摘 要 :在制藥廠車間中,空調系統是非常重要的一環,除完成對車間內溫濕度的精確控制之外,還有一個重要的作用,就是控制車間與室外空氣的壓差,使車間內保持微正壓狀態,維持車間的潔凈度達到GMP要求。
關鍵詞: 制藥 HVAC GMP 變頻
1 引言
目前,根據國家要求,制藥廠必須通過《藥品生產質量管理規范》(GMP)認證。而GMP規定:
第十五條 進入潔凈室(區)的空氣必須凈化,并根據生產工藝要求劃分空氣潔凈度等級。潔凈室(區)內空氣的微生物數和塵粒數應定期監測,監測結果應記錄存檔。
第十六條 潔凈室(區)的窗房、天棚及進入室內的管道、風口、燈具與墻壁或天棚的連接部位均應密封。空氣潔凈度等級不同的相鄰房間之間的靜壓差應大于5帕,潔凈室(區)與室外大氣的靜壓差應大于10帕,并應有指示壓差的裝置。
第十七條 潔凈室(區)的溫度和相對濕度應與藥品生產工藝要求相適應。無特殊要求時,溫度應控制在18~26℃,相對濕度控制在45~65%。
若達到這一要求,制藥廠生產車間必須設置空氣調節凈化裝置,用空調來實現車間內的溫度、濕度達到相應標準。同時,空調系統還應保證車間內與相鄰房間和室外大氣的靜壓差達到GMP的要求,保證室內空氣的潔凈度。
溫度、濕度的控制通過相應的加熱、制冷和加/除濕裝置實現,而若實現車間的微正壓控制,就要借助變頻器來實現。
2 制藥廠生產用空調工藝流程
由于制藥廠生產工藝的特殊性,其空調系統的工藝要求也有相應的特點。在其車間內,一般每個獨立的生產區域均設置一臺空調機組,相鄰生產區域的空氣不流通,以達到空氣潔凈度的要求。室外空氣通過送風管道進入空調機組,經過相應的溫度、濕度處理,并經過兩級凈化過濾,再由送風機送入送風管道,并分配到生產區域的各送風口。
送風口一般設有高效過濾器,對空氣進行第三級過濾,空氣經由送風口進入生產區域。
車間內還設有排風口和回風口,一部分室內空氣經由排風口由排風機抽出室外,另一部分經由回風口回到空調機組進重復利用,如圖1所示。
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圖1 制藥廠生產用空調工藝流程圖[/align]
車間所設置的排風裝置一般采用恒定轉速的排風機,排風量可以看作是穩定的。對于室內外空氣壓差的干擾主要是車間門的開閉造成的空氣流動。為保證室內外壓差保持恒定,需要根據壓差值的變化,及時調速送風量,維持車間進風量和出風量的平衡,達到恒壓的目的。
若要實現這種控制,可以調節風機的轉速或送風閥的開度。而風閥開度的調節方式存在調節速度慢,調節精度低等缺點,并不適用于制藥廠這種對控制精度要求很高的場合。所以,一般采用對送風機進行變頻調速的方式,來實現制藥廠房的微正壓控制。
3 制藥廠車間微正壓的實現
在某藥廠固體制劑車間中,共設置5臺獨立的空調機組,分別向相應的生產區域送風。送風機功率為45kW,配套艾默生網絡能源有限公司EnyDrive EV2000-4T0450P型變頻器。每個生產區域均設置一塊微壓差變送器,變送器采用西門子樓宇科技公司QBM65型微壓差傳感器。
傳感器設置在房間內空氣流通較差的地方,以減小空氣流動的干擾。微壓差傳感器有兩個空氣接口,正壓端曝露在室內空氣中,負壓端用導壓軟管連接到室外,采集室內外的壓差。并通過屏蔽電纜連接到變頻器的反饋輸入端子,變頻器內設置要控制的微正壓值,通過變頻器內置的PID功能進行閉環調速控制,如圖2所示。
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圖2 車間微正壓的實現結構圖[/align]
4 系統調試過程中出現的問題及解決方法
在系統調試時,發現變頻器頻率變化幅度較大,相應的房間內與室外的空氣壓差波動也很大,根據PID調節的特點,確定是參數整定不合理造成。經過多次調整,終于確定出最合理的PID整定值。經過實際運行,在壓差設定值為20Pa的情況下,實際微正壓的波動幅度在5Pa以內,完全滿足廠家的要求,達到了GMP的控制標準。
5 結束語
目前,我公司采用變頻器控制生產車間微正壓的控制方式,已成功應用在三精制藥固體制劑車間、哈藥四廠新建廠房、伊利集團(大慶)乳業公司液態奶車間等多個制藥、食品生產企業,運行情況穩定可靠。目前,這些企業均已通過國家藥品生產質量管理規范認證(GMP)或食品生產管理認證,達到了國家規定的藥品、食品生產企業的必備條件。