制藥廠凈化空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能控制措施

摘 要 目前在藥品生產(chǎn)企業(yè)當(dāng)中，為了確保藥品生產(chǎn)的環(huán)境達(dá)到國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，一定要在生產(chǎn)過程中引進(jìn)使用凈化空調(diào)系統(tǒng)。在應(yīng)用該系統(tǒng)的過程中需要采取有效的節(jié)能措施來控制能源的使用，這不僅能夠調(diào)節(jié)生產(chǎn)車間里的溫度以及濕度，還可以讓該系統(tǒng)的節(jié)能運(yùn)行。

關(guān)鍵詞 制藥廠；凈化空調(diào)系統(tǒng)；節(jié)能控制措施

中圖分類號 TU831 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)052-0137-01

國家相關(guān)部門對制藥廠進(jìn)行了GMP認(rèn)證，并且在全國范圍內(nèi)推廣使用，在生產(chǎn)過程中加大了凈化空調(diào)系統(tǒng)管理力度，提高了管理要求。但是對于很大一部分藥品生產(chǎn)企業(yè)來說，它們使用的凈化空調(diào)系統(tǒng)在凈化方面大都等級較低，不能有效的調(diào)節(jié)和控制生產(chǎn)車間內(nèi)的溫度以及濕度，而且還存在能源消耗過大的現(xiàn)象，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到國家藥品監(jiān)督局頒布的GMP的相關(guān)要求。所以，為了確保藥品制造企業(yè)能夠正常合理的運(yùn)行，一定要對凈化空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行全面的節(jié)能技術(shù)改造和升級。

1 凈化空調(diào)系統(tǒng)的概況

在某藥品制造廠中，藥粉研磨車間的占地面積一共為512 m2，在這當(dāng)中凈化區(qū)域的面積達(dá)到了一半之多，大約有260 m2，凈化空調(diào)系統(tǒng)的等級達(dá)到了10萬級。在凈化區(qū)域里面，該制造廠一共配置了兩套型號分別是AF-10和AT4的空氣處理箱，這兩臺空氣處理箱采用的主要形式均為一次回風(fēng)。除此之外，在非凈化區(qū)域里的倉庫里、衛(wèi)生間里也都配置了一臺空調(diào)箱，不過是變風(fēng)量式的。經(jīng)過測量后發(fā)現(xiàn)，在凈化區(qū)域里的干球溫度在18攝氏度到26攝氏度之間，而相對溫度保持在45%～65%之間，整個凈化空調(diào)系統(tǒng)要求全天候運(yùn)行。

2 凈化空調(diào)系統(tǒng)中存在的缺陷

1）在兩臺風(fēng)冷熱泵機(jī)組當(dāng)中，它們的冷凍水系統(tǒng)都處于獨(dú)自運(yùn)行的狀態(tài)，每臺風(fēng)冷熱泵機(jī)組的冷凍水系統(tǒng)都單獨(dú)的為其空調(diào)箱提供必要的冷熱水。這就導(dǎo)致冷量只能各自使用，出現(xiàn)冷量分配不夠均勻合理的現(xiàn)象。在運(yùn)行的過程中由于沒有設(shè)置備用的風(fēng)冷熱泵機(jī)組，一旦其中的一臺出現(xiàn)了問題，就會導(dǎo)致系統(tǒng)不能繼續(xù)正常運(yùn)行。2）如果正處于季節(jié)過渡的時候，室外的濕度較大，這就會影響到藥品生產(chǎn)車間里的溫度和濕度，很容易出現(xiàn)溫度過低以及濕度過大的現(xiàn)象，導(dǎo)致溫度和濕度滿足不了相關(guān)的規(guī)定。為了確保生產(chǎn)車間的溫濕度就有必要使用電加熱，以此來有效的降低相對濕度，不過這時會消耗更大的能源。3）在寒冷的冬季和炎熱的夏季，生產(chǎn)車間都沒有采取有效的溫度調(diào)控措施，對于溫度的控制只能間接的通過設(shè)定機(jī)組的出水溫度進(jìn)行緩解，但是在這過程中不僅操作難度很大，而且也不容易將溫度進(jìn)行有效的控制，如果機(jī)組頻繁的開啟和停止，會縮短機(jī)組的使用壽命。4）在車間里運(yùn)行的三臺空調(diào)箱，都不具有調(diào)節(jié)和控制風(fēng)量功能，而凈化空調(diào)系統(tǒng)是全天候運(yùn)行的，風(fēng)機(jī)以及電機(jī)等也會持續(xù)的滿負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)行，會導(dǎo)致能源出現(xiàn)嚴(yán)重的消耗現(xiàn)象。

3 凈化空調(diào)系統(tǒng)所采取的必要控制措施

1）將兩個不同型號的空調(diào)箱的回風(fēng)方式由一次回風(fēng)改為二次回風(fēng)。然后利用手動鋁合金調(diào)節(jié)閥對一二次回風(fēng)比例的開度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。在季節(jié)交替的時候，可以通過不同程度的調(diào)節(jié)一二次回風(fēng)比例，用回風(fēng)產(chǎn)生的熱量來有效的替換電所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行加熱。2）對于空調(diào)冷凍水系統(tǒng)來說，以往只有兩臺機(jī)組在持續(xù)使用，但是即使是這樣在炎熱的夏季仍然會出現(xiàn)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，所以就需要再增設(shè)一臺冷量為125 kW，功率達(dá)到40kW的風(fēng)冷熱泵機(jī)組，然后將原來的兩臺機(jī)組和增設(shè)的這臺合為一個系統(tǒng)，統(tǒng)一為整個凈化空調(diào)系統(tǒng)提供生產(chǎn)過程中必要的冷水和熱水。3）原來使用的兩臺空調(diào)箱都不具有調(diào)節(jié)風(fēng)量的功能，所以需要將二者的風(fēng)機(jī)電機(jī)合理的改造為雙速電機(jī)，并且空調(diào)箱在夜間持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，可以通過設(shè)置自動切換和手動切換兩種方式將其切換到低速擋，具有節(jié)能的效果。4）在空調(diào)箱運(yùn)行的過程中，AT4提供的風(fēng)量總是出現(xiàn)不足的現(xiàn)象，所以需要將風(fēng)機(jī)皮帶盤進(jìn)行更換，更換之后可以有效的提高轉(zhuǎn)動的速度，還可以增加AT4空調(diào)箱在運(yùn)行中的送風(fēng)量。而且AT4空調(diào)箱本身的表冷器只有6排管，不能達(dá)到生產(chǎn)過程中的除濕要求，所以需要將表冷器改造為8排管，有效的提高空調(diào)箱的除濕能力。5）圖1所示的是空調(diào)系統(tǒng)自動控制的原理圖，從該圖我們可以看出在控制濕度的時候主要是利用定露點(diǎn)的辦法進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)的?；仫L(fēng)管道的設(shè)置能夠?qū)⒎块g有效的連接起來，然后我們在回風(fēng)管道之外適當(dāng)?shù)脑O(shè)置了溫度傳感器，利用溫度傳感器來對比回風(fēng)的溫度和預(yù)設(shè)的溫度之間的差異，有利于控制二次回風(fēng)之后產(chǎn)生的送風(fēng)溫度，進(jìn)而進(jìn)一步對電加熱的輸出進(jìn)行專門控制，最終讓回風(fēng)的溫度穩(wěn)定不變。另外，在表冷段后面再安置露點(diǎn)溫度傳感器，將預(yù)設(shè)的溫度和表冷段顯示的露點(diǎn)溫度進(jìn)行對比，有利于控制冷凍水量，有效的調(diào)節(jié)空氣中的露點(diǎn)溫度，進(jìn)一步滿足室內(nèi)的濕度要求。

圖1 空調(diào)系統(tǒng)自動控制原理圖

4 凈化空調(diào)系統(tǒng)在經(jīng)過以上各項(xiàng)改造之后具體的運(yùn)行效果

1）通過改造之后有效的達(dá)到自動控制溫度以及濕度的目的，并且延長了機(jī)組的使用壽命。一方面，由于以往只是通過設(shè)定機(jī)組的水溫來控制溫度，在控制的過程中會不斷的停止和開啟機(jī)組，加大了損耗，而經(jīng)過改造之后，在控制器里只需要將露點(diǎn)溫度調(diào)整到13℃，然后適當(dāng)?shù)目刂苹仫L(fēng)溫度，就能夠完成對溫度和濕度的自動控制，改善了以往溫控和濕控的不足之處。另一方面，將冷凍水系統(tǒng)合并在一起，能夠共享冷水源和熱水源，這種方式也可以延長機(jī)組的使用壽命，降低了機(jī)組對能源的消耗，并且提高了設(shè)備運(yùn)行的各種性能。2）將原來的風(fēng)機(jī)電機(jī)改造成為雙速電機(jī)之后，對比高速運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下和低俗運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下的耗電量，將二者耗電量的比例有效的降低到4:1，在很大程度上節(jié)省了電能，大概在2年內(nèi)產(chǎn)生的節(jié)能效益就能彌補(bǔ)改造所投入的資金成本。3）在經(jīng)過以上各種改造項(xiàng)目之后，有效的控制了溫度，能夠縮小溫度的變化范圍，在炎熱的夏季以及其他季節(jié)的更換期間都能增強(qiáng)除濕功能。而且將相對濕度穩(wěn)定控制在了55%～65%之間，完全滿足生產(chǎn)過程中對濕度的要求，對于以往過渡季節(jié)總是出現(xiàn)溫度較低而濕度過大的現(xiàn)象有了很大的改善。與此同時，利用二次回風(fēng)產(chǎn)生的熱量代替電加熱產(chǎn)生的熱量，節(jié)約了生產(chǎn)過程中的耗電量。

5 結(jié)束語

總而言之，將AF-10空調(diào)箱和AT4空調(diào)箱原有的一次回風(fēng)系統(tǒng)改為二次回風(fēng)系統(tǒng)，并且將原來的風(fēng)機(jī)電機(jī)更換成雙速電機(jī)，然后加強(qiáng)對車間溫度以及濕度的調(diào)節(jié)和控制能夠，效果較為顯著。不僅能夠滿足制藥過程中對周圍環(huán)境的溫度以及濕度的要求，還滿足了國家藥品監(jiān)督局頒布的GMP認(rèn)證的相關(guān)要求，在節(jié)能控制方面有了較好的成效。

參考文獻(xiàn)

[1]許鐘麟.藥廠潔凈設(shè)計(jì)、醫(yī)藥與GMP認(rèn)證[M].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社，2002.

[2]GB50073-2001潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

作者簡介

張曉博（1980—），男，漢族，河北邢臺人，本科，助理工程師，研究方向：工業(yè)自動化控制。