Farmasötik Aeptik Atölyede Temiz Kurutma Odası Tasarımı
Tıbbi aseptik atölyede, üretim döngüsünde kullanılan çok sayıda geminin yıkanması ve kurutulması gerekir. Yardımcı üretim alanı olarak temiz alanın temiz seviyesi genellikle D seviyesi gerektirir ve kurutma odası bir istisna değildir. Temiz bir ortamda temizlik yaptıktan sonra, çok fazla nem içeren mutfak eşyalarının nemleşmesi ve kurutulması çözmemiz gereken bir sorun haline gelmiştir. Makul tasarımın, bu çalışma için kesin teorik rehberlik ve pratik uygulama önemi olan enerji tasarrufu, kurutma ve nem alıcı etkileri elde edebileceğini göstermek için kullanıyoruz.
0 Önsöz
Nömitasyon esas olarak üç tipe ayrılır: ısıtma ve nemlendirme, soğutma ve nemlendirme ve kurutucu adsorpsiyon nemidifikasyonu. Geçmişte, en yaygın kullanılan yöntem ısıtma, ısıtma, havalandırma ve nemidifikasyondu. Bununla birlikte, temiz bir ortamda, sadece tam dağıtım ve tam sıra ısıtma ve nemlendirme yöntemini benimseyen enerji tüketimi büyüktür ve temiz filtrasyon sistemindeki yük de büyüktür, bu nedenle soğutma ve nemlendirme tasarladık 1. Kapsamlı nemidifikasyon yöntemi Isıtma ve nemlendirici temiz hava sirkülasyonu.
1 İlke
Gerçek tasarımda, sistemin dış mekan 12.5pa'ya göre basınç farkını korumak için az miktarda temiz hava eklenir. Karıştırma bölümünde ve geri dönüş havası karıştırılır, birincil etki süzülür ve hava, yüzey soğutma suyu bölümü ile çiğ noktasının altındaki sıcaklığa soğutulur ve havadaki su buharının su bölmesi kesişmelerini yoğunlaştırmasına izin verir ve Suyu çıkarır ve daha sonra hava ısıtma bölümü boyunca 60 ° C'den fazla ısıtılır. Hava genişler ve birim hacimdeki nem, ısıtma ve nemidifikasyon elde etmek için azalır. Filtre, filtreledikten sonra kurutma odasına gönderilir. İşlem sırasında minimum sıcaklık kaybını sağlamak için, arıtma ve nem alem fanı kurutma odasına mümkün olduğunca yakın olmalı ve hava besleme boru hattı yalıtılmalıdır. Kurutulmuş sıcak hava, kurutma odasındaki damardaki nemi emer, sıcaklık azalır (yaklaşık 45 ° C) ve nem artar ve geri dönüş hava borusundan kurutma odasından çıkarılır, karıştırma bölümüne geri döner ve nem alımına ulaşmak için bir sonraki döngüyü başlatır.
Ek olarak, sıcaklık ve nem sensörleri hava girişine yerleştirilir ve hava çıkışına geri döner. Makine açıldığında egzoz fanı kapatılır. Sistem dolaşımdaki hava akışı çalışma modundadır. Bir çalışma döneminden sonra, sıcak hava emilim gemisindeki nem arttıkça, soğutma ve nem alım gücü yeterli değilse, dönüş hava girişinin mutlak nemi hava girişinin mutlak neminden çok daha yüksekse, Hava çıkış valfini kapatın, egzoz valfini ve egzoz fanını açın ve sistemdeki havanın nemi yüksek olduğunda, ikisi arasındaki fark büyük olmadığında hızlı bir şekilde değiştirmek için doğrudan egzoz modunu kullanın, Dolaşım modu. İlke Şekil 1'de gösterilmektedir.
Gerçek kullanımda, soğutma suyu açık olmasa bile (soğutucu kışın açılmamış gibi), mutfak eşyalarının kurutulması ve nem alımını, sadece dolaşım ve düz sıra ısıtma ve nem alımlandırma yöntemini kullanılarak elde edilebilir. Alternatif Mod.
2 Uygulama Örnek Hesaplaması
2.1 Temizlik ve Hava Değişim Frekansı
Temiz Oda Tasarım Spesifikasyonu GB50073-2013, Farmasötik Endüstrisi Temiz Bitki Tasarım Spesifikasyonu GB50457-2008, GMP'nin 2013 versiyonu ve uygulama kılavuzu, üretim ve temizlik yardımcı alanı D. Temiz oda havalandırma süreleri 6 kez / h-20'dir. Times / s, fan Birincil efekt filtresi G4 tipidir, ara efekt filtresi F tipidir ve kurutma odasının hava girişindeki H13 tipi yüksek verimli filtre seçilir. Tıbbi temiz tesisin gereksinimlerini karşılıyor. Toz parçacıklarının, D temiz bitkisinin gereksinimlerini karşılayan <3520000 / m3 olduğu doğrulanmıştır.
2.2 Fan Hava Hacmi Seçimi
Kurutma odamızda 42m2 alanı, 110m3 hacmi ve yaklaşık 120m3'lük bir klima kanalı vardır. 2500m3 / s hava hacmi fanı kullanılır. Hava değişikliklerinin sayısı, tasarım üst sınırını karşılayan 2500/120 = 20 kez / s'ye ulaşır. Egzoz fanı 2400 / s hava hacmi fanı kullanır, bu da sistemin dış dünyaya göre 12.5Pa basınç farkı korumasını sağlayabilir.
2.3 Isıtma Gücü
2.3.1 Farklı sıcaklıklarda, nem ve atmosfer basıncında metreküp su içeriği (bkz. Tablo 1)
Temiz odalar arasındaki basınç farkı genellikle <50PA, temiz oda ile dış arasındaki basınç farkı genellikle <80PA ve fan ile dış arasındaki basınç farkı genellikle <500PA'dır, bu da atmosfer basıncına göre neredeyse ihmal edilebilir neredeyse ihmal edilebilir 0.1MPa. Durum işleme.
2.3.2 Havada Nem Akışı
Saflaştırma ve kurutma sistemi belirli bir süre çalışabilir. Temiz atölyenin ısı koruma koşullarına göre, maksimum sıcaklık genellikle 60 ℃ 'a ulaşabilir ve nem%80'e ulaşabilir. Tablo 1'e bakın. Havanın su içeriği 103.7g / m3'tür ve dolaşım hacmi yaklaşık 120m3'tür (kurutucu artı fan kanalı hacmi), suyun kalitesi:
M = 103.7g / m3x120m3 = 12440g
Bilinen havalandırma süreleri n = 20 / s = 20 /60 dakika = 1/3 dakika
Havadaki maksimum nemin akış hızı S = MXN = 12440g / 3 dakika = 414.6g / dakika
2.3.3 Birim zaman başına gerekli ısı
Döngü ısıtma modunun başlangıcında aşırı durumlarda açık taze rüzgarın 0 ° C olduğu varsayılarak, sistemdeki dönüş hava girişinin sıcaklığının T1 = 0 ° C olduğu varsayılır. Isıtmadan sonra, Hava Çıkışı T2 = 60 ° C ve Su Isı Kapasitesi C = 1cal / g ° C, Q = MCΔT / T = SCΔT = 414.6G / MINX1 / G ℃ x (60 ℃ -0 ℃) = 24876 Cal / Dk
2.3.4 Isıtma gücü
Isıtma gücünün p, ısıtma verimliliği n =%60, termal eşdeğeri olduğu varsayılarak: q = 0.24cal / j = 0.24kcal / kws = 0.24 × 60kcal / kwmin
Tablo 1 Farklı sıcaklık, nem ve atmosfer basıncı altında metreküp su içeriği (g) q = 14.4 kcal / kwmin
Sonra birim zaman başına ısı çıkışı Q = NQP ısıtma gücü
P = q / nq = 24.876kcal / dk / (% 60 x14.4kcal / kwmin) = 28.8kW
Bu yüzden beş dişli ile 6kwx5 = 30kW ayarlanabilir ısıtıcı seçiyoruz.
2.4 kuru nemlendirme
2.4.1 Basit ısıtma ve nemlendirme
Basit ısıtma ve nemidifikasyon durumunda, 25 ° C'lik bir dış mekan sıcaklığı ve%50 nem varsayıldığında, kurutma odasının içindeki ve dışındaki sıcaklık ve nem ilk başlangıçta aynıdır ve taze Hava kapalı. Belli bir süre T1'den sonra, kurutma odasındaki sıcaklık 45 ° C'ye yükselir ve nem%80 artar.
Tablo 1'den havadaki su içeriğinin sırasıyla M1 = 11.4g / m3 ve M2 = 52.2g / m3 olduğu görülebilir ve sistem hacmi V = 120 m3, T2'nin bir zamanı için tam bir sıra ile değiştirilir = 60 dakika / 20 = 3 dakika. Δm = (m2-m1) v = (52.2g / m3-11.4g / m3) x120g = 4896g
Yedekten sonra, kurutma odasındaki sıcaklık ve nem dış mekanla aynıdır ve ardından bir sonraki döngüye girmek için döngü ısıtma moduna geçin.
Benzer şekilde, dış mekan sıcaklığı 25 ° C olduğunda ve nem%80 olduğunda, ısıtma sıcaklığı sonunda 45 ° C'ye ulaşır ve su Tablo 2'de gösterildiği gibi her döngüde çıkarılabilir:
Sürekli dolaşım yoluyla her seferinde gittikçe daha az su çıkarıldığında, kurutma odasındaki nem azalır. Bu şekilde, kurutma odasındaki nem, mutfak eşyalarını kurutma amacına ulaşmak için% 20'nin altına düşürülebilir.
2.4.2 Makul ısıtma ve yalıtım sıcaklığı tasarımı
Tablo 1'den, kurutma odasının tutma sıcaklığını 60 ° C'ye kadar arttırmanın, gemideki nemi emen, aynı zamanda% 80 neme ulaşmak için aynı zamanda, havadaki nem 103.7g / m3 ve Bir seferde boşaltılan su miktarı (103.7g / m3 -11.4g / m3) x120 g = 11076G'ye ulaşabilir, bu da 45 ℃ 'de 4896g'nin iki katından fazla ve nemleşirlik verimliliği daha yüksektir. Kurutma odasının yalıtımının çok önemli olduğu görülebilir.
Bununla birlikte, kurutma odasının etrafındaki temiz atölyenin sıcaklığı genellikle 20 ℃ olduğundan, kurutma odası sıcaklığı çok yüksek ayarlanmışsa, sıcaklık farkı çok büyük, ısı dağılması da büyük, ısı kaybı büyük, gerekli Isıtma gücü çok büyük, ısıtma bölümü sıcaklığı çok yüksek, güvenli risk çok büyük, bu nedenle ısı koruma döngüsünün sıcaklığını 45 ℃ -60 ℃ olarak ayarlamak daha iyidir. Genellikle kışın 45 ° C ve yaz aylarında 60 ° C olarak ayarlanır.
Tablo 1'den, maksimum nem% 100'e ulaşsa ve dış mekan sıcaklığı 15 ° C olsa bile, atmosferdeki maksimum nem içeriğinin M1 = 12.7g / m3 olduğu görülebilir. Isıtma döngüsü 45 ° C'dir, nem çoklu yer değiştirme ve deşarjdan sonra% 20'dir, havadaki nem içeriği m2 = 13.0g / m3, m2> m1'dir, bu da nihai nemin saf ısıtma ve nemlendirme ile elde edilebileceğini gösterir Şu anda. .
2.5 Kapsamlı kurutma ve nem alımını
2.5.1 Kapsamlı kurutma ve nemleşmenin nedenleri
Yaz aylarında aşırı koşullar altında, dış mekan sıcaklığı 35 ° C'nin üzerinde ve nem%100 olduğunda, Tablo 1'den havadaki nem içeriğinin> 40g / m3 olacağı görülebilir. 40g / m3'ün nem içeriğine karşılık gelen sadece ısıtılarak boşaltılırsa, kurutma odasındaki dolaşım sıcaklığı 45 ℃'dir ve nem>%60'dır; Dolaşım sıcaklığı 50 ℃, nem%50'ye yakındır; 55 ℃, nem%40'a yakındır; Sıcaklık 60'a ulaşsa bile, ℃'daki nem de%30'u aşıyor, şu anda kurutma amacına ulaşmak zor.
Bu nedenle, yaz aylarında, dış hava havasını değiştirirken, açık hava yüksek sıcaklık ve yüksek nihai hava, havanın nem içeriğini 40g / m3 ila 15g / m3-20g / m3 arasında azaltmak için ilk olarak soğutulmalı ve nemlendirilmelidir ve 25g / m3'e kadar çıkarın. Nem ve daha sonra ısıtma ve bisiklete binme 5055 ℃ -55 ℃, son nem kurutma amacına ulaşmak için% 20'nin altında kontrol edilebilir.
2.5.2 Yüzey soğutucusunun soğutma kapasitesinin hesaplanması
Yukarıdakilere göre, temiz hava makyaj hacmi v = 2500m3 / s, temiz hava suyu içeriği m = 40g / m3, birim zaman arıtma su hacmi M = mV, = 2500m3 / hx40 g / m3 = 100kg / s
Bu işlemde, 35 ℃ temiz havayı 10 ℃ 'ye indirmek gerekir ve sıcaklık farkı ΔT = 25 ℃
Su Isı Kapasitesi C = 1cal / g ℃,
Gerekli soğutma kapasitesi q = mcΔt = 100kg / hx1cal / g ℃ x25 ℃ = 2500kcal / s
Yüzey soğutucusunun değişim verimliliği%50 ise, soğutma kapasitesi gereksinimi 5000 kcal / s olmalıdır.
3 Program Kontrolü
Temiz nemlendirme ve kurutma sisteminin çalışması, temiz hava, dönüş hava valfi anahtarı, sıcaklık ve nem toplama, havada nem içeriği, zaman parametresi hesaplaması ve karşılaştırma kontrolü, ısıtma, soğutma, fan rüzgar koruması, aşırı ısınma koruması, çeşitli çalışma Mod anahtarlama kontrolü, bu nedenle Siemens S7-200PLC programlama denetleyicisini seçtik ve ağ üzerinden merkezi izleme sistemine bağlandık, çevrimiçi ve uzak izlemenin ikili kontrolünü sağlayabilir.
Referanslar:
[1] Devlet Gıda ve İlaç İdaresi Uyuşturucu Sertifikası ve Yönetim Merkezi; İlaç GMP Kılavuzu Tesis Tesisleri ve Ekipmanı [M]. Pekin: Çin Tıp Bilimi ve Teknolojisi Yayınları, 2011.8
[2] Çin Halk Cumhuriyeti Sağlık Bakanlığı'nın 79 sayılı Siparişi. Farmasötik Üretimin Kalite Yönetimi (2010 Revizyon) [EB]. Pekin: Sağlık Bakanlığı, 2011.1
[3] Liu Xianzhe, Cai Zhiming; Kuru ve temiz atölyenin tasarımı, inşası ve devreye alınması; Temiz ve klima teknolojisi [J]; 1997.3.
[4] Wang Jun; Farmasötik fabrikanın temiz atölyesinde klima ve havalandırma tasarımı deneyimi; bina termal enerji ventilasyonu ve klima [J]; 1998.2.
[5] xu li; GMP uygulaması sırasında temiz atölyenin tasarımı ve yönetimi; Kimyasal ve Biyolojik Mühendislik [J]; 2003.4.
[6] Chen Guangjian; Üretim yönetimi teorisi açısından Farmasötik Fabrika Temiz Çalıştayı GMP tasarımı; Farmasötik Mühendislik Tasarımı [J]; 2001.1.
[7] Wan Bin; Cai Zhihui, Zhan Yanmin; GMP Temiz Atölyesinin Klima Enerji Tasarrufu Kontrol Dönüşümü; [J] Elektrik Mühendisliği Teknolojisi; 2009.12.