Σχεδιασμός καθαρού δωματίου ξήρανσης στο φαρμακευτικό ασηπτικό εργαστήριο
Στο ιατρικό εργαστήριο ασηπτικών, ένας μεγάλος αριθμός σκάφους που χρησιμοποιούνται στον κύκλο παραγωγής πρέπει να πλυθούν και να στεγνώσουν. Το καθαρό επίπεδο της καθαρής περιοχής καθώς η βοηθητική περιοχή παραγωγής γενικά απαιτεί επίπεδο D και η αίθουσα ξήρανσης δεν αποτελεί εξαίρεση. Μετά τον καθαρισμό σε ένα καθαρό περιβάλλον, η αφθαρή και η ξήρανση των σκευών που περιέχουν πολλή υγρασία έχει γίνει ένα πρόβλημα που πρέπει να λύσουμε. Χρησιμοποιούμε παραδείγματα για να δείξουμε ότι ο εύλογος σχεδιασμός μπορεί να επιτύχει αποτελέσματα εξοικονόμησης ενέργειας, ξήρανσης και αφυγοσκώλειας, τα οποία έχουν ορισμένη θεωρητική καθοδήγηση και πρακτική σημασία για την εφαρμογή για αυτό το έργο.
0 Πρόλογος
Η αφυγία διαιρείται κυρίως σε τρεις τύπους: θέρμανση και αφθονία, ψύξη και αφυγρωφή και αφθονία προσρόφησης. Στο παρελθόν, η συνηθέστερα χρησιμοποιούμενη μέθοδος ήταν η θέρμανση, η θέρμανση, ο εξαερισμός και η απογοήτευση. Ωστόσο, σε ένα καθαρό περιβάλλον, απλά υιοθετώντας τη μέθοδο πλήρους παράδοσης και πλήρους σειράς θέρμανσης και αφθονοποίησης, η κατανάλωση ενέργειας είναι μεγάλη και το φορτίο στο σύστημα καθαρής διήθησης είναι επίσης μεγάλο, οπότε σχεδιάσαμε ψύξη και αφθονία 1. της κυκλοφορίας του καθαρού αέρα θέρμανσης και αφθονίας.
1 αρχή
Στον πραγματικό σχεδιασμό προστίθεται μια μικρή ποσότητα καθαρού αέρα για να διατηρηθεί η διαφορά πίεσης του συστήματος σε σχέση με το εξωτερικό 12.5pa. Στο τμήμα ανάμειξης και ο αέρας επιστροφής αναμιγνύονται, το κύριο αποτέλεσμα φιλτράρεται και ο αέρας ψύχεται στη θερμοκρασία κάτω από το σημείο δρόσου από το τμήμα ψύξης της επιφάνειας, επιτρέποντας στους υδρατμούς στον αέρα να συμπυκνώσουν τις διασταυρώσεις του νερού και Αφαιρεί το νερό και στη συνέχεια ο αέρας θερμαίνεται σε περισσότερο από 60 ° C μέσω του τμήματος θέρμανσης. Ο αέρας επεκτείνεται και η υγρασία στον όγκο της μονάδας μειώνεται για να επιτύχει τη θέρμανση και την αφυγρωφή. Το φίλτρο αποστέλλεται στο δωμάτιο ξήρανσης μετά το φιλτράρισμα. Προκειμένου να διασφαλιστεί η ελάχιστη απώλεια θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, ο ανεμιστήρας καθαρισμού και αφυγρωδότησης θα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στην αίθουσα ξήρανσης και ο αγωγός παροχής αέρα θα πρέπει να είναι μονωμένος. Ο αποξηραμένος ζεστός αέρας απορροφά την υγρασία στο δοχείο στην αίθουσα ξήρανσης, η θερμοκρασία μειώνεται (περίπου 45 ° C) και η υγρασία αυξάνεται και αφαιρείται από το δωμάτιο ξήρανσης μέσω του σωλήνα επιστροφής, επιστρέφει στο τμήμα ανάμιξης και Ξεκινά τον επόμενο κύκλο, έτσι ώστε να επιτευχθεί ο σκοπός της αποπροσανατολισμού.
Επιπλέον, οι αισθητήρες θερμοκρασίας και υγρασίας τοποθετούνται στην έξοδο εισόδου αέρα και επιστρέφουν. Ο ανεμιστήρας εξάτμισης είναι απενεργοποιημένος όταν το μηχάνημα είναι ενεργοποιημένο. Το σύστημα βρίσκεται στη λειτουργία λειτουργίας ροής αέρα κυκλοφορίας. Μετά από μια περίοδο λειτουργίας, καθώς αυξάνεται η υγρασία στο δοχείο απορρόφησης ζεστού αέρα, εάν η ισχύς ψύξης και αφυγοσκωτής δεν είναι αρκετή, η επίδραση εάν η απόλυτη υγρασία της εισόδου του αέρα επιστροφής είναι πολύ υψηλότερη από την απόλυτη υγρασία της εισόδου αέρα, Κλείστε τη βαλβίδα εξόδου αέρα, ανοίξτε τη βαλβίδα εξάτμισης και τον ανεμιστήρα εξάτμισης και χρησιμοποιήστε τον άμεσο τρόπο εξάτμισης για να αντικαταστήσετε γρήγορα όταν η υγρασία του αέρα στο σύστημα είναι υψηλή, όταν η διαφορά μεταξύ των δύο δεν είναι μεγάλη, μεταβαίνει στο Λειτουργία κυκλοφορίας. Η αρχή φαίνεται στο σχήμα 1.
Σε πραγματική χρήση, ακόμη και αν το νερό ψύξης δεν είναι ενεργοποιημένο (όπως το ψυγείο δεν είναι ενεργοποιημένο το χειμώνα), ο σκοπός της ξήρανσης και της αφυγοσκώρησης των σκευών μπορεί να επιτευχθεί απλά χρησιμοποιώντας τη μέθοδο θέρμανσης και αφυγχώρησης της κυκλοφορίας και της ευθείας σειράς εναλλακτική λειτουργία.
2 Υπολογισμός Παράδειγμα Εφαρμογής
2.1 Καθαρισμός και συχνότητα ανταλλαγής αέρα
Εξετάστε λεπτομερώς τις προδιαγραφές σχεδιασμού καθαρού δωματίου GB50073-2013, η φαρμακευτική βιομηχανία καθαρή φυτική σχεδίαση GB50457-2008, η έκδοση του GMP του 2013 και ο οδηγός υλοποίησης, η βοηθητική περιοχή του καθαρισμού D. Times / H, ανεμιστήρας Το φίλτρο κύριου αποτελέσματος είναι ο τύπος G4, το φίλτρο ενδιάμεσης επίδρασης είναι ο τύπος F και επιλέγεται το φίλτρο υψηλής απόδοσης τύπου H13 στην είσοδο αέρα της αίθουσας ξήρανσης. Πληροί τις απαιτήσεις του ιατρικού καθαρού εργοστασίου. Έχει επαληθευτεί ότι τα σωματίδια σκόνης είναι <3520000 / m3, τα οποία πληρούν τις απαιτήσεις του καθαρού φυτού D.
2.2 Επιλογή όγκου αέρα ανεμιστήρα
Η αίθουσα ξήρανσης διαθέτει έκταση 42m2, όγκο 110m3 και αγωγό κλιματισμού περίπου 120m3. Χρησιμοποιείται ένας ανεμιστήρας όγκου αέρα 2500m3 / h. Ο αριθμός των αλλαγών αέρα φτάνει το 2500/120 = 20 φορές / ώρα, ο οποίος πληροί το ανώτατο όριο του σχεδιασμού. Ο ανεμιστήρας εξάτμισης χρησιμοποιεί ανεμιστήρα όγκου 2400 / ώρα, ο οποίος μπορεί να εξασφαλίσει ότι το σύστημα διατηρεί μια διαφορά πίεσης 12,5pa σε σχέση με τον έξω κόσμο.
2.3 Ισχύς θέρμανσης
2.3.1 κυβικά μέτρα περιεκτικότητας σε νερό σε διαφορετικές θερμοκρασίες, υγρασία και ατμοσφαιρική πίεση (βλ. Πίνακα 1)
Η διαφορά πίεσης μεταξύ των καθαρών δωματίων είναι γενικά <50pa, η διαφορά πίεσης μεταξύ του καθαρού δωματίου και του εξωτερικού είναι γενικά <80pa και η διαφορά πίεσης μεταξύ του ανεμιστήρα και του εξωτερικού είναι γενικά <500pa, η οποία είναι σχεδόν αμελητέα σε σχέση με την ατμοσφαιρική πίεση από 0,1MPa, η οποία είναι σχεδόν αμελητέα. Χειρισμός της κατάστασης.
2.3.2 Ροή υγρασίας στον αέρα
Το σύστημα καθαρισμού και ξήρανσης μπορεί να εκτελεστεί για ορισμένο χρονικό διάστημα. Σύμφωνα με τις συνθήκες συντήρησης θερμότητας του καθαρού εργαστηρίου, η μέγιστη θερμοκρασία μπορεί γενικά να φθάσει τα 60 ℃ και η υγρασία μπορεί να φθάσει το 80%. Αναζητήστε τον Πίνακα 1. Η περιεκτικότητα σε νερό του αέρα είναι 103,7g / m3 και ο όγκος κυκλοφορίας είναι περίπου 120m3 (οντός στεγνωτήρα συν ανεμιστήρα), η ποιότητα του νερού είναι:
M = 103,7g / m3x120m3 = 12440g
Γνωστοί χρόνοι εξαερισμού n = 20 / h = 20 / 60min = 1/3 λεπτά
Ο μέγιστος ρυθμός ροής υγρασίας στον αέρα είναι S = MXN = 12440g / 3min = 414.6g / min
2.3.3 Απαιτείται θερμότητα ανά μονάδα χρόνου
Υποθέτοντας ότι ο υπαίθριος φρέσκος άνεμος είναι 0 ° C σε ακραίες περιπτώσεις στην αρχή του τρόπου θέρμανσης του κύκλου, θεωρείται ότι η θερμοκρασία της εισόδου του αέρα επιστροφής στο σύστημα είναι T1 = 0 ° C μετά τη θέρμανση, τη θερμοκρασία του έξοδος αέρα T2 = 60 ° C και η θερμική χωρητικότητα νερού C = 1Cal / G ° C, Q = mcΔt / t = scΔt = 414.6g / minx1 / g ℃ x (60 ℃ -0 ℃) = 24876 cal / min
2.3.4 Ισχύς θέρμανσης
Υποθέτοντας ότι η ισχύς θέρμανσης είναι P, η απόδοση θέρμανσης n = 60%, το θερμικό ισοδύναμο: Q = 0,24Cal / J = 0,24kcal / kWs = 0,24 × 60kcal / kwmin
Πίνακας 1 κυβικά μέτρα περιεκτικότητας σε νερό (G) υπό διαφορετική θερμοκρασία, υγρασία και ατμοσφαιρική πίεση Q = 14,4 kcal / kwmin
Στη συνέχεια, η έξοδος θερμότητας ανά μονάδα q = ισχύς θέρμανσης NQP
P = q / nq = 24.876kcal / min / (60% x14.4kcal / kwmin) = 28.8kW
Επομένως επιλέγουμε ρυθμιζόμενο θερμαντήρα 6kWX5 = 30kW με πέντε ταχύτητες.
2.4 Ξηρή αφθονοποίηση
2.4.1 Απλή θέρμανση και αφθονία
Στην περίπτωση απλής θέρμανσης και αφθονίας, υποθέτοντας μια υπαίθρια θερμοκρασία 25 ° C και υγρασία 50%, η θερμοκρασία και η υγρασία του εσωτερικού και του εξωτερικού της αίθουσας ξήρανσης είναι η ίδια κατά την αρχική εκκίνηση και το φρέσκο Ο αέρας είναι απενεργοποιημένος. Μετά από μια ορισμένη χρονική περίοδο Τ1, η θερμοκρασία στο δωμάτιο ξήρανσης αυξάνεται στους 45 ° C και η υγρασία αυξάνεται κατά 80%.
Μπορεί να φανεί από τον Πίνακα 1 ότι η περιεκτικότητα σε νερό στον αέρα είναι M1 = 11,4g / m3 και M2 = 52,2g / m3, αντίστοιχα και ο όγκος του συστήματος V = 120 m3 αντικαθίσταται από μια πλήρη σειρά για ένα χρόνο T2 = 60 λεπτά / 20 = 3 λεπτά. ΔΜ = (M2-M1) V = (52,2g / m3-11,4g / m3) x120g = 4896g
Μετά την αντικατάσταση, η θερμοκρασία και η υγρασία στην αίθουσα ξήρανσης είναι η ίδια με την υπαίθρια και στη συνέχεια μεταβείτε στη λειτουργία θέρμανσης του κύκλου για να εισαγάγετε τον επόμενο κύκλο.
Ομοίως, όταν η εξωτερική θερμοκρασία είναι 25 ° C και η υγρασία είναι 80%, η θερμοκρασία θέρμανσης θα φτάσει τελικά τους 45 ° C και το νερό μπορεί να αφαιρεθεί σε κάθε κύκλο όπως φαίνεται στον Πίνακα 2:
Με όλο και λιγότερο νερό αφαιρεθεί κάθε φορά μέσω συνεχούς κυκλοφορίας, η υγρασία στο δωμάτιο ξήρανσης γίνεται χαμηλότερη και χαμηλότερη. Με αυτόν τον τρόπο, η υγρασία στην αίθουσα ξήρανσης μπορεί να μειωθεί κάτω από το 20% για να επιτευχθεί ο σκοπός της ξήρανσης των σκευών.
2.4.2 Εύλογος σχεδιασμός θερμοκρασίας θέρμανσης και μόνωσης
Μπορεί να φανεί από τον Πίνακα 1 ότι η αύξηση της θερμοκρασίας συγκράτησης του δωματίου ξήρανσης μέχρι 60 ° C, απορροφώντας την υγρασία στο σκάφος, τοποθετώντας την ίδια ώρα για να φτάσει η υγρασία 80%, η υγρασία στον αέρα είναι 103,7g / m3 και η Η ποσότητα του νερού που απορρίπτεται ταυτόχρονα μπορεί να φτάσει (103,7g / m3 -11,4g / m3) x120 g = 11076g, η οποία είναι μεγαλύτερη από τη διπλή από αυτή των 4896g στα 45 ℃ και η απόδοση αφθασκείας είναι υψηλότερη. Μπορεί να φανεί ότι η μόνωση του δωματίου ξήρανσης είναι πολύ σημαντική.
Ωστόσο, επειδή η θερμοκρασία του καθαρού εργαστηρίου γύρω από το δωμάτιο ξήρανσης είναι γενικά 20 ℃, εάν η θερμοκρασία δωματίου ξήρανσης είναι πολύ υψηλή, η διαφορά θερμοκρασίας είναι πολύ μεγάλη, η διάχυση της θερμότητας είναι επίσης μεγάλη, η απώλεια θερμότητας είναι μεγάλη, απαιτείται Η ισχύς θέρμανσης είναι πολύ μεγάλη, η θερμοκρασία του τμήματος θέρμανσης είναι πολύ υψηλή, ο κίνδυνος είναι πολύ μεγάλος, οπότε είναι καλύτερο να ρυθμίσετε τη θερμοκρασία του κύκλου συντήρησης θερμότητας στα 45 ℃ -60 ℃. Συνήθως ρυθμίζεται στους 45 ° C το χειμώνα και 60 ° C το καλοκαίρι.
Από τον Πίνακα 1, μπορεί να φανεί ότι ακόμη και όταν η μέγιστη υγρασία φτάσει το 100% και η εξωτερική θερμοκρασία είναι 15 ° C, η μέγιστη περιεκτικότητα σε υγρασία στην ατμόσφαιρα είναι M1 = 12,7g / m3. Ο κύκλος θέρμανσης είναι 45 ° C, η υγρασία είναι 20% μετά την πολλαπλή μετατόπιση και την απόρριψη, η περιεκτικότητα σε υγρασία στον αέρα είναι M2 = 13,0g / m3, M2> M1, υποδεικνύοντας ότι η τελική υγρασία μπορεί να επιτευχθεί με καθαρή θέρμανση και αποφυγή Αυτή τη στιγμή. .
2.5 Περιεκτική ξήρανση και αφθονία
2.5.1 Λόγοι για ολοκληρωμένη ξήρανση και αφθονία
Κάτω από ακραίες συνθήκες το καλοκαίρι, όταν η εξωτερική θερμοκρασία είναι πάνω από 35 ° C και η υγρασία είναι 100%, μπορεί να φανεί από τον Πίνακα 1 ότι η περιεκτικότητα σε υγρασία στον αέρα θα είναι> 40g / m3. Εάν απορρίπτεται μόνο με θέρμανση, που αντιστοιχεί στην περιεκτικότητα σε υγρασία 40g / m3, η θερμοκρασία κυκλοφορίας στο δωμάτιο ξήρανσης είναι 45 ℃ και η υγρασία είναι> 60%. Η θερμοκρασία κυκλοφορίας είναι 50 ℃, η υγρασία είναι κοντά στο 50%. 55 ℃, η υγρασία είναι κοντά στο 40%. Ακόμη και αν η θερμοκρασία φτάσει το 60, η υγρασία στο ℃ υπερβαίνει επίσης το 30%, αυτή τη στιγμή είναι δύσκολο να επιτευχθεί ο σκοπός της ξήρανσης.
Ως εκ τούτου, κάτω από ακραίες συνθήκες το καλοκαίρι, όταν αντικαθιστάτε τον εξωτερικό αέρα, η εξωτερική υψηλής θερμοκρασίας και ο αέρας υψηλής θερμοκρασίας πρέπει να ψύχεται για πρώτη φορά και να αφθονοποιούνται για να μειωθούν η περιεκτικότητα σε υγρασία του αέρα από 40g / m3 έως 15g / m3-20g / m3 και Αφαιρέστε μέχρι 25g / m3. Υγρασία, και στη συνέχεια θέρμανση και ποδηλασία σε 5055 ℃ -55 ℃, η τελική υγρασία μπορεί να ελεγχθεί κάτω από το 20% για να επιτευχθεί ο σκοπός της ξήρανσης.
2.5.2 Υπολογισμός της χωρητικότητας ψύξης του ψυγείου επιφάνειας
Σύμφωνα με τα προαναφερθέντα, ο όγκος μακιγιάζ φρέσκου αέρα V = 2500m3 / h, η περιεκτικότητα σε φρέσκο νερό M = 40g / m3, ο όγκος νερού χρόνου μονάδας MV = MV, = 2500m3 / hx40 g / m3 = 100kg / h
Στη διαδικασία, είναι απαραίτητο να μειωθεί ο φρέσκος αέρας 35 ℃ σε 10 ℃, και η διαφορά θερμοκρασίας Δt = 25 ℃
Χωρητικότητα θερμότητας νερού c = 1cal / g ℃,
Απαιτούμενη χωρητικότητα ψύξης q = mcΔt = 100kg / hx1cal / g ℃ x25 ℃ = 2500kcal / h
Εάν η απόδοση ανταλλαγής του ψυγείου επιφάνειας είναι 50%, η απαίτηση ικανότητας ψύξης πρέπει να είναι 5000 kcal / h.
3 Έλεγχος προγράμματος
Η λειτουργία του συστήματος καθαρής αφυγοσκώβησης και ξήρανσης περιλαμβάνει καθαρό αέρα, διακόπτη βαλβίδας αέρα επιστροφής, συλλογή θερμοκρασίας και υγρασίας, περιεκτικότητα σε υγρασία στον αέρα, υπολογισμό παραμέτρων χρόνου και έλεγχος σύγκρισης, θέρμανση, ψύξη, ανεμιστήρα χωρίς προστασία από τον άνεμο, προστασία υπερθέρμανσης, διάφορες λειτουργίες Έλεγχος μεταγωγής λειτουργιών, οπότε επιλέξαμε τον ελεγκτή προγραμματισμού Siemens S7-200PLC και συνδέεται με το κεντρικό σύστημα παρακολούθησης μέσω του δικτύου, μπορεί να επιτύχει διπλό έλεγχο της ηλεκτρονικής και απομακρυσμένης παρακολούθησης.
βιβλιογραφικές αναφορές:
[1] Κέντρο πιστοποίησης και διαχείρισης φαρμάκων της κρατικής Υπηρεσίας Τροφίμων και Φαρμάκων. Οδηγός και εξοπλισμός εγκαταστάσεων και εξοπλισμού GMP Guide [M]. Πεκίνο: China Medical Science and Technology Press, 2011.8
[2] Διάταξη αριθ. 79 του Υπουργείου Υγείας της Λαϊκής Δημοκρατίας της Κίνας. Κανονισμοί για τη διαχείριση της ποιότητας της φαρμακευτικής παραγωγής (αναθεώρηση του 2010) [EB]. Πεκίνο: Υπουργείο Υγείας, 2011.1
[3] Liu Xianzhe, Cai Zhiming; Σχεδιασμός, κατασκευή και ανάθεση ξηρού και καθαρού εργαστηρίου. Καθαρή και τεχνολογία κλιματισμού [J]; 1997.3.
[4] Wang Jun; Εμπειρία του σχεδιασμού κλιματισμού και εξαερισμού σε καθαρό εργαστήριο φαρμακευτικού εργοστασίου. οικοδόμηση εξαερισμού θερμικής ενέργειας και κλιματισμού [J]. 1998.2.
[5] Xu Li; Σχεδιασμός και διαχείριση του καθαρού εργαστηρίου κατά την εφαρμογή της GMP. Χημική και βιολογική μηχανική [J]. 2003.4.
[6] Chen Guangjian; GMP Σχεδιασμός του φαρμακευτικού εργοστασιακού καθαρού εργαστηρίου από την άποψη της θεωρίας της διαχείρισης παραγωγής. Φαρμακευτική μηχανική σχεδιασμός [J]; 2001.1.
[7] WAN BIN; Cai Zhihui, Zhan Yanmin. Μετασχηματισμός ελέγχου εξοικονόμησης ενέργειας κλιματισμού του καθαρού εργαστηρίου GMP. [J] Ηλεκτρολογία Τεχνολογία; 2009.12.