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了解无尘药厂固体制剂车间净化空调系统的节能措施

文章来源:http://www.iwuchen.com/  2018年04月07日  点击数:5050

药厂固体制剂生产过程中极易产生大量的粉尘,根据规范规定,其室内净化空气调节系统的空气不应循环使用。因此,在常规的工程设计中,如粉碎、过筛、称量、压片、胶囊、混合、制粒等产尘量大的固体制剂车间,室内空气均需经过除尘过滤后排至室外,这必然造成空调系统新风量增多,新风比升高,甚至可能需要采用全新风系统。然而,对固体制剂车间而言,处理新风的能耗约占整个生产过程能耗的65%~70%,能耗巨大,因此固体制剂车间净化空调系统的节能问题已迫在眉睫。本文结合工程实例,来探讨固体制剂车间净化空调系统的节能措施。

1 工程概况

本工程位于广州市,洁净区建筑面积为 7750m2。该工程主要生产片剂、胶囊和颗粒 3 种剂型的产品,这3种属于最常见的固体剂型,生产使用量大。该洁净区的级别均为十万级。车间内净化空调系统根据车间生产区划分,方便进行生产调节。其中生产片剂、胶囊剂、颗粒剂分别单独设立空调系统,辅助生产区为一个空调系统。由于该工程位于广州市,全年室外空气湿度较大,故本业主要求本工程净化空调系统无需加湿。

2 节能措施

2.1 尽量采用无尘化工艺和产尘少的设备

药品生产尽量采用无尘化工艺和产尘少的设备,避免混药、交叉污染等情况发生,保证生产符合 GMP 规范要求,减少粉尘也使空调系统排风量减少,节约能耗。如本生产车间称量、粉碎、过筛、总混、快速整粒、一步制粒及整粒等工序的粉尘产生量较大,按照一般的空调做法是将整个房间的空气全部除尘后排至室外,能源消耗很大。经与业主协商后,在称量间采用称量柜,其原理图见图1。房间洁净气流经中效过滤器后进入称量柜,通过风机把这些气流经高效过滤器送入洁净工作台,部分气流经高效过滤器排至室内。由于排至室内的气流经过高效过滤器,故认为此气流是洁净气流,此房间无需排风。

对于其他易产尘的房间,业主购入的设备几乎达到无尘化生产水平,只有在出料时才会有粉尘逸出。基于此种情况,本车间在设备出尘口根据设备形状采用了可移动式除尘罩。当不出料时,房间可回风,极大地节约了能耗。

2.2 局部排风除尘洁净室设置回排联锁

按照以往设计原则,一些在工艺流程上只需间歇开停的排风除尘设备,在生产中一直处于开启状态,这造成了大量的能耗。但是如果它们停止运作,整个房间的排风量就会大比例下降,导致房间静压上升,送风量也随之减小,换气次数下降,甚至会破坏相邻同系统房间的压差。(www.iwuchen.com)

本工程充分考虑这些因素,在有局部除尘设备的洁净室的回风支路上安装一个电动阀,此电动阀根据房间压差自动调节回风管风量,以保持房间压差恒定。当整个空调系统开启时,洁净房间全回风。当工艺设备需除尘时,手动打开除尘器,房间除尘排风,房间压差变小,这时房间回风管电动阀根据房间压差自动调节回风量,回风量减小,以维持房间压差不变。图2为该工程湿法制粒及整粒房间的空调系统图。由于该房间绝对及相对压差都没有发生变化,整个系统改变的仅仅是回风系统中减少的原先局部排风设备的风量,该风量对于整个系统的影响可以忽略不计。

2.3 组合式空调机组中设置盘管式双效热回收装置

对于本工程中某一洁净空调系统,其整个系统主要是压丸和胶囊填充房间。这些房间的工艺设备自带除尘器,除尘器和工艺设备同时运作,工艺设备除尘虽然密闭操作,但是其从房间内吸风,房间送风量与渗入风量之和刚好等于工艺设备所需排风量,故可认为房间全排风。该系统送风量为27100m3/h,新风比为 73.8%。按照常规做法,空调流程如图3 所示。为了维持房间恒定的温湿度,夏季空调系统还需开启蒸汽再热系统,再热量为 30kW,这极大地增加了空调能耗。本工程中采用在组合式空调器中设置盘管式双效热回收装置,其空调流程见图4,夏季不需再开启蒸汽再热系统。对比图3和图4可以看出,在新风比比较大的情况下,采用盘管式双效热回收装置可以有效地节约能耗。

盘管式双效热回收装置示意图见图5。其原理是:夏季,待冷却除湿处理的高温空气经过前置热回收盘管时,盘管内液体介质(清水或乙二醇水溶液)会吸收空气中的热量被加热,空气同时被冷却;在后置的热回收盘管中,液体介质遇低温空气被冷却,空气被加热(再热),从而实现能量回收。其显热回收效率可达 50%,设备及运行成本低,可靠性高,适用于整个供冷季都需要提供再热的恒温恒湿空调系统。

3 结语

本工程除了采用上述的节能措施外,同时,空调机组中送风机还采用了变频调速控制技术,可使风机在实际工作状态下的运行功率远小于额定功率。本工程所有的净化空调系统根据实际需要均考虑了以上的节能措施,有效地降低了空调的能耗,减低空调运行成本,提高企业的经济效益,得到业主的一致认可

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