医药企业空调系统设计与分析.docx

摘要药品生产离不开厂房设施，本设计是为某制药厂厂房设计合理的空调系统，达到药品生产中所须的净化环境。本设计首先对厂房负荷进行了计算，确定了空调冷负荷。其次对空调系统方案的确定和系统分区、冷源的选择、风系统和水系统的设计、管遒的布置与阻力计算都做r一定的分析与计算，并对室内送风方式的选定与气流组织的校核作出了分析见解。最后对空调末端处理设备进行了选型，同时对消声、减振与消防进行了设计。由于医药洁净厂房的特殊性，对洁净室洁净度的控制显得犹为重要。该设计提出了洁净室的概念，并对气流组织以及换气次数在洁净厂房设计中的揖要性进行了分析。关键词：洁净厂房空调系统换气次数气流组织第1章绪论I1.1 洁净空调的背景及意义112洁净室1.SI1.1.1 洁净室的定义及特点11.1.2 洁净室的分类21.1.3 洁净室设计的要求21.3 空气洁净技术的发展及应用31.4 中国的净化技术31.5 空气洁净技术在制药工业上的应用41.6 洁净度的控制原理4第2章设计方案论证62.1 工程概述62.2 设计依据62.3 空气洁净度等级72.4 系统方案的确定82.4.1 冷源的设计82.4.2 空气调节系统的确定92.4.3 气流组织方案的确定92.4.4 风系统设计92.5 空调系统设计说明92.5.1 通风空调部分92.5.2 管道部分9第3章负荷计算I1.3.1 基本参数I1.3.1.1 室外空气参数113.1.2 室内空气参数113.2 室内冷负荷计算I1.3.2.1 人体的冷负荷与湿负荷I1.3.2.2 照明负荷I1.3.2.3 设备负荷11324新风负荷I1.3.3 负荷的汇总与分析133.3.1 冷负荷的汇总133.3.2 湿负荷的汇总133.3.3 负荷分析143.4 风量计兜与气流组织153.4.1 换气次数的确定153.4.2 送风盘的计算153.5 焰湿图163.6 气流组织设计163.6.1 气流组织的方式163.6.2 散流器下送173.7 吹淋室的设计173.8 传递窗的选择17第4章空调系统设计184风管的形状和材料184.2 风管风速的选取184.3 确定风管尺寸184.4 阻力的计算与校核194.5 风机的选取194.6 水系统方案的确定214.7 沿程阻力和局部阻力214.8 制冷机组的选型214.8.1 制冷机组选型的相关数据214.8.2 制冷机组的型号选定224.9 空调机组的选型22总结23致谢24参考文献错误!未定义书签附录一25第1章绪论1.1 洁净空调的背景及意义随着工业的进步，空调专业已经融入到生活工作的每个环境及领域，我们所熟知的酒店、商业办公楼宇、居民住宅使用的舒适性空调，这些设备保证人们对舒适生活环境所需的温度为主要控制对象，系统流程比较简单：在医药、电子、医院等领域使用的洁净空调，是通过颗粒指数的控制来实现工艺及环境的管控。工业的发展，高科技产品的诞生，对工艺的要求对环境的要求越来越高，百级间、干级间大量的投入到现在制造业。对于生产及作业化境，空间内的温湿度等环境的影响因素主要为：设备、人员、工艺对温湿度、热源的干扰：太阳辐射、大气变化对外部空气的干扰：为了降低环境内的不稳定干扰源，需要对空间进行有效的了解，对相关参数（温度、湿度、风速及洁净度）进行有效的确认：净化空调就是通过技术和设省对所有的干扰因素进行客服，保证车间使用的空气没Tr污染物及微生物等有害物质。1.2 洁净室原理1.3 .1清净室的定义及特点洁净室一般指对空气的温度、湿度、洁净度、静压等参数，根据工艺和行为的需赞实行控制的密闭性的空间，这个空间的空气参数均满足“沽净室级别”的规定。我们常说的空调就是让空气的环境达到生活、办公、生产所要求的状态，使所有的环境处于最佳状态，通过对环境的温湿度、洁净度、压力、气流进行干预和调节，满足生活办公舒适度要求及生产、制造、实验场所的高洁净度的要求，并对环境内部的有害物质进行隔离控制，洁净室因为其特殊性具有特点：洁净室的特点功能：防止产生灰尘、阻止灰尘进入、有效排除灰尘设计上：三级过滤、末端过滤、气流方向有利灰尘沉降结构上：不产生灰尘、不积累灰尘、不妨碍清楚灰尘1.4 .2洁净室的分类室内空气污染的源头主要是悬浮的液滴、放射性物质、尘埃和微生物等，空间应根据其不同使用目的不同，需要将以悬浮状态存在于空气中的粉尘等污染物排除在外，并严格控制湿度、温度、室内、气流、压力分布和速度等。1、根据使用的环境分类(可分为两大类)(D工业洁净室-去除尘埃颗粒为生的净化系统。减少颗粒的浓度，让其达到工艺要求，保证压力稳定。在半导体行业，微电子行业、1.CD行业、1.CD行业，太阳能行业、精密工业行业、高精度气体行业等多行业都有使用。(2)生物洁净室：主要对尘埃颗粒及物理颗粒进行有效的去除，时细菌及有害物质进行清除:2、根据气体的流向分为四类(1)层流洁净室(2)混流洁净率(3)斜流洁净室(4)乱流洁净室12.3洁净室设计的要求1、净化室对技术的要求：主要包括洁净度、环境温度、环境湿度、建筑层制、使用面积:2、净化室设计对建筑的要求：材料的选择应该考虑对湿度和温度的影响，振动和温度变化的影响：物料动线，入流动线要进行隔离，原则上从低级到高级净化室：3、洁净室的新风设计要求：根据洁净室设计规范，乱流的风量需要进行总量控制：层流洁净室，新风量和总风量的差异控制在2Q据左右，也可以根据洁净室的具体功能而定，例如动物实验洁净室闪除见需要原则上应全部采用新风.4、净化室设备组成：(2)送风管道(4)静压箱(6)多孔扩散板(8)隔断(10)新风口(1)组合式机组(3)回风管道(5)高效过滤罂(7)洁净室吊顶(9)回风口1. 3空气洁净技术的发展及应用空气洁净技术的发展都是伴随着科学技术的进步、工业的提升，特别是在高科技的电子行业、高科技的航天行业、生物工程行业、医药行业：在半导体工艺中、1.ED工艺中、生产光纤工艺中都需要输送高纯的气体，那对应的生产环境的空气洁净度、高纯度的产品、超纯水提出更高的要求。20世纪中高效过滤器HEPA成功开发，净化技术进行里程碑的改善，在电子、航天、航海等行业大面枳的投入使用，净化技术得到了广泛的应用，通过实践得到J'充分的验证:人类通过大罡测试发观，经过处理的洁净室中的有害物质远远低于大气中的含贵,进而净化室在不同的行业大量:的投入使用，80年底后期半导体渠成电路的工艺让净化技术进一步提高。1.4 中国的净化技术中国的工业基础低于国外，所以净化工艺导入我国的时间也略行滞后，在1965年左右我们才在一些关键的电子技术行业投入使用，根据国外的步伐也开展高效空气过滤器的开发和使用，从军工企业、航天企业、微电子、1.ED、1.CD、太阳能，半导体行业逐步投入使用：在我国工业的发展过程中，到70年代取得了较大的进步。因现在医药技术的需要不断创新成果，制药的洁净室大批量的建设投产，建百级间(100级)，T级间(100O级)的洁净室相维建成并投入使用，为了净化技术地发展，为了制造业建设洁冷室工程时有参照的依据，我们吸收了国外净化室建设的相关标准和规定。在1984年我国首部洁净厂房设计规范(GBJ7384)发布。1988年制药行业的“药品生产放量管理规范”简称GMP发布。GMP的管理是强制性的，所有制药厂在投产前都要通过GMP论证，因此，在制药工业中，洁净空调系统己成为必不可少的设施。1.5 空气洁净技术在制药工业上的应用药品是用来对疾病的预防，康复和谢整身体机能的特殊商品，病人的健康和安危与药品有很大的关系：药品加量:除了直接反映在药效和安全性外，还表现在质量的稳定性和致性上，部分药品在制造过程中由于受到微生物、交叉污染或生料等污染.会引起疾病或危害。为了降低危击及交叉污染引起的质量事故，各国的“药品生产质量管理规范”(GMP)中对药船生产的空气洁净度给了明确的规定。空气中存在的细菌直径多为0510um.通过高效过滤可以去除大部分细菌。大部分病毒的大小为00103urn.其中附着于悬浮微粒上，通过净化设需过滤。般生物净化室的等级为百级、千级、万级和十万级，由使用环境及工艺不同来确定。生物沽净室对空气中污染物控制的对象是尘粒和微生物,生物洁净室与工业洁净室的差异.生物洁净室和工业洁净室的差异生物洁净室：需要控制微粒、微生物污染、消毒杀菌，测量细菌需要48h培养，去除大颗粒需要HEPA过港：工业洁净室：控制微粒污染、内装修及设备不产生灰生，空气颗粒可以连续监控：制药厂房是生产药品的场所，为了降低污染及交叉污染的可能性，药品的牛产需要在洁净室完成，药企厂房的洁净度主要是通过净化空调系统实现的，通过对湿度、湿度、风量、风压、洁净度及污染物的控制，实现对厂房环境的控制，进而提高药品的生产质量。不同于常规的舒适性空调只重视温湿度的控制，也不同于工业空调的控制.关注漏点湿度和相对湿度，医药企业厂房需要关注温度、湿度、相对湿度、绝对湿度、尘埃、颗粒、细菌、污染物，同时对风压、流向、分布、置换率都有较高的要求，以便实现对室内细阂的控制，以达到防止因污染物对药品生产的影响，提高的药品的良率，满足的医患人员对药品的需求：16洁净度的控制原理洁净度是空气洁净的程度。是指空气中所含污染物质的大小和教员来表示。医药洁净厂房的污染物是指空气中含有的微粒和微牛.物。为达到洁净度的控制要求，医药企业参照工业沽净厂房的做法，对室外空气进行妥级过滤。空气中细菌形成的菌团不能独立存在，需要依附于空气中的微粒得通过过港器完成对颗粒和细窗的隔离：通过控制气流流向和气压，改善室内空气的无菌程度。微生物不同于颗粒，微生物种类繁多,真菌、细菌、病就等粒径大小不，能穿透过滤器的并不少，不能完全依靠过滤器堵械微生物：微生物易繁殖和代谢，它会残留在空调机组的各个环节，空间的设备物品、建筑表面都会大量的繁殖和积聚，形成大量的在污染，危害会更大。医药企业对微生物及颗粒的控制是医药企业的核心,所仃的生产车间必须是无菌车间，所有涉及到生产的工艺、水处理、气体、设备、原辅料、人员的环境都需要对颗粒和微生物进行仃效的去除，提高空气沽净度级别通过不同的方法,实现全面净化。第2章设计方案论证1.6 工程概述本设计内容是为某某制药厂制药车间100Oo级空调系统设计。在医药企业中，生产环境必须满足国家对医药企业规定的生产需求，必须设计洁净空调系统。本设计的主要任务是明确室内空气洁净度标准概念与控制对象，明确空气洁净技术对特种工业环境生产的作用,掌握沽净室的工作原理及洁净室的应用。了解洁净空调与舒适性空阔的共同点和差别，了解洁净空调系统的型式、设备，掌握房间空气平衡的基本原理、参数计修、室内正压值的控制，清楚吹淋室和传递窗的作用和工作过程，掌握其设计方法、要点。例如某某制药厂针剂制药车间占地约20000m2,其中四个针剂车间，抗的型粉针针剂、非抗雨5!粉针针剂、抗菌型水针针剂、非抗菌型水针针剂。这个设计是为某某制药厂抗菌型水针针剂制药车间设计的万级净化空调，该车间长500m、宽20m.占地面积100Om2（如图2.1所示）。厂庙平面示意图,ra：2.1"c谭<5与口口口cU*GB5(K)I9-2003GB500752001GB5O243