无尘净化车间如何节能?

2023-01-08

江西图强净化公司友情提示:
一、 低断面风速设计
断面风速就是空气处理部件中空气经过过滤器或者加热/冷却盘管的速度。
大部分工程师根据“经验”把空气处理器设计成500英寸/分钟。这样的设计虽然节省时间,但是却增加了运作费用。在低断面风速设计中,使用更大的空气处理器和更小的风机,从而降低空气的流速,降低能耗和设寿命成本。
压降决定了风机的能量损耗。由“平方定则”可知压降与速度下降的平方成正比。如果断面风速降低20%,那么压降将下降36%;如果断面风速降低50%,压降将下降四分之三。根据“立方定则”,风机能耗的变化与流量变化的立方成正比。如果空气流量降低50%,风机能耗将下降88%。
因此,较大尺寸的空气处理器、较大的过滤器和盘管面积消耗较少的风机能量,可以使用比较小的风机和马达。小风机给空气添加的热量比较少,降低了冷却的难度。厚度小的盘管更容易清洗、工作效率更高,所以冷冻水的温度可以更高。过滤器在低断面风速情况下,工作效果更好、寿命更长。
设计减少了空气和水的压降,减小了冷却盘管的带水量。流线型设计,几乎没有尖角,从而使压降减少10%到15%。
设计也可以把压降降低四分之一。目标是使能量损耗降低至少25%,减小变速风机的大小。最优的断面风速范围是250-450英尺/分钟,具体取决于使用情况和能量消耗。

二、换气次数
无尘车间维持一定的空气流量来保持清洁度和颗粒数。流量根据每小时的换气次数来确定,同时这也决定了风机尺寸、建筑构型和能量消耗。在保持洁净度的前提条件下,空气流速的降低可以降低建造及能耗成本。换气次数降低20%就可以使风机的尺寸降低50%。空气洁净度比节约能耗更重要,但是最新的研究成果已经有降低洁净成本的记载了。
关于最佳换气次数还没有达成共识。许多原则都已过时,是建立在老观念上,采用低效的空气过滤器。调查显示,ISO第5级标准的洁净室推荐的换气次数变化范围是从250到700以上。
美国的一所国家实验室正在确定ISO第5级无尘车间的标准。研究显示,实际换气次数范围是90到250――比操作规程标准低很多,而且不会影响生产和洁净度。因此建议ISO第5级洁净室的换气次数大约是200,保守的上限是300。

三、马达效率
马达消耗了洁净室的大部分电能。连续运转的马达每月消耗大量的电力。 适当地提高效率、适当地调节尺寸,在翻新后,经济效果多半是不错的。效率增加几个百分点,利润就可增加。
使用优质高效的马达,不一定会花费太多。高效率意味着最小,在改变马达的尺寸之前先尽量减小负荷。在输出量变化时,利用变速驱动可以提高操作效率。 无尘净化车间在建造时注意以下几个方面,可以达到节能的方式。
1、设计合适的车间型式
  现代药厂无尘车间以建造单层大框架正方形大面积厂房最佳。其显著优点是外墙面积最小、能耗低,可节约建筑、冷热负荷的投资和设备运转费用。另外,可控制和减少窗墙比,加强门窗构造的气密性。此外,在有高温差的洁净室设置隔热层,围护结构采用隔热性能和气密性好的材料及构造,建筑外墙内侧采用保温或夹芯保温复合墙板;在湿度控制房间设置有良好防潮性能的密封室:这些措施均能达到节能的目的。  
2、减少无尘空间体积
  无尘空间的减少,意味着风量比、换气次数、送风动力消耗都随之降低。无尘室每平方米耗能是普通空调办公楼的10~30倍。若减少无尘体积30%,可节能25%。又由于1万级无尘区电耗是10万级的2.5倍,因此,企业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特别是高级别无尘室的面积,同时,应使洁净度要求高的无尘室尽量离近空调机房,以减少管线长度,降低能量损耗。
  减少无尘空间体积的实用技术之一是建立无尘隧道或隧道式无尘室,其可以满足生产对高洁净度环境和节能的双重要求,使洁净无尘工艺区空间缩小到最低限度,风量大大减少。另外,还可采用洁净隧道层流罩装置,以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。在同样的总风量下,可以扩大罩前无尘截面积5~6倍。同时,还可通过无尘小室、洁净工作台、自净器、微环境等形式,如带层流装置的称量工作台以及带层流装置的灌封机等,实行局部气流保护,以维持该区域的高洁净级别要求,且减少无尘空间体积。  
3、降低无尘室污染值
  降低无尘室的污染值也有利于药厂无尘室的节能。无尘室空气的主要污染源不是人,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,使用低污染值的绿色环保材料可使药厂无尘室的污染状态很低,这也是减少新风负荷,降低能耗的很好的途径。
4、合理设计空气洁净等级
  在药厂无尘室设计中,对空气洁净度等级标准的确定,应在保证生产质量的前提下,综合考虑工艺生产能力、设备的大小、操作方式和前后生产工序的连接方式、操作人数、设备自动化程度、设备检修空间、设备清洗方式等因素,以降低投资和运行费用,达到节能要求。一是按生产要求确定净化等级,如对注射剂稀配可定为1万级,而浓配对环境要求不高,可定为10万级。二是对洁净度要求高、操作岗位相对固定的场所使用局部净化措施。如大输液的灌封等可在1万级背景下局部100级的生产环境内操作。三是允许随生产条件的变化调整生产环境洁净要求。如注射剂稀配1万级,当采用密闭系统时生产环境可为10万级。  
5、根据不同季节调控温湿度
  在满足生产工艺的前提下,从节能的角度出发,需要确定合适的洁净度等级、温度、相对湿度等参数。GMP规定的药厂洁净室生产条件为:温度18℃~26℃,相对湿度45%~65%。考虑到室内相对湿度过高易长霉菌,不利于洁净环境的维持,过低易产生静电,使人体感觉不适。根据制剂生产实际,只有部分
  工艺对温度或相对湿度有一定要求,其他均着眼于操作人员的舒适感。因此,从我国人们的习惯和体质看,夏天温度应从24℃升高到26℃,相对湿度45%~65%比较合适。冬天应该在20℃以上,而相对湿度从45%降到自然状态(如20%)则节能是明显的。  
6、减少无尘室换气次数
  在保证无尘效果的前提下,减少换气次数、送风量是节能的重要手段之一。换气次数与生产工艺、设备先进程度及布置情况、洁净室大小及形状,以及人员密度等密切相关。如布置有普通安瓿灌封机的房间就需要较高的换气次数,而带有空气净化装置的洗灌封联动机的水针生产间,就只需较低换气次数即可保持相同的洁净度。  
7、适当降低照明强度
  药厂无尘室照明应以能满足工人生理、心理上的要求为前提。对于高照度操作点可以采用局部照明,而不宜提高整个车间的最低照度标准。同时,非生产房间照明应低于生产房间,但以不低于100流明为宜。根据日本工业标准照度级别,中精密度操作定为200流明,而药厂操作不会超过中精密度操作,因此把最低照度从≥300流明降到150流明是合适的,此项措施可显著节约能量。 
8、综合利用洁净气流
  综合利用洁净气流,将工艺过程和空调系统的热回收,是可以直接获益的节能措施。对于无尘粒影响的药厂无尘室,实行洁净气流串联,将无尘室按洁净度高低串联起来,最初的送风经过高级别送至低级别的房间后再回到空调机组,可省去若干高效过滤器。对于以消除余热为主、净化要求不太高的房间,可交*利用洁净气流,并采用下送上回流向,下送可减少送风速度,提高送风温度,减少温差,而上回则可提高回风温度。  
9、工艺装备节能化
  药厂无尘室工艺装备的设计和选型,在满足机械化、自动化、程控化和智能化的同时,必须实现节能化。如对水针剂生产,可设计入墙层流式新型针剂灌装设备,使机器与无菌室墙壁连接在一起,而维修在隔壁非无菌区进行,不影响无菌环境。由于机器占地面积小,减少了无尘车间中100级平行流所需的空间,以及工程投资费用和人员对环境洁净度的影响,大大节约了能源。同时,应采取必要的技术措施减少生产设备的排热量,降低排风量。如尽可能采用水冷式设备,并加强无尘室内生产设备和管道的隔热保温措施,减少排热量,降低能耗。
关于净化车间的其它问题,可以联系我。
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一、细菌等之污染物去除。
二:洁净室的电能大部分都是由马达消耗的,不一定会花费太多。
三,在改变马达的尺寸之前先尽量减小负荷,变速驱动冷冻机的效果是很好的。
四,空气流速的降低可以降低建造及能耗成本、变速驱动的冷冻机。

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