固体制剂车间房间除尘后回风利用的探讨

发表时间:2020/6/1   来源:《基层建设》2020年第4期   作者:杨二平 张景超
[导读] 摘要:介绍了固体制剂车间房间除尘后回风利的方法,并与房间除尘后直接排风作能耗比较,为开展空调节能研究、实现医药洁净厂房节能和广大设计人员在今后的设计中提供参考。
        中国医药集团联合工程有限公司  湖北武汉
        摘要:介绍了固体制剂车间房间除尘后回风利的方法,并与房间除尘后直接排风作能耗比较,为开展空调节能研究、实现医药洁净厂房节能和广大设计人员在今后的设计中提供参考。
        关键词:固体制剂,除尘,回风,排风
        Summary: This paper introduces the method of Air Return after dust removal in solid preparation workshop, and compares it with direct air exhaust after dust removal, it provides reference for the research of air conditioning energy saving, the realization of medical clean workshop energy saving and the designers in the future design.
        Key words: solid preparation, dust removal, return air, exhaust air
        1 前言
        净化空调系统的耗电、耗热和冷负荷,冷冻机组的耗电,洁净室的能量消耗是一般写字楼的10-30倍。一般情况下,固体制剂车间净化空调系统的新风比高达60%-80%,夏季空调负荷是其他医药洁净空调负荷的2-3倍,能否降低固体制剂洁净室的运行费用的问题显得十分突出。
        2,除尘后回风利用的方法介绍
        2.1 GMP对固体制剂车间的要求
        中国GMP规定:产尘操作间应当保持相对负压或采取专门措施,防止粉尘扩散、避免交叉污染并便于清洁。在固体制剂生产中,最常见的污染是物料操作过程中的粉体污染,尤其中多品种生产中,防止粉体的交叉污染十分重要,是保证药品质量的关键点之一,所以必须对粉碎、过筛、称量、制粒、混合、干燥、压片等产尘量较大的生产操作区进行风险分析,以判断采用直流风或循环风是否可能。
        2.2 防止粉体交叉污染措施
        (1)采用直流风系统的方案是防止通过空气循环系统造成药品交叉污染的有效方法,但也将使空调系统的能耗和运行费用大幅增加。
        (2)如果能对排出产尘操作房间的空气中的粉尘进行严格和有效的处理,使之不会再因此造成交叉污染,利用循环回风也就成为可能。如果空调系统利用除尘后的回风,需要在除尘后的回风系统上装设过滤效率为99.97%的高效过滤器,可以有效防止暴露产品和物料间的交叉污染。
        (3)图1和图2为压片、胶囊填充、过筛等产尘房间采用直流风和利用回风的两个空气处理流程示意图(非强效)。
       
       
        (4)图2在压片、胶囊填充、过筛等产尘工序,房间空气经除尘系统全部排出,除尘后经HEPA过滤器过滤后与其他不产尘的辅助房间排出空气混合后再循环利用。
        3工程案例介绍
        3.1项目概况
        本工程为江苏某药业有限公司迁建工程的固体制剂车间,建筑面积为11154平方米,建筑高度为13.3米,共二层。火灾危险性类别丙类。
        3.2本文主要介绍一层某一个产尘房间较多的洁净空调系统。该系统风量(为了数据一致性,该表不考虑系统漏风量)表见表1,系统总送风量19290m3/h,回风量3390m3/h,排风量4160m3/h,除尘风量12540m3/h,如果采用直流风系统即除尘后排风,则系统新风比达到82%,如果除尘后回风则新风比只有17%,前者新风比是后者的将近5倍,那么耗热量和耗冷量相差也会很大。
       
        3.3 耗热量和耗冷量的对比计算
        (1)除尘后排风系统的耗冷热量计算(见图1的空气处理流程)
        夏季:新风的空气状态点为35.4℃/89.1kj/kg,经过表冷段后的空气状态点为13.5℃/36.4kj/kg,计算得空调系统夏季耗冷量为308KW。与房间回风混合后空气状态点为15.0℃/38.1kj/kg,再经送风机送入洁净区房间。
        冬季:新风的空气状态点为-0.8℃/6.2kj/kg,经过加热段后的空气状态点为24.0℃/33.9kj/kg,计算得空调系统冬季耗热量为152KW。
        (2)除尘回风系统的耗冷热量计算(见图2的空气处理流程)
        夏季:新回风混合后空气状态点为24.4℃/53.4kj/kg,经过表冷段后的空气状态点为13.5℃/36.4kj/kg,计算得空调系统夏季耗冷量为110KW。与房间回风混合后空气状态点为15.0℃/38.1kj/kg,再经送风机送入洁净区房间。
        冬季:新回风混合后空气状态点为16.4℃/35.6kj/kg,经过加热段后的空气状态点为24.0℃/43.3kj/kg,计算得空调系统冬季耗热量为55KW。
        (3)两种空气处理流程夏季和冬季空气状态点对比见表2,耗热量和耗冷量对比见表3。可以看出处理流程中后者能耗冷量和耗热量均比前者节约64%。
        表2 夏季和冬季空气状态点对比
       
        表3 夏季和冬季空气耗热量和耗冷量对比
       
        4总结
        通过以上工程案例的对比,一种是除尘后排风,一种是除尘后回风,后者全年节约耗热量和耗冷量64%。本文中的工程案例除尘风量很大,占到整个系统风量的65%,这个比例降低节能比例也会相应下降。对于整个车间的所有空调系统综合来说这个节能比例至少可以达到18%;同时由于减少冷冻机、水泵和管路系统的配置费用,可减少投资费约8%-10%。
        由此看来,固体制剂车间对除尘后的风经严格处理后循环利用,无论在初投资或运行费用上都有不同程度降低,其经济效益是显而易见的。
        5结束语
        除尘以后的风再利用可以节约耗热量和耗冷量降低运行费用和减少投资,但是应该认识到,防止药物粉通过空气系统的交叉污染,除了对回风作严格处理外,同时还需要正确设计洁净室内的气流方式,在洁净室之间建立合理的气流流向,保持各房间的压力稳定,各房间设置压差监测仪表等,以多种手段防止药物的交叉污染。
        参考文献:
        1.《制药工业的空调与净化》,涂光备,2004
        2.《简明空调设计手册》,赵荣义,中国建筑工业出版社,2006
        3.《实用供热空调设计手册》,陆耀庆,中国建筑工业出版社,2007
        4.《医药工业洁净厂房设计规范》(GB50457-2019)
        5.《药品生产质量管理规范(2010年修订)》(卫生部令第79号)
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