增湿、减湿与净化空调系统设计讲座.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,增湿、减湿与净化空调系统设计,基本要求,（1）了解医药洁净厂房的湿度规定,（2）了解空气增湿、减湿的意义及其主要的过程,（3）了解湿式冷却塔的类型,（4）掌握净化空调系统的主要类型及其比较,（5）了解不同净化空调系统的气流组织形式及其特点,（6）掌握压差控制的计算和方式，如何确定送风量和新风量,（7）了解常见的净化空调设备及其系统选择,（8）了解片剂车间和针剂车间的净化措施,（9）熟悉净化空调系统的验证,主要内容,第一节 医药洁净厂房的湿度规定,第二节 空气增湿、减湿的意义,第三节 增湿、减湿过程,第四节 循环水冷却塔,第五节 净化空调系统,第六节 净化空调系统的气流组织,第七节 室内外计算参数的确定,第八节 压差控制及送风量,第九节 新风量的确定,第十节 空调处理方案,第十一节 洁净室的排风装置和防排烟设计,第十二节 净化空调设备及空气处理,第十三节 净化空调设备及系统选择,第十四节 片剂车间净化措施,第十五节 针剂车间净化措施,第十六节 空调净化系统的验证,第十七节 药厂洁净室设计中的节能措施,第一节 医药洁净厂房的湿度规定,洁净室（区）的温度和相对湿度应与药品生产工艺要求相适应。无特殊要求时，温度应控制在1826，相对湿度控制在45%65%。药品生产质量管理规范,1998版,第二节 空气增湿、减湿的意义,一、空气增湿的意义,保证空调系统使用者对空气湿度的要求,二、空气减湿的意义,防止固体制剂或某些原料药的生产过程中的吸潮或变质,第三节 增湿、减湿过程,增湿、减湿是指可凝蒸汽在某一物质中含量的增加与减少，这种物质可以是气体、液体或固体。,通常所指的增湿与减湿是不凝气体中可凝蒸汽含量的变化，亦称气体的增湿与减湿，其中不凝者为“干”气体，可凝者为“湿”组分，最常见的湿组分是水蒸气。,一、增湿、减湿过程工作原理,物体在,加热,或,冷却,过程中，,温度,升高或降低而不改变其原有相态所需吸收或放出的热量，称为“,显热,”。,“潜热”,相变潜热的简称,指单位质量的物质在等温等压情况下，从一个相变化到另一个相吸收或放出的热量。,图6-1a 绝热增湿,图6-1b 减湿,图6-1c 凉水塔顶部,图6-1d 凉水塔底部,表6-1 增湿和减湿过程中的空气湿度、温度及水温的变化,过程,空气,水,湿度,温度,温度,绝热增湿,增,降,不变,减湿,减,降,升,水的冷却,增,一般为升，可能稍降（情况）,降,二、空气增湿的方法和设备,1、空气增湿的方法,集中式加湿器：在集中空气处理室中对空气进行加湿的设备,局部式加湿器：在空调房间内补充加热处理设备，也称补充式加湿器,分类：蒸汽式，水喷雾式，汽化式,2、蒸汽式加湿器,（1）原理：通过直接向空气中喷洒蒸汽来加湿空气,（2）特点：,a、不污染空气，水中含有的细菌、硬度成分等不会进入空气，但有可能会有来自配管的污染即锈、污泥和水处理剂、防腐剂等,b、不降低空气温度，因为不需要汽化热,c、容易控制加湿量，而且在控制加湿量时加湿状态不变。,（3）形式,a、电热式,b、电极式,c、PTC加热式,d、红外线式,e、喷蒸汽式,图6-2 蒸汽加湿器,3、水喷雾式加湿器,（1）原理 通过把水喷到空气中汽化而加湿空气,（2）特定,a、空气温度下降,b、水中的盐类、细菌、杀菌用的游离氯气等均可进入空气,c、由于给水水质不佳而污染加湿器水槽，使细菌繁殖，泄水溢流部分易滋生霉菌,d、加湿效率（空气吸湿量/喷雾量）高而喷雾中所含白粉量也高,e、必要时要加水处理装置,（3）形式,离心式,超声波式,加压喷雾式,图6-3 水喷雾加湿器,4、汽化式加湿器,（1）原理 汽化式加湿器是让空气通过潮湿表面而吸湿,（2）特点,a、加湿空气湿度远小于100%，不发生结露现象,b、由于以汽化形式加湿，没有水中不纯物的释放，没有白粉飞散,c、有蒸发残留物附着于加湿器内，水也有可能介入空调装置内而成为微生物繁殖源，在管理上应引起注意,d、空气温度下降,e、随着湿度的升高，加湿量减少,（3）形式,滴水浸透式,旋转式,毛细管式,图6-4 汽化加湿器,加湿蒸汽,三、空气减湿方法及设备,减湿的方法：,冷却减湿,压缩减湿,吸收减湿,吸附减湿,组合减湿,冷却减湿,常用,两种形式：表面冷却（表示式）和喷淋冷却（直接接触式）,降温与减湿同时,独立设置,特点：结构小巧，方便使用，减湿能力有限,吸收减湿,原理：空气中水蒸气分压力大于吸湿剂表面饱和水蒸气的分压力,常用吸湿剂：氯化钙，氯化锂、三甘醇,氯化锂最常用,吸湿剂可用高湿空气再生,氯化锂转轮除湿机：蜂窝状、吸湿面积大，管理运行调节简便，容易再生,吸附减湿,原理：吸附剂吸水,硅胶：白色硅胶和有色硅胶,可再生,第三节 循环水冷却塔,一、概述,冷却塔：将携带热量的冷却水在塔中与空气进行热交换，将热量传输给空气并散入大气环境中。,类型：湿式冷却塔（湿塔）、干式冷却塔（干塔）,湿塔：空气与水直接接触，热交换率高，需补水,干塔：散热器表面传热，效率低,二、湿式冷却塔的分类,送入空气的方式和填料的形式：,机械通风冷却塔,风筒式冷却塔,开放式（大气式）冷却塔,淋水装置结构和扩大水与空气接触表面积的手段：,水膜式,点滴式,喷射式,水与空气的流动方式：逆流式和横流式,选型依据：温度范围，气象条件，传热效率，动力消耗，投资及环境保护等因素,图6-5 机械通风式逆流冷却塔,图6-6 自然通风式逆流冷却塔,图6-7 开放点滴式冷却塔,图6-8 机械通风式横流冷却塔,第五节 净化空调系统,一、医药洁净技术与GMP,GMP全称“Good manufacturing practice”，,GMP是在药品生产全过程实施质量管理，保证生产出优质药品的一整套系统、科学的管理规范，是药品生产和质量管理的基本准则。,医药洁净技术与GMP关系,（1）两个层次,（2）不能夸大医药洁净技术，简化GMP,（3）不能对医药洁净技术进行模式化,二、净化空调系统的分类,集中式：净化设备集中在空调系统内，最基本的形式,分散式：空调环境或低级别净化环境中放置净化设备或净化空调设备,三、集中式净化空调系统,1、单风机系统和双风机系统,单风机系统：占地面积小，风机压头大，噪声、振动大,双风机系统：可以调整,2、风机串联系统和风机并联系统,图6-9 单风机净化空调系统示意图,图6-10 双风机净化空调系统示意图,图6-11 风机串联净化空调系统示意图,图6-12 风机并联净化空调系统示意图,图6-12 设有值班风机的净化空调系统示意图,四、分散式净化空调系统,集中空调的环境中设置局部净化装置,分散式柜式空调送风环境中设置局部净化装置,图6-14 分散式送风的净化空调系统（一）,图6-14 分散式送风的净化空调系统（二）,五、净化系统的比较,第六节 净化空调系统的气流组织,一、气流组织的设计原则,目的：供给足量的洁净空气、稀释、供氧并置换室内所产生的污染物，使室内的洁净度达到GMP要求,原则：,（1）扩散速率快、气流分布均匀,（2）能使污染物迅速排出，避免、减少死角，缩短污染物滞留时间，降低污染物与物料或产品的接触概率,（3）满足温、湿度，新鲜空气量及人体舒适性等要求,类型：,非单向流,单向流,混合流,矢流,二、非单向流的主要形式和特点,根据高效过滤器及回风的安装方式分为：顶送、侧下回；侧送、侧回；顶送、顶回；斜送、侧下回,图6-16 常见的非单向流洁净室气流类型,三、单向流流型的主要形式及特点,送风口至出风口的平行流,将室内的尘粒和细菌在未向室内扩散之前就被驱逐出室外,对污染源有隔离作用,四、混合流流型的主要形式及特点,非单向流与单向流的组合使用,特点：,局部使用单向流，其他部位使用非单向流,节约投资和运行费用,洁净室的形式为非单向流,采用隧道式气流洁净室,图6-19 隧道式气流组织洁净室,五、矢流,弧形送风口送风,洁净度高，可达百级,投资能耗减少,第七节 室内外计算参数的确定,一、大气尘浓度,三种典型区域：,“城市型”（污染地区）大气尘浓度,“城郊型”（中间地区）大气尘浓度,“农村型”（清洁地区）大气尘浓度,选择原则：,对于高效空气净化系统，取10,6,粒/L；,对于中效空气净化喜用，按表6-6选用。,二、室内污染源,主要发尘源：人、建筑、设备和生产过程,90%以上,10%以上,微量，可忽略不计,发菌量,与地区、人群活动场所和气象条件等有关,大气菌浓度：10005000个/m,3,车间内主要考虑的是人的发菌量,静止时人体的发菌量为10300个/（min,人）,一般活动：1501000个/（min,人）,快步行走：9002500个/（min,人）,喷嚏：400060000个/（min,人）,日常衣服：330062000个/（min,人）,洁净室(区)空气洁净度级别表,思考题,GMP对洁净区温度与湿度的规定,典型的加湿设备有哪几种类型，如何简单分辨某一具体加湿设备的类型？,集中式净化空调系统与分散式净化空调系统的差别？,常见的气流组织形式有哪几种？,一般大气的菌浓度是多少？洁净室工作人员平均的发菌量为多少？,气流组织的设计原则,GMP对洁净区温度与湿度的规定,1826,45%65%,典型的加湿设备有哪几种类型，如何简单分辨某一具体加湿设备的类型？,蒸汽式、水喷雾式、汽化式,蒸汽产生的方式,集中式净化空调系统与分散式净化空调系统的差别？,集中式：净化设备集中在空调系统内，最基本的形式,分散式：空调环境或低级别净化环境中放置净化设备或净化空调设备,常见的气流组织形式有哪几种，各自有哪些？,单向流、非单向流与矢流,气流组织的设计原则,（1）扩散速率快、气流分布均与,（2）能是污染物迅速排出，避免、减少死角，缩短污染物滞留时间，降低污染物与物料或产品的接触概率,（3）满足温、湿度，新鲜空气量及人体舒适性等要求,一般大气的菌浓度是多少？洁净室工作人员平均的发菌量为多少？,10005000个/m,3,10002000个/（min,人）,