【壓縮機(jī)網(wǎng)】1、  引言

　　設(shè)計是一項(xiàng)重要的工作，包括制藥工藝、設(shè)備、土木工程、空調(diào)、給排水、動力等，是各種專業(yè)合作的整體工作。與機(jī)械廠設(shè)計相比，制藥廠設(shè)計有許多特點(diǎn)。本文僅簡要介紹了制藥廠壓縮空氣系統(tǒng)的設(shè)計問題，并結(jié)合近年來的一些設(shè)計實(shí)踐。

　　2、  制藥廠壓縮空氣的用途和質(zhì)量要求

　　2.1壓縮空氣的主要用途

　　在制藥廠，壓縮空氣主要用于液體制劑中的灌裝機(jī)、固體制劑中的造粒機(jī)、灌漿機(jī)、填料機(jī)、包裝機(jī)、印刷機(jī)、提取罐、氣體輸送、物料輸送、干燥、吹掃、氣動儀表、自動控制氣體等。在上述壓縮空氣的使用中，壓縮空氣在許多情況下與藥物直接接觸，因此在制藥廠的設(shè)計中對壓縮空氣的質(zhì)量有嚴(yán)格的要求。

　　2.2壓縮空氣質(zhì)量控制的必要性

　　制藥廠壓縮空氣的質(zhì)量主要是控制其含水量、含油量、粉塵顆粒和生物顆粒的含量，但也要求壓縮空氣無氣味。

　　含油的壓縮空氣直接接觸藥物會污染藥物。含液滴的壓縮空氣會腐蝕管道閥門和設(shè)備，水滴銹也會污染藥物，影響藥物質(zhì)量。

　　空氣中含有大量的粉塵顆粒和微生物顆粒。對于制藥行業(yè)來說，顆粒，特別是粉塵顆粒，會直接影響藥品質(zhì)量，危及人們的生命安全。微生物（生物粒子）對人體的危害更大。微生物主要是指細(xì)菌和真菌。污染藥物后，不僅會使藥物本身被細(xì)菌污染和惡化。一旦誤用，無論是從腸道還是非腸道進(jìn)入人體，都會直接影響人體健康，后果更加嚴(yán)重。因此，制藥廠使用的壓縮空氣必須以顆粒和微生物為主要控制對象，這是制藥廠與其他只控制顆粒的工廠（如電子、機(jī)械工廠等）的主要區(qū)別之一。

　　2.3壓縮空氣質(zhì)量控制指標(biāo)

　　a、GB/T13277-91《一般壓縮空氣質(zhì)量等級》(ISO8573/1)可以查出儀表、自動控制等氣體的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)固體粒子尺寸和含量、水蒸氣含量和含油量四個控制指標(biāo)劃分質(zhì)量等級，見表1。

　　表1  壓縮空氣中的顆粒、油和水質(zhì)等級

　　對于儀表和自動控制壓縮空氣的質(zhì)量等級要求，推薦4個指標(biāo)為2.3.3級，具體指標(biāo)為：最大顆粒尺寸1μm顆粒含量為1mg/m3，水含量(壓力露點(diǎn))為-20℃，油含量為1mg/m3。

　　b、藥用壓縮空氣質(zhì)量指標(biāo)

　　目前，藥用壓縮空氣還沒有相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。ISO8573/1GB/T1327-97的國際標(biāo)準(zhǔn)明確表示，醫(yī)用壓縮空氣不包括在本標(biāo)準(zhǔn)中。大多數(shù)數(shù)數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)只有定性的一般要求，缺乏具體的控制指標(biāo)。

　　根據(jù)近年來的實(shí)踐，我們在工程設(shè)計中確定了制藥廠的壓縮空氣質(zhì)量指標(biāo)：

　　目前，醫(yī)藥工業(yè)生物潔凈室的最高等級為0.5μm、壓縮空氣的清潔等級應(yīng)小于0.5μm、100級。GB/T13277-97中的1級通常用于我們的設(shè)計，即粒度為0.1。μm，0.1顆粒含量mg/m3。

　　壓縮空氣中的水蒸氣含量通常由壓力露點(diǎn)或常壓露點(diǎn)表示。為防止系統(tǒng)中的凝結(jié)水，露點(diǎn)溫度一般采用干燥的壓縮空氣管道和氣體設(shè)備，最低溫度可能增加-5～-10℃。因此，天津的壓力露點(diǎn)值可取5～-20℃。

　　油的含量主要是控制壓縮空氣中的油滴、懸浮油霧和油蒸氣。在我們的設(shè)計中，我們參考了國家標(biāo)準(zhǔn)中食品飲料加工對壓縮空氣質(zhì)量的要求，即最大含油量為0.01mg/m3。

　　對于生物粒子，根據(jù)固體粒子指標(biāo)確定0.5μm、100級時，與100級生物潔凈室微生物的控制指標(biāo)相比，可以達(dá)到小于或等于1CFU/m3(培養(yǎng)方法和菌落數(shù))的水平。此時，檢測到活菌的可能性很小。

　　3、  制藥廠壓縮空氣站設(shè)計設(shè)計

　　3.1壓縮空氣站工藝流程的確定

　　確定制藥廠壓縮空氣站的工藝流程

　　制藥廠壓縮空氣站的工藝流程如下：吸氣過濾器-空氣壓縮機(jī)-后冷卻器-儲氣罐-前過濾器-精密過濾器-干燥裝置-后過濾器-除臭過濾器-滅菌過濾器-輸氣管網(wǎng)

　　根據(jù)制藥廠的不同規(guī)模、空氣壓縮機(jī)的不同類型和壓縮空氣質(zhì)量的不同要求，選擇上述工藝流程。在設(shè)計過程中，應(yīng)仔細(xì)研究和分析用戶的氣體指標(biāo)要求和氣體特性，然后制定合理的壓縮空氣站工藝系統(tǒng)。

　　3.2確定空壓機(jī)類型

　　常用的空氣壓縮機(jī)有活塞式、螺桿式和離心式。離心式空氣壓縮機(jī)單臺容量大，調(diào)整范圍70～100%在 喘振容易發(fā)生在小氣量時，因此該型號不適合制藥廠。雖然活塞式空氣壓縮機(jī)價格較低，但機(jī)組結(jié)構(gòu)尺寸大，混凝土基礎(chǔ)堅(jiān)固，易損件多，維護(hù)工作量大，噪聲振動大，自動化水平低，近年來制藥廠較少使用。螺桿式空氣壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸小，基礎(chǔ)輕，無脈沖氣流，振動噪聲低，維護(hù)量小，自動控制水平高，所以我們在制造 螺桿式空壓機(jī)主要用于制藥廠的設(shè)計。

　　3．3.干燥裝置的選擇

　　制藥廠對壓縮空氣水的要求不同，如小型自動化水平較低的中藥廠，壓縮空氣壓力露點(diǎn)5～10℃。對于自動化水平較高、氣動控制儀器和裝置較多的大中型制藥廠，要求壓縮空氣的壓力露點(diǎn)達(dá)到-20～-40℃。

　　壓縮空氣的干燥方法一般可分為冷凍式和吸附式。當(dāng)壓縮空氣的壓力露點(diǎn)大于或等于3℃時，采用吸附干燥機(jī)或冷凍+吸附組合干燥裝置。

　　此外，應(yīng)注意的是，在選擇干燥裝置時，不僅要根據(jù)銘牌數(shù)據(jù)選擇設(shè)備，還要考慮壓縮空氣溫度、壓力和環(huán)境溫度對干燥器輸出的影響。

　　3．4過濾器的選擇

　　凈化系統(tǒng)中常用過濾器的分類、工作原理、結(jié)構(gòu)及作用見表2。

　　表2  壓縮空氣過濾器的分類、原理、結(jié)構(gòu)和功能

　　過濾器的選擇應(yīng)根據(jù)其不同的功能、性能和精度進(jìn)行組合，并根據(jù)壓縮空氣的溫度和壓力進(jìn)行修正。

　　3.5空壓站系統(tǒng)及站房設(shè)計

　　在空壓站的工藝系統(tǒng)設(shè)計和站房布置中，應(yīng)考慮以下問題：

　　A、 使用冷凍干燥機(jī)時，前過濾器應(yīng)布置在干燥機(jī)上游，避免壓縮空氣中大量固體粉塵、油污、油蒸氣等雜質(zhì)直接進(jìn)入干燥機(jī)，惡化干燥機(jī)的工作狀態(tài)。

　　B、 使用吸附式干燥機(jī)時，上游應(yīng)設(shè)置除油過濾器，過濾壓縮空氣中的油污，防止干燥劑“中毒”失效。下游應(yīng)設(shè)置后過濾器，以消除干燥劑粉塵等污染。

　　C、 使用冷凍干燥機(jī)時，還應(yīng)注意空氣壓縮機(jī)的排氣溫度。如果空氣壓縮機(jī)的排氣溫度超過冷干燥機(jī)允許的進(jìn)氣溫度，則應(yīng)選擇高溫冷干燥機(jī)。

　　D、  站房通風(fēng)設(shè)計

　　在制藥廠空氣壓縮站的設(shè)計中，我們通常使用風(fēng)冷螺桿壓縮機(jī)進(jìn)行室內(nèi)吸氣，此時車站的通風(fēng)措施非常重要。由于通風(fēng)不足，空氣壓縮機(jī)的流量會下降，無法達(dá)到額定的輸出。室溫過高會使空氣壓縮機(jī)難以啟動，但也會導(dǎo)致空氣壓縮機(jī)罩內(nèi)的熱積累，導(dǎo)致電機(jī)過熱甚至燒壞，從而導(dǎo)致火災(zāi)風(fēng)險。

　　對于空氣壓縮站的通風(fēng)，我們設(shè)計的常用方法是在空氣壓縮機(jī)房外墻下方設(shè)置進(jìn)氣口（百葉窗），百葉窗的數(shù)量和面積根據(jù)車站的容量確定。百葉窗與室外地面的距離一般大于或等于300mm， 為防止濺雨，百葉窗應(yīng)盡可能朝向陰涼面，避免與排氣口設(shè)置在同一側(cè)，防止冷熱空氣短路。將排氣管安排在風(fēng)冷式空氣壓縮機(jī)的冷卻風(fēng)排氣出口處，將冷卻風(fēng)引至室外。同時，在空氣壓縮機(jī)房外墻設(shè)置機(jī)械排氣扇進(jìn)行全室通風(fēng)。通過上述措施，有效降低了空氣壓縮機(jī)之間的溫度，從而保證了空氣壓縮機(jī)及其輔助設(shè)備的正常運(yùn)行。

　　4、  車間及廠區(qū)壓縮空氣管網(wǎng)設(shè)計

　　制藥廠車間壓縮空氣管道一般采用架空敷設(shè)，主要干管和支管敷設(shè)在技術(shù)夾層內(nèi)，無菌清潔區(qū)域的明管、立管和閥門應(yīng)盡可能減少。工廠管道可采用架空或直埋敷設(shè)，直埋敷設(shè)應(yīng)根據(jù)土壤腐蝕采取防腐措施。

　　管道及其閥門附件采用不銹鋼，最好采用00cr17Ni14mo2(316L)不銹鋼，必要時可進(jìn)行內(nèi)外拋光。

　　使用不銹鋼管時，不銹鋼管不得直接接觸碳鋼管架，以免因電位差而腐蝕核心。因此，管架應(yīng)涂上良好的絕緣漆，或在管道和管架之間墊上其他絕緣材料，如石棉板、橡膠板、塑料板等。