醫(yī)療器械組裝凈化車間潔凈空調(diào)設(shè)計

一、工程概況:

某生物制劑有限公司為日方獨資, 專業(yè)生產(chǎn)醫(yī)療器械的企業(yè)，人工腎為其產(chǎn)品之一, 組裝車間為生產(chǎn)人工腎的最后一道工序, 對生產(chǎn)環(huán)境要求較高。車間由組裝室及附房保管室組成, 寬17 米, 長25米.凈化空調(diào)面積425 平方米, 潔凈室內(nèi)凈高3.5 米。凈化

空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)方式采用上送下回形式。車間位于一層, 空調(diào)機(jī)房位于二層, 油鍋爐房位于

二層, 冷水機(jī)組位于二層屋面。

二、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn):

1. 室外設(shè)計參數(shù)

( 1) 夏季室外干球溫度35.2 ℃ , 夏季室外濕球溫度28.0℃ , 最熱月月平均室外計算相對濕度78 %。

( 2 ) 冬季空調(diào)溫度4 ℃ , 最冷月月平均相對濕度7 4 %。

2. 室內(nèi)設(shè)計參數(shù)

( 1) 室內(nèi)干球溫度: 22±2 ℃

( 2) 室內(nèi)相對濕度: 30±5 %

( 3 ) 潔凈等級( 動態(tài)) : 十萬級

三、計算選型:

1. 冷負(fù)荷:

車間四周及吊頂均采用50mm 厚彩鋼板, 工作人員10人, 夏季圍護(hù)結(jié)構(gòu), 人員及照明冷負(fù)荷較小: 但由于車間設(shè)備多、自動化程度高電機(jī)功率大, 所以設(shè)備的發(fā)熱量很大。經(jīng)計算室內(nèi)各項冷負(fù)荷及濕負(fù)荷如下:

2. 新風(fēng)量:

凈化空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)里應(yīng)同時滿足: 工作人員對新鮮空氣的需要量及維持室內(nèi)正壓所需的風(fēng)量。

( 1) 保證不小于40m³/ p·h 的新風(fēng)量: 450 m³ /h。

(2 ) 室內(nèi)設(shè)備排氣量為1000 m³ /h, 維持室內(nèi)0.5 ～1.0mmH₂O正壓所需的風(fēng)量為1520m³ /h, 由此可知新風(fēng)量為2520m³ /h。

本凈化空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)量取2520m³ /h。

3.送風(fēng)量;

潔凈室的送風(fēng)量是個主要參數(shù), 一般按室內(nèi)換氣次數(shù)及室內(nèi)冷負(fù)荷來確定, 而采用亂流潔凈室的塵埃不均勻分布理論來校核潔凈室內(nèi)的含塵濃度是否滿足潔凈度要求。

(1) 潔凈室內(nèi)空氣換氣次數(shù)取23 次/ h, 可計算得送風(fēng)量為34132m³ /h。

(2) 根據(jù)室內(nèi)溫濕度波動要求, 送風(fēng)溫差取8℃ 。室內(nèi)送回風(fēng)熔差△i=i₃ -i₇=8.37KJ/kg干空氣, 由室內(nèi)總冷負(fù)荷可計算得送風(fēng)量為43535m³ /h。

系統(tǒng)送風(fēng)量取435 35m³ /h, 潔凈室內(nèi)的含塵濃度為:

式中:

B : 考慮塵粒在空氣中不均勻分布的修正系數(shù), 計算中B =1.19。

G : 正常操作狀態(tài)下室內(nèi)單位容積發(fā)塵量, 可查出G = 1.25×10⁴ 粒/米³·分

M : 大氣含塵濃度, 按工業(yè)區(qū)M=3×10⁵粒/升

n: 已知的換氣次數(shù), 按送風(fēng)量43535m³ /h, n = 29 次/ 時。

S : 回風(fēng)量與送風(fēng)量的比值,S=0.94。

ax: 祈風(fēng)通路上過濾器對≥0.5μm塵粒的計數(shù)總效率,ax=1-（1-ac）（1-az）（1-am）

ah : 回風(fēng)通路上過濾器對≥0.5μm微米塵拉的計數(shù)總效率,ah=1-（1-ac）（1-az）（1-am）

ac : 初效過濾器效率. 新風(fēng)通路上。ac=0.2.回風(fēng)通路上ac=0.1.

az: 中效過濾器效率, az=0.3

am: 高效過濾器效率,am=0.9999。

可計算N = 247粒/ 升,符合《藥品生產(chǎn)管理規(guī)范》〔1992年）所規(guī)定的十萬級:潔凈室塵粒數(shù)≤3 500 粒/ 升（≥0.5微米）的要求。

4. 空氣處理系統(tǒng)選擇及計算:

福州地處亞熱帶, 夏季氣溫高濕度大而潔凈室內(nèi)工藝生產(chǎn)又要求環(huán)境為恒溫低濕,經(jīng)比較本工程采用空調(diào)機(jī)與硅膠轉(zhuǎn)輪涂濕機(jī)聯(lián)合徐濕的方去?？諝馓幚磉^程級各狀態(tài)點的空氣參數(shù)詳見圖1及圖2。

5. 設(shè)備選型:

很據(jù)燴濕圖1, 經(jīng)計算可知各設(shè)備冷負(fù)荷及轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的濕負(fù)荷, 各設(shè)備選型如下:

(1) 新風(fēng)機(jī): 日立AH-SV型, 風(fēng)量2520米³/時, 制冷量4 4.19 KW

( 2) 空調(diào)機(jī): 日立AH-90H, 風(fēng)量4600m³/ h, 制冷量179.90 KW。

( 3) 轉(zhuǎn)輪除濕機(jī): 瑞士蒙特MB-735-25AC. 轉(zhuǎn)輪厚度400毫米, 處理風(fēng)量3500m³/ h,.蒸汽型。

6. 冬季工況:

冬季空氣處理過程相對簡單, 室外新風(fēng)與回風(fēng)混合后直接進(jìn)人空調(diào)機(jī), 經(jīng)熱濕處理后送至潔凈室: 由于室內(nèi)設(shè)備發(fā)熱量大, 所以冬季處理過程為冷卻加濕, 考慮到可能出現(xiàn)的寒冷天氣, 以及在非生產(chǎn)期工藝設(shè)備未啟動的情況下仍須維持室內(nèi)恒溫恒濕, 空調(diào)機(jī)仍配備一蒸汽加熱器。

四、自控系統(tǒng):

空氣處理過程設(shè)有自控系統(tǒng), 便于控制室內(nèi)很濕度和運行管理。自控產(chǎn)品采用日本山武一粗尼韋爾產(chǎn)品, 其原理圖如圖3 。

五、運行管理:

由于日方獨資企業(yè), 所以投產(chǎn)后潔凈室管理嚴(yán)格, 操作及管理均按國家衛(wèi)生部頒布的《藥品生產(chǎn)管理規(guī)范》(GMP )進(jìn)行。潔凈室的潔凈度每月側(cè)一次, 落菌數(shù)每季度側(cè)一次, 所

測數(shù)據(jù)都能滿足“GMP” 要求。對室內(nèi)溫濕度, 全年每天24 小時監(jiān)側(cè), 其結(jié)果也滿足了溫度22±2℃ 及相對濕度30±5% 的要求?？照{(diào)系統(tǒng)運行兩年多來, 沽凈室各工作參數(shù)德定, 產(chǎn)品質(zhì)優(yōu)良, 達(dá)到了設(shè)計要求, 日方亦十分滿意, 其產(chǎn)品人工腎全部外鋪。

六、總結(jié)與探討:

1.十萬級亂流潔凈室, 潔凈等級雖不高, 但氣流組織亦十分重要, 宜采用上送下測回的送回風(fēng)方式。

2.彩鋼板回風(fēng)系統(tǒng)將建筑使用的房間分隔板與回風(fēng)管道相結(jié)合, 使其既具有房間分隔的功能, 又能滿足凈化空調(diào)上送下側(cè)回的要求, 有效地簡化回風(fēng)管道系統(tǒng)。

3.生產(chǎn)生物制品或醫(yī)用器材的潔凈室, 其設(shè)備電機(jī)功率多且大, 發(fā)熱量大。在夏季室內(nèi)冷負(fù)荷中常占主要部分。此類潔凈室的送風(fēng)盤應(yīng)計算按換氣次數(shù)和按室內(nèi)冷負(fù)荷所得的風(fēng)里, 經(jīng)比較取大者。而不能盲目地用換氣次數(shù)的方法來確定潔凈室的送風(fēng)量。

4.相對濕度低于50 % 的空調(diào)工程為低濕工程, 必須進(jìn)行除濕, 在實際工程中要求多種多樣, 有時單一的除濕方法效果不佳, 需要應(yīng)用多種除濕方法, 往住采取聯(lián)合除濕方法可取得好的效果。

5. 潔凈室恒溫低濕空調(diào)工程中, 空氣各工作狀態(tài)點參數(shù)要求較嚴(yán), 為達(dá)到工藝生產(chǎn)所要求的室內(nèi)溫濕度和便于運行管理, 空調(diào)冷熱源宜采用自動控制系統(tǒng)。