制藥有限公司水針車間空調(diào)工程設(shè)計(jì)-凈化空調(diào)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)

制藥水針車間空調(diào)工程設(shè)計(jì)_凈化空調(diào)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目安徽制藥水針車間空調(diào)工程設(shè)計(jì)目錄中文摘要 I英文摘要 II1原始資料 11.1設(shè)計(jì)工程名稱 11.2工程概況 11.3室外氣象參數(shù) 11.4室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù) 22負(fù)荷計(jì)算 22.1潔凈空調(diào)負(fù)荷計(jì)算的特點(diǎn) 22.2冷負(fù)荷的計(jì)算方法 32.3空調(diào)冷負(fù)荷計(jì)算 42.4空調(diào)濕負(fù)荷計(jì)算 82.5空調(diào)熱負(fù)荷計(jì)算 92.6潔凈廠房負(fù)荷計(jì)算結(jié)果 113空調(diào)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 133.1空調(diào)系統(tǒng)的選擇 133.2空調(diào)潔凈區(qū)的劃分 153.3氣流流型的選擇 184送、回風(fēng)量的確定 204.1送風(fēng)量的計(jì)算 20204.2排風(fēng)量和回風(fēng)量計(jì)算 224.3新風(fēng)量的計(jì)算 234.4各潔凈區(qū)風(fēng)量計(jì)算表 285空氣過(guò)濾器的選型 315.1空氣過(guò)濾器的分類 315.2空氣過(guò)濾器的選用 325.3空氣過(guò)濾器布置 326風(fēng)道阻力的計(jì)算 336.1概述 336.2系統(tǒng)總阻力的計(jì)算 357設(shè)備選型 467.1空調(diào)機(jī)組選型 467.2風(fēng)機(jī)選型 498防火分區(qū) 509保溫節(jié)能設(shè)計(jì) 5010減振和消聲 5110.1減振 5110.2消聲 52結(jié)束語(yǔ) 54致謝 55參考文獻(xiàn) 56安徽制藥水針車間空調(diào)工程摘要本設(shè)計(jì)為安徽制藥水針車間凈化空調(diào)工程設(shè)計(jì)。根據(jù)車間內(nèi)各個(gè)生產(chǎn)區(qū)域?qū)諝鉂崈舳鹊牟煌?按照《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》(GMP)等相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范把整個(gè)水針車間劃分為三個(gè)潔凈區(qū)域,分別由三套獨(dú)立的潔凈空調(diào)系統(tǒng)(J-1系統(tǒng)、J-2系統(tǒng)、J-3系統(tǒng))來(lái)承擔(dān)各自的空氣處理任務(wù)。潔凈空調(diào)的冷/熱負(fù)荷計(jì)算方法與普通空調(diào)冷/熱負(fù)荷計(jì)算方法基本相同,在本設(shè)計(jì)中夏季冷負(fù)荷(含新風(fēng))分別為78kw、54kw、202.8kw,總濕負(fù)荷分別為2.54g/h、2.65g/h、5.58g/h;空調(diào)系統(tǒng)采用一次回風(fēng)系統(tǒng),空調(diào)機(jī)組采用麥克維爾MDX系列潔凈室用空氣調(diào)節(jié)機(jī)組,安裝有初、中、高效三級(jí)過(guò)濾器,配套室外機(jī)組自帶冷熱源,無(wú)需冷凍、冷卻水系統(tǒng);送風(fēng)、回風(fēng)方式采用上送下回式;風(fēng)管水力計(jì)算采用假定流速法,計(jì)算得送風(fēng)所需壓強(qiáng)分別為682Pa、628Pa、814Pa。關(guān)鍵詞水針車間/潔凈空調(diào)/潔凈度等級(jí)TheDesignofAirConditioningEngineeringoftheinjectionworkshopinAnhuiPharmaceuticalCo.LtdABSTRACTTheHV&ACdesignfortheinjectionworkshopinAnhuiPharmaceuticalCo.Ltd,belongstocleanair-conditioning.Accordingtodifferentrequirementsofthecleanlinessoftheairinvariousproductionareasintheworkshopandbaseonthe“GoodManufacturePractice”GMPandotherdesignspecifications,theentire?injectionworkshop?isdividedintothree?cleanareas,eachcleanareahasanindependent?clean?airconditioningsystem?to?bearitsown?air-handling?tasksJ-1System,J-2System,J-3SystemThecalculationmethodsofcleanairconditioningcooling/heatingloadisbasicallythesameasordinaryairconditioning,inthisdesign,respectively,thesummercoolingloadincludingfreshairare78kw,54kw,202.8kw,thetotalmoistureloadare2.54g/h,2.65g/h,5.58g/hrespectively;Cleanairconditioningsystemusesareturnairsystem,airconditioningunitsareMcQuayMDXair-conditioningunits,installedpreliminaryefficientfilter,middleefficientfilterandhighefficientfilter,matchingtheoutdoorunitandhavetheindependentcooling/heatingsource;theairflowedfromthetoptodown;assumingtheflowratetocalculateducthydraulicandtherequiredpressureofsupplyairare682Pa,628Pa,814Parespectively.KEYWORDSinjectionworkshop,cleanair-conditioning,levelofcleanliness1原始資料1.1設(shè)計(jì)工程名稱安徽制藥水針車間空調(diào)工程。1.2工程概況本工程位于安徽省合肥市,建筑面積為6715m3,建筑占地面積為2217m3,功能為工業(yè)廠房建筑,層數(shù)為三層,框架結(jié)構(gòu),建筑高度18.45m;抗震設(shè)防烈度為6度,生產(chǎn)類別為丙類,耐火等級(jí)為二級(jí),本工程設(shè)計(jì)安全使用年限為50年。設(shè)計(jì)范圍為一層潔凈車間的通風(fēng)、供冷及除塵或排風(fēng),潔凈醫(yī)藥廠房要求。潔凈區(qū)域以外為外包區(qū)域,舒適性空調(diào)要求,不在本設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。1.3室外氣象參數(shù)地點(diǎn):安徽省合肥市地理位置:東經(jīng)117°23'北緯31°87'室外氣象參數(shù)參數(shù)見(jiàn)表1-1與表1-2[1]。表1-1夏季室外氣象參數(shù)夏季大氣壓Pa 夏季室外空調(diào)計(jì)算日平均溫度℃ 室外相對(duì)濕度 夏季室外空調(diào)計(jì)算干球溫度℃ 夏季室外空調(diào)計(jì)算濕球溫度℃ 夏季室外平均風(fēng)速m/s 99910 32.2 61% 35.1 28.1 2.3表1-2冬季室外氣象參數(shù)冬季大氣壓Pa 冬季室外空調(diào)計(jì)算日平均溫度℃ 冬季室外空調(diào)相對(duì)濕度% 冬季室外空調(diào)計(jì)算干球溫度℃ 冬季室外空調(diào)計(jì)算濕球溫度℃ 冬季室外平均風(fēng)速m/s 102360 -0.9 77% -4 -2.8 3.41.4室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)根據(jù)《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》(1996)要求,潔凈室內(nèi)的溫度和濕度要求為:生產(chǎn)工藝對(duì)溫濕度無(wú)特殊要求時(shí),以穿著潔凈工作服不產(chǎn)生不舒服感為宜。空氣潔凈度100級(jí)、10000級(jí)區(qū)域一般控制溫度為20~24℃,相對(duì)濕度為45~60%。100000級(jí)以上級(jí)別區(qū)域一般控制溫度為18~28℃,相對(duì)濕度為50~65%。生產(chǎn)工藝對(duì)溫度和濕度有特殊要求時(shí),應(yīng)根據(jù)工藝要求確定[2]。室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)如表1-3所示:表1-3室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)室溫℃ 相對(duì)濕度% 噪聲等級(jí)dBA 新風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)(m3/hp)冬季 夏季 冬季 夏季21±1 24±1 40±10 55±10 50~60 每人不少于402負(fù)荷計(jì)算2.1潔凈空調(diào)負(fù)荷計(jì)算的特點(diǎn)空調(diào)負(fù)荷包括夏季的空調(diào)冷負(fù)荷和冬季的熱負(fù)荷,凈化空調(diào)的空調(diào)負(fù)荷計(jì)算方法與普通空調(diào)的負(fù)荷計(jì)算方法基本相同,冷負(fù)荷的計(jì)算可以采用冷負(fù)荷系數(shù)法?？照{(diào)的冷負(fù)荷包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱形成的冷負(fù)荷(含日射得熱)和室內(nèi)工藝設(shè)備(含循環(huán)風(fēng)機(jī)、凈化設(shè)備內(nèi)的風(fēng)機(jī)等)、人員、照明等形成的負(fù)荷。對(duì)空調(diào)系統(tǒng)而言,還包含新風(fēng)負(fù)荷和二次加熱負(fù)荷。但潔凈室的冷負(fù)荷又有其特殊性,潔凈室的空調(diào)負(fù)荷與一般建筑物的不同,一般情況下,潔凈室處在內(nèi)區(qū),圍護(hù)結(jié)構(gòu)引起的冷負(fù)荷可以按穩(wěn)定的傳熱計(jì)算。對(duì)于正壓潔凈室,不考慮冷風(fēng)滲透引起的熱負(fù)荷,但應(yīng)考慮局部排風(fēng)引起的補(bǔ)風(fēng)負(fù)荷(含在新風(fēng)負(fù)荷中)。一般來(lái)說(shuō),對(duì)于一些高級(jí)別的潔凈室,室內(nèi)的工藝設(shè)備的散熱負(fù)荷和設(shè)備排風(fēng)所引起的新風(fēng)負(fù)荷占主要部分,其次是空調(diào)系統(tǒng)中循環(huán)風(fēng)機(jī)的動(dòng)力負(fù)荷,圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱、照明、人體發(fā)熱等傳統(tǒng)的空調(diào)負(fù)荷只占總負(fù)荷的10%左右[3]。本設(shè)計(jì)的潔凈室的潔凈區(qū)布置在建筑物的中央部位,外圍為舒適性空調(diào)環(huán)境,因此區(qū)內(nèi)只存在冷負(fù)荷,但在冬季時(shí)依然要考慮新風(fēng)帶來(lái)的熱負(fù)荷。2.2冷負(fù)荷的計(jì)算方法空調(diào)冷負(fù)荷的計(jì)算方法很多,如諧波反應(yīng)法、反應(yīng)系數(shù)法和冷負(fù)荷系數(shù)法等。目前,我國(guó)常采用冷負(fù)荷系數(shù)法和諧波反應(yīng)法的簡(jiǎn)化計(jì)算方法計(jì)算空調(diào)冷負(fù)荷。在本設(shè)計(jì)中采用冷負(fù)荷系數(shù)法計(jì)算建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷。冷負(fù)荷系數(shù)法是在傳遞函數(shù)的基礎(chǔ)上為便于在工程中進(jìn)行手算而建立起來(lái)的一種簡(jiǎn)化計(jì)算法。通過(guò)冷負(fù)荷溫度與冷負(fù)荷系數(shù)直接從各種擾量值求得各分項(xiàng)逐時(shí)冷負(fù)荷。2.3空調(diào)冷負(fù)荷計(jì)算(1)外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷在日射和室外氣溫綜合作用下,外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時(shí)冷負(fù)荷可按下式計(jì)算:QcAK(tc-tn)(2-1)式中,Qc??外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時(shí)冷負(fù)荷,W;A??外墻和屋面的面積,m2;K??外墻和屋面的傳熱系數(shù),W/(m2?℃);tn??室內(nèi)計(jì)算溫度,℃;tc??外墻和屋面冷負(fù)荷計(jì)算溫度的逐時(shí)值,℃;由文獻(xiàn)4的附錄2-4和附錄2-5查取;當(dāng)內(nèi)表面放熱系數(shù)變化時(shí),可不加修正。(2)內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)引起的冷負(fù)荷內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷,當(dāng)鄰室有一定的發(fā)熱量時(shí),通過(guò)空調(diào)房間隔墻、樓板、內(nèi)窗、內(nèi)門等內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差傳熱而產(chǎn)生的冷負(fù)荷,可視為穩(wěn)定傳熱,不隨時(shí)間而變化,可按下式計(jì)算:QcAiKito.m+Δtα-tR(2-2)式中,Ki??內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù),W/m2?℃;Ai??內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積,m2;to.m??夏季空調(diào)室外計(jì)算日平均溫度,℃;Δtα??附加溫升,可按文獻(xiàn)4表2-10查取。(3)外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷在室內(nèi)外溫差作用下,通過(guò)外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷可按下式計(jì)算:QcKwAwtc+td-tR(2-3)式中,Qc??外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷,W;Kw??外玻璃窗傳熱系數(shù),W/m2?℃;Aw??窗口面積,m2;tc??外玻璃窗的冷負(fù)荷溫度的逐時(shí)值℃,由文獻(xiàn)4表2-10查取。需要指出的是:①對(duì)文獻(xiàn)4附錄2-7、2-8中的Kw值要根據(jù)窗框等情況不同加以修正,修正值可從附錄2-9中查取。②對(duì)文獻(xiàn)4附錄2-10中的值要進(jìn)行地點(diǎn)修正,修正值td可從附錄2-11中查取。(4)透過(guò)玻璃窗的日射得熱引起的冷負(fù)荷QcCaAwCsCiDj?CLQ(2-4)式中,C??有效面積系數(shù),由文獻(xiàn)4附錄2-15查得;Aw??窗口面積,m2Cs??窗玻璃的遮陽(yáng)系數(shù),由文獻(xiàn)4附錄2-13查得;Ci??窗內(nèi)遮陽(yáng)設(shè)施的遮陽(yáng)系數(shù),由文獻(xiàn)4附錄2-14查得;Dj???日射得熱因數(shù),由文獻(xiàn)4附錄2-12查得35°緯度帶的日射得熱因數(shù);CLQ??窗玻璃冷負(fù)荷系數(shù),無(wú)因次。(5)照明散熱形成的冷負(fù)荷熒光燈Qc1000n1n2N(2-5)式中,Qc??燈具散熱形成的冷負(fù)荷,W;N??照明燈具所需功率,W;n1??鎮(zhèn)流器消耗公率系數(shù),明裝熒光燈n11.2;n2??燈罩隔熱系數(shù);n20.6。(6)人體散熱形成的冷負(fù)荷①人體顯熱散熱形成的冷負(fù)荷QLsnψCLQ(2-6)式中,qs??不同室溫和勞動(dòng)性質(zhì)成年男子顯熱散熱量,W,可由文獻(xiàn)1表2-13查取;n??室內(nèi)全部人數(shù);ψ??群集系數(shù),由文獻(xiàn)4表2-12查得;CLQ??窗玻璃冷負(fù)荷系數(shù),無(wú)因次。②人體潛熱散熱引起的冷負(fù)荷Qsqlnψ(2-7)式中,ql??不同室溫和勞動(dòng)性質(zhì)成年男子潛熱散熱量,W;n,ψ??同上。(7)設(shè)備冷負(fù)荷設(shè)備和用具的實(shí)際顯熱散熱量按下列公式計(jì)算:①電動(dòng)設(shè)備當(dāng)工藝設(shè)備及其電動(dòng)機(jī)都放在室內(nèi)時(shí):(2-8)當(dāng)只有工藝設(shè)備在室內(nèi),而電動(dòng)機(jī)不在室內(nèi)時(shí):(2-9)當(dāng)設(shè)備不在室內(nèi),而只有電動(dòng)機(jī)在室內(nèi)時(shí):(2-10)其中:N??電動(dòng)設(shè)備的安裝功率;η??電動(dòng)機(jī)效率;n1??利用系數(shù),是電動(dòng)機(jī)最大實(shí)效功率與安裝功率之比,一般可取0.7?0.9,可用以反映安裝功率的利用程度;n2??電動(dòng)機(jī)負(fù)荷系數(shù),定義為電動(dòng)機(jī)每小時(shí)平均實(shí)耗功率與機(jī)器設(shè)計(jì)時(shí)最大實(shí)耗功率之比,對(duì)精密機(jī)床可取0.15?0.4,對(duì)普通機(jī)床可取0.5左右;n3??同時(shí)使用系數(shù),定義為室內(nèi)電動(dòng)機(jī)同時(shí)使用的安裝功率與總安裝功率之比,一般取0.5?0.8。②電熱設(shè)備散熱量對(duì)于無(wú)保溫密閉罩電熱設(shè)備,按下式計(jì)算:(2-11)其中:n4??考慮排風(fēng)帶走熱量的系數(shù),一般取0.5。其它符號(hào)意義同前。(8)新風(fēng)冷負(fù)荷夏季,空調(diào)新風(fēng)冷負(fù)荷按下式計(jì)算:(2-12)其中:M0??新風(fēng)量;m3/h;h0??室外空氣的焓值,KJ/Kg;hR??室內(nèi)空氣的焓值,KJ/Kg。2.4空調(diào)濕負(fù)荷計(jì)算主要考慮人體散濕量和新風(fēng)濕負(fù)荷(1)人體散濕量人體散濕量可按下式計(jì)算:mw0.278nψg×10-6(2-13)式中:mw??人體散濕量,kg/s;g??成年男子的小時(shí)散濕量,g/h,由參文獻(xiàn)1表2-13查取;n??室內(nèi)全部人數(shù);ψ??群集系數(shù)。(2)新風(fēng)濕負(fù)荷新風(fēng)濕負(fù)荷計(jì)算:(2-14)其中:??新風(fēng)濕負(fù)荷,g/s;??新風(fēng)量,kg/s;??室外空氣含濕量,g/kg;??室內(nèi)空氣含濕量,g/kg。2.5空調(diào)熱負(fù)荷計(jì)算冬季采暖熱負(fù)荷包括兩項(xiàng):基本傳熱量和附加耗熱量,即圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量和加熱由門窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣耗熱量。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本傳熱量,按穩(wěn)定傳熱方法進(jìn)行計(jì)算。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括有:墻、門、窗、屋面和地面等。計(jì)算公式如下:QJKFwtn-tw?α(2-15)式中,QJ??建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本傳熱量,W;Fw??圍護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算面積,m2;K??圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù),W/m2?℃;tn??室內(nèi)空氣計(jì)算溫度,℃;tw??室外供暖設(shè)計(jì)計(jì)算溫度,℃;α??圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù),見(jiàn)文獻(xiàn)4中表2-4。(1)朝向附加圍護(hù)結(jié)構(gòu)的朝向不同,傳熱量不同,它考慮到不同朝向太陽(yáng)輻射熱等因素的影響。因此,在計(jì)算建筑熱負(fù)荷時(shí),應(yīng)對(duì)不同朝向建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量進(jìn)行修正,即在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本傳熱量的基礎(chǔ)上乘以朝向修正率,即為朝向的附加耗熱量。不同朝向的維護(hù)結(jié)構(gòu)的修正率見(jiàn)表2-1。表2-1不同朝向的維護(hù)結(jié)構(gòu)的修正率朝向 修正率北、東北、西北朝向 0東、西朝向 -5%東南、西南朝向 -10%~-15%北、東北、西北朝向 -15%~-25%數(shù)據(jù)來(lái)源:《簡(jiǎn)明通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》(2)高度附加對(duì)于房間層高較高的房間,室內(nèi)空氣溫度將形成溫度梯度,即上部氣溫高,下部氣溫低的現(xiàn)象。當(dāng)房間高度大于4m時(shí),每增1m時(shí),包括各項(xiàng)附加耗熱量在內(nèi)的房間耗熱量增加2%,但總的附加值不超過(guò)15%。2.6潔凈廠房負(fù)荷計(jì)算結(jié)果本設(shè)計(jì)中潔凈廠房各房間冷(熱)負(fù)荷與濕負(fù)荷的詳細(xì)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表2-2、表2-3、表2-4。表2-2B區(qū)夏(冬)季冷(熱)負(fù)荷與濕負(fù)荷分類 夏季室內(nèi)冷負(fù)荷W 夏季室內(nèi)濕負(fù)荷g/h 冬季室內(nèi)熱負(fù)荷W 冬季室內(nèi)濕負(fù)荷g/h1001[氣閘] 321.86 0.09 219.41 01002[潔具存放] 419.42 0.06 155.77 01003[存無(wú)菌室] 451.88 0.06 -307.7 0.041004[緩沖] 473.76 0.1 -215.39 0.081005[消毒] 549.74 0.09 -347.45 0.071006[脫潔凈外衣] 702.88 0.11 -419.9 0.091007[穿無(wú)菌外衣] 636.99 0.1 -380.54 0.081008[走廊] 726.06 0.1 663.05 01009[灌封] 20295.71 1.54 2343.99 01010[器具存放] 1351.5 0.28 430.07 0總計(jì) 25929.8 2.54 2141.31 0.36表2-3C區(qū)夏(冬)季冷(熱)負(fù)荷與濕負(fù)荷分類 夏季室內(nèi)冷負(fù)荷全熱W 夏季室內(nèi)濕負(fù)荷g/h 冬季室內(nèi)熱負(fù)荷全熱W 冬季室內(nèi)濕負(fù)荷g/h2001[氣閥] 399.46 0.12 -95.33 0.092002[稀配] 4781.46 0.59 -3255.83 0.472003[衣滅菌] 562.74 0.07 -383.18 0.062004[潔具清洗] 1236.06 0.15 267.17 02005[洗器具] 1461.42 0.18 294.44 02006[器具存放] 1810.04 0.35 1064.71 02007[消毒液配] 537.43 0.07 -365.95 0.052008[起泡點(diǎn)檢驗(yàn)] 697.92 0.07 -272.16 0.062009[存放] 494.91 0.1 -225.01 0.082010[換鞋] 413.65 0.11 215.92 02011[男一更] 359.59 0.1 172.4 02012[女一更] 406.68 0.11 191.13 02013[男二更] 351.48 0.1 -83.88 0.087>2014[女二更] 372.79 0.1 175.2 02015[消毒] 609.29 0.09 -363.99 0.082016[潔凈走廊] 1870.16 0.34 1164.97 0總計(jì) 16365.09 2.65 -1499.41 0.98表2-4D區(qū)夏(冬)季冷(熱)負(fù)荷與濕負(fù)荷分類 夏季室內(nèi)冷負(fù)荷全熱W 夏季室內(nèi)濕負(fù)荷g/h 冬季室內(nèi)熱負(fù)荷全熱W 冬季室內(nèi)濕負(fù)荷g/h3001[氣閥] 1023.49 0.29 474.8 03002[洗瓶] 21896.61 2.22 3621.04 03003[潔凈走廊] 1749.07 0.32 988.92 03004[潔具] 488.29 0.1 167.69 03005[化驗(yàn)] 939.83 0.14 240.6 03006[調(diào)炭] 626.56 0.09 160.4 03007[稱配] 968.31 0.15 247.89 03008[原輔料存放] 875.38 0.14 536.72 03009[濃配] 3847.72 0.6 -2298.63 0.483010[洗衣] 1804.96 0.28 -1078.29 0.233011[換鞋] 398.77 0.11 -61.62 0.093012[男一更] 336.84 0.1 -80.39 0.083013[男二更] 351.48 0.1 156.15 03014[女一更] 406.68 0.11 191.13 03015[女二更] 497.78 0.11 355.74 03016[消毒] 622.66 0.1 -371.98 0.083017[容器具清洗] 1589.87 0.24 389.4 03018[容器具存放] 1237.55 0.28 440.83 03019[外清] 518.45 0.09 309.29 0總計(jì) 40180.3 5.58 4389.67 0.953空調(diào)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)3.1空調(diào)系統(tǒng)的選擇凈化空調(diào)系統(tǒng)一般可分為集中式和分散式兩種類型,比較見(jiàn)表3-1:表3-1凈化空調(diào)系統(tǒng)比較[6]項(xiàng)目 集中式凈化空調(diào)系統(tǒng) 分散式凈化空調(diào)系統(tǒng)半集中式凈化空調(diào)系統(tǒng) 全分散式凈化空調(diào)系統(tǒng)生產(chǎn)工藝性質(zhì) 生產(chǎn)工藝連續(xù),各室無(wú)獨(dú)立性,適宜大規(guī)模生產(chǎn)工藝 生產(chǎn)工藝可連續(xù),各潔凈室具有一定獨(dú)立性,避免室間互相污染 生產(chǎn)工藝單一,各室獨(dú)立。適用改造工程潔凈室特點(diǎn) 潔凈室面積較大,間數(shù)多,位置集中,但各室潔凈度不宜相差太大 潔凈室位置集中,可以將不同潔凈度潔凈室合為一個(gè)系統(tǒng) 潔凈室單一,或各潔凈室位置分散氣流組織 通過(guò)送回風(fēng)口型式及布置,可實(shí)行多種氣流組織形式,統(tǒng)一送風(fēng),統(tǒng)一回風(fēng),集中管理 氣流組織主要靠末端裝置類型及布置,可實(shí)行氣流組織形式不多。集中送風(fēng),就地回風(fēng) 可躲到多種氣流組織,但要注意噪聲處理,振動(dòng)控制使用時(shí)間 同時(shí)使用系數(shù)高 使用時(shí)間可以不一 使用時(shí)間自定新風(fēng)量 保證 保證,便于調(diào)節(jié) 難以保證占有輔助面積 機(jī)房面積大,管道截面大,占有空間多 機(jī)房小,管道截面小,占有空間少,末端裝置占室內(nèi)部分面積 無(wú)獨(dú)立機(jī)房和長(zhǎng)管道噪聲和振動(dòng)控制 要求嚴(yán)格控制的場(chǎng)合,可以處理的較為理想 集中風(fēng)易處理,室內(nèi)主要取決于末端裝置制造質(zhì)量 很難處理得十分理想維修及操作 需要專門訓(xùn)練操作工,但維修量小,系統(tǒng)管理較復(fù)雜 介于兩者之間,如末端裝置具有熱濕處理能力,各室可自行調(diào)節(jié) 操作簡(jiǎn)便,室內(nèi)工作人員可自行操作,調(diào)節(jié)、管理簡(jiǎn)單施工周期 施工周期較長(zhǎng) 介于兩者之間 建設(shè)周期短單位面積設(shè)備費(fèi)用 較低 目前末端裝置價(jià)格較高,費(fèi)用介于兩者之間 較高空調(diào)系統(tǒng)的選擇應(yīng)根據(jù)建筑性質(zhì)、規(guī)模、用途、使用特點(diǎn)、室外氣象條件、負(fù)荷變化規(guī)律、室內(nèi)溫度的要求、消聲隔震的要求等因素,通過(guò)全面的技術(shù)比較確定的。對(duì)于大多數(shù)凈化空調(diào)來(lái)說(shuō),由于滿足房間熱、濕負(fù)荷所需要的通風(fēng)量,往往遠(yuǎn)小于滿足房間潔凈度所需要的通風(fēng)量,所以只需部分回風(fēng)與新風(fēng)混合后進(jìn)入空調(diào)設(shè)備進(jìn)行熱、濕處理,剩余的回風(fēng)僅需進(jìn)行過(guò)濾,使之凈化后再循環(huán)回以房間滿足潔凈級(jí)別所需的通風(fēng)量。潔凈廠房相對(duì)于普通舒適型空調(diào)系統(tǒng)具有風(fēng)量大的特點(diǎn),設(shè)計(jì)首先考慮一次回風(fēng)系統(tǒng),露點(diǎn)送風(fēng)的方式。一次回風(fēng)系統(tǒng)圖見(jiàn)圖3-1。圖3-1一次回風(fēng)系統(tǒng)圖式圖中:N表示室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn);W表示室外狀態(tài)點(diǎn);O表示送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn);C表示混合狀態(tài)點(diǎn);L表示機(jī)器露點(diǎn)。根據(jù)廠房設(shè)計(jì)要求,本設(shè)計(jì)由于空調(diào)空間大且集中,對(duì)溫濕度控制要求高,有空氣凈化要求,因此空調(diào)系統(tǒng)采用一次回風(fēng)系統(tǒng),露點(diǎn)送風(fēng)方式。3.2空調(diào)潔凈區(qū)的劃分潔凈級(jí)別的劃分是以其室內(nèi)單位體積內(nèi)空氣含有一定大小粒徑塵粒個(gè)數(shù)多少來(lái)確定的。根據(jù)《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50073-2001[6]或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO14644[7]的潔凈度劃分標(biāo)準(zhǔn),目前潔凈度等級(jí)劃分為9個(gè)級(jí)別,潔凈度等級(jí)越小,即級(jí)別越高,含塵量越少。由國(guó)家藥品監(jiān)督管理局發(fā)布的《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》(GMP)是我國(guó)藥品生產(chǎn)和質(zhì)量管理的基本準(zhǔn)則,適用于藥品制劑生產(chǎn)的全過(guò)程、原料藥生產(chǎn)中影響成品質(zhì)量的關(guān)鍵工序。該規(guī)范把藥品生產(chǎn)潔凈室(區(qū))的空氣潔凈度劃分為4個(gè)級(jí)別,同時(shí)規(guī)定了微生物的最大允許濃度[8],見(jiàn)表3-3:表3-3GMP(1998)潔凈室(區(qū))空氣潔凈度級(jí)別表對(duì)應(yīng)于國(guó)際GB50073-2001或ISO的等級(jí) 潔凈度級(jí)別 塵粒最大允許數(shù)/m3 微生物最大允許數(shù)≥0.5μm ≥5μm 浮游菌/m3 沉降菌/m35 100級(jí) 3500 0 5 17 10000 350000 2000 100 38 100000 3500000 20000 500 10300000 10500000 60000 --- 15潔凈區(qū)空調(diào)系統(tǒng)的劃分應(yīng)按其生產(chǎn)產(chǎn)品的工藝要求確定,一般不應(yīng)按區(qū)域簡(jiǎn)單的按空氣潔凈度等級(jí)劃分。制藥車間潔凈空調(diào)系統(tǒng)的劃分原則如下[3]:(1)按不同的品種劃分:因?yàn)椤盁o(wú)菌藥品”、“生物制品”等不同品種對(duì)空氣潔凈度的要求、對(duì)交叉污染的防范不一樣。(2)按不同的劑型劃分;因?yàn)閯┬蛯?duì)凈化空調(diào)的參數(shù)、方式的要求不一樣。(3)按不同的潔凈度級(jí)別劃分:因?yàn)椴煌?jí)別的參數(shù)、風(fēng)量等不同。(4)按樓層或平面分區(qū)劃分:因?yàn)檫@樣便于布置管道和機(jī)房。(5)按運(yùn)行班次劃分:因?yàn)檫@有利于節(jié)能和管理。本設(shè)計(jì)為水針潔凈車間,因車間內(nèi)不同生產(chǎn)工序?qū)崈舳纫蟛煌?《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》(GMP)中對(duì)針劑藥品生產(chǎn)環(huán)境的空氣潔凈度等級(jí)作了規(guī)定[8]:(1)100級(jí)或10000級(jí)背景下的局部100級(jí):大容量注射劑(≥50ml)的灌封。(2)10000級(jí):注射劑的稀配、濾過(guò);小容量注射劑的灌封;直接接觸藥品的包裝材料的最終處理。(3)100000級(jí):注射劑的濃配或采用密閉系統(tǒng)的稀配;洗瓶中精洗工藝最低必須保持10萬(wàn)級(jí),可以再高。根據(jù)以上要求,本設(shè)計(jì)把生產(chǎn)車間分為A、B、C、D四個(gè)獨(dú)立的凈化空調(diào)區(qū)域,其中A區(qū)域?yàn)楣喾獾木植堪偌?jí)區(qū)域,屬非設(shè)計(jì)范圍,應(yīng)根據(jù)工藝聯(lián)動(dòng)線設(shè)備要求及操作流程由專業(yè)凈化設(shè)備廠制造或?qū)I(yè)凈化施工單位二次設(shè)計(jì);B區(qū)與C區(qū)潔凈度為10000級(jí);D區(qū)潔凈度為100000級(jí)。B、C、D潔凈區(qū)域所對(duì)應(yīng)的空調(diào)系統(tǒng)分別為J-1系統(tǒng)、J-2系統(tǒng)、J-3系統(tǒng)。3.3氣流流型的選擇潔凈室的氣流組織與一般空調(diào)房間的氣流組織相比,有著明顯不同[5]。所謂氣流流型就是對(duì)潔凈室的流動(dòng)形態(tài)和分布進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。潔凈室氣流流型的特點(diǎn)為:應(yīng)考慮避免或減少渦流,減少二次氣流,有利于迅速有效地排除污染物;應(yīng)盡量限制維持室內(nèi)的溫、濕度及工作人員的舒適要求。潔凈室的氣流流型主要分為三類:非單向流、單向流、混合流。單向流是指沿單一方向呈平行流線,并且橫斷面上風(fēng)速一致的氣流,也稱為“層流”等;非單向流是指不符合單向流定義的氣流,也稱為“亂流”等;混合流是由單向流和非單向流組合的氣流[6]?！端幤飞a(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》(GMP)中對(duì)氣流組織和換氣次數(shù)有詳細(xì)規(guī)定[9],見(jiàn)表3-4。本設(shè)計(jì)中全部空調(diào)區(qū)域的氣流組織采用非單向流式氣流組織,主要送回風(fēng)方式為頂送側(cè)回方式。表3-4氣流組織表空氣潔凈度 100級(jí) 10000級(jí) 100000級(jí) 大于100000級(jí)氣流組織形式 氣流流型 垂直單向流 水平單向流 非單向流 非單向流 非單向流主要送風(fēng)方式 頂送(高效過(guò)濾器占頂棚面積≥60%)側(cè)布高效過(guò)濾器頂棚設(shè)阻尼層送風(fēng) 側(cè)送(送風(fēng)墻滿布高效過(guò)濾器)側(cè)送(高效過(guò)濾器占送風(fēng)墻面積≥40%) 頂送上側(cè)墻送風(fēng) 1.頂送2.上側(cè)墻送風(fēng) 1.頂送2.上側(cè)墻送風(fēng)主要回風(fēng)方式 相對(duì)兩側(cè)墻下部均布回風(fēng)口格柵地面回風(fēng) 1.回風(fēng)墻滿布回風(fēng)口2.回風(fēng)墻局部布置回風(fēng)口 1.單側(cè)墻下部布置回風(fēng)口2.走廊回風(fēng)(走廊內(nèi)均布回風(fēng)口或端部集中回風(fēng)) 1.單側(cè)墻下部布置回風(fēng)口2.走廊回風(fēng)(走廊內(nèi)均布回風(fēng)口或端部集中回風(fēng))3.頂部布置回風(fēng)口(有粉塵和有害物質(zhì)的潔凈室除外) 1.單側(cè)墻下部布置回風(fēng)口2.走廊回風(fēng)(走廊內(nèi)均布回風(fēng)口或端部集中回風(fēng))3.頂部布置回風(fēng)口(室內(nèi)粉塵量大和有害物質(zhì)的潔凈室除外)4送、回風(fēng)量的確定4.1送風(fēng)量的計(jì)算《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50073-2001)規(guī)定,潔凈室的送風(fēng)量應(yīng)取下列三項(xiàng)中的最大值[6]:(1)為保證空氣潔凈度等級(jí)的送風(fēng)量;(2)根據(jù)熱、濕負(fù)荷計(jì)算確定的送風(fēng)量;(3)向潔凈室內(nèi)供給的新鮮空氣量。4.1.1根據(jù)熱、濕負(fù)荷計(jì)算確定的送風(fēng)量(1)冷負(fù)荷計(jì)算送風(fēng)量[10]總送風(fēng)量:4-1系統(tǒng)回風(fēng)量:4-2式中:Q??室內(nèi)冷負(fù)荷,Kw;G??總送風(fēng)量,m3/h;GW??新風(fēng)量,m3/h;GR??回風(fēng)量,m3/h;ho??送風(fēng)點(diǎn)焓值,KJ/Kg;hN??室內(nèi)空氣焓值,KJ/Kg。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4-1。表4-1冷負(fù)荷計(jì)算送風(fēng)量分類 夏季室內(nèi)冷負(fù)荷(W) 送風(fēng)量(m3/h)J-1系統(tǒng) 25929 11337J-2系統(tǒng) 16365 7155J-3系統(tǒng) 40180 17567(2)濕負(fù)荷計(jì)算送風(fēng)量[10]如果空調(diào)房間的余濕量很大,該房間必須除濕,則其送風(fēng)量按室內(nèi)最大散濕量且由下式計(jì)算:4-3式中:W??室內(nèi)最大散濕量,Kg/h;dN??室內(nèi)空氣含濕量,g/Kg;do??送風(fēng)含濕量,g/Kg。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4-2。表4-2濕負(fù)荷計(jì)算送風(fēng)量分類 夏季室內(nèi)濕負(fù)荷g/h 送風(fēng)量(m3/h)J-1系統(tǒng) 2.54 11337J-2系統(tǒng) 2.65 7155J-3系統(tǒng) 5.58 175674.1.2根據(jù)空氣潔凈度等級(jí)確定潔凈室送風(fēng)量《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定[2],保證空氣潔凈度等級(jí)的送風(fēng)量,宜按表4-3中有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。表4-3氣流組織表空氣潔凈度 100級(jí) 10000級(jí) 100000級(jí) 大于100000級(jí)送風(fēng)量 氣流流型 垂直單向流 水平單向流 非單向流 非單向流 非單向流氣流流經(jīng)室內(nèi)斷面風(fēng)速(m/s) 不小于0.25 不小于0.25 ?? ?? ??換氣次數(shù)(次/h) ?? ?? 不小于25 不小于15 不小于12按換氣次數(shù)法計(jì)算送風(fēng)量[10]:Gn×V4-4G??送風(fēng)量(m3/h)n??換氣次數(shù)V??房間體積(m3)詳細(xì)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4-9,表4-10,表4-11。由于本設(shè)計(jì)中房間換氣次數(shù)不小于15,比較表4-1,表4-2與表4-9,表4-10,表4-11可得房間送風(fēng)量以換氣次數(shù)法計(jì)算結(jié)果為準(zhǔn)。4.2排風(fēng)量和回風(fēng)量計(jì)算經(jīng)過(guò)計(jì)算正壓風(fēng)量和新風(fēng)量,就可以得到所需要的排風(fēng)量和飛、回風(fēng)量[10]:GRG-GW4-5GPGR-GO4-6式中:GR??潔凈室回風(fēng)量,m3/h;GP??潔凈室排風(fēng)量,m3/h。詳細(xì)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4-9,表4-10,表4-11。4.3新風(fēng)量的計(jì)算潔凈室新風(fēng)量的確定不同于一般空調(diào)房間就算方法,《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定,潔凈室內(nèi)應(yīng)保持一定的新鮮空氣量,其數(shù)值應(yīng)取下列風(fēng)量中的最大值[2]:(1)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2~4%;(2)補(bǔ)償室內(nèi)排風(fēng)和保持室內(nèi)正壓值所需的新鮮空氣量;(3)保證室內(nèi)每人每小時(shí)的新鮮空氣量不小于40m3。潔凈室的壓差是使?jié)崈羰遗c周圍的空間維持一定的靜壓差,對(duì)廠房外環(huán)境、潔凈度不同的潔凈室之間,或潔凈室與一般房間之間保持適當(dāng)?shù)膲翰钪?。其目的是為了保證潔凈室在正常工作或空氣平衡暫時(shí)受到破壞時(shí),潔凈室的潔凈度免受鄰室的污染或污染鄰室。我國(guó)《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50073-2001)中對(duì)潔凈室的壓差控制有如下規(guī)定:潔凈室與周圍的空間必須維持一定的壓差,并應(yīng)按生產(chǎn)工藝要求決定維持正壓差或負(fù)壓差。不同等級(jí)的潔凈室以及潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間的壓差應(yīng)不小于5Pa[2]。車間污染源發(fā)生處,設(shè)有就地派出污染物質(zhì)如粉塵、有機(jī)溶劑、熱濕負(fù)荷等的局部排風(fēng)裝置時(shí),為了平衡這部風(fēng)排至室外的空氣量,凈化空調(diào)系統(tǒng)需要補(bǔ)償相應(yīng)新風(fēng),以保證系統(tǒng)的總送風(fēng)量,平衡排風(fēng)所需要的新風(fēng)量:4-7式中:?各同時(shí)運(yùn)行的局部排風(fēng)裝置的最大合計(jì)排風(fēng)量,m3/h。為了防止室外或相鄰房間的其他用途房間空氣滲入潔凈室,干擾其潔凈度或溫濕度,這類房間都需要通過(guò)補(bǔ)充一定量新風(fēng)來(lái)維持該房間的正壓。不同等級(jí)潔凈室及潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間的靜壓差,不應(yīng)小于5Pa,潔凈區(qū)與室外的靜壓差不應(yīng)小于10Pa。潔凈室維持不同正壓可參照如下經(jīng)驗(yàn)公式:4-8式中:GP??維持潔凈室正壓所需要的風(fēng)量,m3/h;a??根據(jù)維護(hù)結(jié)構(gòu)氣密性確定的安全系數(shù),可取1.1~1.2;q??當(dāng)潔凈室為正壓時(shí),其維護(hù)結(jié)構(gòu)單位長(zhǎng)度縫隙漏風(fēng)量,m3/h;l??維護(hù)結(jié)構(gòu)縫隙長(zhǎng)度,m。潔凈室補(bǔ)充排風(fēng)和維持正壓風(fēng)量GW1GP+GO4-9國(guó)內(nèi)外潔凈室壓差風(fēng)量的確定,多數(shù)是采用房間換氣次數(shù)估算的,也可以采用縫隙法。本設(shè)計(jì)采用換氣次數(shù)法計(jì)算。當(dāng)采用換氣次數(shù)法時(shí),維持室內(nèi)所需壓差值的壓差風(fēng)量可參考表4-4提供的數(shù)據(jù)確定換氣次數(shù),也可采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行估算,即壓差值為5Pa時(shí),壓差風(fēng)量相應(yīng)的換氣次數(shù)表4-4潔凈室壓差值與房間換氣次數(shù)/次?h-1室內(nèi)壓差值/Pa 有外窗、氣密性較差的潔凈室 有外窗、氣密性較好的潔凈室 無(wú)外窗、土建式潔凈室5 0.9 0.7 0.610 1.5 1.2 1.015 2.2 1.8 1.520 3.0 2.5 2.125 3.6 3.0 2.530 4.0 3.3 2.735 4.5 3.8 3.040 5.0 4.2 3.245 5.7 4.7 3.450 6.5 5.3 3.6表4-5J-1系統(tǒng)壓差控制表分類 體積(m3) 壓差控制(Pa) 正壓風(fēng)量(m3/h)1001[氣閘] 210 30 701002[潔具存放] 210 50 701003[存無(wú)菌室] 180 50 601004[緩沖] 270 40 901005[消毒] 300 50 1001006[脫潔凈外衣] 300 40 1001007[穿無(wú)菌外衣] 270 40 901008[走廊] 690 50 2301009[灌封] 4950 50 16501010[器具存放] 570 30 190總計(jì) 2650為1~2次/h-1,當(dāng)壓差值為10Pa時(shí),相應(yīng)的換氣次數(shù)為2~4次/h-1。因?yàn)闈崈羰覊翰铒L(fēng)量的大小是與潔凈室圍護(hù)結(jié)構(gòu)的氣密性及維持的壓差值有關(guān),所以在選取換氣次數(shù)時(shí),對(duì)于氣密性差的房間可以取上限,氣密性好的房間可以取下限[6]。本設(shè)計(jì)選擇選擇使用換氣次數(shù)法,計(jì)算所得的壓差與壓差風(fēng)量見(jiàn)表4-5,表4-6,表4-7。表4-6J-2系統(tǒng)壓差控制表分類 體積(m3) 壓差控制(Pa) 正壓風(fēng)量(m3/h)2001[氣閥] 300 40 1002002[稀配] 900 20 3002003[衣滅菌] 120 20 402004[潔具清洗] 240 20 802005[洗器具] 360 30 1202006[器具存放] 690 30 2302007[消毒液配制] 150 30 502008[起泡點(diǎn)檢驗(yàn)] 150 30 502009[存放] 210 30 702010[換鞋] 0 0 02011[男一更] 120 15 402012[女一更] 120 15 402013[男二更] 120 15 402014[女二更] 120 15 402015[消毒] 210 30 702016[潔凈走廊] 1350 30 450總計(jì) 1720表4-7J-3系統(tǒng)壓差控制表分類 體積(m3) 壓差控制(Pa) 正壓風(fēng)量(m3/h)3001[氣閥] 210 10 703002[洗瓶] 1620 10 5403003[潔凈走廊] 1170 25 3903004[潔具] 180 25 603005[化驗(yàn)] 270 25 903006[調(diào)炭] 90 10 303007[稱配] 120 10 403008[原輔料存放] 270 25 903009[濃配] 450 10 1503010[洗衣] 330 15 1103011[換鞋] 0 0 03012[男一更] 120 15 403013[男二更] 120 15 403014[女一更] 120 15 403015[女二更] 120 15 403016[消毒] 180 25 603017[容器具清洗] 450 25 1503018[容器具存放] 510 25 1703019[外清] 0 0 0總計(jì) 2110在人員長(zhǎng)期停留的空調(diào)房間內(nèi),如果室外新風(fēng)量不足,將對(duì)人體健康有一定影響。藥品生產(chǎn)管理規(guī)范GMP規(guī)定“保證室內(nèi)每人每小時(shí)新鮮空氣量不小于40m3。”凈化空調(diào)系統(tǒng)滿足人員衛(wèi)生要求所需新鮮空氣量[9]:GW2gw×n4-10式中:n??車間穩(wěn)定的人員總數(shù);Gw??每人供給新風(fēng)量,m3/h.人。由于潔凈廠房換氣次數(shù)較大,已經(jīng)完全可以滿足人員衛(wèi)生要求的新風(fēng)量。滿足相當(dāng)于總風(fēng)量一定比例的新風(fēng)量。當(dāng)潔凈室內(nèi)排風(fēng)量較小或無(wú)排風(fēng),室內(nèi)人員又不多,按滿足衛(wèi)生要求的新風(fēng)量或維持室內(nèi)正壓計(jì)算所得新風(fēng)量都較少,低于總送風(fēng)量一定比例時(shí),而且考