医药厂房的暖通设计

1、医药厂房的暖通设计摘要：医药行业的洁净室是具有特殊行业特点的洁净室，随着国内 GMP药品认证的展开，越来越多的制药厂改造原有厂房或新建厂房，以满 足新的规范对生产厂房和设施的要求。本文以医药厂房的空调设计为重点， 同时也阐述的厂房空调净化系统的节能问题，厂房空调系统的常见问题。关键词：药厂；洁净；节能；空调设计一、空调设计空调冷热源及水系统由于建筑空间有限，无机房位置，所以选用了两台空气源热泵，单台 制冷量720kW （标准工况），制冷剂选R407C。鉴于此工程新风量为 25m3/（m2.h），新风量比较大，且考虑夏季气温日渐炎热，所以空气源 热泵的出力需要根据实际情况按环境温度40C对主机做

2、出修正。冷热水 系统为同程两管制系统。空调末端均设置了电动两通调节阀，分集水器之 间安装了压差旁通装置。通风系统制通风柜的面风速在合理的范围内，以保证排风柜排风效率。由于我 国在这方面目前还没有成熟的规范，本项目参照美国和欧洲标准，选用较 为经济合理的数值0.35m/s。本项目选用宽度为1800mm的标准通风柜， 柜门最大开启高度为600mm，单台通风柜的最大排风量为1210m3/h，柜门 最小开启高度为100mm，单台通风柜最小风量为210m3/h。室内的换气率 能够有效控制，室内空气应充分置换，保证其新鲜度。医药厂房的新风量 是两点决定的：补偿室内排风量和保持室内正压所需新鲜空气量；室内每

3、人新鲜空气量不小于40m3/h。两个值中的最大值。本项目参照欧洲 标准，选用了数值25m3/m2。空调控制系统3.1风量控制。每只通风柜配置独立的变风量排风阀，根据通风柜柜 门的开度和恒定的面风速自动调节排风量。总排风机根据排风干管的静压 来调节变频风机的频率。车间的送风支管上设置了变风量补风阀，根据车 间内外压差来调节补风量，保持恒定的压差。总送风机根据送风干管的静 压来调节变频风机的频率。3.2温湿度控制。车间内的电加热器均带有温度传感器，根据室内温 度调节再热量，以保证一个相对合理的湿度。车间内的风管式再冷盘管都 带有温度传感器，根据室内温度调节进入盘管的冷（热）水量。室外新风 先通过组

4、合式空调机组的表冷器处理到合适的露点温度。当车间内处于最 大排风量时，新风通过电加热器再热后送入房间。随着排风量的减小，再 热量也随着减小以保证合适的湿度。当排风量继续降低时，这时需要加大 送风温差，电加热器停止工作，新风通过再冷盘管处理后送入房间，以保 证合适的温度。二、空调净化系统的设计1.设计要求空气洁净度100000级及高于100000级的空气净化处理，应采用初效、 中效、高效过滤器三级过滤。对于100000级空气净化处理，也可采用亚 高效空气过滤器代替高效过滤器。大于100000级的空气净化处理，应采 用初效、中效过滤器二级过滤。1.1空气过滤器的选用、布置方式符合下列要求：初效空气

5、过滤器不 应选用浸油式过滤器；中效空气过滤器且集中设置在净化空气调节系统的 正压段；高效或亚高效空气过滤器宜设置在净化空气调节系统的末端。1.2下列情况的空气净化系统宜分开设置：单向流洁净室与非单向流 洁净室；高效空气净化系统与中效空气净化系统；运行班次和使用时间不 同的洁净室。1.3下列情况的空气净化系统，如经处理仍不能避免交叉污染时，则 不应利用回风。固体物料的粉碎、称量、配料、混合、制粒、压片、包衣、 灌装等工序；固体口服制剂的颗粒、成品干燥设备所使用的净化空气；用 有机溶煤精制的原料药精制、干燥工序；凡工艺过程中产生大量有害物质， 挥发性气体的生产工序。1.4对面积较大、空气洁净度较高

6、，位置集中及消声、振动控制要求 严格的洁净室宜采用集中式净化空调系统。需要消毒灭菌的洁净室，应设 排风设施。洁净室排风系统应有防倒灌措施。含有易燃、易爆物质局部排 风系统应有防火、防爆措施。洁净室内生产粉尘和有害气体的工艺设备， 应设单独的局部除尘和排风装置2.空调净化系统的节能空气净化系统是药厂洁净室中主要耗能部分，必须精心设计，达到节 能的目的。2.1空气净化装置的节能设计。合理组织空气净化系统中各种空气过 滤器的设置，对较大型的洁净车间的净化空调系统的新风集中进行空气净 化处理。其中最重要是风机，有效的风机负荷主要是根据系统的风量及静 压来决定，提高节能效果的措施在于取得一个较低的总系统

7、静压。最重要 的设计决定是采用正压还是负压通风系统。对于能量效率，负压通风系统 通常达到较低系统静压。同时，循环空气处理装置应和空调空气处理装置 分开，冷却和加热盘管的静压不致影响到较大的循环空气量。风机型式和 数目的选择也会影响制剂车间的能量效率。若洁净室只需要冷热的舒适感， 可采用燃料节省器循环。虽然燃料节能器不能用于控制湿度的洁净室，但 可利用外界冷却湿度等间接方法取得有效冷却、节约能量的目的。药厂洁 净室升温，最简单的加热方法是采用电阻加热器，但其费用最贵，节能的 方法是用天然气或原油燃料锅炉生产。加湿过程如果需要高负荷，选择电 极锅炉加湿器可产生明显的节能效果。如果高度加热和加湿负荷

8、时应采用 一般蒸汽锅炉，因为它们通常只需很少的初期投资和操作费用。2.2空气净化系统运行的节能设计。为减少运行动力负荷应设计最佳 而节能的空气净化系统运行方案，其主要内容包括：在满足药厂洁净室工 艺洁净度要求下，应合理制定换气次数；能采用低阻力亚高效过滤器就不 用阻力高出34倍的高效过滤器；对药厂洁净室应将发尘量随时间变化 的信息，输入微机进行风量调节与控制；对药厂洁净室运行、维修和下班 或工作任务饱满和空间的不同，通过风机台数不同进行分步控制风量，尽 量减少送风量；在系统中区别空调送风和净化送风，净化风量只进行过滤 处理再循环，这将大大节省输送动力；减少系统和空调器的漏风量。若将 漏风率从1

9、0%，15%和20%降至2%，节省风机轴功率分别为25.4%，43.2% 和62.8%，还不计空气处理的耗能；合理地降低排风速度。另一方面，应 减少风机、电机温升负荷。净化空调器宜把电机外置。风机、电机独立外 置，对节能是有意义的。三、气流组织气流组织的选择应符合下列要求：洁净室的气流应满足空气洁净度和 人体健康的要求，并应使洁净工作区气流流向单一；回风口宜均匀布置在 洁净室下部；余压阀宜设在洁净空气流的下风侧，不宜设在工作面高度范 围内。非单向流洁净室内设置洁净工作台时，其位置应远离回风口。洁净 室内有局部排风装置时，其位置应设在工作区气流的下风侧。四、药厂洁净室空调系统常见问题风量、风压设

10、计中存在的问题目前有些洁净空调工程设计的风压按过滤器初阻力设计，而风量按规 范下限选取，这种设计虽然设备容量小，初期投资少，新建系统风量正好 满足换气次数下限要求。但由于设计余压较小，给系统风量分配及压力平 衡的调节造成困难，同时随着系统运行阻力的不断增加，换气次数最终会 低于规定下限，导致洁净室抗污染能力减弱甚至达不到要求的洁净级别。送回风的风管管路上调节阀设置不合理在实际工程中发现许多干管上使用防火调节阀，其目的是既可防火又 可调节风量。而实际上防火阀大多数位于风管穿越隔墙或楼板处，其位置 往往不利于手动调节，而且经常进行调节很可能造成调节失灵为安全运行 留下隐患。有些工程设计除空调机组送回风口及新风口设置调节阀外，其 余调节阀均设于风管末端即送回风处，在各路支管的分支点处均未设置调 节阀，送回风口风量完全靠设在该处的调节阀进行调节，这样作用于部分 风口