医疗器械组装净化車(chē)间洁净空调设计

一、工程概况:

某生物(wù)制剂有(yǒu)限公司為(wèi)日方独资, 专业生产医疗器械的企业，人工肾為(wèi)其产品之一, 组装車(chē)间為(wèi)生产人工肾的最后一道工序, 对生产环境要求较高。車(chē)间由组装室及附房保管室组成, 宽17 米, 長(cháng)25米.净化空调面积425 平方米, 洁净室内净高3.5 米。净化

空调系统送风方式采用(yòng)上送下回形式。車(chē)间位于一层, 空调机房位于二层, 油锅炉房位于

二层, 冷水机组位于二层屋面。

二、设计标准:

1. 室外设计参数

( 1) 夏季室外干球温度35.2 ℃ , 夏季室外湿球温度28.0℃ , 最热月月平均室外计算相对湿度78 %。

( 2 ) 冬季空调温度4 ℃ , 最冷月月平均相对湿度7 4 %。

2. 室内设计参数

( 1) 室内干球温度: 22±2 ℃

( 2) 室内相对湿度: 30±5 %

( 3 ) 洁净等级( 动态) : 十万级

三、计算选型:

1. 冷负荷:

車(chē)间四周及吊顶均采用(yòng)50mm 厚彩钢板, 工作人员10人, 夏季围护结构, 人员及照明冷负荷较小(xiǎo): 但由于車(chē)间设备多(duō)、自动化程度高電(diàn)机功率大, 所以设备的发热量很(hěn)大。经计算室内各项冷负荷及湿负荷如下:

2. 新(xīn)风量:

净化空调系统的新(xīn)风里应同时满足: 工作人员对新(xīn)鲜空气的需要量及维持室内正压所需的风量。

( 1) 保证不小(xiǎo)于40m³/ p·h 的新(xīn)风量: 450 m³ /h。

(2 ) 室内设备排气量為(wèi)1000 m³ /h, 维持室内0.5 ～1.0mmH₂O正压所需的风量為(wèi)1520m³ /h, 由此可(kě)知新(xīn)风量為(wèi)2520m³ /h。

本净化空调系统新(xīn)风量取2520m³ /h。

3.送风量;

洁净室的送风量是个主要参数, 一般按室内换气次数及室内冷负荷来确定, 而采用(yòng)乱流洁净室的尘埃不均匀分(fēn)布理(lǐ)论来校核洁净室内的含尘浓度是否满足洁净度要求。

(1) 洁净室内空气换气次数取23 次/ h, 可(kě)计算得送风量為(wèi)34132m³ /h。

(2) 根据室内温湿度波动要求, 送风温差取8℃ 。室内送回风熔差△i=i₃ -i₇=8.37KJ/kg干空气, 由室内总冷负荷可(kě)计算得送风量為(wèi)43535m³ /h。

系统送风量取435 35m³ /h, 洁净室内的含尘浓度為(wèi):

式中:

B : 考虑尘粒在空气中不均匀分(fēn)布的修正系数, 计算中B =1.19。

G : 正常操作状态下室内单位容积发尘量, 可(kě)查出G = 1.25×10⁴ 粒/米³·分(fēn)

M : 大气含尘浓度, 按工业區(qū)M=3×10⁵粒/升

n: 已知的换气次数, 按送风量43535m³ /h, n = 29 次/ 时。

S : 回风量与送风量的比值,S=0.94。

ax: 祈风通路上过滤器对≥0.5μm尘粒的计数总效率,ax=1-（1-ac）（1-az）（1-am）

ah : 回风通路上过滤器对≥0.5μm微米尘拉的计数总效率,ah=1-（1-ac）（1-az）（1-am）

ac : 初效过滤器效率. 新(xīn)风通路上。ac=0.2.回风通路上ac=0.1.

az: 中效过滤器效率, az=0.3

am: 高效过滤器效率,am=0.9999。

可(kě)计算N = 247粒/ 升,符合《药品生产管理(lǐ)规范》〔1992年）所规定的十万级:洁净室尘粒数≤3 500 粒/ 升（≥0.5微米）的要求。

4. 空气处理(lǐ)系统选择及计算:

福州地处亚热带, 夏季气温高湿度大而洁净室内工艺生产又(yòu)要求环境為(wèi)恒温低湿,经比较本工程采用(yòng)空调机与硅胶转轮涂湿机联合徐湿的方去。空气处理(lǐ)过程级各状态点的空气参数详见图1及图2。

5. 设备选型:

很(hěn)据烩湿图1, 经计算可(kě)知各设备冷负荷及转轮除湿机的湿负荷, 各设备选型如下:

(1) 新(xīn)风机: 日立AH-SV型, 风量2520米³/时, 制冷量4 4.19 KW

( 2) 空调机: 日立AH-90H, 风量4600m³/ h, 制冷量179.90 KW。

( 3) 转轮除湿机: 瑞士蒙特MB-735-25AC. 转轮厚度400毫米, 处理(lǐ)风量3500m³/ h,.蒸汽型。

6. 冬季工况:

冬季空气处理(lǐ)过程相对简单, 室外新(xīn)风与回风混合后直接进人空调机, 经热湿处理(lǐ)后送至洁净室: 由于室内设备发热量大, 所以冬季处理(lǐ)过程為(wèi)冷却加湿, 考虑到可(kě)能(néng)出现的寒冷天气, 以及在非生产期工艺设备未启动的情况下仍须维持室内恒温恒湿, 空调机仍配备一蒸汽加热器。

四、自控系统:

空气处理(lǐ)过程设有(yǒu)自控系统, 便于控制室内很(hěn)湿度和运行管理(lǐ)。自控产品采用(yòng)日本山(shān)武一粗尼韦尔产品, 其原理(lǐ)图如图3 。

五、运行管理(lǐ):

由于日方独资企业, 所以投产后洁净室管理(lǐ)严格, 操作及管理(lǐ)均按國(guó)家卫生部颁布的《药品生产管理(lǐ)规范》(GMP )进行。洁净室的洁净度每月侧一次, 落菌数每季度侧一次, 所

测数据都能(néng)满足“GMP” 要求。对室内温湿度, 全年每天24 小(xiǎo)时监侧, 其结果也满足了温度22±2℃ 及相对湿度30±5% 的要求。空调系统运行两年多(duō)来, 沽净室各工作参数德定, 产品质优良, 达到了设计要求, 日方亦十分(fēn)满意, 其产品人工肾全部外铺。

六、总结与探讨:

1.十万级乱流洁净室, 洁净等级虽不高, 但气流组织亦十分(fēn)重要, 宜采用(yòng)上送下测回的送回风方式。

2.彩钢板回风系统将建筑使用(yòng)的房间分(fēn)隔板与回风管道相结合, 使其既具有(yǒu)房间分(fēn)隔的功能(néng), 又(yòu)能(néng)满足净化空调上送下侧回的要求, 有(yǒu)效地简化回风管道系统。

3.生产生物(wù)制品或医用(yòng)器材的洁净室, 其设备電(diàn)机功率多(duō)且大, 发热量大。在夏季室内冷负荷中常占主要部分(fēn)。此类洁净室的送风盘应计算按换气次数和按室内冷负荷所得的风里, 经比较取大者。而不能(néng)盲目地用(yòng)换气次数的方法来确定洁净室的送风量。

4.相对湿度低于50 % 的空调工程為(wèi)低湿工程, 必须进行除湿, 在实际工程中要求多(duō)种多(duō)样, 有(yǒu)时单一的除湿方法效果不佳, 需要应用(yòng)多(duō)种除湿方法, 往住采取联合除湿方法可(kě)取得好的效果。

5. 洁净室恒温低湿空调工程中, 空气各工作状态点参数要求较严, 為(wèi)达到工艺生产所要求的室内温湿度和便于运行管理(lǐ), 空调冷热源宜采用(yòng)自动控制系统。