cylinders. 
These reserve banks take over 

automatically as the hospital 

supply if the VIE out put fails. 
The risk of fire is increased in 

cases of liquid spillage. Spillage of 

cryogenic liquid can cause cold 

burns, frostbite and hypothermia. 


background image

Oxygen concentrators 

Oxygen concentrators can be used to 

supply oxygen by extracting it from air by 

differential adsorption. 
Ambient compressed air is filtered and 

pressurized to about 137kPa and enters 

one of two parallel, alternating absorber 

towers located on either side of the 

central mix tank, strongly attract nitrogen 

molecules, while allowing oxygen 

molecules to pass through. By the time 

all of the nitrogen and most other 

impurities have been removed. 
All that remains is the oxygen and trace 

amounts of inert argon. This oxygen 

passes into the mix tank, completing the 

one cycle of the concentrator. 


background image

Portable oxygen concentrators 

Also available portable 
oxygen concentrators that 
produce less than one liter 
per minute of oxygen. They 
use a demand valve to 
deliver oxygen only when 
the patient is inhaling. 
These portable 
concentrators plug  into the 
wall out let using either AC 
or DC power. 


background image

Session key points 

• Cylinder manifolds can be used to supply piped gases 

at a constant pressure. Large size cylinders are used in 

two banks, duty and standby. There is automatic 

changeover between the two banks. 

• Liquid oxygen is usually used to supply piped oxygen in 

hospitals. It is stored in vacuum insulated evaporators 

at a temperature of – 150 to – 170 ˚C ( below its critical 

temperature of - 118˚C ) and at a pressure of 5 to 10 

atmospheres. 

• Oxygen concentrators are used to extract oxygen from 

air using differential adsorption. Oxygen concentration 

of 93 – 95 % can be achieved. 


background image

Session summary 

• Learning objectives: 
• Define the key components, functionality and 

safety features of cylinder manifolds. 

• Recognize the important aspects of liquid 

oxygen stores ( vacuum insulated evaporators) 
and their associated safety features. 

• Recognize the key components, functionality 

and safety features of oxygen concenterators. 




رفعت المحاضرة من قبل: Ahmed 95
المشاهدات: لقد قام 5 أعضاء و 124 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل