浅谈药厂洁净空调系统的优化设计

王春丽

苏州鸿基洁净科技股份有限公司江苏省苏州市215000

摘要：合格洁净的生产环境是药品生产的基本条件，洁净空调系统正是为药品生产提供洁净环境的基础，因此，洁净空调系统的设计对制药企业而言有着十分重要的意义。药厂洁净空调系统不但要进行合理计算及全面严谨的设计，而且要有精心的施工保证和严格的维护管理。本文对药厂洁净空调系统及其优化设计进行了探讨。

关键词：药厂；洁净空调系统；优化设计

引言

随着新版GMP的颁布实施和近年来各项技术的迅猛发展，制药企业对洁净区域的控制要求越来越严格，洁净空调系统设计的复杂度和难度也在不断提升。药厂净化空调系统的应用，解决了药厂在进行药品加工、制造过程中的交叉污染问题，通过防止室内微生物的滋生和粉尘产生，满足了制药工艺的要求，避免了药品污染。净化空调系统的过滤阻力大、级数多，对高风压和大风量有硬性要求，由此增加了风机运行的负荷。在满足药厂洁净空调系统基本设计要求的同时，需要采取合理、经济、可靠的技术措施进一步加强净化空调系统的节能设计，从而减少运行费用、降低成本，提高药厂的经营管理效益。

1药厂洁净空调系统基本组成

药厂洁净空调系统是保证药品安全的重要系统之一，通常而言，主要由以下几个部分组成：第一，冷热源，主要用于调节空气的温度，包括冷源和热源两个部分；第二，空气处理器，主要是将制药过程中的空气处理到规定的状态，可以对空气进行冷却、加热、过滤和加湿等处理；第三，通风系统，主要由排风系统和送风系统组成，排风系统将制药环境中的空气排出到室外，并结合排风管道输送到指定地点，送风系统可以与空气处理设备相结合，将处理过的空气输送到相应的位置；第四，水系统，主要功能是将冷（热）水从冷（热）源送到空气处理设备中；第五，自动控制和调节装置，由于洁净空调系统需要及时应对各种环境，所以空调系统需要自己的自动控制和调节装置，能够根据收集到的信息自动调节各部分的功能，使得制药环境中的空气能够达到良好的状态。

2药厂洁净空调系统的优化设计

2.1送风和排风设计

药厂洁净空调系统的正常运行离不开送风和排风两个环节。关于净化空调系统的送风控制，需要根据药厂洁净区的面积、功能、生产工艺、操作流程等，合理确定一个最小的送风量。在净化级别确定方面，可以针对局部区域实施局部净化的手法，而不必针对全室进行全面送风。在药品生产过程中，会出现大量的粉尘等有毒气体，需要做好排风处理。通常来说，净化空调系统的排风量越大，所需要耗费的能源就越多。在排风方面，在净化空调系统中，通过设置除尘装置，可以有效减少系统排风，减少排风过程的资源能耗浪费。

2.2二次回风形式设计

药厂洁净空调系统节能运行的一个重要策略是采用二次回风形式，新风（与部分高湿回风混合）经表冷器冷却除湿，再与二次回风（仅少量增湿热负荷）混合，利用二次回风的热负荷将混合风的温度升至送风温度。由于大部分回风不再经先冷后热抵消处理，节能效果显著。为避免高湿气候影响造成经表冷器冷却除湿的新风量大温低，与回风混合后达不到送风温度，有必要另设加热段，与热泵系统的热水管联接。硬件改造相对简单，总回风管进入空调房后分为两支管，一次回风管进入表冷段前的混合段，二次回风管进入表冷段后的风机段，两风管均设置电动风阀。

2.3除湿方式设计

为满足洁净室的湿度要求，通常药厂洁净空调系统设计时可采取降温除湿和物理吸湿相结合的方式，即通过冷盘管降温和转轮除湿机除湿的联合应用来控制湿度。选用转轮除湿机时应充分考虑其吸附材料的特点和吸附力，根据实际情况选择合适的吸附材料。一般而言，氯化锂化学稳定性好、易再生、具有杀菌力，但在低湿度环境下除湿能力弱；硅胶经济实用，吸湿性好，但再生温度高；沸石分子筛在低湿度环境下仍能保持较好的吸湿性，可适用于低湿度除湿，但再生困难，再生温度超过250℃。

2.4净化作用设计

在洁净空调系统中，洁净级别具有重要的保障作用，洁净级别的大小在洁净空调系统中具有重要的保障作用，其主要表现在对过滤效率、新风、换气次数和车间内空气的含尘的浓度等方面。此外，为了避免压差梯度调节困难，还要对排风和回风系统的风口风速的选择进行优化，从而实现最佳的压差分布，更好实现工艺的要求，还有在片剂车间空调中都设有除尘通风系统，例如，一些易致敏的品种，激素类和抗生素类药必须选择过滤效率和密封程度较高的产品，从而优化除尘和排风系统的高效过滤器的选择，从而达到环保的排放标准。

2.5排水系统设计

在洁净空调机组运行时，排水水封内存有一定水量，可以隔离机组污浊空气；然而对于冬季药厂洁净空调系统运行时，因为表冷段不工作，因此不会有冷凝水排放，机组外污浊空气就会污染机组内洁净空气，降低空调机组使用寿命，影响药厂药品质量。因此在实际的药厂洁净空调系统设计中，应该优化排水系统设计，适当调整空调机组的功能段，确保机组在冬季运行期间，可以将冷凝水通过加湿段排出；也可以在排水管上加设补水装置，并且还需要定期补水，不仅可以优化药厂洁净空调系统设计方案，还可以解决冬季系统水封失效问题，使洁净空调系统达到安全经济的运行效果。

2.6风管及净化空调机组设计

在药厂洁净空调系统设计中，要做好风管的布置，确定风管的线路最短，并且做到尽量降低震动和噪音，从而减少对药厂的影响。在风管的设置上，尽量做到合理的布置，通过水力计算来确定风管的管径，减少各种风管的管道交叉。并且将除尘净化机组安装，尽量设置在离机房较近的位置，保证其设计需求，减少机组压力过大导致的震动和噪音的问题。同时可以采取均布空调送风口的方法，运用一次回风处理的方案，提升药厂室内温湿度的控制水平，并且根据药品品种的不同和药品的洁净级别以及药品的使用时间来使用不同的洁净空调系统，从而提升洁净空调系统的使用效率。

2.7自动控制功能设计

药厂洁净空调系统的自动化控制功能设计主要包括以下几点：第一，回风温（湿）度监测调控，根据回风温（湿）度与设定值之偏差，通过比例式调节一次回风、二次回风和新风的电动调节阀的开度，电动三通冷水阀/热水阀的开度，来保证新风回风混合后温（湿）度恒定，达到最佳工作状态；第二，空调机组监测调控，根据风机运行状态、故障报警、压差数据等与设定值之偏差，通过变频器调节送风风机频率，以保证洁净区域风量恒定、适宜，达到最佳工作状态；第三，洁净区静压恒定控制，根据洁净走廊静压差值与设定值之偏差，通过比例式调节控制电动新风阀的开度，以保证洁净区静压恒定，达到最佳工作状态；第四，过滤堵塞报警，初效、中效、高效空气过滤器两端压差接近终阻力时报警，提示清扫、更换。

结束语

总而言之，药厂作为生产药品的重要基地，需要具备的条件有很多，最基本就是要保证室内整洁无毒、干净清爽。在药厂生产中，洁净空调系统发挥出越来越重要的作用，相关企业要加强系统的完善和优化设计，从而对车间的生产环境实现良好的净化效果，不断适应制药企业生产发展的需求。

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