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提要：本文结合具体工程，介绍了防爆、低湿、洁净制药厂房通风空调设计。针对甲级防爆，设计为全新风直流空调系统。房间设计了超浓度报警和事故排风系统。为满足低湿要求，空调采用表面冷却器与除湿机相结合的混合除湿系统。空调系统送风机采用变频电机，满足正常生产、非生产值班送风、消毒排风时所需的不同送风量，维持室内正压值，以确保洁净室的洁净度。
　　关键词：防爆　低湿　洁净　通风空调　设计

　　1　概述

　　1.1　该设计项目位于珠海开发区，为无菌头孢抗生素原料药厂房，是某合成制药厂年产250吨合成抗生素工程的一部分。产品是头孢三嗪钠 无菌粉，高致敏性药物，目前此类药物工艺生产方法有三种：溶煤法、喷雾干燥法和冻干法，该厂房工艺生产采用溶媒法，此法在药物撮过程中使用 大量有机溶媒，如：二氯甲烷、甲醇、丙酮，部分生产房间有机溶剂的日用量见表1。
　　　　表1　日使用有机溶剂的数量（升）

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《建筑设计防火规范》（GBJ16－87）第3.11条规定，使用或生产下列物质的厂房为甲类防爆厂房：A．闪点低于280C的液体；B ．爆炸下限小于10％的气体；C．常温下能自行分解或在空气中氧化即能导致迅速自然或爆炸的物质等。该厂房甲烷类气体爆炸下限为7.1%；甲醇类 气体爆炸下限为5.5％；丙酮闪点低于－200C，气体爆炸下限为2.5％。易燃易爆液体的闪点和生产过程中挥发的气体爆炸下限均低于规 范要求，属于甲类防爆厂房。 　　1.2　厂房建筑面积1580m2，其中，洁净空调区面积600m2。洁净空调设计参数为：结晶、过滤干燥、分装间等均为 无菌洁净室，洁净度为10000级，局部100级，室内温度18~240C，相对湿度40±5％。精洗消毒、无菌洗衣间为10000级、局部100级。其余 洁净空调区的洁净度分别为10000级、大于等于100000级，室内温度均为18~240C，相对湿度45％～65％。 　　综上所述，厂房特点是：产品为高致敏性药物、生产过程中爆炸危险性大，生产环境要求湿度低、洁净度高。 　　2　通风空调系统设计 　　2.1　空调通风系统的划分 　　厂房空调通风设计根据其特点划分为三个系统： 　　A．粉针生产线的结晶、过滤干燥、分装间为无菌洁净间，室内相对湿度要求低（40±5％）。生产过程中挥发二氯甲烷等易燃易爆气体，又为 低湿防爆间。根据《采暖通风空调设计规范》有关规定，上述房间设计为恒温、低湿、洁净直流空调系统（KJ－1），同时设计了与KJ－1联动的P1－ 1排风系统。 　　B．精洗、消毒、配液、无菌洗衣等房间为恒温恒湿洁净空调系统（KJ－2），其中配液生产过程中挥发易燃易爆气体，泵房有尾气等，故空 调采用直流送风，此两间设计了与KJ－2联动的P2－1排风系统。 　　C．口服药生产线的干燥间、内包装间、离心机间等为防爆间，内包装间的粉尘较大，从防火或卫生考虑都无法回风。故为上述房间设计了K J－3恒温恒湿洁净直流空调系统。合成间为防爆间与上述房间相邻，排风与上述防爆洁净间合为一个P3－1排风系统，P3－1与KJ－3联动。 　　2.2　通风空调系统方案的确定与实施 　　2.2.1　厂房大部分洁净区为防爆区。为防爆洁净区服务的空调系统（KJ－1、KJ－3）设计为全新风直流系统，考虑到直流空调系统耗能大的 问题，设计中在满足温度、湿度、洁净度的要求的前提下，尽量减少送风量。在局部要求100级而整个房间要求10000级的洁净间，采取将高效送风口 集中布置在100级洁净区的吊顶处，保证100级洁净区的断面风速大于0.25m/s。这样既保证工作区的洁净度，又使整个洁净室的换气次数不会增大很多。 　　合理的减少了空调系统的送风量，如结晶间n＝49次/h，过滤干燥间n=70次/h。 　　2.2.2　针对工艺提出的室内设计参数，温度18～240C，相对湿度40±5％的低湿要求，而厂房所在地区室外相对湿度较大的特点 ，空调系统采用表面冷却器与除湿机混合除湿方案。以KJ－1系统夏季工况为便，新风先经过新风机组二级水表冷冷却，却湿预处理至L点；部分预处 理的空气进入转轮除湿机继续去湿至X点，转轮除湿机选用Munters产品，其除湿原理为湿空气通过转轮吸湿区与吸湿剂接触，使空气中所含的水蒸气 大部分被吸湿纸上的氯化锂晶体吸收，留存在吸湿纸上，并放出汽化潜热，于是通过转轮吸湿区的处理空气成为湿度降低、温度升高的干燥空气。然 后再与预处理后的另一部分空气混合至H点，再经组合空调器的表冷器冷却处理至S1点，最后送入洁净室。在空调运行中，可根据不同季节室内外相 对湿度的大小调节进入除湿机的风量，系统原理图见图1。 　　2.2.3　为保证室内的洁净度,通风空调系统设计采取了如下措施：第一，空调系统的进风经粗效、中效、高效三级过滤。第二，维持洁净室 的正压值。该厂房为两班制生产，空调洁净系统设计考虑了非生产时的值班送风。结晶间、过滤干燥间、分装间等为无菌洁净室。每星期用甲醛薰蒸 消毒数分钟，消毒后室内空气需进行排风换气，上述房间设计了消毒排风系统。为解决非生产时值班进风和保证消毒排风时房间正压值，KJ－1空调 系统的送风机采用了变频电机，当非生产时或消毒风机开启时，KJ－1系统送风机的风量调至维持洁净室一定正压值所需的风量，以满足生产和非生 产时所需的不同送风量。第三，通风空调系统总送、排风管处，设置了与风机联动的电动密闭阀，当风机停运时，风阀关闭，防止室外风倒灌，保证 室内洁净度。 　　2.2.4　该厂房生产的头孢三嗪纳无菌粉，属于高致敏性药物，根据《医药工业洁净厂房设计规范》有关规定，排风经过滤后排入大气。因该 药的另一特点是易溶于水，排风设计选用了水浴过滤器。为避免防爆洁净间和有粉尘的洁净间危害相邻洁净间，防爆或有粉尘的洁净间与相邻洁净间 要保持相对负压，如结晶间、过滤干燥间为防爆洁净间，分装间有少量粉尘，其正压值P＝10Pa，低于与之相邻的缓冲间的正压值P＝50Pa。缓冲间设 置了压差控制器，主要是靠调整送、排风量来来到房间的不同正压值。 　　3　其它 　　根据国家对甲类防爆厂房的有关规定，该厂房空调通风设计还采取如下措施：A．防爆洁净间送风支管上

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传统除湿机做法存在下列问题：

(1)、库内灌糖麻袋为可燃材料，库内直置数台电动设备、火灾隐患大。

(2)、机组多且分散，除湿效率低。人工定期倒排冷凝水，易产生库间二次加湿。

(3)、库房通道多，抽湿机且较狭窄，故通风气流不均匀，库内湿度不均匀。靠近机组的部位干燥，远离机组的部位较湿。特别是墩外围看上去糖很干燥，而实际上由于糖墩中心折湿较慢易结饼。

(4)、机组库内设置，电气设备发热及除湿机冷凝器排热仍在室内，造成夏季库温偏高，易使糖产生熔化现象，同时除湿机组效率下降。

(5)、库内设备较多，不便于集中控制和设定经济运行。传统管理时，每天早上送电开机，此时相对湿度约70%以上，晚上下班库内湿度达到30%时关机。由于湿度的传播比温度敏感，室外温度大(南通地区夏季为86%)，尽管晚上达到30%，但由于夜间通过门窗缝隙渗

透及糖墩内层向外析出水份，次日早上库内湿度回升到70%以上，早上再开机，这样周而复始。无形中，除湿机多负担了因库内外湿度差太大，从库外渗入库内的湿量，造成运行费增加。

(6)、各地区为电力削峰填谷，将逐步实行峰谷差价政策，传统的白天开机，均将采用高峰电价，势必增加运转电费，即使今后改用夜间开机，白天关机这种反运转，同样又会增加夜间人员管理费用，同样增加运转费。恒温恒湿机

(7)、目前，各库区为确保安全，主要是加大人员巡视管理力度，定期进库检查记录，定期排放冷凝水，检查线路等，由于所有设备均在库内，将导致管理人员进出库门时外门开启频繁，室外湿空气渗入库内的可能性加大，库内湿度波动大，运行管理费等将增加。
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