微生物凈化空調(diào)器可行性開發(fā)報告論文

1、微生物凈化空調(diào)器可行性開發(fā)報告論文作者：摘要：高科技的發(fā)展造就了空氣潔凈業(yè)?？諝鉂崈舭殡S著高科技行業(yè)的發(fā)展而發(fā)展?？諝鉂崈粢迅采w宙宇航行、精密制造、航空航天、集成電路、儀器工業(yè)、醫(yī)學醫(yī)療、制藥、化妝品、微生物學、生物實驗、遺傳工程等行業(yè)及其研究機構(gòu)。這些潔凈室就其控制的對象來說，分工業(yè)潔凈室和生物潔凈室兩大類。微生物凈化空調(diào)器即是以微生物為控制對象的生物潔凈室專用空調(diào)。微生物凈化空調(diào)器是將空氣的潔凈度（含菌濃）、溫度、濕度、速度、噪聲、壓力處理到一定范圍的工藝性設備。區(qū)別于其它空調(diào)的是其對空氣的潔凈度、含菌濃度、高新風處理量及防止空調(diào)的二次污染達到生物潔凈室建設的國家規(guī)范要求滿足潔凈室對空調(diào)的

2、特殊要求。這點是其它專用工藝空調(diào)無法替代的。關鍵詞：微生物 空氣潔凈市場前景：目前國內(nèi)各種體制的制藥企業(yè)共有5146家，拿到GMP認證的共有1272家共拿到1624張GMP證，占總數(shù)的25%（此數(shù)據(jù)為2002年6月份統(tǒng)計）；獸藥企業(yè)約2000家，通過率不會超過人藥。醫(yī)院手術部今后將有23萬間的改建新建任務，這還不含輔助用房、病房。上述還都需配備生物實驗室?；瘖y品、保健品、食品才開始凈化改造，這些也慢慢受到國家有關部門及行業(yè)專家重視?，F(xiàn)在國內(nèi)已做出了強制執(zhí)行的指令：人藥到2004年，獸藥到2005年必須對藥廠按GMP改造，逾期不實行的不得進行生產(chǎn)。國家就手術部最新頒布醫(yī)院潔凈手術部建設標準、醫(yī)院

3、潔凈手術部建筑設計規(guī)范填補手術部建設無國家標準空白，也代表醫(yī)院手術部的潔凈已得到有關部門的重視。目前ICU病房及隔離病房的市場也及其廣闊。化妝品、保健品、食品未進行統(tǒng)計（化妝品要求細菌在1001000CFU/g或ml以下，病原菌、大腸桿菌不得檢出），但乳制品、純凈水生產(chǎn)制造商已對生產(chǎn)環(huán)境提出要求。市場定位：目前市場上潔凈空調(diào)大多是有冷凍水的大風量高冷量的潔凈組空機組，應用范圍主要是大型新建潔凈廠房。但還有很大部分的小型及改造潔凈室，存在原因有藥廠資金受限，老廠房層高低難于大的改造；醫(yī)院受單個手術部不能交叉以防止互相感染；科研及生物實驗室場地本不需很大。所以采用直膨式機組將是良好選擇，可減少輔助

4、用房面積無須專業(yè)維護人員，并做到一鍵開機一鍵關機，提高用房的有效使用率從另一側(cè)面降低了業(yè)主的運行成本。綜合上述考慮建議我們的機組做成直膨式機組風量選擇600020000m/h（此風量可實現(xiàn)80300的凈化面積），高機外余壓，空氣處理能力強的空調(diào)機組。在國內(nèi)目前只有申菱及少數(shù)幾家在做此類機組，故可實現(xiàn)較大的市場。（一般中小型藥廠用足夠，詳見附錄GMP92版各劑型藥的生產(chǎn)工藝編排）開發(fā)目的：發(fā)掘市場，運用良好的營銷手段占領這片市場，并取得良好效益。開發(fā)設計：現(xiàn)在市場上國內(nèi)廠家的潔凈空調(diào)的空氣處理能力已相當成熟，良好的熱交換效率，低的漏風率，能在空調(diào)箱內(nèi)實現(xiàn)三級過濾并有可靠的自動控制系統(tǒng)，在此方面我

5、們惟有吸收別人成功的經(jīng)驗。但他們作為凈化空調(diào)處理空氣的選擇點有問題，空調(diào)本來就有何必叫潔凈空調(diào)，那一定要強調(diào)潔凈，充分反映在下列幾個方面：1.內(nèi)箱板采用表面不光滑或采用噴涂時間長存在老化脫殼現(xiàn)象，易積水積塵，一旦停機此處成為細菌滋生地。建議改為不銹鋼板或防老化有殺菌涂層的鋼板。2.內(nèi)箱板的直角拼接及密封膠條的不合理安裝，導致處理前后的空氣跑冒泄漏，設計參數(shù)不能有效保證。而且浪費資源增加使用成本。型材選用迷宮式結(jié)構(gòu)內(nèi)藏密閉條。3.市場上絕大多數(shù)空調(diào)采用水封，此法停機后因積水會滋生細菌、污染和臭氣問題，建議將熱交換盤管置于正壓段，利用空氣的正壓消除水封。4.改變傳統(tǒng)做法，采用親水膜平翅片，從而在冷

6、卻除濕過程中鋁箔表面不會形成小水珠，有效減少了氣流中的水滴，故不易產(chǎn)生帶水現(xiàn)象；平翅片不易積塵、滋菌容易被流水帶走。5.將中效過濾器設在風機后的均流板和盤管之間，使中效過濾器既滿足處于正壓段的要求，又能保護蒸發(fā)盤管減少其上的積塵細菌，還可完全避免中效過濾器段受潮長菌。6.常規(guī)的過濾器使用已不能符合醫(yī)藥凈化行業(yè)的需求，沾染在過濾器上的細菌水分灰塵，三者停機后細菌利用水分和灰塵中的養(yǎng)分會成幾何級數(shù)的增加。目前AAF有一種INTERSEPT的物質(zhì)，它可吸附在過濾器上不揮發(fā)但能溶解過濾器上細菌的細胞壁達到殺菌目的。7.現(xiàn)在我們需開發(fā)的這種空調(diào)，市場上普遍存在機外余壓過低的問題。因為國內(nèi)高效終阻500P

7、a，加上管道、閥門阻力約有700 Pa，所以其出廠機外余壓應大于700 Pa。如有接力風機開關的順序應控制好。8.加濕器應配置良好的水過濾器，降低加濕后產(chǎn)生的白粉，另應在停機后自行將加濕罐中水放完。9.新風建議采用初、中效，如不經(jīng)過處理新風將以幾十倍于回風的含塵濃度與回風混合。10.要求送風機至少為雙速風機，起到值班風機效用，滿足停機后潔凈室內(nèi)的氣溶膠濃度穩(wěn)定。對醫(yī)院手術室及病房最好能達到無級調(diào)速滿足其使用的特殊要求。11.凈化空調(diào)各功能段編排詳見附圖12.凈化空調(diào)新風量的確定潔凈室規(guī)范（2001）規(guī)定潔凈室內(nèi)應保證一定的新鮮空氣量，其數(shù)值應取下列數(shù)值的最大值亂流潔凈室送風量1030%，單向流

8、潔凈室送風量24%補償室內(nèi)排風和保持室內(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40m達到潔凈室正壓值的附加換氣次數(shù)室內(nèi)正壓值Pa無外窗、單門潔凈室h-1無外窗、雙門潔凈室h-1潔凈廠房設計規(guī)范要求h-152.6424103.35.236藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（GMP1998）、獸藥GMP對新風量未做說明。潔凈手術部參見13按上述要求，考慮萬級換氣次數(shù)20 h-1，新風量應按送風量的15%設計13.溫濕度及其精度確定潔凈室的溫濕度范圍（潔規(guī)2001）房間性質(zhì)溫度濕度冬季夏季冬季夏季生產(chǎn)工藝有溫濕度要求的潔凈室按生產(chǎn)工藝要求確定生產(chǎn)工藝無溫濕度要求的潔凈室202224263050

9、5070人員凈化及生活用室16202630有關溫濕度數(shù)據(jù)溫濕度國別無菌制劑非無菌制劑t()（%RH）t()（%RH）美國FDA關于大容量注射劑（LVP）GMP19253050日本192530502228夏5060夏美國制藥工業(yè)協(xié)會（PMA）的調(diào)查結(jié)果2126.74050液2050固3050填裝2126.7固液4050固液我國GMP對溫濕度的規(guī)定GMP（1992）GMP（1998）獸藥GMPt()（%RH）t()（%RH）t()（%RH）182445651826456518264565潔凈手術部各級用房的主要技術參數(shù)名稱t()（%RH）最小新風量m/h*人最小新風量h-1噪聲dB(A)特別潔凈手

10、術室2225406060652標準潔凈手術室2225406060650一般潔凈手術室2225356060450準潔凈手術室2225356060450體外循環(huán)灌注準備212760360器械存放212760360護士站21276060360準備間21276030360潔凈走廊21276552更衣室21273060360恢復室2225306050清潔走廊21276536514.噪音：藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（GMP1998）未做要求、獸藥GMP要求非單向流潔凈室60 dB(A)。潔規(guī)2001要求非單向流潔凈室62 dB(A)競爭對手：國內(nèi)生產(chǎn)有順德市申菱空調(diào)設備有限公司等廠家。申菱空調(diào)在這方面作了如下特

11、別措施：1.箱體拐角圓弧設計，機體結(jié)構(gòu)采用“隧道式”無框架整體發(fā)泡結(jié)構(gòu)。內(nèi)箱板采用不銹鋼或有防菌涂層的噴涂冷軋鋼板，凝水盤采用不銹鋼內(nèi)圓角整體沖壓。2.控制采用濕度優(yōu)先控制，除對常規(guī)參數(shù)進行控制外，還可以調(diào)節(jié)新回風比，并可以變頻控制。3.表冷采用親水膜平翅片，冷凝水盤采用氣封技術，并設在風機 的正壓段。4.配備閉路臭氧循環(huán)殺菌裝置，可以定期對機組內(nèi)部進行殺菌處理。5.每個型號機組都設有兩檔高低靜壓可供業(yè)主選擇。但通過我們對其的調(diào)研認為有些做的并不是很理想，具體如下：1.其新風只經(jīng)過初效處理。（在醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范7.3.10中系統(tǒng)中第一級的新風過濾，應采用對5m大氣塵計數(shù)效率不低于50

12、%的初效過濾器，1m大氣塵計數(shù)效率不低于50%的中效過濾器，0.5m大氣塵計數(shù)效率不低于50%的亞高效過濾器的三級過濾器組合。必要時，可單獨設置新風管道，并加設吸附有害氣體的裝置。另潔凈廠房設計規(guī)范GB50073-2001也有類似的解釋說明。）2.所有檢修門外開。3.溫度、濕度精度不能滿足高級別潔凈室的要求（未提出溫控精度）。4.加濕器作為二次污染源沒有有效處理。5.風機單速運行，沒有調(diào)節(jié)空間。6.“隧道式”無框架整體發(fā)泡結(jié)構(gòu)不易運輸，段與段間密閉條明貼合較容易老化透風。使用者如何看待這類機組：現(xiàn)在將I級手術室用空調(diào)的兩種設計方案作個比較（10000m/h為例），一為潔凈空調(diào)另一為恒溫恒濕機組

13、+中效+增壓風機箱：手術室空調(diào)恒溫恒濕空調(diào)單臺售價160000元人民幣142000元人民幣中效有且能抑菌無控制一鍵開機，一鍵關機需增加自控設備機外余壓滿足使用不能滿足二次污染得到有效控制無新風處理能力大較小出口潔凈度高于30萬級不能保證占地面積A2A總價（滿足使用）160000元人民幣約158000元人民幣服務良好較差附錄：1、GMP92版各劑型藥的生產(chǎn)工藝編排2、凈化空調(diào)各功能段編排3、表冷器計算4、各城市I級手術室冷負荷一覽表5、南京I級手術室全年顯熱、潛熱負荷圖附錄1： GMP92版各劑型藥的生產(chǎn)工藝編排附錄2：凈化空調(diào)器各功能段編排（風量10000m3/h,機外余壓700Pa,制冷量4

14、0KW，加熱量處理方案（新風與回風混合表冷或加熱后送至室內(nèi)）1、新風初效段：（予加熱）采用IAQ板式可清洗G4過濾器，計重效率92.5%，初阻96 Pa選用尺寸12*24*2風量1700G4過濾器數(shù)量1件此段建議業(yè)主做成獨立新風處理機組2、臭氧混合段：（臭氧發(fā)生器。10PPm時20g/h；可選）計算方法：滅菌空間總體積：V=V1（潔凈室空間40*2.6）+V2（HVAC空間60）+V3（總風量*12%）=314臭氧發(fā)生量W=CV/（1-S）=19.63（10PPm以上）*314/（1-61%）=19.33 g/h3、送風段（調(diào)頻風機）4、均流中效段：（用AAF含INTERSEPT抗菌濾紙F7，

15、計數(shù)平均效率85%1m,初阻87Pa）選用尺寸12*24*21風量1700 F6過濾器數(shù)量6件5、，表冷：（直膨表冷，銅管平鋁片，積水盤傾斜處理，配微型水泵，使水盤處于干燥狀態(tài)，4R20W14FPI40TH*1260實際制冷60KW，阻力100 Pa，除濕30Kg/h）6、加熱段：（電加熱，管式電加熱器，32KW阻力10Pa）可分為3-4組便于夏季加熱可選段蒸汽加熱7、加濕段：（電極加濕量15Kg/h）可選段蒸汽加濕8、高中效過濾段（可選段，用IAQ，F(xiàn)8，計數(shù)平均效率95%1m,初阻112Pa）選用尺寸12*24*21風量1700 F8過濾器數(shù)量6件）9、紫外滅菌出風段（滅菌率達99%的照射

16、劑量約要10000W*s/cm230000W*s/cm2距離500 cm時波長25002600?,40W照射強度320W /cm2,故選用兩盞40W紫外燈使用31S即可達到99%滅菌率)備注：一、1、機組過濾效率：=1-（1-1）（1-2）=1-（1-10%）（1-70%）=73%0.5m室外考慮106粒/l0.5m，室內(nèi)十萬級3.5*103粒/l0.5m據(jù)此可算出機組出風含塵數(shù)：（106*15%+3.5*103*80%）*（1-73%）=41256粒/l41256/350=118此機組可達120萬級2、機組過濾效率：=1-（1-1）（1-2）（1-3）=1-（1-10%）（1-70%）（1-

17、80%）=94.6%0.5m室外考慮106粒/l0.5m，室內(nèi)十萬級3.5*103粒/l0.5m據(jù)此可算出機組出風含塵數(shù)：（106*15%+3.5*103*80%）*（1-94.6%）=8251粒/l8251/350=23此機組可達30萬級二、風機全壓1、980 Pa；2、1100 Pa附錄3表冷器計算機型名稱TSR銅管外徑mm10.033銅管壁厚mm0.3048銅管內(nèi)徑mm9.4234高幾根管40排數(shù)4導熱系數(shù)W/(m.)339.2172垂直管距25.4翅片高度mm508翅片寬度mm87.9856盤管長度mm1259.9924總管數(shù)160回路數(shù)20表面積1.280162每回路管數(shù)8凈迎風面積

18、m20.714866片距FPI14片厚0.1143容積m20.112644417總冷量,W61125.074風大氣壓力Pa101608.2959風量m310006.54進風干球,25.15出風干球,13.40556進風濕球,18.9出風濕球,12.44444顯熱系數(shù)0.657空氣阻力損失Pa88.9除濕量kg/h29.96973062制冷劑進口溫度7.322222222出口溫度6進口壓力(公斤力）6.269211進口壓力(公斤力）6.028061蒸發(fā)溫度6過熱度5傳熱率總R22空氣翅片銅管熱阻(m2.)/W1.3716382524.232.45975351311.6021397.764695傳

19、熱系數(shù)外側(cè)W/(m3.)44.21458679.3傳熱系數(shù)內(nèi)側(cè)W/(m2.)2560.778銅管單回路總總長9.963199蒸發(fā)百分比0.71過渡百分比0.163過熱百分比0.127附錄4：各城市I級手術室冷負荷一覽表城市新風回風送風新風負荷其他負荷總負荷溫度濕度風量溫度濕度風量溫度濕球溫度風量顯熱潛熱顯熱潛熱北京33.278150023.550850022.816.4100004.820.73.11.630.2呼和浩特29.964150023.550850022.816.4100003.1610.293.11.618.15哈爾濱30.377150023.550850022.816.4100003.3515.53.11.623.55上海3483150023.550850022.816.4100005.1424.683.11.634.52南京3581150023.550850022.816.4100005.6225.853.11.636.17武漢35.279150023.550850022.816.4100005.7225.183.11.635.6香港32.481150023.550850022.816.4100004.