تصميم غرفة التجفيف النظيفة في ورشة المعقمة الصيدلانية

تصميم غرفة التجفيف النظيفة في ورشة المعقمة الصيدلانية

في ورشة المعقمة الطبية ، يجب غسل عدد كبير من السفن المستخدمة في دورة الإنتاج وتجفيفها. المستوى النظيف للمساحة النظيفة حيث أن منطقة الإنتاج المساعدة تتطلب عمومًا مستوى D ، وغرفة التجفيف ليست استثناءً. بعد التنظيف في بيئة نظيفة ، أصبح إزالة الرطوبة وتجفيف الأواني التي تحتوي على الكثير من الرطوبة مشكلة يجب أن نحلها. نستخدم أمثلة لإظهار أن التصميم المعقول يمكن أن يحقق تأثيرات لتوفير الطاقة وتجفيفها وإزالة الرطوبة ، والتي لها إرشادات نظرية معينة وأهمية التطبيق العملي لهذا العمل.

0 مقدمة

ينقسم إزالة الرطوبة بشكل أساسي إلى ثلاثة أنواع: التدفئة والتسخين ، والتبريد وإزالة الرطوبة ، وإزالة الرطوبة. في الماضي ، كانت الطريقة الأكثر استخدامًا هي التدفئة والتدفئة والتهوية وإزالة الرطوبة. ومع ذلك ، في بيئة نظيفة ، ببساطة تبني طريقة التسليم الكامل والتدفئة الكاملة للتدفئة وإزالة الرطوبة ، فإن استهلاك الطاقة كبير ، والحمل على نظام الترشيح النظيف أيضًا كبير ، لذلك قمنا بتصميم التبريد وإزالة الرطوبة 1. طريقة إزالة الرطوبة الشاملة من التدفئة وإزالة الرطوبة تدور الهواء النظيف.

1 مبدأ

في التصميم الفعلي ، تتم إضافة كمية صغيرة من الهواء النقي للحفاظ على اختلاف الضغط في النظام بالنسبة إلى 12.5pa في الهواء الطلق. في قسم الخلط ويتم خلط هواء الإرجاع ، يتم ترشيح التأثير الأساسي ، ويتم تبريد الهواء إلى درجة الحرارة أسفل نقطة الندى بواسطة قسم مياه التبريد السطحي ، مما يسمح لبخار الماء في الهواء بتكثيف اعتراض الماء وتراجع الماء و يزيل الماء ، ثم يتم تسخين الهواء إلى أكثر من 60 درجة مئوية من خلال قسم التدفئة. يتوسع الهواء ويتم تقليل الرطوبة في حجم الوحدة لتحقيق التدفئة وإزالة الرطوبة. يتم إرسال المرشح إلى غرفة التجفيف بعد التصفية. من أجل ضمان الحد الأدنى لخسارة درجة الحرارة أثناء العملية ، يجب أن تكون مروحة التنقية والتنقية في قربها قدر الإمكان من غرفة التجفيف ، ويجب عزل خط أنابيب إمدادات الهواء. يمتص الهواء الساخن المجفف الرطوبة في الوعاء في غرفة التجفيف ، وتنخفض درجة الحرارة (حوالي 45 درجة مئوية) وتزداد الرطوبة ، ويتم إخراجها من غرفة التجفيف من خلال أنبوب الهواء الإرجاع ، ويعود إلى قسم الخلط و يبدأ الدورة التالية ، وذلك لتحقيق الغرض من إزالة الرطوبة.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم تعيين أجهزة استشعار درجة الحرارة والرطوبة في مدخل الهواء وإرجاع منفذ الهواء. يتم إيقاف تشغيل مروحة العادم عند تشغيل الجهاز. النظام في وضع تشغيل تدفق الهواء المتداول. بعد فترة من التشغيل ، مع زيادة الرطوبة في وعاء امتصاص الهواء الساخن ، إذا لم تكن قوة التبريد وإزالة الرطوبة كافية ، فإن التأثير إذا كانت الرطوبة المطلقة لمدخل الهواء الإرجاع أعلى بكثير من الرطوبة المطلقة لمدخل الهواء ، ، أغلق صمام منفذ الهواء ، وفتح صمام العادم ، ومروحة العادم ، واستخدم وضع العادم المباشر لاستبداله بسرعة عندما تكون رطوبة الهواء في النظام مرتفعًا ، عندما يكون الفرق بين الاثنين كبيرًا ، فإنه يتحول إلى وضع الدورة الدموية. يظهر المبدأ في الشكل 1.

في الاستخدام الفعلي ، حتى إذا لم يتم تشغيل مياه التبريد (مثل المبرد لا يتم تشغيل وضع التناوب.

2 حساب مثال التطبيق

2.1 تواتر النظافة وتبادل الهواء

النظر بشكل شامل في مواصفات تصميم الغرفة النظيفة GB50073-2013 ، مواصفات تصميم المصنع النظيفة لصناعة الأدوية GB50457-2008 ، إصدار 2013 من GMP ودليل التنفيذ الخاص به ، الإنتاج والتنظيف منطقة التهوية D. Times / H ، المروحة مرشح التأثير الأساسي هو نوع G4 ، ومرشح التأثير الوسيط هو من النوع F ، ويتم تحديد مرشح H13 عالي الكفاءة في مدخل الهواء لغرفة التجفيف. يفي بمتطلبات النبات النظيف الطبي. تم التحقق من أن جزيئات الغبار هي <3520000 / m3 ، والتي تلبي متطلبات النبات النظيف.

2.2 اختيار حجم الهواء المروحة

تبلغ مساحة غرفة التجفيف لدينا 42 متر مربع ، وحجم 110 متر 3 ، وقناة تكييف الهواء حوالي 120 متر 3. يتم استخدام مروحة حجم الهواء 2500m3 / h. يصل عدد تغييرات الهواء إلى 2500/120 = 20 مرة / ساعة ، مما يلبي الحد الأعلى للتصميم. تستخدم مروحة العادم مروحة 2400 / ساعة في حجم الهواء ، والتي يمكن أن تضمن أن النظام يحافظ على اختلاف الضغط البالغ 12.5pa بالنسبة للعالم الخارجي.

2.3 قوة التدفئة

2.3.1 متر مكعب من محتوى الماء في درجات حرارة مختلفة ، والرطوبة والضغط الجوي (انظر الجدول 1)

يكون فرق الضغط بين الغرف النظيفة عمومًا <50pa ، وفرق الضغط بين الغرفة النظيفة والخارجية يكون عمومًا <80pa من 0.1mpa ، وهو ضئيل تقريبا. التعامل مع الوضع.

2.3.2 تدفق الرطوبة في الهواء

يمكن أن يعمل نظام التنقية والتجفيف لفترة معينة من الزمن. وفقًا لظروف الحفاظ على الحرارة في ورشة العمل النظيفة ، يمكن أن تصل درجة الحرارة القصوى عمومًا إلى 60 ℃ ، ويمكن أن تصل الرطوبة إلى 80 ٪. ابحث عن الجدول 1. هو محتوى الماء في الهواء هو 103.7 جم / م 3 ، وحجم الدورة الدموية حوالي 120 متر 3 (حجم قناة المجفف بالإضافة إلى مروحة) ، جودة الماء هي:

M = 103.7g / m3x120m3 = 12440g

أوقات التهوية المعروفة n = 20 / h = 20/00min = 1/3 دقيقة

الحد الأقصى لمعدل التدفق للرطوبة في الهواء هو s = mxn = 12440g / 3min = 414.6g / min

2.3.3 الحرارة المطلوبة لكل وحدة زمنية

على افتراض أن الرياح العذبة في الهواء الطلق هي 0 درجة مئوية في الحالات القصوى في بداية وضع تسخين الدورة ، من المفترض أن درجة حرارة مدخل الهواء الإرجاع في النظام هي T1 = 0 درجة مئوية بعد التدفئة ، ودرجة حرارة مخرج الهواء T2 = 60 درجة مئوية وسعة حرارة الماء C = 1Cal / G ° C ، Q = MCΔT / T = SCΔT = 414.6G / MINX1 / G ℃ X (60 ℃ -0 ℃) = 24876 Cal / Min

2.3.4 قوة التدفئة

على افتراض أن طاقة التدفئة هي p ، كفاءة التدفئة n = 60 ٪ ، المكافئ الحراري: Q = 0.24cal / j = 0.24kcal / kws = 0.24 × 60kcal / kwmin

الجدول 1 متر مكعب من محتوى الماء (ز) تحت درجة حرارة مختلفة ، والرطوبة والضغط الجوي س = 14.4 كيلو كالوري

ثم ناتج الحرارة لكل وحدة زمنية Q = طاقة التدفئة NQP

p = q / nq = 24.876kcal / min / (60 ٪ x14.4kcal / kwmin) = 28.8kw

لذلك نختار 6KWx5 = 30KW سخان قابل للتعديل مع خمسة تروس.

2.4 إزالة الرطوبة الجافة

2.4.1 التدفئة البسيطة والتسخين

في حالة التدفئة البسيطة وإزالة الرطوبة ، بافتراض درجة حرارة خارجية تبلغ 25 درجة مئوية ورطوبة 50 ٪ ، ودرجة حرارة ورطوبة داخل غرفة التجفيف هي نفسها عند بدء التشغيل الأولي ، والطازجة تم إيقاف الهواء. بعد فترة زمنية معينة T1 ، ترتفع درجة الحرارة في غرفة التجفيف إلى 45 درجة مئوية وارتفع الرطوبة 80 ٪.

يمكن ملاحظة من الجدول 1 أن محتوى الماء في الهواء هو m1 = 11.4g / m3 و m2 = 52.2g / m3 ، على التوالي ، ويتم استبدال حجم النظام v = 120 m3 بصف كامل لوقت T2 = 60min / 20 = 3min. ΔM = (M2-M1) V = (52.2g / m3-11.4g / m3) x120g = 4896g

بعد الاستبدال ، تكون درجة الحرارة والرطوبة في غرفة التجفيف هي نفسها في الهواء الطلق ، ثم قم بالتبديل إلى وضع تسخين الدورة لدخول الدورة التالية.

وبالمثل ، عندما تكون درجة الحرارة الخارجية 25 درجة مئوية والرطوبة 80 ٪ ، ستصل درجة حرارة التدفئة في النهاية إلى 45 درجة مئوية ، ويمكن إزالة الماء في كل دورة كما هو موضح في الجدول 2:

مع إزالة المياه أقل وأقل في كل مرة من خلال الدورة الدموية المستمرة ، تصبح الرطوبة في غرفة التجفيف أقل وأقل. وبهذه الطريقة ، يمكن تخفيض الرطوبة في غرفة التجفيف إلى أقل من 20 ٪ لتحقيق الغرض من تجفيف الأواني.

2.4.2 تصميم درجة حرارة التدفئة والعزل المعقولة

يمكن أن نرى من الجدول 1 أن زيادة درجة حرارة غرفة التجفيف تصل إلى 60 درجة مئوية ، وامتصاص الرطوبة في الوعاء ، مما يضع في نفس الوقت للوصول إلى 80 ٪ من الرطوبة ، الرطوبة في الهواء هي 103.7 جم / م 3 ، و يمكن أن تصل كمية المياه التي يتم تفريغها في وقت واحد (103.7 جم / م 3 -11.4 جم / م 3) x120 g = 11076g ، وهو أكثر من ضعف 4896 جم عند 45 ℃ ، وكفاءة إزالة الرطوبة أعلى. يمكن ملاحظة أن عزل غرفة التجفيف مهم للغاية.

ومع ذلك ، نظرًا لأن درجة حرارة ورشة العمل النظيفة حول غرفة التجفيف هي عمومًا 20 ℃ ، إذا كانت درجة حرارة غرفة التجفيف مرتفعة للغاية ، فإن اختلاف درجة الحرارة أكبر من اللازم ، وتبديد الحرارة كبير أيضًا ، وفقدان الحرارة كبير ، ومطلوب ، المطلوب تكون قوة التدفئة كبيرة جدًا ، ودرجة حرارة قسم التدفئة مرتفعة للغاية ، وآمنة ، تكون الخطر كبيرة جدًا ، لذلك من الأفضل ضبط درجة حرارة دورة الحفاظ على الحرارة عند 45 ℃ -60 ℃. عادة ما يتم تعيينه على 45 درجة مئوية في الشتاء و 60 درجة مئوية في الصيف.

من الجدول 1 ، يمكن ملاحظة أنه حتى عندما تصل الحد الأقصى للرطوبة إلى 100 ٪ ودرجة الحرارة الخارجية هي 15 درجة مئوية ، فإن الحد الأقصى لمحتوى الرطوبة في الغلاف الجوي هو M1 = 12.7 جم / م 3. دورة التدفئة هي 45 درجة مئوية ، والرطوبة هي 20 ٪ بعد إزاحة وتفريغ متعددة ، ومحتوى الرطوبة في الهواء هو M2 = 13.0g / m3 ، m2> m1 ، مما يشير إلى أن الرطوبة النهائية يمكن تحقيقها عن طريق التدفئة الخالصة وإزالة الرطوبة في هذا الوقت. .

2.5 تجفيف شامل وإزالة الرطوبة

2.5.1 أسباب تجفيف شامل وإزالة الرطوبة

في ظل الظروف القاسية في الصيف ، عندما تكون درجة الحرارة الخارجية أعلى من 35 درجة مئوية والرطوبة 100 ٪ ، يمكن ملاحظة من الجدول 1 أن محتوى الرطوبة في الهواء سيكون> ​​40 جم / م 3. إذا تم تفريغها عن طريق التسخين فقط ، المقابلة لمحتوى الرطوبة من 40 جم / م 3 ، فإن درجة حرارة الدورة الدموية في غرفة التجفيف هي 45 ℃ ، والرطوبة> 60 ٪ ؛ درجة حرارة الدورة الدموية هي 50 ℃ ، والرطوبة قريبة من 50 ٪ ؛ 55 ℃ ، الرطوبة قريبة من 40 ٪. حتى إذا وصلت درجة الحرارة إلى 60 ، فإن الرطوبة في ℃ تتجاوز أيضًا 30 ٪ ، في هذا الوقت ، من الصعب تحقيق الغرض من التجفيف.

لذلك ، في ظل الظروف القاسية في فصل الصيف ، عند استبدال الهواء في الهواء الطلق ، يجب أن يتم تبريد الهواء العالي في الهواء الطلق والهواء عالي الرطوبة أولاً وإزالة الرطوبة لتقليل محتوى الرطوبة للهواء من 40 جم / م 3 إلى 15 جم / م 3-20 جم / م 3 و إزالة ما يصل إلى 25 جم / م 3. الرطوبة ، ثم التدفئة وركوب الدراجات إلى 5055 ℃ -55 ℃ ، يمكن التحكم في الرطوبة النهائية أقل من 20 ٪ لتحقيق الغرض من التجفيف.

2.5.2 حساب سعة التبريد من برودة السطح

وفقًا للتماثيل السابقة ، فإن حجم مكياج الهواء النقي V = 2500M3 / H ، محتوى الماء النقي M = 40G / M3 ، حجم ماء معالجة وقت الوحدة M = MV ، = 2500M3 / HX40 G / M3 = 100KG / H

في هذه العملية ، من الضروري تقليل الهواء النقي 35 إلى 10 ℃ ، وفرق درجة الحرارة ΔT = 25 ℃

سعة حرارة الماء C = 1CAL / G ℃ ،

سعة التبريد المطلوبة Q = MCΔT = 100KG / HX1CAL / G ℃ x25 ℃ = 2500KCAL / H

إذا كانت كفاءة التبادل في برودة السطح 50 ٪ ، فيجب أن تكون متطلبات سعة التبريد 5000 كيلو كالوري / ساعة.

3 التحكم في البرنامج

يشتمل تشغيل نظام إزالة الرطوبة والتجفيف النظيفة على الهواء النقي ، ومفتاح صمام الهواء ، وجمع درجة الحرارة والرطوبة ، ومحتوى الرطوبة في الهواء ، وحساب المعلمات الزمنية والتحكم في المقارنة ، والتدفئة ، والتبريد ، وحماية الرياح ، وحماية الزائدة ، والعمليات الزائدة ، والتشغيل المختلفة تحكم تبديل الوضع ، لذلك اخترنا وحدة التحكم في برمجة Siemens S7-200PLC ، وتوصيلها بنظام المراقبة المركزي من خلال الشبكة ، يمكن أن تحقق التحكم المزدوج في المراقبة عن بُعد عبر الإنترنت.

مراجع:

[1] مركز شهادة المخدرات وإدارة إدارة الغذاء والدواء في الولاية ؛ دليل GMP Guide مرافق ومعدات المصنع [M]. بكين: مطبعة الصين للعلوم والتكنولوجيا ، 2011.8

[2] الأمر رقم 79 من وزارة صحة جمهورية الصين الشعبية. اللوائح المتعلقة بإدارة الجودة لإنتاج الأدوية (مراجعة 2010) [EB]. بكين: وزارة الصحة ، 2011.1

[3] Liu Xianzhe ، Cai Zhiming ؛ تصميم وبناء وتكليف ورشة عمل جافة ونظيفة ؛ تقنية نظافة وتكييف الهواء [J] ؛ 1997.3.

[4] وانغ يونيو ؛ تجربة تكييف الهواء وتصميم التهوية في ورشة عمل نظيفة لمصنع الأدوية ؛ بناء تهوية الطاقة الحرارية وتكييف الهواء [J] ؛ 1998.2.

[5] شو لي ؛ تصميم وإدارة ورشة العمل النظيفة أثناء تنفيذ GMP ؛ الهندسة الكيميائية والبيولوجية [J] ؛ 2003.4.

[6] تشن قوانغجيان ؛ GMP تصميم ورشة عمل نظيفة مصنع الأدوية من منظور نظرية إدارة الإنتاج ؛ تصميم الهندسة الصيدلانية [J] ؛ 2001.1.

[7] وان بن ؛ Cai Zhihui ، Zhan Yanmin ؛ تكييف الهواء تحول التحكم في توفير الطاقة لورشة عمل نظيفة GMP ؛ [J] تكنولوجيا الهندسة الكهربائية ؛ 2009.12.