藥廠種子室凈化空調系統的溫度智能控制

呂志超

(杭州經濟技術開發區辰洋凈化空調設備有限公司,浙江杭州 310012)

根據國家食品藥品監督管理局頒布的 2010版 G MP規范的規定,藥廠種子室內各房間按照使用功能的不同需要設置不同級別的空氣凈化環境,以保障不發生交叉污染,滿足藥廠種子室完成抗生素種子的培養、接種等工藝要求。一般藥廠種子室凈化區域面積不大(≤25 m2),房間數量不多,布局也不復雜,但是空氣凈化級別卻有十萬級,萬級,百級之分,另外還有恒溫、微氣流場、溫度場分布均勻等要求。既要做到符合 2010版 G MP規范的規定,同時又能達到低碳環保、節約投資的目的。特別是種子室的搖床間和培養室空氣凈化不但有十萬級的要求,而且還有恒溫、微氣流場、溫度場分布均勻等要求,同時必須采用全新風全排風的模式。若按照過去常規的設計思路和施工方法,搖床間和培養室需單獨設置一套空氣凈化空調機組,專門配備獨立的冷、熱源,才能滿足恒溫、微氣流場、溫度場分布均勻等要求。這樣,項目投資費用需加大,今后生產運行成本升高。另外受室外環境溫濕度干擾頻繁,同時由于搖床間和培養室面積較小 (≤25 m2),勢必造成凈化空調機組運行時啟、停頻繁。尤其在冬季低溫時,室外機化霜過程時,凈化區域內溫度控制難以達到精度要求等不利因素。我公司在去年承接的幾個藥廠種子室凈化空調設計、施工安裝工程中,針對藥廠種子室的一系列特點和要求,設計和施工人員抱著為用戶著想,科技創新的意念,經過周密地考慮和利弊分析,科學的計算和諸多方案的比較,最終采納了藥廠種子室搖床間和培養室不單獨設置送風管和凈化空調機組,而是在原有十萬級送風管和空調機組的基礎上作局部的處理和改造,使得項目投入既經濟又運行穩定,達到預期的設想效果。

具體的實施方法為:由于通過AHU-1處理后的送風溫度一般都能恒定在 15℃,受干擾后溫度波動范圍較狹窄,溫度控制能達到精度要求。我們在原有十萬級送風管的支管中夾裝電加熱絲,采用三段式梯度加熱,在溫度達到設置值時自動停止加熱。由德國西門子公司出品的精密溫度傳感器進行被控房間溫度檢測,檢測信號傳送至計算機運算模塊進行綜合運算后輸出執行信號去控制電加熱功率大小,使電加熱溫度控制滯后效應及熱慣性效應盡可能的小,溫度控制獲最佳精度(有關種子室溫度控制數據的采集、數學模型的建立和控制軟件的編制因篇幅原因本文不詳述)。另外從消防、安全、可靠、可控的角度考慮,我們在送風支管中采取了一些必要的措施,安裝超高溫 (70℃)斷路器保護和缺風保護等功能,用智能壓差傳感器進行電加熱開、關邏輯控制,以滿足消防、安全、可靠、可控的要求。在被控房間可以通過顯示文本方便簡捷地進行溫度設置,同時監控被控房間的實際溫度,溫度差超過標準時發出聲、光報警信號。人、機界面管理操作簡易,信息傳遞能與種子室整套空氣凈化空調機組系統的智能控制網絡匹配兼容。在暖通設備上如高效送風口采取一些特殊處理和改進,布局更為科學合理,使得送風氣流相對較為微細柔和。在排風吸入口同樣也采取一些有效處理和改進,采用多點吸入集中排風的方法,使凈化區域內,不存在凈化氣流死角。而對外排風量根據室內溫度變化而變化,始終保持室內能量平衡,不浪費能源,從而使得凈化區域的氣流場分布和室內溫度分布微柔細勻。在施工過程中,公司派工作責任心強的項目經理常駐現場監管,嚴格把握產品、材料的進貨關,按產品、材料的質量標準和規范進行嚴格的檢驗驗證,對智能壓差傳感器、精密溫度傳感器、超高溫斷路保護器、可控硅、變頻器等關鍵設備和配件抽樣送檢測機構進行檢測,對檢驗達不到質量或設計圖紙技術要求的產品,決不允許進場。對施工人員進行技術交底和專業培訓,要求領會設計意圖,掌握該工程質量控制的重點和難點。設計人員到現場進行技術指導,設計施工緊密配合,力求各個環節做到一絲不茍。該系統自投入運行交付使用以來,不論是靜態調試,還是動態聯調聯試,各項設計指標均取得預期效果,對種子室搖床間和培養室的溫度能進行有效監控和智能調節,使溫度恒定在 (32±1)℃,滿足了抗生素種子培養、接種工藝的要求,對藥廠正常生產和藥品升級換代起到了舉足輕重的作用,產生了顯著的經濟效益。另外該項目不但比常規方法節約投資約 25%,而且生產運行成本降低約 20%。符合中央政府倡導的低碳環保、科學發展的方針。目前該項目各種設備運行狀況良好,一次性通過 G MP驗收。通過該項目改造降耗,減輕了業主企業的生產運行成本,提高了經濟效益及核心競爭力。