生物制藥中凈化空調及其自控系統的應用分析

商林+孫永論+傅忞

【摘要】 生物制藥生產中存在較大風險，會給制藥行業帶來極大的經濟損傷和社會損失。生物制藥行業中普遍存在高能耗現象，空氣凈化是藥品生產質量的重要環節。因此生物制藥過程中，優化空氣凈化系統，加強空調自控系統，減少空調能耗，優化運行。

【關鍵詞】 生物制藥 凈化空調 自控系統

生物制藥車間需保證環境的清潔衛生，凈化空調是制藥廠必備器械。而生物制藥中凈化空調的實際應用過程中，空調運行中干擾因素及高能耗受到重點關注。而優化空氣凈化系統，保證凈化空調可靠運行則十分必要。

一、生物制藥中凈化空調系統設計原則

首先設置一般空調系統、兩級過濾送風系統和凈化空調系統的設置要在不同地方設置；同時要分開設置運行班次、規律和時間不同的凈化空調系統；對具有危害性的物品或氣體需分開并各自設置凈化空調；若要設置差別大的溫濕度，需分開設置凈化空調；其次要分開設置單向流系統和非單向流系統。最后在劃分凈化空調系統時，需要合理布置和劃分送風、回風和排風管道，避免各種管道的交叉重疊。

二、凈化空調在生物制藥過程影響因素

1、供電。生物制藥企業擁有的設備具有大功率，電壓變化率大，多會出現高度的脈沖干擾。有資料統計電源輸入、過壓、短路等會導致凈化空調出現誤動作。2、過程干擾。凈化空調是作用于生物制藥行業整個生產車間，此時需保證足夠長的傳輸路線。而輸電線路運行中，設備漏電及缺乏完善的接地系統等，會直接影響空調運行。另外各輸電線路共同使用一根電纜，線路設備相互影響干擾，則會影響系統運行。3、場干擾。自控系統周圍具有大量磁場、電磁場和靜電場等，通過電源或傳輸線，影響凈化空調等自控功能，致運行過程中出現電平變化或脈沖干擾信號。4、電磁干擾。凈化空調自控系統輸電線路工作負荷量大，需計算繁多的電路功能模塊。而凈化空調運行期間會出現射頻干擾脈沖并進行吸收，造成數字電路間電磁干擾，影響凈化空調運行。

三、凈化空調自控系統的優化措施

1、加強凈化空調自控系統抗干擾功能。首先對供電系統的抗干擾，對供電系統各功能模塊均可采用直流電源供電，分別使用獨立的變壓、濾波、穩壓電路等，避免集中供電，電源散熱快；交流電引入線使用粗導線，直流輸出線使用雙絞線，在最大程度上減少配線長度。場干擾預防應采用良好屏蔽及正確接地，其中感應體接地，采用屏蔽層信號線并單端接地；線路設置時，電源電路和控制、檢測電路期之間不要使用共用線。最后行軟件抗干擾時，多通過軟件補償對軟件干擾進行控制。軟件濾波的實施，是對有用信號和干擾信號進行準確識別，在確定干擾信號后，并將其過濾。為此，要明確干擾信號出現時間，在干擾信號出現的時間段輸入口進行封閉，進而濾掉干擾信號；其次是比較不同位置接收到的準確無誤信號，通過既定邏輯關系確定信號有用無否，然后過濾掉干擾信號。

2、自控系統各功能控制。首先要控制氣流組織和壓差，對潔凈要求等級為6-9級，采用非單向流氣流流型，等級5級采用單向流氣流流型；一般回風洞口上邊高度的設置，需高于地面50cm，回風洞口下邊高度要高于地面10cm；回風口處氣流速度應在1.6m/s以下。送風口使用高效過濾器風口。壓差控制是要控制潔凈室與周圍空間維持一定壓差，潔凈室與非潔凈室壓差應高于5Pa，高于外壓差10Pa。在處理空氣時，應用二次回風系統，先混合部分回風和新風，在處理后混合剩余回風，送至潔凈室。其次設計防排煙和排風系統。防排煙設計根據潔凈廠房疏散走廊設置機械防排煙設施，排煙機房要單獨設置，排煙分管的設置選用鍍鋅鐵皮。排煙風口應選擇常閉型，與排煙風機聯鎖。設計排風系統時，應在滅活室、乳化室單獨設置局部排風裝置，避免局部排風室外氣流倒灌。而在排風機出口設置高效濾過器，在關閉排風管各功能后，才能對設備進行消毒。

3、凈化空調自控系統節能優化。首先要控制風量，確定變頻風機的頻率，使輸出風量趨向于設定風量，按照潔凈室換氣次數確定電動風閥量，使電動風閥量較多最小；其次控制微正壓，計算各方間的壓差，期間與變頻風機的聯動組成回路，在最大程度上減少風量輸送。最后控制溫濕度，在冷凍水管道上安裝電動閥門，在采集回風總管的溫度信號后，并與設定溫度進行計算，進而對電動閥開度予以動態調節。并通過軟件內部對編程模塊的限制，確定閥門開度，能在最大程度上節省冷量、蒸汽熱量等能源。最后要控制死區，當回風溫度進入死區區間時，根據實時參數進入設定值的偏差范圍，保持冷水閥和熱水閥的開度不變；或相差值大時控制強度設計大；相差值小時強度控制要小。

總結：生物制藥企業中，凈化空調是不可缺少部分，然而凈化空調運行過程中，耗能及干擾因素均會影響凈化空調的自動控制系統運行。在設計凈化空調的自動控制時，需充分控制風量、溫濕度，減少運行過程中干擾因素，采取針對性解決措施，以此充分發揮自動控制系統運行效果，促使空調系統更好運行。

參 考 文 獻

[1] 胡衛杰.生物制藥廠生產車間凈化空調氣流速度/換氣次數及新風機組的設計[J].潔凈與空調技術，2010（2）：32-36.

[2]王承.制藥行業空調自控系統的構建與優化[J].產業與科技論壇，2011，10（7）：101-102.

[3]唐準，趙玉忠.制藥廠空調自控系統節能設計[J].節能環保，2014（15）：3.