某固体制剂车间干燥室改造设计案例

杨依珍

（嘉科工程咨询（上海）有限公司，上海2001 22）

0 引言

该项目为中美合资某固体制剂车间闭口锅改造的一部分，目的是改造两个独立的干燥室，为装车的小丸提供一个合适的温度和通风环境，达到小丸干燥的目的。

1 制定本方案的构思

需要常年供热，维持约40℃的干燥间，利用高温排风和送风之间的全热回收装置，可以将排风的热量回收大约50%左右，该措施在冬季可以很好的起到预热新风的作用，从而降低加热新风的热负荷。另外，在干燥间，由于工艺设备对换气次数的需求较大，需要大约25次/h以上的换气次数来满足干燥工况的要求，在这种情况下，区分空调送风和净化送风也可起到节能效果，净化风量只进行过滤（例如FFU）处理再循环，这将在一定程度上节省输送动力，减少系统和空调器的漏风量。

基于以上的设计构思，在满足功能要求的前提下，充分考虑节能效果和尽量减少改造的工作量，对整个改造项目的方案进行详尽描述。

图1 原建筑平面

图2 原空调流程图

3 拟用作干燥室的房间现状

拟将现有厂房二层闭口锅生产区域内的RN-2085和RN-2086两个房间改造为干燥间。

RN 2085和RN 2086两个房间的空调系统目前属于K 22 A系统。高效过滤器是在空调箱内的，房间的送风末端不带过滤器。RN 2085房间送风量1434 CMH，排风量2000 CMH。排风汇入E F 8001系统。RN 2086房间送风量1566 CMH，回风量1880 CMH。两个房间均为CAV送风，VAV回风或排风。VAV受房间微压差信号控制。送风无再热盘管，房间温度仅依靠AHU的控制系统。房间目前为普通丙类房间。

建筑平面如图1所示，空调流程如图2所示。

4 建筑改造方案

建筑方面，主要的措施是：

图3 改造后建筑剖面示意图

（1）现有吊顶不变，但是改造其送排风口的布置。

（2）在2.3 m高处再设一层吊顶，与原有吊顶形成夹层。

（3）设两面回风墙（开口面积可调），回风墙与新增吊顶和原有墙壁形成回风夹道。

图4 改造后建筑剖面图1

改造之后的形象如图3所示，改造之后的建筑平面和剖面图如图4、图5所示（以RN-2085为例）：

图5 改造后建筑剖面图2

5 空调系统改造

图6 改造后空调流程图

送风仍由现有的K 22 A空调机供应。RN 2085房间的排风仍由E F 8001负担。RN 2086房间的回风修改为排风，此部分排风并入E F 8001系统；房间的压差仍然有原有的房间压差传感器和VAV装置控制。另外，在两个房间的送风风管上，均加装一个热水再热盘管，以控制房间温度。两个干燥室均加装FFU，以实现室内循环风量的增大（根据E H S要求，选用防爆型FFU）。

修改之后的流程如图6所示。

房间立面以及气流组织示意如图7所示。

6 自动控制系统改造

此次改造的两个干燥室，均需要增加PLC控制系统。房间的当前压力，由现有的CAV、VAV系统来控制，本次的PLC不参与。上游新风的温度、相对湿度、露点温度，由K 22 A空调系统控制，本次的PLC不参与。拟在两个干燥室室各设一个PLC控制器，此PLC控制：

（1）FFU的转速（FFU应选用无级变速形式）；

（2）根据房间当前温度控制热水回水阀门的开度；

图7 改造后房间气流组织

（3）在热水盘管出口处设漏水检知器，如盘管漏水，则在房间外声光报警；

（4）根据当前设定值判定房间温湿度是否超过上下限，如果超过，报警；

（5）在房间内设置一个可燃气体浓度探测器，如果当前房间的可燃气体浓度达到10%LEL，则关在房间外声光报警；

（6）检测所有FFU的过滤器前后压差，并在房间外的显示器上显示所有过滤器的当前压差。

7 通风系统改造

7.1 生产类别的定义

根据业主提供的数据，每个干燥室一次干燥的物料总重量840 kg，干燥时间12 h。每批物料（840 kg）中含有乙醇1.025 kg（相当于1.3 L乙醇）。但是房间内的物料实际上是固体，并不存在液态乙醇，此物料属于可燃固体。按照GB 5001 6-2006，第3.1.1条，本房间为丙类房间。

7.2 房间防爆等级判定

按照工艺定义，这1.025 kg乙醇将在12～36 h内挥发，并由房间排风系统排出。取最快的挥发速度（12 h），可知，乙醇的平均挥发速度为0.0854 kg/h相当于蒸气体积速度为：（0.0854 kg/h）/（1.59×1.197 kg/m3）=0.045 m3/h，房间的排风量为1880 m3/h。

可计算得知，房间内空气中的平均乙醇蒸气浓度为：0.045/1880=0.0024%；实际上，一个房间内，最大可能有3批物料同时被干燥，则以上乙醇蒸气浓度应乘以3倍。故，房间内的平均乙醇蒸气浓度最大可能性为0.0072%。考虑乙醇挥发的不均匀性，加以不均匀性系数1.5，得出的结果为0.0108%。乙醇的爆炸下限为3%，10%LEL=0.33%；本次项目的房间乙醇蒸气浓度（0.0108%），远小于爆炸下限的10%（0.33%）；按照《建筑设计防火规范GB 5005 8-92》第2.2.2条第二项规定，该房间属于非防爆区域。

7.3 通风系统

由于房间的平时排风量已经达到15次/h，且处于丙类非防爆区，风机无需防爆，故不增加事故排风系统。

8 结语

改造项目往往比新建项目有更多的限制条件和局限性。在现有状况下如何巧妙利用已有系统，制定最优方案，使得可以在最少投资最短时间内完成改造，尽量减少对现有生产功能的影响，成为这一类改造项目的重点考虑方向。优秀的改造项目方案完全可以满足业主诉求，完成生产要求，当然这些都是建立在设计师和业主不断沟通交流基础上对方案的持续优化的结果。所以改造项目往往比新建项目需要设计师付出更多的精力在现场考察，和业主沟通，了解现状，只有这样才能制定出最适合的方案。

[1]国家药品监督管理局.药品生产质量管理规范[S].2010.

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[4]王海桥，李锐.空气洁净技术应用[M].北京：机械工业出版社，2006.

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