一、概述
1.該設(shè)計(jì)項(xiàng)目位于珠海開發(fā)區(qū),為無(wú)菌頭孢抗生素原料藥廠房,是某合成制藥廠年產(chǎn)250噸合成抗生素工程的一部分。產(chǎn)品是頭孢三嗪鈉無(wú)菌粉,高致敏性藥物,目前此類藥物工藝生產(chǎn)方法有三種:溶煤法、噴霧干燥法和凍干法,該廠房工藝生產(chǎn)采用溶媒法,此法在藥物撮過程中使用大量有機(jī)溶媒,如:二氯甲烷、甲醇、丙酮。
《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》規(guī)定,使用或生產(chǎn)下列物質(zhì)的廠房為甲類防爆廠房:
A.閃點(diǎn)低于28℃的液體;B.爆炸下限小于10%的氣體;C.常溫下能自行分解或在空氣中氧化即能導(dǎo)致迅速自然或爆炸的物質(zhì)等。該廠房甲烷類氣體爆炸下限為7.1%;甲醇類氣體爆炸下限為5.5%;丙酮閃點(diǎn)低于-20℃,氣體爆炸下限為2.5%。易燃易爆液體的閃點(diǎn)和生產(chǎn)過程中揮發(fā)的氣體爆炸下限均低于規(guī)范要求,屬于甲類防爆廠房。
2.廠房建筑面積1580m2,其中,潔凈空調(diào)區(qū)面積600m2。潔凈空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)為:結(jié)晶、過濾干燥、分裝間等均為無(wú)菌潔凈室,潔凈度為10000級(jí),局部100級(jí),室內(nèi)溫度18~24℃,相對(duì)濕度40±5%。精洗消毒、無(wú)菌洗衣間為萬(wàn)級(jí)、局部100級(jí)。其余潔凈空調(diào)區(qū)的潔凈度分別為萬(wàn)級(jí)、大于等于十萬(wàn)級(jí),室內(nèi)溫度均為18~24℃,相對(duì)濕度45% ~65%。
綜上所述,廠房特點(diǎn)是:產(chǎn)品為高致敏性藥物、生產(chǎn)過程中爆炸危險(xiǎn)性大,生產(chǎn)環(huán)境要求濕度低、潔凈度高。
二、通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的劃分
廠房空調(diào)通風(fēng)設(shè)計(jì)根據(jù)其特點(diǎn)劃分為三個(gè)系統(tǒng):
A.粉針生產(chǎn)線的結(jié)晶、過濾干燥、分裝間為無(wú)菌潔凈間,室內(nèi)相對(duì)濕度要求低(40±5%) 。生產(chǎn)過程中揮發(fā)二氯甲烷等易燃易爆氣體,又為低濕防爆間。根據(jù)《采暖通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定,上述房間設(shè)計(jì)為恒溫、低濕、潔凈直流空調(diào)系統(tǒng)(KJ-1),同時(shí)設(shè)計(jì)了與KJ-1聯(lián)動(dòng)的P1-1排風(fēng)系統(tǒng)。
B.精洗、消毒、配液、無(wú)菌洗衣等房間為恒溫恒濕潔凈空調(diào)系統(tǒng)(KJ-2),其中配液生產(chǎn)過程中揮發(fā)易燃易爆氣體,泵房有尾氣等,故空調(diào)采用直流送風(fēng),此兩間設(shè)計(jì)了與KJ-2聯(lián)動(dòng)的P2- 1排風(fēng)系統(tǒng)。
C.口服藥生產(chǎn)線的干燥間、內(nèi)包裝間、離心機(jī)間等為防爆間,內(nèi)包裝間的粉塵較大,從防火或衛(wèi)生考慮都無(wú)法回風(fēng)。故為上述房間設(shè)計(jì)了KJ-3恒溫恒濕潔凈直流空調(diào)系統(tǒng)。合成間為防爆間與上述房間相鄰,排風(fēng)與上述防爆潔凈間合為一個(gè)P3-1排風(fēng)系統(tǒng),P3-1與KJ-3聯(lián)動(dòng)。
2.通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)方案的確定與實(shí)施
(1)廠房大部分潔凈區(qū)為防爆區(qū)。為防爆潔凈區(qū)服務(wù)的空調(diào)系統(tǒng)(KJ-1、 KJ-3)設(shè)計(jì)為全新風(fēng)直流系統(tǒng),考慮到直流空調(diào)系統(tǒng)耗能大的問題,設(shè)計(jì)中在滿足溫度、濕度、潔凈度的要求的前提下,盡量減少送風(fēng)量。在局部要求100級(jí)而整個(gè)房間要求萬(wàn)級(jí)的潔凈間,采取將高效送風(fēng)口集中布置在100級(jí)潔凈區(qū)的吊頂處,保證100級(jí)潔凈區(qū)的斷面風(fēng)速大于0.25m/s。這樣既保證工作區(qū)的潔凈度,又使整個(gè)潔凈室的換氣次數(shù)不會(huì)增大很多。
合理的減少了空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)量,如結(jié)晶間n= 49次/h,過濾干燥間n=70次/h。
(2)針對(duì)工藝提出的室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù),溫度18~24℃,相對(duì)濕度40±5%的低濕要求,而廠房所在地區(qū)室外相對(duì)濕度較大的特點(diǎn),空調(diào)系統(tǒng)采用表面冷卻器與除濕機(jī)混合除濕方案。以KJ-1系統(tǒng)夏季工況為便,新風(fēng)先經(jīng)過新風(fēng)機(jī)組二級(jí)水表冷冷卻,卻濕預(yù)處理至L點(diǎn);部分預(yù)處理的空氣進(jìn)入轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)繼續(xù)去濕至X點(diǎn),轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)其除濕原理為濕空氣通過轉(zhuǎn)輪吸濕區(qū)與吸濕劑接觸,使空氣中所含的水蒸氣大部分被吸濕紙上的氯化鋰晶體吸收,留存在吸濕紙上,并放出汽化潛熱,于是通過轉(zhuǎn)輪吸濕區(qū)的處理空氣成為濕度降低、溫度升高的干燥空氣。然后再與預(yù)處理后的另一部分空氣混合至H點(diǎn),再經(jīng)組合空調(diào)器的表冷器冷卻處理至S1點(diǎn),最后送入潔凈室。在空調(diào)運(yùn)行中,可根據(jù)不同季節(jié)室內(nèi)外相對(duì)濕度的大小調(diào)節(jié)進(jìn)入除濕機(jī)的風(fēng)量。
(3)為保證室內(nèi)的潔凈度通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)采取了如下措施:第一,空調(diào)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)經(jīng)粗效、中效、高效三級(jí)過濾。第二,維持潔凈室的正壓值。該廠房為兩班制生產(chǎn),空調(diào)潔凈系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮了非生產(chǎn)時(shí)的值班送風(fēng)。結(jié)晶間、過濾干燥間、分裝間等為無(wú)菌潔凈室。每星期用甲醛薰蒸消毒數(shù)分鐘,消毒后室內(nèi)空氣需進(jìn)行排風(fēng)換氣,上述房間設(shè)計(jì)了消毒排風(fēng)系統(tǒng)。為解決非生產(chǎn)時(shí)值班進(jìn)風(fēng)和保證消毒排風(fēng)時(shí)房間正壓值,KJ-1空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)機(jī)采用了變頻電機(jī),當(dāng)非生產(chǎn)時(shí)或消毒風(fēng)機(jī)開啟時(shí),KJ-1系統(tǒng)送風(fēng)機(jī)的風(fēng)量調(diào)至維持潔凈室一定正壓值所需的風(fēng)量,以滿足生產(chǎn)和非生產(chǎn)時(shí)所需的不同送風(fēng)量。第三,通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)總送、排風(fēng)管處,設(shè)置了與風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)的電動(dòng)密閉閥,當(dāng)風(fēng)機(jī)停運(yùn)時(shí),風(fēng)閥關(guān)閉,防止室外風(fēng)倒灌,保證室內(nèi)潔凈度。
(4)該廠房生產(chǎn)的頭孢三嗪納無(wú)菌粉,屬于高致敏性藥物,根據(jù)《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定,排風(fēng)經(jīng)過濾后排入大氣。因該藥的另一特點(diǎn)是易溶于水,排風(fēng)設(shè)計(jì)選用了水浴過濾器。為避免防爆潔凈間和有粉塵的潔凈間危害相鄰潔凈間,防爆或有粉塵的潔凈間與相鄰潔凈間要保持相對(duì)負(fù)壓,如結(jié)晶間、過濾干燥間為防爆潔凈間,分裝間有少量粉塵,其正壓值P= 10Pa,低于與之相鄰的緩沖間的正壓值P=50Pa。緩沖間設(shè)置了壓差控制器,主要是靠調(diào)整送、排風(fēng)量來(lái)來(lái)到房間的不同正壓值。
三、其它
根據(jù)國(guó)家對(duì)甲類防爆廠房的有關(guān)規(guī)定,該廠房空調(diào)通風(fēng)設(shè)計(jì)還采取如下措施: A.防爆潔凈間送風(fēng)支管上設(shè)置了與空調(diào)送風(fēng)聯(lián)動(dòng)的電動(dòng)風(fēng)扇,避 免空調(diào)停運(yùn)時(shí)易燃易爆氣體泄露到其它房間。B.防爆潔凈房間設(shè)計(jì)了事故排風(fēng)系統(tǒng),并設(shè)計(jì)了超濃度報(bào)警器,當(dāng)房間有害氣體超濃度時(shí),事故風(fēng)機(jī)開啟。C.防爆潔凈間的排風(fēng)管及接至工藝設(shè)備的尾氣排放管,在傘形風(fēng)帽下均設(shè)計(jì)了阻火器。D.技術(shù)夾層除布置了風(fēng)管、水管、壓縮空氣管,還布置了輸送了有機(jī)溶煤的工藝管道,故在技術(shù)夾層設(shè)計(jì)了平時(shí)排風(fēng)和事故排風(fēng)兼用的排風(fēng)系統(tǒng)。E.為甲類防爆廠房服務(wù)的進(jìn)風(fēng)機(jī)房應(yīng)設(shè)置進(jìn)風(fēng)系統(tǒng),本設(shè)計(jì)空調(diào)機(jī)房按每小時(shí)不低于2次換氣量設(shè)計(jì)了機(jī)械進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)。

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