很多業(yè)主或潔凈室設(shè)計專家對潔凈無塵室負(fù)壓的設(shè)計相對的不了解,現(xiàn)高效過濾器專家分析負(fù)壓潔凈室的送回風(fēng)比例?最簡單的原理是回風(fēng)大于送風(fēng),形成負(fù)壓,比例大小接近1比1,但要實現(xiàn)負(fù)壓又保持室內(nèi)空氣凈化的潔凈度有一定的難度!
負(fù)壓潔凈室是潔凈室相對于走廊或鄰室為負(fù)壓。設(shè)計手冊有一個保持壓差所需風(fēng)量(換氣次數(shù))的表格。按房間密封嚴(yán)密程度有不同的換氣次數(shù),一般5Pa是1次/h左右換氣次數(shù)風(fēng)量,10Pa是1~2次/h左右換氣次數(shù)風(fēng)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(chǎn)片劑、膠囊等固體制劑藥物,主要生產(chǎn)工序的潔凈等級為10萬級,共設(shè)有7個凈化空調(diào)系統(tǒng)和一般空調(diào)系統(tǒng)。該廠對于產(chǎn)生粉塵的房間均采用利用回風(fēng)的空調(diào)方式,并對回風(fēng)進(jìn)行嚴(yán)密處理。以制劑車間第四層為例,凈化空調(diào)系統(tǒng)服務(wù)于各主要生產(chǎn)房間,在壓片、混合、干燥等產(chǎn)塵工序,房間空氣經(jīng)除塵系統(tǒng)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(tǒng)方式,而是經(jīng)高效空氣過濾器過濾后與其他不產(chǎn)塵房間的回風(fēng)混合后再循環(huán)利用。在空調(diào)箱進(jìn)風(fēng)段上設(shè)有新風(fēng)進(jìn)口,潔凈室送風(fēng)口上設(shè)有高效過濾器,在新風(fēng)和回風(fēng)電動風(fēng)閥的聯(lián)動作用下,且由于采用了除塵后空氣經(jīng)高效過濾再循環(huán)利用的方式,使該凈化系統(tǒng)的新風(fēng)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(fēng),大大降低了全車間能耗。
■讓回風(fēng)利用成為可能
醫(yī)藥固體制劑生產(chǎn)或其他產(chǎn)生藥物粉塵的工序不宜使用空調(diào)循環(huán)風(fēng)的原因是為了防止通過空氣循環(huán)造成藥品的交叉污染。反言之,如果能對空調(diào)回風(fēng)中的粉塵進(jìn)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(fēng)也就成為可能。對此,GMP亦作出了相應(yīng)的規(guī)定:“潔凈室(區(qū))的凈化空氣如可循環(huán)使用,應(yīng)采取有效措施避免污染和交叉污染”??梢姡谝欢ǖ臈l件下,采用循環(huán)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(chǎn)片劑、膠囊等固體制劑,主要生產(chǎn)工序潔凈級別為30萬級,各產(chǎn)生粉塵的房間亦采用了經(jīng)嚴(yán)格過濾后利用回風(fēng)的方式。回風(fēng)經(jīng)中、亞高效空氣過濾設(shè)備后再被送入空調(diào)箱循環(huán)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(diào)系統(tǒng),服務(wù)于壓片、膠囊充填區(qū)。如按過去直排風(fēng)的通常做法,新風(fēng)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(diào)系統(tǒng)服務(wù)于混合、制粒區(qū),其可使新風(fēng)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(tǒng),生產(chǎn)區(qū)冷熱負(fù)荷節(jié)能高達(dá)50%左右。
在防止交叉污染方面,由于在回風(fēng)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(rèn)為經(jīng)過濾后回風(fēng)中所含粉塵已是微乎其微了,何況在與新風(fēng)混合后,還要經(jīng)過中效、亞高效或高效空氣過濾器的過濾,所以,已經(jīng)沒有造成交叉污染的危險,這種經(jīng)濟(jì)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(fēng)中的粉塵進(jìn)行了嚴(yán)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(diào)系統(tǒng)設(shè)置了調(diào)頻風(fēng)機(jī)和定風(fēng)量裝置,以保持各房間的壓力穩(wěn)定,各主要房間還設(shè)有微壓差計用于監(jiān)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(rèn)證。
■回風(fēng)利用的經(jīng)濟(jì)效益可觀
對產(chǎn)塵工序利用回風(fēng)的方案,能節(jié)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(jīng)處理后回風(fēng),一種是產(chǎn)塵房間全排風(fēng))運行的費用進(jìn)行了比較和折算。該潔凈室(潔凈級別30萬級;室內(nèi)溫度夏季為25℃,冬季為20℃;室內(nèi)相對濕度夏季為55%,冬季為40%;空調(diào)處理風(fēng)量50000立方米/小時)制冷系統(tǒng)全年運行7個月,供暖系統(tǒng)運行4個月,每天按運行10小時計算,利用回風(fēng)方案較全排風(fēng)方案每年可減少運行費用39000元,節(jié)省比例達(dá)18%。
當(dāng)采用利用回風(fēng)的節(jié)能方案后,雖要增加對回風(fēng)進(jìn)行處理的空氣過濾器和風(fēng)機(jī)等設(shè)備費用,但可以減少冷凍機(jī)、水泵、冷卻塔、熱水制備和水管路系統(tǒng)的配置費用。據(jù)估算,利用回風(fēng)的方案可以減少設(shè)備投資費約8~10%。由此看來,在利用回風(fēng)后,無論在初投資和運行費用上都有不同程度的降低,其經(jīng)濟(jì)效益是顯而易見的。而且,由于系統(tǒng)新風(fēng)量與運行費用之間有著直接的關(guān)系,如果將回風(fēng)率進(jìn)一步提高至80%,據(jù)估算,可節(jié)省運行費用25%,可節(jié)省初投資15%~20%,其經(jīng)濟(jì)效益就更加明顯了。
■綜合考慮工藝設(shè)備運行情況
需要說明的是,上述經(jīng)濟(jì)比較是基于工藝設(shè)備處于良好運行狀態(tài)下、粉塵的散發(fā)得到控制的情況下進(jìn)行的。如果工藝設(shè)備差,室內(nèi)大量散發(fā)粉塵,則還是應(yīng)該把這些房間的空氣經(jīng)過濾后排出。在這種情況下,采用回風(fēng)處理的方式是否經(jīng)濟(jì)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(jīng)濟(jì)性可言,甚至?xí)^采用直排風(fēng)的運行費用。因此,還應(yīng)對工藝及設(shè)備的操作和運行情況進(jìn)行綜合考慮,以確定采用回風(fēng)方案是否經(jīng)濟(jì)合理。
由于醫(yī)藥工業(yè)生產(chǎn)的特性,有些藥品的生產(chǎn)會有粉塵散發(fā),尤其是固體制劑的生產(chǎn),大部分工序均有粉塵產(chǎn)生。為了防止通過空氣系統(tǒng)產(chǎn)生藥物粉塵的交叉污染,《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》(GMP)明確規(guī)定:“產(chǎn)塵量大的潔凈室(區(qū))經(jīng)捕集處理仍不能避免交叉污染時,其空氣凈化系統(tǒng)不得利沒胤紜薄R虼耍?br>對于生產(chǎn)中散發(fā)藥物粉塵的房間,通常采用房間空氣全排風(fēng)的處理方式,由此造成凈化空調(diào)系統(tǒng)的能耗和運行費用增加。據(jù)統(tǒng)計,在上海地區(qū),一般醫(yī)藥固體制劑車間凈化空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)率高達(dá)60%~70%,夏季空調(diào)負(fù)荷高達(dá)600瓦/平方米~800瓦/平方米,是其他凈化工業(yè)廠房空調(diào)負(fù)荷的2~3倍。高昂的運行費用直接關(guān)聯(lián)到藥品生產(chǎn)成本。在我國5000多家醫(yī)藥制劑生產(chǎn)企業(yè)中,生產(chǎn)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(shè)費用和運行費用,對于制藥企業(yè)有著很現(xiàn)實的意義。
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