在药厂洁净生产车间设计中,应采用先进的节能技术和措施,降低能耗,以满足药品生产降低成本的需求。
1、设计合理的建筑布局
(1)设计合适的车间型式现代药厂洁净厂房以建造单层大框架正方形大面积厂房最佳,其显著优点之一是外墙面积最小、能耗少,可节约建筑、冷热负荷的投资和设备运转费用。其次是控制和减少窗墙比,加强门窗构造的气密性要求。此外,在有高温差的洁净室设置隔热层,围护结构应采取隔热性能和气密性好的材料及构造,建筑外墙内侧保温或夹芯保温复合墙板,在湿度控制房间要有良好防潮的密封室,所有这些均能达到节能的目的。
(2)减少洁净空间体积减少洁净空间体积特别是减少高级别洁净室体积是实现节能的快捷有效的重要途径。洁净空间的减少,意味着降低风量比,可降低换气次数以减少送风动力消耗。洁净室是普通空调办公楼每平方米耗能的10至30倍。若减少洁净体积30%可节能25%。应按不同的空气洁净度等级要求分别集中布置,尽最大努力减少洁净室的面积,如1万级洁净区电耗是10万级的2.5倍,因为减少洁净室的面积或减少高级别洁净室的面积就是降低能量消耗。同时,洁净度要求高的洁净室尽量靠近空调机房布置,以减少管线长度,减少能量损耗。
(3)采用洁净隧道等节能技术减少洁净空间体积的实用技术之一是建立洁净隧道或隧道式洁净室来达到满足生产对高洁净度环境要求和节能的双重目的,洁净工艺区空间缩小到最低限度,风量大大减少。还可采用洁净隧道层流罩装置抵抗洁净度低的操作区对洁净度高的工艺区可能存在的干扰与污染。(而不是通过提高截面风速或罩子面积),在同样总风量下,可以扩大罩前洁净截面积5~6倍。与此同时,还有洁净小室、洁净工作台、自净器、微环境等方式实行局部气流保护来维持该区域的高洁净级别要求,如带层流的称量工作台以及带层流装置的灌封机等都可以减少洁净空间体积。
(4)降低洁净室的污染值,药厂洁净室节能的方法之一是降低洁净室的污染值。洁净室空气品质的主要污染源不再是人,而是新型建筑装饰材料、清洁剂、粘接剂、现代办公用品等。因此,有前途的节能方法是使用低污染值的绿色环保材料,设计出低污染的系统,采用降低污染值的手段,使药厂洁净室具有很低的污染状态,这也是减少新风负荷,降低能耗的很好出路之一。
2、设计合理的空调净化系统
空气净化系统是药厂洁净室中主要耗能部分。必须精心设计,达到节能的目的。
(1)空气净化装置的节能设计合理组织空气净化系统中各种空气过滤器的设置,对较大型的洁净车间的净化空调系统的新风集中进行空气净化处理。其中最重要是风机,有效的风机负荷主要是根据系统的风量及静压来决定,提高节能效果的措施在于取得一个较低总系统静压。最重要的设计决定是采用正压还是负压通风系统。对于能量效率,负压通风系统通常达到较低系统静压。同时,循环空气处理装置应和空调空气处理装置分开,冷却和加热盘管的静压不致影响到较大的循环空气量。风机型式和数目的选择也会影响制剂车间的能量效率。若洁净室只需要冷热的舒适感(无湿度控制),可采用燃料节省器循环。虽然燃料节能器不能用于控制湿度的洁净室,但可利用外界冷却湿度等间接方法取得有效冷却、节约能量的目的。药厂洁净室升温,最简单的加热方法是采用电阻加热器,但其费用最贵,节能的方法是用天然气或原油燃料锅炉生产。加湿若需要高负荷,选择电极锅炉加湿器可产生明显的节能效果。若高度加热和加湿负荷时应采用一般蒸汽锅炉,因为它们通常只需很少的初投资和操作费用。
(2)空气净化系统运行的节能设计为减少运行动力负荷应设计最佳而节能的空气净化系统运行方案,其主要内容包括:在满足药厂洁净室工艺洁净度要求下,应合理确定换气次数;能采用低阻力亚高效过滤器就不用阻力高出3~4倍的高效过滤器;对药厂洁净室应将发尘量随时间变化的信息,输人微机进行风量调节与控制;对药厂洁净室运行、维修和下班或工作任务饱满和空间的不同,通过风机台数不同进行分步控制风量,尽量减少送风量:在系统中区别空调送风和净化送风,净化风量只进行过滤处理再循环,这将大大节省输送动力:减少系统和空调器的漏风量。若将漏风率从10%,15%和20%降至2%,节省风机轴功率分别为25.4%,43.2%和62.8%,还不计空气处理的耗能;合理地降低排风速度。另一方面,应减少风机、电机温升负荷。净化空调器宜把电机外置。风机、电机独立外置,对节能是有意义的。对高效过滤器、风机、电机一块的常用机组形式,应尽可能把风机、电机设计在气流之外,这在节能上不是一个小数目。制剂车间内需要补充大量新风的主要原因之一是有局部排风,减少新风量的措施之一是减少排风量。可根据排风量变化或室内正压变化,不断调节新风量,这样能节电35%,节冷50%,节蒸汽83%。同时,应充分利用二次回风,这样既可减少空气处理室的风量,还能减少再加热的热量,减少无效损耗。当然,合理进行净化空调系统的风管设计,特别是缩短长度、简化形状、降低阻力均可减少能量消耗。
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