很多業主或潔凈室設計專家對潔凈無塵室負壓的設計相對的不了解,現高效過濾器專家分析負壓潔凈室的送回風比例?最簡單的原理是回風大于送風,形成負壓,比例大小接近1比1,但要實現負壓又保持室內空氣凈化的潔凈度有一定的難度!
負壓潔凈室是潔凈室相對于走廊或鄰室為負壓。設計手冊有一個保持壓差所需風量(換氣次數)的表格。按房間密封嚴密程度有不同的換氣次數,一般5Pa是1次/h左右換氣次數風量,10Pa是1~2次/h左右換氣次數風量,15Pa是2~3次/h
例如杭州某中美合資制藥廠,始建于1996年,生產片劑、膠囊等固體制劑藥物,主要生產工序的潔凈等級為10萬級,共設有7個凈化空調系統和一般空調系統。該廠對于產生粉塵的房間均采用利用回風的空調方式,并對回風進行嚴密處理。以制劑車間第四層為例,凈化空調系統服務于各主要生產房間,在壓片、混合、干燥等產塵工序,房間空氣經除塵系統全部排出。除塵器為沉流式濾筒除塵器。但是,對除塵后的空氣不是采用排至大氣的傳統方式,而是經高效空氣過濾器過濾后與其他不產塵房間的回風混合后再循環利用。在空調箱進風段上設有新風進口,潔凈室送風口上設有高效過濾器,在新風和回風電動風閥的聯動作用下,且由于采用了除塵后空氣經高效過濾再循環利用的方式,使該凈化系統的新風比由50%下降到20%。該車間其他有粉塵的工序也采用了類似做法利用回風,大大降低了全車間能耗。
■讓回風利用成為可能
醫藥固體制劑生產或其他產生藥物粉塵的工序不宜使用空調循環風的原因是為了防止通過空氣循環造成藥品的交叉污染。反言之,如果能對空調回風中的粉塵進行充分和有效的處理,使之不再因此而造成交叉污染,利用回風也就成為可能。對此,GMP亦作出了相應的規定:“潔凈室(區)的凈化空氣如可循環使用,應采取有效措施避免污染和交叉污染”。可見,在一定的條件下,采用循環空氣還是允許的。事實上,這種做法也是有先例的。
又如上海崇明某藥廠,建成于2002年,生產片劑、膠囊等固體制劑,主要生產工序潔凈級別為30萬級,各產生粉塵的房間亦采用了經嚴格過濾后利用回風的方式。回風經中、亞高效空氣過濾設備后再被送入空調箱循環利用。亞高效過濾器的效率η≥95%(粒徑≥0.5微米)。該項目中的AHU-2凈化空調系統,服務于壓片、膠囊充填區。如按過去直排風的通常做法,新風比和耗冷量分別為78%和153千瓦;而采用新的方案后可分別降低至33%和76千瓦。AHU-3凈化空調系統服務于混合、制粒區,其可使新風比由91%降低至33%,耗冷量由248千瓦降低至103千瓦。綜合這兩個系統,生產區冷熱負荷節能高達50%左右。
在防止交叉污染方面,由于在回風中采用了中效過濾器(效率20%~70%,粒徑≥1.0微米)和高效過濾器(效率99.97%,鈉焰法),在這兩道過濾器的作用下,對于1.0微米粒徑的微小塵粒,其穿透率為十萬分之一至百萬分之一,可以認為經過濾后回風中所含粉塵已是微乎其微了,何況在與新風混合后,還要經過中效、亞高效或高效空氣過濾器的過濾,所以,已經沒有造成交叉污染的危險,這種經濟運行方式是足夠安全和可靠的。
并且,在上述兩個項目中,除對回風中的粉塵進行了嚴密的處理外,還在各房間之間建立了合理的氣流流向,對空調系統設置了調頻風機和定風量裝置,以保持各房間的壓力穩定,各主要房間還設有微壓差計用于監測壓力,從而通過多種措施防止藥物的交叉污染。這兩個項目均已通過GMP認證。
■回風利用的經濟效益可觀
對產塵工序利用回風的方案,能節省多少運行費用呢?研究人員對面積為1000平方米的某固體制劑潔凈室,分別按兩種方案(一種是經處理后回風,一種是產塵房間全排風)運行的費用進行了比較和折算。該潔凈室(潔凈級別30萬級;室內溫度夏季為25℃,冬季為20℃;室內相對濕度夏季為55%,冬季為40%;空調處理風量50000立方米/小時)制冷系統全年運行7個月,供暖系統運行4個月,每天按運行10小時計算,利用回風方案較全排風方案每年可減少運行費用39000元,節省比例達18%。
當采用利用回風的節能方案后,雖要增加對回風進行處理的空氣過濾器和風機等設備費用,但可以減少冷凍機、水泵、冷卻塔、熱水制備和水管路系統的配置費用。據估算,利用回風的方案可以減少設備投資費約8~10%。由此看來,在利用回風后,無論在初投資和運行費用上都有不同程度的降低,其經濟效益是顯而易見的。而且,由于系統新風量與運行費用之間有著直接的關系,如果將回風率進一步提高至80%,據估算,可節省運行費用25%,可節省初投資15%~20%,其經濟效益就更加明顯了。
■綜合考慮工藝設備運行情況
需要說明的是,上述經濟比較是基于工藝設備處于良好運行狀態下、粉塵的散發得到控制的情況下進行的。如果工藝設備差,室內大量散發粉塵,則還是應該把這些房間的空氣經過濾后排出。在這種情況下,采用回風處理的方式是否經濟就成疑問了。例如每年需要更換高效過濾器一次,中效過濾器兩次(除日常清洗后再使用外),而這部分費用已占全年運行費用的11%,如果因粉玖看蠖?br>年需多次更換,則無經濟性可言,甚至會超過采用直排風的運行費用。因此,還應對工藝及設備的操作和運行情況進行綜合考慮,以確定采用回風方案是否經濟合理。
由于醫藥工業生產的特性,有些藥品的生產會有粉塵散發,尤其是固體制劑的生產,大部分工序均有粉塵產生。為了防止通過空氣系統產生藥物粉塵的交叉污染,《藥品生產質量管理規范》(GMP)明確規定:“產塵量大的潔凈室(區)經捕集處理仍不能避免交叉污染時,其空氣凈化系統不得利沒胤紜薄R虼耍?br>對于生產中散發藥物粉塵的房間,通常采用房間空氣全排風的處理方式,由此造成凈化空調系統的能耗和運行費用增加。據統計,在上海地區,一般醫藥固體制劑車間凈化空調系統的新風率高達60%~70%,夏季空調負荷高達600瓦/平方米~800瓦/平方米,是其他凈化工業廠房空調負荷的2~3倍。高昂的運行費用直接關聯到藥品生產成本。在我國5000多家醫藥制劑生產企業中,生產固體藥物的廠家占到一半以上,因此,在滿足GMP要求的前提下,如能降低這部分潔凈室的建設費用和運行費用,對于制藥企業有著很現實的意義。
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