摘要:简述某制药公司原料研发车间洁净空调系统设计、设备选型及相关要求。
关键词:洁净空调;标准规范;设计选型
1.引言
笔者所在公司2016年为某制药公司承担土建设计任务,前期洁净区域仅做相应预留,后期配合制药行业专业公司深化设计,故在此将其中有关原料研发车间洁净空调系统做了一些粗略的总结,与设计同行、设备厂商技术人员分享。
2.设计依据、设计参数
拿到一个设计任务后,首先第一步就是搜集与该项目相关的设计规范标准,作为暖通专业的主要两本规范《工业建筑采暖通风与空气调节设计规范》GB50019、《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736一般比较熟悉,在此不再赘述;下面仅对《洁净厂房设计规范》GB50073、《医药工业洁净厂房设计规范》GB50457做一些简单复述;
环境参数要求:根据《药品生产质量管理规范》洁净度等级分为A、B、C、D四个级别,本项目根据工艺要求确定为C、D两个级别,近似对应传统规格里的10000级、100000级;
C级洁净区:洁净操作区的空气温度应为 20-24℃,洁净操作区的空气相对湿度应为 45%-60%,房间换气次数:≥25次/h,压差:相对室外≥10Pa,高效过滤器的检漏大于99.97%;
D级洁净区:洁净操作区的空气温度应为 18-26℃,洁净操作区的空气相对湿度应为 45%-60%,房间换气次数:≥15次/h,压差:相对室外≥10Pa,高效过滤器的检漏大于99.97%;
《医药工业洁净厂房设计规范》9.3.1/2条规定:空气洁净度CD级气流应采用非单向气流流型,顶送下侧回;
洁净区的送风量按下列三项中取最大值:1、为保证空气洁净度等级的送风量,2、根据热湿负荷计算确定的送风量,3、向洁净区供给的新鲜空气量(人均不小于40m3 /h)。
3.空调冷热源及主要设备选型
根据《医药工业洁净厂房设计规范》GB50457 9.2.3条要求,净化空调系统与一般空调系统应分开设置;运行班次不同或使用时间不同、对温湿度控制要求差别大的区域也宜分开设置系统;该项目共三层建筑,每层建筑面积约1600平方,根据业主和工艺布置一至三层局部区域划定为净化区域,故该建筑空调系统共设置为2套系统;洁净区域空调用冷媒为供水温度7度,回水温度12度的冷冻循环水,由设于一层制冷机房的螺杆式冷水机组提供;空调热源采用0.3Mpa饱和蒸汽,以满足空调供热、空调二次加热、再生加热以及冬季加湿需要。汽源由厂区提供,并由工艺专业用汽管经减压接至。其它普通区域的舒适空调系统采用变频多联空调机直接膨胀空调方式。
根据业主要求前期设置洁净空调区域暂定为550平方,空调设计冷负荷为280kw,单位面积指标约510w/m2;设计热负荷为145kw,单位面积指标约265w/m2;主要设备选型:300kw螺杆冷水机组、2台流量65m3 /h扬程32m冷冻水泵(一用一备),2台流量85m3 /h扬程24m冷却水泵(一用一备),冷却塔KST-125流量90m3 /h一台;
4.末端空调机组及气流组织
下面以2层无菌室为例,简述一下净化空调末端机组选型和送回风口布置,平面图如下:
洁净空调系统为一次回风全空气系统,由新风段,初效过滤段,新回风混合段,初效过滤段,表冷段,送风机段,扩散段,蒸汽加热段,蒸汽加湿段,检修段,中效过滤段,出风段组成。以上经处理后的洁净空气由风管经高效送风口过滤后送入洁净房间。气流组织为顶送风,下侧回风方式,回风由伸入房间夹道内的回风支管收集,通过回风总管回至空调机组。
上图无菌室1区域组合式净化空调机组选型:YSM50-05×07,L=1574m3/h,Q冷=12.3kw H余=900Pa,Q热=5kw,N风机=3KW;
5、洁净空调系统对设备及管道相关要求
空气处理机组应有良好的气密性,箱内静压为1000pa时,漏风率不得大于1%;机组内表面应光滑、耐腐蚀和易于清洁;机组应有良好的绝热性能,外表面不得结露;其送风机应按系统总风量和总阻力选择,各级空气过滤器阻力应按其初阻力的1.5~2.1倍考虑;送、回、排风机应连锁,正压洁净区连锁程序为先启动送风机,再启动回风机和排风机,关闭时程序相反;
风管尺寸断面应满足对内壁清洁处理的要求,宜设置清扫口;风管应采用不易脱落颗粒物质、不易腐蚀且耐消毒的材料;净化空调系统应按需要设置电动密闭阀、风量调节阀、防火阀、止回阀等附件,各洁净区的送回风管段应设置风量调节装置;在空气过滤器前后应设置测压孔或压差计,各系统风口的高效及亚高效空气过滤器设置的压差计不宜少于2只,在新风、回风、排风的总管上应设置风量测量孔。
6、监测与控制
医药工业洁净厂房应设置净化空调系统自动监测与控制装置,装置应具有参数检测、参数自动调节与控制、工况自动转换、设备状态显示、连锁与保护等功能;在净化空调系统运行中应对洁净区的空气洁净度、温湿度、有检测要求的室内压差、净化空调机组等静态、动态运行及有关参数进行实时显示和记录,并应对送风风量等关键参数予以超限报警。
7、结语
综上所述,医药工业洁净厂房应符合国家现行《药品生产质量管理规范》关于环境参数的规定,以微粒和微生物为主要控制对象,工艺布局应符合生产工艺流程和空气洁净度等级要求,并应根据工艺设备的安装和维修、管线布置、气流流型和净化空调系统等综合要求确定。净化空调系统中空调负荷主要集中在新风负荷中,为满足洁净度要求需较大换气次数,故冷负荷指标较高;在冷热源设备上并无特别要求,末端组合空调器由于多级过滤器的存在故对风机的余压要求较高,通常会在800帕以上;另气流组织要求较高,经处理后的洁净空气由风管经高效送风口过滤后送入洁净房间。气流组织为顶送风,下侧回风方式,回风由伸入房间夹道内的回风支管收集。对某些特殊区域(例如本项目中的阳性菌室)采用直流全新风形式,不允许回风,直接利用排风机通过下排风口排除室外。
以上论述仍有较多不足和失误之处,望广大同行指正,共同学习交流,促进本地区暖通空调行业的进步和发展。
论文作者:李原
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/23
标签:洁净论文; 空调论文; 空调系统论文; 空气论文; 风管论文; 回风论文; 机组论文; 《基层建设》2019年第13期论文;