1、第八章 制藥公用工程設(shè)計基礎(chǔ),第一節(jié) 工業(yè)建筑概論和安全防火,一 工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)分類和基本組件 1.工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)分類 工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)按構(gòu)成材料分主要有：混凝土框架結(jié)構(gòu)、全鋼框架結(jié)構(gòu)、半鋼框架結(jié)構(gòu)等， 按層數(shù)分類有單層、雙層和多層結(jié)構(gòu). 單層廠房 這類廠房主要用于重型機械制造工業(yè)、冶金工業(yè)、紡織工業(yè)、藥物制劑工業(yè)等; 單層廠房具有占地面積多、建筑物空間高大、屋面保溫、隔熱、防水、排水面積大和天窗構(gòu)造較復(fù)雜等特點.,雙層廠房,這類廠房主要用于機械制造工業(yè)、藥物制劑工業(yè)等 多層廠房 這類廠房廣泛用于原料藥工業(yè)、食品工業(yè)、電子工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、精密儀器工業(yè)等; 多層廠房比單層廠房占地少，單位建筑面積上的外

2、圍護結(jié)構(gòu)的面積比單層廠房減少1/21/5，可以降低采暖費用和減少有隔熱措施的屋頂?shù)拿娣e ； 節(jié)約用地、節(jié)約能所源和降低造價；地基土石方工程量相應(yīng)也較少。,2.工業(yè)廠房的基本組件,一般是由基礎(chǔ)、墻或柱、樓板層及地坪、樓梯、屋頂和門窗等六大部分所組成。 （1）基礎(chǔ) 基礎(chǔ)是位于建筑物最下部的承重物件，承受著建筑物的全部荷載，并將這些荷載傳給地基。 （2）墻 要求墻體具有足夠的強度、穩(wěn)定性、保溫、隔熱、隔聲、放火、防水等能力以及具有經(jīng)濟性和耐久性。 （3）柱 柱是框架或排架結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件。,（4）地坪 作為地坪則要求具有耐磨、防潮、防水和保溫的能力 一般有水泥沙漿地面、水磨石地面、環(huán)氧自流平地面等

3、。 （5）樓梯 （6）門與窗 除上述基本組成的構(gòu)件外，還包含許多特有的構(gòu)件和配件，如工業(yè)建筑則有吊車梁、托架、天窗架等構(gòu)、配件。,二 、工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)尺寸,（一）柱網(wǎng)尺寸的確定 柱網(wǎng)的尺寸時由柱距和跨度組成。 柱距指的是相鄰兩柱之間的距離。 跨度系指屋架或屋面梁的跨度。 柱距和跨度尺寸必須符合國家規(guī)范廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標準（GBT6-86）的有關(guān)規(guī)定。 跨度尺寸的確定 跨度尺寸主要時根據(jù)下列因素確定： 生產(chǎn)工藝中生產(chǎn)設(shè)備的大小及布置方式。 車間內(nèi)部通道的寬度。 滿足廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標準的要求。, 柱距尺寸的確定,我國單層工業(yè)廠房設(shè)計主要采用裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系，其基本柱距是6米。 （二）廠房

4、高度的確定 確定廠房高度時，應(yīng)在滿足生產(chǎn)要求的前提下充分利用空間，使柱頂標高降低。 對于潔凈廠房而言，不論是多層或單層, 其室內(nèi)地面的標高應(yīng)高出室外地坪0.51.5m 。,三、原料藥和制劑廠房對安全防火、衛(wèi)生的特殊要求,（一）原料藥和制劑廠房對安全防火特殊要求 根據(jù)我國建筑設(shè)計防火規(guī)范等的規(guī)定，生產(chǎn)火災(zāi)危險分為五大類，見表8-1生產(chǎn)的火災(zāi)危險性分類,耐火等級是以建筑構(gòu)件的耐火極限和燃燒性能兩因素確定的 構(gòu)件的耐火極限是指建筑構(gòu)件在規(guī)定的耐火試驗條件下，能經(jīng)受火災(zāi)考驗的最大限度，用小時表示。 對于原料藥的化學(xué)合成過程等生產(chǎn)用廠房，其建筑物采用一、二級耐火等級；對于原料藥的結(jié)晶精制和干燥等工序、醫(yī)

5、藥制劑生產(chǎn)用潔凈廠房的耐火等級要求不低于二級， 測定耐火極限的方法一般按以下三種情況進行測定： 從構(gòu)件受到火災(zāi)的作用開始到構(gòu)件失去支持能力為止的這段時間叫耐火極限，例如木制構(gòu)件即可按這種狀態(tài)進行測定。 從構(gòu)件受到火的作用起到出現(xiàn)穿透性裂縫為止的這段時間叫耐火極限，如磚石構(gòu)件、混凝土構(gòu)件的耐火極限即按此法進行測定。 從構(gòu)件受到火的作用起到構(gòu)件背面溫度升高到220為止的這段時間叫耐火極限，例如金屬構(gòu)件即按此法進行測定。,構(gòu)件的燃燒性能被分為三類,第一類為非燃燒體：指用非燃燒材料做成的構(gòu)件，如石材、金屬材料等。 第二類為燃燒體：指用容易燃燒的材料做的構(gòu)件，如木材等。 第三類為難燃燒體：指用不易燃燒的

6、材料做成的構(gòu)件，或者用燃燒材料做成，但用非燃燒材料作為保護層的構(gòu)件。例如瀝青混凝土構(gòu)件，木板條抹灰的構(gòu)件均屬于難燃燒體。 一般地，建筑物的耐火等級分為四級，各級建筑物構(gòu)件的耐火極限和燃燒性能均不應(yīng)低于表8-2的規(guī)定（另有規(guī)定者除外）,生產(chǎn)安全防火不但對各類廠房的耐火等級給出要求，而且對廠房的層數(shù)和占地面積有所限制，并且應(yīng)符合表8-3。 表8-3 廠房的耐火等級、層數(shù)和占地面積,防火安全間距,除了廠房自身的防火外，廠房之間的防火安全間距亦非常重要。 廠房之間的防火安全間距不應(yīng)小于表8-4的規(guī)定，建筑設(shè)計防火規(guī)范（GBJ16-87）另有規(guī)定者除外。 廠區(qū)圍墻與廠內(nèi)建筑的間距不宜小于5m。 表8-4

7、 廠房的防火間距,防爆,有爆炸危險的甲、乙類廠房宜獨立設(shè)置，最好采用敞開或半敞開式的廠房 ； 應(yīng)設(shè)置必要的泄壓設(shè)施，泄壓設(shè)施宜采用輕質(zhì)屋蓋作為泄壓面積，易于泄壓的門、窗、輕質(zhì)墻體也可作為泄壓面積。作為泄壓面積的輕質(zhì)屋蓋和輕質(zhì)墻體的每平方米重量不宜超過120kg。 泄壓面積與廠房體積的比值（m2/m3）宜采用0.050.22。 對于散發(fā)較空氣輕的可燃氣體、可燃蒸汽的甲類廠房，宜采用全部或局部輕質(zhì)屋蓋作為泄壓設(shè)施。 有爆炸危險的甲、乙類生產(chǎn)部門，宜設(shè)在單層廠房靠外墻或多層廠房的最上一層靠外墻處。,有爆炸危險的甲、乙類生產(chǎn)廠房內(nèi)不應(yīng)設(shè)置辦公室、休息室，如必須貼鄰本廠房設(shè)置時，應(yīng)采用一、二級耐火極限不

8、低于3h的非燃燒體防護墻隔開和設(shè)置直通室外或疏散樓梯的安全出口。 有爆炸危險的設(shè)備應(yīng)盡量避開廠房的梁、柱等承重布置。 有爆炸危險的甲、乙類廠房總控制室應(yīng)獨立設(shè)置；其分控制室可毗鄰?fù)鈮υO(shè)置，并應(yīng)用耐火極限不低于3h的非燃燒體墻與其他部分隔開。 使用和生產(chǎn)甲、乙、丙類液體的廠房管、溝不應(yīng)和相鄰廠房的管、溝相通，該廠房的下水道應(yīng)設(shè)有隔油設(shè)施。,安全疏散,安全疏散的要求： 廠房安全出口的數(shù)目不應(yīng)少于2個；且潔凈廠房每一生產(chǎn)層、每一防火分區(qū)或每一潔凈區(qū)的安全出口的數(shù)量，均不應(yīng)少于2個安全出口，且應(yīng)分散均勻布置，從生產(chǎn)地點至安全出口不得經(jīng)過曲折的人員凈化路線。但符合下列要求的可設(shè)1個： 潔凈生產(chǎn)廠房中，甲

9、、乙類生產(chǎn)廠房每層的總建筑面積不超過50平方米，且同一時間內(nèi)的生產(chǎn)人員總數(shù)不超過5人； 丙類廠房，每層面積不超過250m2且同一時間的生產(chǎn)人數(shù)不超過20人；丁、戊類類廠房，每層面積不超過400m2且同一時間的生產(chǎn)人數(shù)不超過30人。,廠房的地下室、半地下室的安全出口的數(shù)目不應(yīng)少于兩個，但面積不超過50m2且人數(shù)不超過10人可設(shè)一個。地下室、半地下室如用防火墻隔成幾個防火分區(qū)時，每個防火分區(qū)可利用防火墻上通向相鄰分區(qū)的防火門作為第二安全出口，但每個防火區(qū)必須有一個直通室外的安全出口 廠房內(nèi)最遠工作點到外部出口或樓梯的距離，不應(yīng)超過表8-5的規(guī)定。,表8-5 廠房安全疏散距離（m）,廠房每層的疏散樓

10、梯、走道、門的各自總寬度應(yīng)按表8-6的規(guī)定計算。 樓梯最小寬度不宜小于1.1m。底層外門的總寬度應(yīng)按該層或該層以上人數(shù)最多的一層人數(shù)計算，但疏散門的最小寬度不宜小于0.9m；疏散走道寬度不宜小于1.4m。 表8-6 廠房疏散樓梯、走道和門的高度指標,注：當(dāng)使用人數(shù)少于50人，樓梯、走道和門的最小寬度可適當(dāng)減?。槐緱l和以后有關(guān)條文中規(guī)定的寬度均指凈寬度。,甲、乙、丙類廠房和高層廠房的分散樓梯應(yīng)采用封閉樓梯間，高度超過32m的且每層人數(shù)超過10人的高層廠房宜采用防煙樓梯間或室外樓梯。 高度超過32m的設(shè)有電梯的高層廠房，每個防火分區(qū)內(nèi)應(yīng)設(shè)一臺消防電梯（可與客、貨梯兼用），并應(yīng)符合下列條件： 消防電

11、梯間應(yīng)設(shè)前室，其面積不應(yīng)小于6m2，與防煙樓梯間合用的前室，其面積不應(yīng)小于10m2。 消防電梯的前室宜靠外墻，在底層應(yīng)設(shè)直通室外的出口，或經(jīng)過長度不超過30m的通道通向室外。 消防電梯井、機房與相鄰電梯井、機房之間應(yīng)采用耐火極限不低于2.5h的墻隔開，如在隔墻上開門時，應(yīng)設(shè)甲級防火門。 消防電梯前室應(yīng)采用乙級防火門或防火卷簾，消防電梯的井底應(yīng)設(shè)排水設(shè)施。 消防電梯應(yīng)設(shè)電話和消防對專用的操縱按鈕。 潔凈廠房同一層的外墻應(yīng)設(shè)有同往潔凈區(qū)的門窗或?qū)Ｓ孟揽?，以方便消防人員的進入及撲救。,（二）原料藥和制劑廠房對安全衛(wèi)生特殊要求 詳見GMP章節(jié),四、土建設(shè)計條件,工藝專業(yè)向土建專業(yè)提供的土建設(shè)計條件由

12、文字數(shù)據(jù)資料和條件圖組成 1、文字資料 （1）藥廠的發(fā)展遠景、永久性設(shè)施、暫時性設(shè)施。 （2）藥廠生產(chǎn)規(guī)模，產(chǎn)品（式中間產(chǎn)品）品種及規(guī)格。 （3）各設(shè)備荷重情況。 （4）各樓層、各操作檢修平臺的荷重、檢修荷重、檢修件最大尺寸及特殊防腐要求。 （5）管道支架的單位荷重及對支架的要求。 （6）防腐要求，需防水、防震、放火、隔音等特殊要求。 （7）提供車間勞動定員、工作制度、最大班人員數(shù)，男、女勞動定員的比例，對生活福利設(shè)施的要求。,2、條件圖主要生產(chǎn)工藝配置圖及土建基礎(chǔ)條件圖，必要時提供工藝流程圖。工藝配置及土建基礎(chǔ)條件圖主要內(nèi)容：,（1）各樓層的工藝平面配置圖、車間剖面圖。 （2）設(shè)備定位尺寸及

13、設(shè)備間的關(guān)系尺寸。 （3）設(shè)備明細表。 （4）設(shè)備和設(shè)備基礎(chǔ)外形尺寸，配置標高。 （5）坑槽的位置、大小、標高。 （6）地面污水收集、集水坑，地溝的位置、走向、坡度。 （7）檢修、安裝大門的位置、尺寸、吊裝孔的位置。 （8）吊車類型，軌道標高、活動范圍。 （9）堆放物料的名稱、位置范圍及荷重。,（10）設(shè)備、管道支架位置、高度及其操作平臺大小。 （11）設(shè)備基礎(chǔ)尺寸，地腳螺栓的位置、規(guī)格、數(shù)量、伸露長度的預(yù)留孔形式的， （12）要求提供孔的規(guī)格、深度、數(shù)量及防腐要求。 （13）設(shè)備及500mm以上的管道穿過樓板或者操作臺的預(yù)留孔、尺寸及要求。 （14）分工段提出地面污水的濃度、成分、pH值及地

14、面防腐蝕要求。 （15）起重設(shè)備的類型、數(shù)量、起重量、跨距、活動范圍，工作制度，操縱室的出入口位置。隔壁、樓板、平臺等的預(yù)留孔位置、規(guī)格。,第二節(jié) 公用系統(tǒng),制藥工業(yè)生產(chǎn)公用系統(tǒng)與化工等過程工業(yè)類似，包括供排水、供氣和供熱、強電和弱電、制冷以及通風(fēng)和采暖等系統(tǒng)。,五、采暖通風(fēng)（一）非潔凈廠房的通風(fēng)采暖,1、通風(fēng) 對于在工藝上無恒溫恒濕要求的，均可采用自然通風(fēng)。自然通風(fēng)的設(shè)計原則： 對于多層防爆車間，通過屋面集中排風(fēng)，結(jié)合墻面氣動窗的開啟來實現(xiàn)事故排風(fēng)，該防爆排風(fēng)系統(tǒng)由“三級排風(fēng)”組成 第一級排風(fēng)量是在車間中最容易泄露的設(shè)備附近，最容易有害氣體積聚的地方設(shè)置排風(fēng)點，以盡量避免有害氣體的擴散,第二

15、級排風(fēng)，即對整個車間進行全面排風(fēng)，在屋面上設(shè)置一臺大風(fēng)量防爆離心風(fēng)機對車間空氣進行稀釋，排風(fēng)口直接設(shè)在屋面氣樓側(cè)墻上，進風(fēng)靠外墻上設(shè)置的進風(fēng)百葉窗； 第三級排風(fēng)也即緊急情況事故排風(fēng)，由多臺大風(fēng)量防爆離心風(fēng)機來承擔(dān)，進風(fēng)靠設(shè)在外墻上氣動窗的開啟來實現(xiàn)。 在熱水或蒸汽采暖系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)不同情況，裝設(shè)必要的排氣、泄水和疏水裝置。,2、空氣的熱濕處理,為將一定的送風(fēng)狀態(tài)參數(shù)的空氣送入空調(diào)房間，需對空氣進行熱濕處理，如夏季需冷卻減濕，冬季需加熱加濕處理等。 （1）表面式空氣處理 加熱劑或冷卻劑通過散熱器對空氣進行冷熱交換的方法稱為表面式空氣處理。 通過散熱器對空氣加熱的稱為加熱器，對空氣冷卻的稱為表面冷卻

16、器。后者有水冷式表面冷卻器和直接蒸發(fā)式表面冷卻器兩種。,水冷式表面冷卻器,水冷式表面冷卻器多采用人工冷源，冷水進口溫度應(yīng)比空氣出口溫度至少低3.50C，冷水溫升為2565。冷卻器多采用鋼、銅、鋁管外繞肋片，由210排組成。 空氣經(jīng)過表面冷卻器主要是減焓降濕過程。需加濕時需另設(shè)加濕器，為克服此缺點，也有采用帶淋水的表面冷卻器，可起加濕、除塵用。 水冷式表面冷卻器內(nèi)不得用鹽水作冷媒；在冬季也可通入65以下的熱水作加熱器使用。,直接蒸發(fā)式表面冷卻器,小型空調(diào)中，制冷壓縮機的冷量可通過直接蒸發(fā)式表冷器對空氣降溫減濕，故可以將空氣處理部分與壓縮制冷部分組成一個緊湊的組合式空調(diào)系統(tǒng)。 直接蒸發(fā)表冷式空調(diào)機

17、組內(nèi)制冷壓縮機所用制冷劑曾采用氟里昂，現(xiàn)已采用無氟制冷劑，表冷器的蒸發(fā)溫度應(yīng)比空氣出口溫度至少低35；滿負荷時，蒸發(fā)溫度不宜低于0；低負荷時，應(yīng)防止其表面結(jié)冰。,（2）淋水式空氣處理,在淋水室中利用不同溫度的水直接噴淋于所需處理的空氣中，使其產(chǎn)生熱質(zhì)交換，從而達到所需的空氣溫濕度。根據(jù)改變水溫可達到降溫降濕，又可達到增溫增濕作用。 淋水室按氣流方向有臥式和立式淋水室；按室內(nèi)有無填料層分為無填料層的一般淋水室和有填料層的淋水室；按空調(diào)器內(nèi)淋水室數(shù)有單級淋水室和雙級淋水室。 圖8-1為臥式單級淋水室。,圖8-1 臥式單級淋水室 1前檔水板；2噴嘴與排管；3后檔水板；4底池；5冷水管；6 循環(huán)水管：

18、7水泵；8補水管；9溢水管；10排水管,air,空氣進入后，經(jīng)前擋水板，便均勻地流過整個斷面，然后進入淋水區(qū)，與從噴嘴噴出的水滴接觸，最后經(jīng)后檔水板流出。前擋水板又稱分風(fēng)板，使空氣流速均勻，后檔水板是截留夾帶于空氣中的水滴。噴嘴安裝于排管上，單級淋水室一般采用二至三排噴嘴，通常采用對噴形式。排間間距為6001200mm。噴嘴噴出的水滴最后落于底池中。 淋水室內(nèi)所噴淋的水可采用天然冷源（地下水、深井回灌水、山澗水）或人工冷源。 淋水室與泵、管路等占地較大，水與空氣直接接觸易受污染，在藥廠多用于風(fēng)沙很大的地區(qū)。,（3）空氣加濕,空調(diào)系統(tǒng)中，冬季空氣濕度很低，過渡季節(jié)停用制冷設(shè)備時濕度不夠，需用加濕

19、器對空氣增濕。 集中加濕方法有：淋水室中噴循環(huán)水和噴蒸汽加濕。藥廠中常用噴蒸汽加濕方法。加濕器常布置在空調(diào)箱的二次加熱器和風(fēng)機入口之間，以有利于蒸汽與空氣迅速混合。加濕器有干蒸汽加濕器和電加濕器二種。 干蒸汽加濕器使用公用管網(wǎng)蒸氣，設(shè)備簡單，運行費用低，加濕性能好，使用廣泛。 圖8-2所示為一種干蒸汽加濕器原理。,圖8-2 干蒸汽加濕器1外管；2噴管；3內(nèi)管,蒸汽由頂部接管進入即由外管內(nèi)向下流動，復(fù)經(jīng)內(nèi)管由下向上運動，其間蒸汽夾帶的冷凝水流至外管底部排出。 蒸汽復(fù)又進入噴管，在噴管內(nèi)蒸氣受內(nèi)外管蒸汽的加熱，經(jīng)噴管小孔噴出的是干蒸汽。,電加濕器,電加濕器是用電能使水汽化，將蒸汽直接混入空氣中的加

20、濕設(shè)備。電加濕耗電大，運行費用高，只用于無蒸汽場合。 電加濕器又分為電極式和電熱式兩種， 如圖8-3所示。,圖8-3 電加濕器 a電極式;b電熱式 1電極；2電熱元件；3蒸汽出口,電極式加濕器用金屬棒作為電極，水作為電阻，外殼接地。電流從水中通過，水被加熱而汽化。水位越高，導(dǎo)電面積越大，通過電流越強，產(chǎn)生蒸汽量越多。 電熱式加濕器是將電熱元件通電加熱后使水沸騰產(chǎn)生蒸氣的加濕設(shè)備。容器封閉后，器內(nèi)可產(chǎn)生0.01-0.03MPa的低壓蒸汽。,（4）空氣除濕,對一般的工藝性或舒適性空調(diào)采用表面式或淋水式空氣處理即可滿足室內(nèi)空氣溫濕度要求，但對個別藥品劑型的操作房間、低溫干燥設(shè)備或倉庫等要求較低的濕度

21、，應(yīng)采用除濕設(shè)備去除空氣中的水分。常用的除濕方法如下。 冷凍除濕： 利用風(fēng)機使空氣通過冷凍系統(tǒng)的熱交換器而降溫使空氣中水分析出。 固體除濕： 利用硅膠的吸附作用或氯化鈣的吸收作用除去空氣中的水分。 液體除濕： 利用二縮三乙二醇（三甘醇）等水溶液表面的蒸汽分壓遠低于空氣中水蒸汽分壓，吸收空氣中的水分。 除濕方法的選擇與除濕量、運行費用和除濕劑再生的難易等有關(guān)。對于除濕量較大的裝置多采用氯化鋰轉(zhuǎn)輪除濕機和三甘醇除濕機。,氯化鋰轉(zhuǎn)輪除濕機,氯化鋰轉(zhuǎn)輪除濕機是利用固體氯化鋰的親水性來吸收空氣中水分成為結(jié)晶水，在高溫時，氯化鋰的水蒸氣分壓高于空氣中水蒸氣分壓，又可將吸收的水分釋出，循環(huán)使用。 采用石棉紙

22、作載體，將吸濕劑和保護加強劑吸附在紙上。吸濕劑采用氯化鋰和氯化錳形成的共晶體，保護加強劑用精制聚合鋁，以保護吸濕劑不脫落和提高吸濕紙的強度。,除濕機工作原理見圖。 濕空氣進入轉(zhuǎn)輪吸濕區(qū)時，水分被吸收并放出汽化潛熱。再生區(qū)，120的熱空氣從另一方向吹入，使水分汽化排至室外。吸濕和再生同時進行，可獲得連續(xù)穩(wěn)定的干燥空氣。 該機可與空調(diào)系統(tǒng)串聯(lián)。具有除濕量大、性能穩(wěn)定、操作方便、無公害、有殺菌作用等優(yōu)點，,1待處理空氣入口；2轉(zhuǎn)輪；3再生空氣入口,三甘醇除濕機,利用三甘醇溶液具有較低的水蒸氣分壓可直接吸收空氣中水分，達到除濕目的。其吸濕能力與三甘醇濃度和溫度有關(guān)，溫度越低，吸濕能力越大。再生時，提高

23、溫度，可將水分蒸出。 除濕機由吸濕和再生二個裝置組成，均采用噴淋方法達到氣液接觸。三甘醇濃度為 95，吸濕裝置內(nèi)通冷卻水進行冷卻，再生裝置內(nèi)通蒸汽加熱，再生溫度為 8487。 三甘醇除濕機能連續(xù)處理大量空氣，最大的裝置除濕量可達480kg/h，具有運行平穩(wěn)，故障較少和具有殺菌作用等優(yōu)點，但吸濕時需較低的溫度，需要較多的冷卻水。,二、潔凈廠房的采暖通風(fēng) 1、 空氣凈化,所謂凈化就是指為了達到必要的空氣潔凈度，而去除污染物質(zhì)的過程。 潔凈室是根據(jù)需要對空氣中塵粒、微生物、溫度、濕度、壓力和噪聲進行控制的密閉空間，并以其空氣潔凈度級別符合有關(guān)規(guī)定為主要特征 。 空氣潔凈技術(shù)措施是一項涉及各專業(yè)的綜合

24、性措施。不僅要采取合理的凈化空調(diào)措施，而且要求工藝、建筑、上下水、電氣等專業(yè)采取相應(yīng)的措施，做到施工、安裝、生產(chǎn)、維護的嚴格要求。,（1）空氣過濾的機理：制藥工業(yè)空氣凈化所采用濾材有玻璃纖維、泡沫塑料、無紡布等，其過濾機理有下述幾種。 慣性作用：含塵氣體通過纖維時，氣體流線發(fā)生繞流，但塵粒由于慣性作用徑直前進與纖維碰撞而附著。這一作用隨氣速和粒徑的增大而增大。 擴散作用：由于氣體分子熱運動對微粒的碰撞而使粒子產(chǎn)生布朗運動，因擴散作用便與纖維接觸而被附著。塵徑越小、氣速越低，擴散作用越明顯。 攔截作用：含塵氣流通過纖維層時，若塵粒的粒徑小于密集的纖維間隙時，或塵粒與纖維發(fā)生接觸時，塵粒即被纖維阻

25、留。 靜電作用：含塵氣流通過纖維時，由于摩擦作用，塵粒和纖維都可能帶上電荷，塵?？赡艹练e在纖維上。 其他：重力作用，分子間力等。,（2）過濾器的一般特性,面速和濾速：面速指通過過濾器斷面的氣流速度，以m3/(m2.s)表示。面速越大，過濾器的安裝面積越小。 濾速指通過濾材面積的氣流速度。濾速反映濾材的通過能力。平面形濾材的濾速等于面速。 過濾效率：在額定風(fēng)量下，過濾前后空氣含塵濃度的變化與過濾前含塵濃度之比稱為過濾效率，如對一個過濾器：,如串聯(lián)第二個過濾器，此過濾器效率為：,串聯(lián)后之總效率為：,n個過濾器串聯(lián)，則總過濾效率為：,穿透率與凈化系數(shù)：穿透率指過濾后含塵濃度與過濾前含塵濃度之比，即：

26、,或,穿透率表示微粒穿透過濾器的程度。 凈化系數(shù)以穿透率的倒數(shù)表示：,凈化系數(shù)表示經(jīng)過濾器后塵粒濃度降低的程度。,阻力：過濾器阻力由濾材阻力和過濾器結(jié)構(gòu)阻力兩部分組成。濾材阻力和濾速的一次方成正比。結(jié)構(gòu)阻力為氣流通過框架、波紋板等結(jié)構(gòu)的阻力。結(jié)構(gòu)阻力和面速有關(guān)。 綜合濾材和結(jié)構(gòu)阻力之和的過濾器全阻力P可歸納為：,P=cum,U為濾速；對高效過濾器，c310，m=1.35-1.36,容塵量：容塵量表示過濾器允許沾塵的最大量，超過此值過濾器阻力過大，效率下降。 容塵量是指正常運行的過濾器阻力達到規(guī)定值（一般為初阻的1倍或數(shù)倍）時，或效率下降到初始效率的 85以下時過濾器上沉積灰塵的質(zhì)量。,（3）影

27、響過濾效果的因素,塵粒的粒徑：塵粒的粒徑越大，慣性作用和攔截作用越顯著，過濾效果越高；反之，粒徑越小，擴散作用越顯著。通常用0.3m左右的塵粒檢測高效過濾器的過濾效果。 過濾速度：隨著濾速的增加，慣性作用增大；反之，減小風(fēng)速，擴散作用增大。故隨著濾速增加，過濾效率先是下降，然后上升。對高效過濾器，為減小阻力，并充分利用擴散作用濾塵，所以濾速要小。,纖維直徑和密實性：纖維直徑減小時，過濾效率提高，故高效過濾器的濾材選用直徑只有幾微米的纖維。纖維密實性增加，氣速增加，慣性和攔截作用提高，但阻力增加得比效率大得多，故過濾器的纖維密實性應(yīng)適當(dāng)。 附塵影響：隨著塵粒在纖維表面沉積，過濾效率有所增加。但積

28、塵到一定程度后，塵?？赡苤匦嘛w散，效率不斷下降。舊過濾器積塵很多，既增加阻力又降低風(fēng)量，故過濾器阻力或積塵量增加到一定程度后需要進行更換。,2、空氣過濾器及空調(diào)凈化系統(tǒng)（1）空氣過濾器,空氣凈化系統(tǒng)中，一般采用三級過濾，即粗效、中效和高效過濾器。它們所起的作用是： 粗效過濾器 用于過濾10m以上大塵粒和異物； 中效過濾器 用以濾除1-10m的懸浮塵粒； 高效過濾器 用以濾除1m以下以控制送風(fēng)系統(tǒng)含塵量。 粗效過濾器：粗效過濾器一般由粗、中孔泡沫塑料、滌綸無紡布、化纖組合濾料等作為濾材。粗效過濾器主要靠塵粒的慣性沉積，因此風(fēng)速可稍大，濾速可采用0.41.2m/s。過濾效率一般在20一30（對粒徑

29、0.5m)。 粗效過濾器可制成平板型、抽屜型、自動卷繞人字型等形狀。,中效過濾器：中效過濾器一般由中、細孔泡沫塑料、無紡布、玻璃纖維作為濾材。過濾效率一般在 3050。濾速可采用 0.20.4m/s。圖1215為抽屜式及袋式中效過濾器。,圖8-4 中效過濾器,高效過濾器和亞高效過濾器： 高效過濾器主要采用超細玻璃纖維濾紙、石棉纖維濾紙作為濾材；亞高效過濾器用玻璃纖維濾紙或短棉絨纖維濾紙作濾材。前者過濾效率99.91，后者為9099.9。 為提高對微小塵粒捕集效果，需采用低濾速，故濾材需多次折疊，使其過濾面積為過濾器截面積的5060倍。 過濾器形狀如圖1216。 濾紙間以波紋板分隔。 過濾器構(gòu)造

30、尺寸為： 484mm X 484mm X 220mm， 過濾面積為 12m2，,圖8-5 高效過濾器 1.分隔片；2.濾紙；3.木外框,（2）空氣凈化系統(tǒng),凈化空調(diào)系統(tǒng)可分為集中式凈化空調(diào)系統(tǒng)和分散式凈化空調(diào)系統(tǒng) 集中式系統(tǒng)：空氣的過濾、冷卻、加熱、加濕和風(fēng)機等處理設(shè)備集中設(shè)置在空調(diào)機房內(nèi)，由風(fēng)管送入各房間。 集中式凈化空調(diào)系統(tǒng)一般有以下幾種形式:,單風(fēng)機系統(tǒng)，見圖8-6， 凈化空調(diào)機組中設(shè)置一個送風(fēng)機，不宜在空調(diào)機房內(nèi)或離潔凈室送風(fēng)口較遠的送風(fēng)管道上集中布置高效過濾器。,圖8-6 單風(fēng)機集中式凈化空調(diào)系統(tǒng) l.初效過濾器；2.熱濕處理室；3.送風(fēng)機；4.中效過濾器；5.高效過濾器；6.回風(fēng)過

31、濾器,設(shè)置值班風(fēng)機的系統(tǒng)，見圖8-7， 凈化空調(diào)機組中設(shè)置一個送風(fēng)機，再并聯(lián)一個值班風(fēng)機，目的是保證在下班期間送風(fēng)機停機的情況下，潔凈室內(nèi)仍然由值班風(fēng)機送風(fēng)，保持一定的正壓。值班風(fēng)機的風(fēng)量按維持室內(nèi)預(yù)定正壓值所需換氣次數(shù)確定。,圖8-7 設(shè)置值班風(fēng)機的集中式凈化空調(diào)系統(tǒng) 1.初效過濾器；2.熱濕處理室；3.正常運行風(fēng)機； 4.中效過濾器；5.高效過濾器；6.值班風(fēng)機,并聯(lián)的集中式系統(tǒng)，見圖8-8， 一空調(diào)機房內(nèi)布置多個集中式凈化空調(diào)系統(tǒng)時，可將幾個送風(fēng)系統(tǒng)并聯(lián)，只設(shè)一個新風(fēng)熱濕處理系統(tǒng)。減輕每個集中式凈化處理室空調(diào)系統(tǒng)的冷負荷與熱負荷，而且運行比較靈活。,圖8-8 并聯(lián)的集中式凈化空調(diào)系統(tǒng) l

32、.初效過濾器；2.新風(fēng)熱濕處理室；3.新風(fēng)風(fēng)機；4.混合風(fēng)熱濕處理室；5.送風(fēng)風(fēng)機；6.中效過濾器；7.高效過濾器,雙風(fēng)機系統(tǒng)，見圖8-9， 當(dāng)系統(tǒng)阻力較大時，為了降低噪聲，減少漏風(fēng)量和便于系統(tǒng)的運行調(diào)節(jié)，將兩臺風(fēng)機串聯(lián)使用組成的集中式凈化空調(diào)系統(tǒng),圖8-9 雙風(fēng)機集中式空調(diào)凈化系統(tǒng) l.粗效過濾器；2.熱濕處理室；3.送風(fēng)風(fēng)機； 4.中效過濾器；5.高效過濾器；6.回風(fēng)風(fēng)機,部分空氣直接循環(huán)的集中系統(tǒng) 如圖8-10。,圖8-10 部分空氣直接循環(huán)的集中式凈化空調(diào)系統(tǒng) 1.初效過濾器；2.熱濕處理室；3.送風(fēng)風(fēng)機；4.中效過濾器；5.高效過濾器；6.離心式循環(huán)風(fēng)機,分散式系統(tǒng),分散式凈化空調(diào)系

33、統(tǒng)基本形式是設(shè)置局部凈化 如局部100級平行流裝置可布置在 10 000級環(huán)境內(nèi)使用， 圖8-11表示將送風(fēng)口布置在局部工作區(qū)的頂部或側(cè)部，以形成垂直或水平單向流，可達到局部區(qū)域的高潔凈度。,圖8-11 局部凈化,空氣凈化處理,潔凈室通常采用粗效、中效和高效三級過濾。 集中式凈化空調(diào)系統(tǒng)的基本流程如圖8-12。,圖8-12 凈化空調(diào)系統(tǒng)空氣處理流程 l.粗效過濾器；2.風(fēng)機；3.中效過濾器；4.冷卻器；5.加熱器；6.加濕器；7.中效過濾器；8.送風(fēng)管；9.高效過濾器；10.潔凈室；11.回風(fēng)管,圖8-13為帶有二次回風(fēng)的凈化空調(diào)系統(tǒng)， 利用第二次回風(fēng)的熱量加熱空氣，從而取代了加熱器的作用，避

34、免了空調(diào)系統(tǒng)夏季運行時能耗中的冷熱抵消現(xiàn)象，有節(jié)能效果.,圖8-13 帶二次回風(fēng)的凈化空調(diào)流程圖 l.中效過濾器；2.冷卻器；3.加熱器；4.加濕器；5.中效過濾器； 6.高效過濾器；7.潔凈室,（3） 潔凈空氣氣流組織,氣流組織指對潔凈室內(nèi)的氣流流向和均勻度按一定要求進行組織。對全室空氣凈化的氣體流向有單向流（層流）及非單向流（亂流）二種，其中單向流又可分為垂直單向流與水平單向流。對潔凈度100級需采用單向流，1000級以下采用非單向流。 單向流是指在潔凈室中空氣沿著平行流線，以一定流速、單一通路、單一方向流動的氣流； 非單向流是指具有多個通路循環(huán)特性或氣流方向不平行的，不滿足單向流定義的氣

35、流。,垂直單向流,各流線保持單一方向相互保持平行，互不干擾，可達到很高潔凈度。實現(xiàn)單向流必須有足夠氣速，以克服空氣對流。垂直單向流的斷面風(fēng)速需在025m/s以上，故室內(nèi)換氣次數(shù)400次/h左右，因此造價、運轉(zhuǎn)費用了高。,a滿布垂直平行流 b側(cè)布垂直平行流,圖8-14,水平單向流：,送風(fēng)墻滿布高效過濾器，對側(cè)回風(fēng)墻布有回風(fēng)口，可獲得水平單向流。為克服塵粒中途沉降，斷面風(fēng)速不小于0.35m/s。 水平單向流造價比垂直單向流低，但空氣流動過程中含塵濃度逐漸增加。,c水平平行流；,非單向流,非單向流潔凈室的斷面比風(fēng)口斷面大得多，不能在全室形成均勻風(fēng)速，工作面上氣流分布很不均勻。進入的凈化氣流與室內(nèi)氣流

36、混合后，將室內(nèi)含塵氣體進行了稀釋，最后達到室內(nèi)穩(wěn)定的含塵濃度。室內(nèi)潔凈度也就與稀釋程度有關(guān)，亦即與換氣次數(shù)有關(guān)。 10 000級潔凈度的換氣次數(shù)25次/h，100 000級則15次/h。,a密集流線型激流器頂送雙側(cè)下回；b孔板頂送雙側(cè)下回；,圖 8-15,c上側(cè)送同側(cè)下回； d帶擴散板高效過濾器風(fēng)口頂送下側(cè)回； e無擴散板高效過濾器風(fēng)口頂送下側(cè),（4）潔凈室的風(fēng)量及壓力,藥廠的潔凈空調(diào)所需要的新風(fēng)量，其數(shù)值應(yīng)取下列風(fēng)量中的最大值： 非單向流潔凈室總送風(fēng)量的10%30%，單向流潔凈室總送風(fēng)量的24%； 補償室內(nèi)排風(fēng)和保持室內(nèi)正壓值所需的新鮮空氣量; 保證室內(nèi)每人每小時的新鮮空氣量不小于40m3。

37、,3、排風(fēng) 對于產(chǎn)熱、產(chǎn)濕較多的工序，要排風(fēng) . 4、 除塵 固體制劑車間的特點之一是產(chǎn)塵點多，班次不一，故小型布袋式單體除塵機較為適合在此種場所使用,附加1、非單向流潔凈室的計算,1、含塵濃度公式 由圖1221非單向流潔凈室基本模型，進出潔凈室的塵粒由4部分組成： 1）由新風(fēng)帶入室內(nèi)的塵粒。 2）由回風(fēng)帶入室內(nèi)的塵粒。 3）室內(nèi)發(fā)塵而增加的塵粒。 4）由室內(nèi)排出的塵粒（負值） 以上四頂之和等于潔凈內(nèi)含塵濃度的變化。 由此可導(dǎo)出室內(nèi)穩(wěn)定的理論含塵濃度公式：,或可得換氣次數(shù)n公式：,式中： N室內(nèi)穩(wěn)定的理論含塵濃度，粒/L； n理論換氣次數(shù)，次/h； G單位室內(nèi)體積發(fā)塵量，粒/(m3.min)

38、S回風(fēng)比（回風(fēng)量與送風(fēng)量之比） M大氣含塵濃度，粒L； 新新風(fēng)通路上過濾器總效率； 回回風(fēng)通路上過濾器總效率。,2 、參數(shù)的確定,（1）大氣塵含塵濃度M 可按潔凈室所在地區(qū)確定。 工業(yè)城市內(nèi) M3X105粒/L； 工業(yè)城市郊區(qū) M2X105粒/L； 非工業(yè)區(qū)或農(nóng)村 Mlx105粒/L。 （2）室內(nèi)單位容積發(fā)塵量G 在潔凈室正常操作條件下，人在靜止狀態(tài)所散發(fā)的塵粒數(shù)為1X105粒/（人。min），地表發(fā)塵量為1.25X104粒/(m2min) 如潔凈室凈高2.5m，則室內(nèi)單位容積發(fā)塵量G可按下式計算： G（4g0.5）X104 粒/(m3.min） 式中g(shù)潔凈室內(nèi)人員密度，人m2,（3）過濾器總

39、效率,新風(fēng)通路上過濾器效率如下： 新=1-（1- 粗） （1- 中） （1- 高） 回風(fēng)通路上過濾器總效率： 回=1-（1- 中） （1- 高） 式中： 高高效過濾器效率，可取 99999； 中中效過濾器效率，對中細孔泡沫塑料可取3040，對玻璃纖維可取4050； 粗粗效過濾器效率，可取1020（粗孔泡沫塑料）,3 、自凈時間,潔凈室在空氣凈化系統(tǒng)運行后，室內(nèi)含塵濃度從開機前下降到穩(wěn)定值時所需的時間稱為自凈時間。,Nt任一時間t時，室內(nèi)含塵濃度，粒/L； N0室內(nèi)原始含塵濃度，粒/L N室內(nèi)穩(wěn)定的理論含塵濃度，粒/L；,計算時，可取N。M，另外可取Nt=1.01N，該式可整理為：,式中t為自凈

40、時間。當(dāng)開機前室內(nèi)嚴重污染情況下，自凈時間不超過lh；一般情況下，自凈時間需0.5h。,附加2 凈化空調(diào)系統(tǒng)的運行確認,潔凈室竣工后需要進行性能測定及驗收，應(yīng)按潔凈室施工及驗收規(guī)范進行工程驗收，按竣工驗收和綜合性能全面評定兩個階段進行，測定項目較多。 1、綜合性能全面評定檢測工作在系統(tǒng)調(diào)整好至少運行24h之后進行，檢測項目按表12-7進行。,1）風(fēng)量和風(fēng)速測定：風(fēng)量和風(fēng)速測定需首先進行，凈化空調(diào)各項效果必須是在設(shè)計的風(fēng)量風(fēng)速條件下達到。 對于非單向流潔凈室，采用風(fēng)口法或風(fēng)管法確定送風(fēng)量。對于有過濾器風(fēng)口，可采用長度等于風(fēng)口邊長的2倍的輔助風(fēng)管，測定輔助風(fēng)管出口不少于6點風(fēng)速，其平均速度乘以風(fēng)口

41、面積可確定風(fēng)量；在風(fēng)口上風(fēng)側(cè)的管段內(nèi)，將矩形風(fēng)管分為若干小正方形截面，測定每個小截面中心風(fēng)速，則平均風(fēng)速可知。 非單向流潔凈室檢測結(jié)果應(yīng)符合以下規(guī)定 ： 系統(tǒng)的實測風(fēng)量應(yīng)大于各自的設(shè)計風(fēng)量，但不應(yīng)超過 20。 總實測新風(fēng)量和設(shè)計新風(fēng)量之差，不應(yīng)超過設(shè)計新風(fēng)量的士10。 室內(nèi)各風(fēng)口的風(fēng)量與各自設(shè)計風(fēng)量之差均不應(yīng)超過設(shè)計風(fēng)量的土15。,單向流潔凈室檢測結(jié)果應(yīng)符合以下規(guī)定:,實測室內(nèi)平均風(fēng)速應(yīng)大于設(shè)計風(fēng)速，但不應(yīng)超過20。 總實測新風(fēng)量和設(shè)計新風(fēng)量之差，不應(yīng)超過設(shè)計新風(fēng)量的土 10。,2）靜壓差測定： 靜壓差的測定應(yīng)在所有的門關(guān)閉時進行，并應(yīng)從平面上最里面的房間依次向外測定。測定結(jié)果應(yīng)符合GMP要求

42、。,3）室內(nèi)溫度和相對濕度測定： 在溫濕度測定前，凈化空調(diào)系統(tǒng)至少連續(xù)運行24h。室內(nèi)測點一般布置在送回風(fēng)口處、室中心、敏感元件處。 所有測點宜離地0.8m，離外墻表面大于 0.5m。測點數(shù)對潔凈室面積50m2者為 5點，每增加 2050m2應(yīng)增加 35點。,4）室內(nèi)潔凈度測定,潔凈室的空氣潔凈度可分為空態(tài)、靜態(tài)和動態(tài)測試。 空態(tài)測試指潔凈室已竣工，凈化空調(diào)系統(tǒng)已處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)，室內(nèi)沒有工藝設(shè)備和生產(chǎn)人員情況下進行測試； 靜態(tài)測試指凈化空調(diào)系統(tǒng)已處于正常運行狀態(tài)，工藝設(shè)備已安裝，室內(nèi)沒有生產(chǎn)人員情況下進行測試； 動態(tài)測試指潔凈室已處于正常生產(chǎn)狀態(tài)下進行測試。 藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范要求在靜態(tài)條

43、件下檢測的塵粒數(shù)、浮游菌數(shù)或沉降菌數(shù)必須符合規(guī)定，并應(yīng)定期監(jiān)控動態(tài)條件下的潔凈狀況。 空氣中塵粒計數(shù)濃度測定方法：對粒徑0.5m的塵粒計數(shù)應(yīng)采用光散射粒子計數(shù)；對5m的塵粒應(yīng)采用濾膜顯微鏡計數(shù)法。,光散射粒子計數(shù)器的原理是：,當(dāng)含塵氣流通過強光照射的測量區(qū)時，空氣中的塵粒發(fā)生光散射，形成光脈沖信號，塵粒散射光的強度正比于塵粒表面積，通過測量散射光的光脈沖信號的次數(shù)和強度可知塵粒的數(shù)目和大小，圖1224所示其原理。 若被測空氣中含塵量很高(105個L）時，粒子間的重疊降低測量精度，可用已凈化的空氣稀釋，一般最大稀釋倍數(shù)為10倍。,圖1224 光散射粒子計數(shù)器原理 1，4透鏡組；2散射腔； 3含塵氣流；5.光電倍增管,濾膜顯微鏡計數(shù)法是用真空將塵粒捕集在濾膜表面，用丙酮蒸氣熏蒸使濾膜成透明體，然后用顯微鏡計數(shù)，根據(jù)采樣的氣量及粒子數(shù)可知空氣中含塵量。 測定潔凈度的最低限度采樣點數(shù)按表128的規(guī)定確定。每點采樣次數(shù)不少于3次，各點采樣次數(shù)可以不同。,測點的布置應(yīng)設(shè)在潔凈工作室內(nèi)