药厂洁净室设计.doc

华北水利水电大学

空气洁净设计

学院：环境与市政工程学院
专业：建筑环境与设备工程
姓名：***
学号：*******

2014/10/26
20世纪60年代以来，随着科学技术的进步，医疗水平和人民生活质量的提高，来自药品、化妆品等感染病症和不良反应的问题日益引起人们的关注。人们发现，要确保药品的质量，除了应遵照药典规定的特定的要求、配方外，还应具有符合要求的生产环境，以防止生产工程中微粒和微生物的污染、交叉污染。药品的质量除去药品配方直接关系外，保证药品质量的重要环节是生产方法。其优劣是由选用的生产技术及生产环境两个主要方面所决定的。这里所说的生产环境是环境控制的各项措施综合作用的后果。其中药厂的建筑设计与装修，空调净化系统的设计、运行、维护占有重要地位。药厂环境控制的主要目的是为了防止因污染或交叉污染等任何危及产品质量的情况发生。
国内外多年的实践与研究结果证明，造成药品发生污染，交叉污染的质量问题，其重要原因是生产环境不符合要求。为确保药品的质量就需要遵照有关规定、标准，采取必要的措施，使药品工厂生产环境达到要求水准。

工程概况
1. 该制剂楼一层袋泡剂车间的洁净空调系统设计。一层袋泡剂车间年产中药袋泡剂1亿袋，建筑面积为1200平方米，层高5.2米，净化级别为十万级，洁净区全部采用彩钢板吊顶及彩钢板轻质隔断，隔断区吊顶距地坪2.6米，
2. 地理位置及室外气象条件：根据地区查阅规范、手册。
3. 工艺条件：详见工艺设备平面布置图及车间工艺技术说明。
4. 室内设计条件：十万级洁净区控制温湿度参数：
夏季：T=22±2℃ Φ=55±5％
冬季：T=20±2℃ Φ=50±5％
5. 洁净级别不同的房间保持5-10Pa的压差;
根据《空气调节设计规范》、《医药工业洁净厂房设计规范》等规范并结合空调相关设计手册论述了该制药厂洁净空调系统设计过程。

气流组织方案选择
空气调节气流组织的主要任务是：合理地组织室内空气的流动，使室内空气的温度、湿度、流速及洁净度等更好地满足工艺要求以及符合人的舒适度。由于所要求实现的功能的不同，净化空调的气流组织方式与一般空调的气流组织方式不同。
一般空调气流组织形式的主要目的是利用较少的通风量尽可能提高室内的温、湿度场的均匀程度，故较多地采用乱流度大的气流组织形式，以使送风与室内空气充分混合，形成均匀的温度场和速度场。而净化空调的气流组织形式所实现的主要目的是：供给足量的清洁空气，稀释并替换室内产生的污染物质，使室内洁净度保持在允许范围之内。
非单向流式气流组织形式
非单向流式气流组织的作用原理是:当一股干净气流从送风口送入室内时,迅速向四周扩散混合,同时把气流从回风口排走,即利用送风的干净气流的混合稀释作用,把原来含尘浓度高的室内空气冲淡,同时，使室内污染源所产生的污染物质(灰尘、菌等)均匀扩散并及时排出室外，达到动态平衡，满足室内的洁净度要求实现送风气流发挥较好的混合稀释作用的关键是使室内气流扩散得速度快、气流均匀

粗效过滤器 中效过滤器

高效率过滤器

非向流式气流组织

单向流式气流组织形式
单向流式气流组织主要是利用送入净化房间的充满整个洁净室断面的气流产生的“活塞效应”，把室内随时产生的污染物质压至下风侧，再将其排出室外。

高效过滤器
循环风机
中效过滤器

新风处理箱

单向流式气流组织形式
气流组织方案选择
根据本制药厂洁净要求可知，厂房洁净区洁净级别为10万级，根据各气流组织型式特点选择气流组织方案为非单向流扩散风口过滤器顶送式。
洁净室送风量计算
洁净室送风量取下列3项中的最大值：
（1）为保证空气洁净度等级的送风量；
（2）根据热湿负荷计算确定的送风量；
（3）向洁净室供给的新鲜空气量。
按换气次数计算为保证空气洁净度等级的送风量，其计算公式为：

—按不均匀分布理论计算的换气次数（次/h）；
n—按均匀分布理论计算的换气次数（次/h）；
—不均匀分布系数；
V—房间计算体积。
根据相关规范，取，查表取=1.32，。取=20次/h。根据规范，洁净室内应保持一定的新鲜空气量，其数值应取下列风量中的最大值：(1)补偿室内排风和保持室内正压值所需的新鲜空气量；(2)对于室内无明显有害气体发生的一般情况，保持室内每人每小时的新鲜空气量不小于40；
满足卫生要求洁净室所需新风量
=人数×40
保持室内正压值所需新鲜空气量
洁净室内的正压值是由送入新风量的大小来保持的，即送风量大于回风量、排风量、漏风量之和，其中漏风量的大小，取决于建筑物围护结构的密闭程度，如门缝、窗缝、壁板拼缝、以及各种管口、接线等各种缝隙，所有这些都将影响漏风量的大小，使室内的正压值很难保持或保持不稳定，并且这些缝隙的渗漏也很难进行计算，对某些缝隙、管口等采取堵漏的办法是行之有效的，但这是一项细致的工作。
对于洁净室压差（正压）风量的确定，一般采用换气次数法和缝隙法两种确定方法，由于压差风量的大小与洁净室围护结构的气密性和维持的压差值大小有关，对于相同大小的房间，由于门窗的数量及形式不同，气密性也不同，故渗漏风量也不一样，所以维持同样大小的压差值所需的压差风量就有所不同。一般多数洁净室都采用房间的换气次数进行估算，在选取换气次数时，对于气密性较差的房间取上限，对于气密性较好的房间可取小一些。采用缝隙法计算压差风量，既考虑到洁净室围护结构的气密性，又考虑维持室内压差控制值所需的风量，故该方法较换气次数法估算合理精确。洁净室维持不同的正压值所需的正压风量，宜按下式计算：

式中 Q —— 维持洁净室正压值所需的正压风量（m3/h），
a —— 根据围护结构气密性确定的安全系数，可取l．l～l．2；
q —— 当洁净室为某一正压值时，其围护结构单位长度缝隙的渗漏风量
L —— 围护结构的缝隙长度（m）。
最终确定各房间送风量如表。
名称
粉碎过筛
称配
制浆
贮料
混合制粒
烘干
总混整粒
化验

风量
1031.3
418.5
824.3
1054.3
2152.1
5583.0
2915.8
908.1

名称
颗粒中转
装袋(1)
装袋(2)
内包装
内包材中转
清洁工具清洗
清洁工具存放
工具存放

风量
1989.2
2355.7
2365.8
3241.6
1604.3
281.9
239.6
719.2

名称
工具清洗
烘干整理
男一更
女一更
洗手缓冲1
男二更
女二更
洗手缓冲2
净化走廊
风量
1138.4
832.8
468.2
531.0
201.7
306.8
376.1
201.7
2249.0

空调调方案设计及空气处理设备选型
空调处理方案选择
净化空调系统一般分为：集中式净化空调系统、分散式净化空调系统和半集中式净化空调系统。
对净化空调系统三种基本形式的特点进行比较结果见表。

空调方案比较
项目
集中式净化空调系统
分散式净化空调系统
半集中式净化空调系统

生产工艺
生产工艺连续，各室无独立性，适用于大规模的生产工艺
生产工艺单一，各室独立，适用与改造工程
生产工艺可连续，各室具有一定独立性，避免交叉污染

洁净室特点
洁净室面积大，间数多，位置较集中，但各室洁净度不宜相差太大
洁净室位置分散，洁净室单一
洁净室位置集中，可以将不同等级洁净室合为一个系统

气流组织
通过所选送回风口的形式及不同的布置，可实现多种气流组织方式，统一送、回风，管理集中
可实现多种气流组织形式，但噪声和振动需加以控制
气流组织的实现主要靠末端装置的类型及布置方式，可实现的气流组织形式不多，集中送风，就地回风
使用时间
同时使用系数高
使用时间单独
使用时间可以不一样
新风量
保证
难于保证
可保证，便于调节

辅助面积
机房占地面积大，设备及管道截面积大，占据的空间大
无单独机房或长管道

机房小，管道截面小，所占空间小，但末端装置占一定室内空间
噪声及振动
便于进行处理
较难处理
集中部分较易处理，室内末端装置较难
施工周期
周期长，工作量大
周期短，易上马
介于前述两者之间

维修操作

系统管理复杂，各洁净室不可单独调节，维修量小
操作简单，维修量小，调节管理方便
介于前述二者之间，热湿处理装置可进行各室单独调节
单位净化面积造价
较低
较高
介于前述两者之间
通过对比分析，本设计采用了集中式净化空调系统。在集中式净化空调系统中，最常用的有直流式，一次回风式，二次回风式，它们各有自己的特点。
根据本工程实际，选用二次回风系统。
过滤器选择
我国标准将空气过滤器分为一般空气过滤器和高效空气过滤器两大类。根据GB／T14295—93，一般空气过滤器又分为四类，各类过滤器主要清除的微粒粒径。
空气过滤器的选用、布置方式符合下列要求：(1) 初效空气过滤器不应选用浸油式过滤器；(2)中效空气过滤器且集中设置在净化空气调节系统的正压段；(3)高效或亚高效空气过滤器宜设置在净化空气调节系统的末端。
粗效、中效过滤器有平板式、袋式、折叠式等几种形式，应尽量选用过滤面积较大的过滤器。根据上述要求以及结合本工程实际，空气经过组合机组内的粗效和中效过滤初步过滤，再在末端装置经过高效过滤送风口处理送入室内。
人员净化
（1）人员通过用房宜包括雨具存放、换鞋、存外衣、卫生间、盥洗室、淋浴室、换洁净或无菌工作服、换无菌鞋和空气吹淋室等部分。
（2）更衣室内脱衣区和穿洁净衣区应有分隔，穿洁净衣区宜按Ⅲ～Ⅳ级洁净用房设计。
（3）生产人员净化程序宜按下图顺序安排。

生产区
浴

室
穿洁净工作服
换

鞋
脱外衣
洗　手
卫生间
手消毒

通风除尘系统设计
根据制药工艺要求，某些房间需要进行通风除尘。需要通风除尘的房间有：粉碎过筛、制浆、混合制粒、烘干、装袋1、装袋2，下面具体进行设计。
除尘系统设计
粉碎过筛、混合制粒、总混整粒进行除尘，除尘系统设计其主要任务是除尘管径和除尘设备选择。
除尘设备选择
常用除尘设备很多，根据比较，选择旋风式除尘器，现将除尘器和风机型号列于表。
除尘系统主要设备表
房间名称
除尘器型号
风机型号
备注
粉碎过筛、混合制粒
XCX—Ф800
4—68No3.15A
风机备用1台
粉碎过筛
XCX—Ф800
4—68No3.15A
风机备用1台
房间含尘浓度检测系统
本制药厂洁净区洁净级别为10万级，为了使生产顺利进行，应该在洁净室内安装粒子计数器，以检测房间的含尘浓度，一旦含尘浓度超标，通过报警装置，使管理人员进行检查，从而发现问题原因并解决。
其他要求
（1）洁净用房的建筑设计除应满足生产需求外，还应遵循不产尘、不积尘、耐腐蚀、防潮、防霉、容易清洁和符合防火、环保要求的总原则。
（2）洁净用房的装饰应便于安排空调净化设备、风管和风口，室内净高应满足生产工艺要求，并不宜低于 3m。
（3）生产车间内的地面和墙面应使用非吸收性、不透水、不结露、易清洗消毒、不藏污纳垢的浅色材料铺设，并应平坦光滑。管道、灯具、风口采用易擦洗、消毒的产品，应避免出现不易清洁的部位。
（4）生产过程中有腐蚀性介质排出的设备所在的地面应局部设立围堰。
（5）墙角及柱角与墙面的交接应用曲率半径不小于 3cm的圆弧过渡，所有阳角宜为圆角。墙角拐弯处和推车通道的相应高度墙面应有防撞设施。
（6）木质材料不得外露使用。所有门均不应采用木质门，宜能自动关闭。
（5）当洁净走廊设外窗时，应设双层密闭外窗。
（7）不能灭菌的食品生产车间围护结构内表面可涂饰抗菌防霉涂料。
（8）相对湿度经常超过75%或有蒸气作业的房间或关键区域的内表面当涂饰抗菌防霉涂料时，抗菌涂料的防霉等级应达到现行行业标准《抗菌涂料》HG/T 3950规定的零级，涂料中有害物质限量应符合现行国家标准《室内装饰装修材料》GB 18582 的要求，并应根据使用情况定期重涂。
（9）抗菌涂饰工程的基层处理应符合下列要求：
a：新建建筑物的混凝土或抹灰层在涂饰涂料前应涂刷抗碱封闭底漆，若是旧墙面，还应事先清除疏松的旧装饰层。
b:金属板材基底必须先涂饰金属底漆。
c:混凝土或抹灰基层的含水率不应大于 10%。
d:基层腻子应平整、坚实，用水用蒸汽的房间必须使用耐水腻子。