【压缩机网】1、 引言
设计是一项重要的工作，包括制药工艺、设备、土木工程、空调、给排水、动力等，是各种专业合作的整体工作。与机械厂设计相比，制药厂设计有许多特点。本文仅简要介绍了制药厂压缩空气系统的设计问题，并结合近年来的一些设计实践。
2、 制药厂压缩空气的用途和质量要求
2.1压缩空气的主要用途
在制药厂，压缩空气主要用于液体制剂中的灌装机、固体制剂中的造粒机、灌浆机、填料机、包装机、印刷机、提取罐、气体输送、物料输送、干燥、吹扫、气动仪表、自动控制气体等。在上述压缩空气的使用中，压缩空气在许多情况下与药物直接接触，因此在制药厂的设计中对压缩空气的质量有严格的要求。
2.2压缩空气质量控制的必要性
制药厂压缩空气的质量主要是控制其含水量、含油量、粉尘颗粒和生物颗粒的含量，但也要求压缩空气无气味。
含油的压缩空气直接接触药物会污染药物。含液滴的压缩空气会腐蚀管道阀门和设备，水滴锈也会污染药物，影响药物质量。
空气中含有大量的粉尘颗粒和微生物颗粒。对于制药行业来说，颗粒，特别是粉尘颗粒，会直接影响药品质量，危及人们的生命安全。微生物（生物粒子）对人体的危害更大。微生物主要是指细菌和真菌。污染药物后，不仅会使药物本身被细菌污染和恶化。一旦误用，无论是从肠道还是非肠道进入人体，都会直接影响人体健康，后果更加严重。因此，制药厂使用的压缩空气必须以颗粒和微生物为主要控制对象，这是制药厂与其他只控制颗粒的工厂（如电子、机械工厂等）的主要区别之一。
2.3压缩空气质量控制指标
a、GB/T13277-91《一般压缩空气质量等级》(ISO8573/1)可以查出仪表、自动控制等气体的质量标准。本标准根据固体粒子尺寸和含量、水蒸气含量和含油量四个控制指标划分质量等级，见表1。
表1 压缩空气中的颗粒、油和水质等级
对于仪表和自动控制压缩空气的质量等级要求，推荐4个指标为2.3.3级，具体指标为：最大颗粒尺寸1μm颗粒含量为1mg/m3，水含量(压力露点)为-20℃，油含量为1mg/m3。
b、药用压缩空气质量指标
目前，药用压缩空气还没有相关的质量标准。ISO8573/1GB/T1327-97的国际标准明确表示，医用压缩空气不包括在本标准中。大多数数数据和文献只有定性的一般要求，缺乏具体的控制指标。
根据近年来的实践，我们在工程设计中确定了制药厂的压缩空气质量指标：
目前，医药工业生物洁净室的最高等级为0.5μm、压缩空气的清洁等级应小于0.5μm、100级。GB/T13277-97中的1级通常用于我们的设计，即粒度为0.1。μm，0.1颗粒含量mg/m3。
压缩空气中的水蒸气含量通常由压力露点或常压露点表示。为防止系统中的凝结水，露点温度一般采用干燥的压缩空气管道和气体设备，最低温度可能增加-5～-10℃。因此，天津的压力露点值可取5～-20℃。
油的含量主要是控制压缩空气中的油滴、悬浮油雾和油蒸气。在我们的设计中，我们参考了国家标准中食品饮料加工对压缩空气质量的要求，即最大含油量为0.01mg/m3。
对于生物粒子，根据固体粒子指标确定0.5μm、100级时，与100级生物洁净室微生物的控制指标相比，可以达到小于或等于1CFU/m3(培养方法和菌落数)的水平。此时，检测到活菌的可能性很小。
3、 制药厂压缩空气站设计设计
3.1压缩空气站工艺流程的确定
确定制药厂压缩空气站的工艺流程
制药厂压缩空气站的工艺流程如下：吸气过滤器-空气压缩机-后冷却器-储气罐-前过滤器-精密过滤器-干燥装置-后过滤器-除臭过滤器-灭菌过滤器-输气管网
根据制药厂的不同规模、空气压缩机的不同类型和压缩空气质量的不同要求，选择上述工艺流程。在设计过程中，应仔细研究和分析用户的气体指标要求和气体特性，然后制定合理的压缩空气站工艺系统。
3.2确定空压机类型
常用的空气压缩机有活塞式、螺杆式和离心式。离心式空气压缩机单台容量大，调整范围70～100%在 喘振容易发生在小气量时，因此该型号不适合制药厂。虽然活塞式空气压缩机价格较低，但机组结构尺寸大，混凝土基础坚固，易损件多，维护工作量大，噪声振动大，自动化水平低，近年来制药厂较少使用。螺杆式空气压缩机结构尺寸小，基础轻，无脉冲气流，振动噪声低，维护量小，自动控制水平高，所以我们在制造 螺杆式空压机主要用于制药厂的设计。
3．3.干燥装置的选择
制药厂对压缩空气水的要求不同，如小型自动化水平较低的中药厂，压缩空气压力露点5～10℃。对于自动化水平较高、气动控制仪器和装置较多的大中型制药厂，要求压缩空气的压力露点达到-20～-40℃。
压缩空气的干燥方法一般可分为冷冻式和吸附式。当压缩空气的压力露点大于或等于3℃时，采用吸附干燥机或冷冻+吸附组合干燥装置。
此外，应注意的是，在选择干燥装置时，不仅要根据铭牌数据选择设备，还要考虑压缩空气温度、压力和环境温度对干燥器输出的影响。
3．4过滤器的选择
净化系统中常用过滤器的分类、工作原理、结构及作用见表2。
表2 压缩空气过滤器的分类、原理、结构和功能
过滤器的选择应根据其不同的功能、性能和精度进行组合，并根据压缩空气的温度和压力进行修正。
3.5空压站系统及站房设计
在空压站的工艺系统设计和站房布置中，应考虑以下问题：
A、 使用冷冻干燥机时，前过滤器应布置在干燥机上游，避免压缩空气中大量固体粉尘、油污、油蒸气等杂质直接进入干燥机，恶化干燥机的工作状态。
B、 使用吸附式干燥机时，上游应设置除油过滤器，过滤压缩空气中的油污，防止干燥剂“中毒”失效。下游应设置后过滤器，以消除干燥剂粉尘等污染。
C、 使用冷冻干燥机时，还应注意空气压缩机的排气温度。如果空气压缩机的排气温度超过冷干燥机允许的进气温度，则应选择高温冷干燥机。
D、 站房通风设计
在制药厂空气压缩站的设计中，我们通常使用风冷螺杆压缩机进行室内吸气，此时车站的通风措施非常重要。由于通风不足，空气压缩机的流量会下降，无法达到额定的输出。室温过高会使空气压缩机难以启动，但也会导致空气压缩机罩内的热积累，导致电机过热甚至烧坏，从而导致火灾风险。
对于空气压缩站的通风，我们设计的常用方法是在空气压缩机房外墙下方设置进气口（百叶窗），百叶窗的数量和面积根据车站的容量确定。百叶窗与室外地面的距离一般大于或等于300mm， 为防止溅雨，百叶窗应尽可能朝向阴凉面，避免与排气口设置在同一侧，防止冷热空气短路。将排气管安排在风冷式空气压缩机的冷却风排气出口处，将冷却风引至室外。同时，在空气压缩机房外墙设置机械排气扇进行全室通风。通过上述措施，有效降低了空气压缩机之间的温度，从而保证了空气压缩机及其辅助设备的正常运行。
4、 车间及厂区压缩空气管网设计
制药厂车间压缩空气管道一般采用架空敷设，主要干管和支管敷设在技术夹层内，无菌清洁区域的明管、立管和阀门应尽可能减少。工厂管道可采用架空或直埋敷设，直埋敷设应根据土壤腐蚀采取防腐措施。
管道及其阀门附件采用不锈钢，最好采用00cr17Ni14mo2(316L)不锈钢，必要时可进行内外抛光。
使用不锈钢管时，不锈钢管不得直接接触碳钢管架，以免因电位差而腐蚀核心。因此，管架应涂上良好的绝缘漆，或在管道和管架之间垫上其他绝缘材料，如石棉板、橡胶板、塑料板等。
