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药品洁净车间中央空调系统的设计 2024-04-29 13:57:34

和舒适性空调相比而言,药品生产车间的中央空调系统在本质上有着很大的不同。并且电子厂房的空调系统和药品生产车间的空调系统也有着非常大的区别。电子厂房的空调系统对于尘埃粒子有着较高的要求,但是对于菌落数却没有过多的要求。这主要是因为电子厂房的产品可以进行全检。因此,这些产品中能够出现一定概率的次品。但是药品生产车间不能够进行全检,对于菌落数就有着一定的要求。风险评估和风险发生的概率、危害程度等都有着很大的关系。而电子产品风险的危害程度比药品生产要低得多。在我国实施了2010版GMP之后,无菌制剂的生产要求就和国际已经接轨。因此,药品生产车间中央空调系统在设计的过程中要考虑到URS的重要性。在系统施工的过程中,净化设施的运行质量就应当得到强有力的保证,而不应当在建设完成之后再进行检验。

1、药品生产净化级别的划分

在国际上,GMP对药品生产洁净级别的划分非常的严格。悬浮粒子数最大允许数、浮游菌、沉降菌以及表面微生物等都有着一定等级的划分。我国2010版GMP和欧盟的GMP在净化等级的划分上是保持高度一致的。但是我国在净化设施的设计、材料以及施工安装工艺上却无法跟上欧盟等发达国家的步伐。这方面应当得到我国药品生产企业的高度重视,药品生产车间应当保持具有足够的换气次数,空气的过滤过程也应当相对严格,房间压力必须合适,组织气流也要具有一定的合理性。这样才能够使洁净室达到所规定的净化结果。

2、净化空调箱的设计

净化区主要应用净化空调箱来达到净化空气的目的。同时,净化空调箱也能够使生产车间保持生产所需要的温度和湿度。新版GMP 中对于药品生产车间的压差和换气次数的要求有所提高。因此,净化空调箱的设计理念正符合GMP的要求。

2.1 二次回风的设计在空调箱的设计中,回风设计的形式主要分为一次回风和二次回风。一次回风主要指的是回风全部从前表冷器经过。二次回风主要指的是一部分回风从前表冷器通过,而另一部分回风则不从前表冷器通过。回风的总量是不变的。如果回风设计的形式为一次回风,那么回风会在前表冷器和新风进行混合,之后再通过表冷。如果回风设计应用的是二次回风形式,那么只有一部分回风会在前表冷器和新风进行回合。从这可以看出,一次回风形式的应用会加大经过表冷器的风量。如果风量比较大,那么风速也会在一定程度上提高。这样也会降低和表冷器的换热效果。同时,应用一次回风形式经过表冷器的混合风的温度比应用二次回风形式的混合风的温度要低。如果温度比较低,那么换热器交换的推动力也不会增大。

2.2 变风量的设计

因为生产的需要药厂的中央空调在一定程度上需要使用变频电机,这样做是因为可以让中央空调在启动的过程中可以降低其对尾部产生的高强冲击力。之前的空调风柜的送风阀用的都是定风量阀门,由人工进行操控。近年来,随着科技的发展自动化的普遍应用,目前用的都是可以变风的自动化电动阀门,且会在送风口装置一个风量传感器,将阀门的开启以及风量、变频器进行连接。以达到风量恒定的目的,保证厂房内的压差恒定,不受其他因素的影响。3、房间压差的设计

装载中央空调对厂房的洁净区域做了划分,分为A、B、C、D、四个区域,同时还对厂房内的压差做了改变。将洁净区和非洁净区以及不同级别的洁净区的压差必须要在10帕斯卡以上,相同级别洁净区之间不同功能房间的压差也要有不同的梯度。

为了降低各个厂房之间的最大压差,在对厂房进行净化期间,选择合适的气锁室也是重点,对气锁室的设置要尽可能的小一点,以达到能第一时间进行自动净化的目的,保证净化区的干净。

3、节能意识

4.1低阻力过滤器如何选择目前在地方发达国家,对洁净厂房的研究要比我国先进很多,趋于成熟,同时已经研究出一个比较完成的计算方法:LCC方法(Life Cycle Cost)。

E=(q × P x t) ÷ η x 1000。其中:E——风机能耗(k WH度/年);风量(m3/s);系统阻力或风机全压(Pa);运行时间(小时/年);η--风机运行效率。

在过滤器运行期间,所耗资金能占到总体资金的71%之上,目前来说,对如何减少P的数值,是减少中中央空调资金最快也是最直接的方式。

4.2 低断面风速的设计

这个速度,就是对空调中处理过滤器进行加热或者冷却盘管的速度,很多工程师会将这个速度设计为500英寸/分钟。这种设计降低了时间,但是却提高了耗资。因为压降和速度降低之间的平方是成正比的,所以断面风速的降低,也会引起压降的降低,因此在厂房中使用最大的空气处理器和最小的风机,是降低速度和减少能耗的最佳方法。目前来说,最佳的断面风速范围是250~450英尺/分钟。

4.3 最佳的换气次数

从目前的情况来看,我国国大都通过套用国外版本来进行暖通设计规范的建立。并且暖通的设计手册也主要应用的是约克手册。尤其是ISPE的数据也是通过优化得来的。而国外设计最注重的是生命周期成本。比如:ISPE对于换气次数就有着一定的要求。15~20AC/hr for Controlled Not Classi-fied(CNC)spaces;20~40 AC/hr for Grade 8(EUGradeC):40~60AC/hrfor Grade7(EUGrade B);300~600AC/hr forGrade5(EU Grade A)。刺激区域换气次数一般为20-40次/小时。从立方定则上来看,风机能耗的变化和流量变化的立方之间存在着正比例的关系。在空气流量降了一半的情况下,风机能耗就会下降将近百分之八十。也就是说,如果换气次数从四十次降到了二十次,那么风机能耗就会下降将近百分之八十。从这可以看出,药品生产车间中央空调系统应当保证自净时间达到15-20分钟。够保证中央空调系统具有一定的稳定。而自净时间和换气次数、断面风速、送风和回风的分布情况等都有着很大的关系。