CN203177403U

CN203177403U - 药品生产企业空气净化车间生产环境功能参数控制装置

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Publication number: CN203177403U
Application number: CN 201320067974
Authority: CN
Inventors: 刘新力; 杨崧; 李淑玉; 刘树春
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-02-05
Filing date: 2013-02-05
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2023-02-05

Abstract

一种药品生产企业空气净化车间生产环境功能参数控制装置，包括组合式空气处理机组、节能控制器、风量数据采集控制器、风机变频器、回风管路温度传感器、回风管路湿度传感器、初效过滤器压差传感器、冷水电动调节阀、热水电动调节阀、加湿电动调节阀、中效过滤器压差传感器、以及至少一组房间压差控制单元一和至少一组房间压差控制单元二。本节能控制装置系统GMP-EMS可以节省空调系统能耗，由图形化的人机交互操作系统通过内置的基础程序及外部逻辑程序对净化空调系统的总送风量、系统温度、系统湿度、房间压差进行监视与控制，实现设备的安全运行并达到最佳状态，保持良好的环境控制精度，降低设备管理及维护成本，最大限度的延长设备的使用寿命。

Description

药品生产企业空气净化车间生产环境功能参数控制装置

技术领域

本实用新型属空调净化领域。依据2010版《药品生产质量管理规范》（GMP），为药品生产企业空气净化车间（以下简称为“GMP空气净化车间）生产环境提供更可靠/更准确/更稳定/更节能的功能参数控制装置（该装置或系统可简称为GMP-EMS）。

背景技术

随着2010版《药品生产质量管理规范》GMP的实施，对药品生产环境的空气温度、湿度、风量、房间压差的控制和监测等参数有了更严格具体的要求。药品生产环境控制系统的设计与实施成功与否，很大程度上决定着净化车层生产环境系统的节能稳定性，房间压差的实时调节合理性与稳定性。

现有GMP空气净化车间生产环境空调控制系统集中度/准确度不高，对风机、冷源、热源、湿源的控制流于形式，虽然对单一参数控制比较严格，但是对耗能控制效果却不理想。而且，在对房间压差控制上缺乏统一的合理性、稳定性及高准确性控制方案。

发明内容

本实用新型目的是克服现有技术存在上述不足，提供一种药品生产企业空气净化车间生产环境功能参数控制装置（系统）GMP-EMS。

本实用新型提供的药品生产企业空气净化车间生产环境功能参数控制装置（系统）GMP-EMS，包括组合式空气处理机组、节能控制器（含控制软件）、风量数据采集控制器、风机变频器、回风管路温度传感器、回风管路湿度传感器、初效过滤器压差传感器、冷水电动调节阀、热水电动调节阀、加湿电动调节阀、中效过滤器压差传感器、以及至少一组房间压差控制单元一和至少一组房间压差控制单元二；所述的回风管路温度传感器和回风管路湿度传感器分别安装在组合式空气处理机组的回风管路上，风量数据采集控制器安装在送风管路上，送风管路分别经高效过滤器将净化空气送入房间，高效过滤器两端各安装有一个压差传感器，房间回风压差控制单元一和房间压差控制单元二作为控制房间压差的装置；初效过滤器压差传感器安装在组合式空气处理机组中的初效过滤器两端，中效过滤器压差传感器安装在组合式空气处理机组中的中效过滤器两端，冷水电动调节阀安装在与组合式空气处理机组表冷器的回水接口连接的管道上，热水电动调节阀安装在与组合式空气处理机组加热器的回水接口连接的管道上，加湿电动调节阀安装在与组合式空气处理机组加湿器连接的管道上；所述的房间压差控制单元一包括安装在空气净化车间内的房间压差传感器以及安装在回风管路上的回风电动风阀执行器；所述的房间压差控制单元二包括安装在空气净化房间回风管路上的变风量阀VAV；所述的房间温度传感器和房间湿度传感器安装在房间内。

其中，风机变频器通过线路与组合式空气处理机组中的风机连接，同时，风机变频器、回风管路温度传感器、回风管路湿度传感器、冷水电动调节阀、热水电动调节阀、加湿电动调节阀、风量数据采集控制器、房间温度传感器、房间湿度传感器和各压差传感器、房间压差控制单元、变风量阀VAV分别通过线路与节能控制器连接。

所述的风量数据采集控制器为一种高准确度风量数据采集控制器，包括筒形控制器壳体、压差变送器、风阀执行器、风量调节阀和测压装置；所述测压装置安装于筒形控制器壳体进风口一侧，测压装置由迎风面和背风面两个空心测压管组成，测压管上均匀布置测压孔，测压管长度同风阀长度。两个测压管分别测迎风面的全压平均值和背风面的静压平均值，动压平均值等于全压平均值减静压平均值。（根据风阀高度不同增加测压管的数量，以保证测压准确度。）多个全压测压管和静压测压管分别并联连接后通过软管接入压差变送器标注全压与静压的两个接口。风量调节阀通过风阀执行器安装于筒形控制器壳体出风口一侧，压差变送器和风阀执行器分别通过信号线分别连接节能控制器。风量数据采集控制器中所述的调节阀为安装在筒形控制器壳体出风口一侧用于调节出风量大小的阀板。

所述的药品生产企业空气净化车间生产环境功能参数控制装置（系统）GMP-EMS还包括臭氧发生器，所述的臭氧发生器与送风管路连通，臭氧发生器同时通过信号线连接节能控制器。

本实用新型的优点和积极效果：

本节能控制装置系统GMP-EMS可以节省空调系统能耗，由图形化的人机交互操作系统通过内置的基础程序及外部逻辑程序对净化空调系统的总送风量、系统温度、系统湿度、房间压差进行监视与控制，实现设备的安全运行并达到最佳状态，保持良好的环境控制精度，降低设备管理及维护成本，最大限度的延长设备的使用寿命。

本实用新型与一般净化车间控制装置的主要区别有四点：

1、在对净化空调系统总风量的控制上，由于使用了高准确度风量数据采集控制器（装置），可以实现对总风量的实时高准确度监测控制。

2、高准确度风量数据采集控制器与组合式空气处理机组形成整体，解决了目前所使用的软硬件形式/安装等因素造成的偏差大的风险。

3、在对房间压差控制上，根据不同使用要求，选取适合的压差控制流向，通过房间回风压差控制单元一或房间回风压差控制单元二实时的精确调整各个房间的压差流向，满足GMP对压差的控制要求。

4、根据使用需要，集中控制臭氧发生器的启停及使用时间。

附图说明

图1是空气净化车间生产环境功能参数节能控制系统原理图。

图中，1.组合式空气调节处理机组，2.节能控制器（含控制软件），3.臭氧发生器，4.回风管路温度传感器，5.回风管路湿度传感器，6.初效过滤器压差传感器，7.冷水电动调节阀，8.热水电动调节阀，9.加湿电动调节阀，10、压差传感器，11.高准确度风量数据采集控制器，12.风机变频器，13.高效过滤器压差传感器，14.房间压差传感器，15.房间温度传感器，16.房间湿度传感器，17.回风电动风阀执行器，18.变风量阀VAV，19.初效过滤器，20.中效过滤器，21.高效过滤器。

图2是高准确度风量数据采集控制器结构示意图。

图中，11-1．筒形控制器壳体，11-2．压差变送器，2.节能控制器，11-4．风阀执行器，11-5．风量调节阀，11-6．测压装置。

图3是典型人净区域压差控制流向示意图。

图4是典型物流走向压差控制流向示意图。

图5是典型净化走廊正负压差控制流向示意图。

图6是典型净化走廊正压差控制流向示意图。

图7是典型净化走廊负压差控制流向示意图

图8是典型无菌区压差控制流向示意图。

图5至图8中X代表符合GMP要求的房间压差任意正数值。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，药品生产企业空气净化车间生产环境功能参数控制装置（系统）GMP-EMS，包括组合式空气处理机组1、节能控制器（含控制软件）2、风量数据采集控制器11、风机变频器12、回风管路温度传感器4、回风管路湿度传感器5、初效过滤器压差传感器6、冷水电动调节阀7、热水电动调节阀8、加湿电动调节阀9、中效过滤器压差传感器10、以及至少一组房间压差控制单元一和至少一组房间压差控制单元二；所述的回风管路温度传感器和回风管路湿度传感器分别安装在组合式空气处理机组的回风管路上，风量数据采集控制器安装在送风管路上，送风管路分别经高效过滤器将净化空气送入房间，高效过滤器两端各安装有一个压差传感器，房间回风压差控制单元一和房间压差控制单元二作为控制房间压差的装置；初效过滤器压差传感器安装在组合式空气处理机组中的初效过滤器两端，中效过滤器压差传感器安装在组合式空气处理机组中的中效过滤器两端，冷水电动调节阀安装在与组合式空气处理机组表冷器的回水接口连接的管道上，热水电动调节阀安装在与组合式空气处理机组加热器的回水接口连接的管道上，加湿电动调节阀安装在与组合式空气处理机组加湿器连接的管道上；所述的房间压差控制单元一包括安装在空气净化车间内的房间压差传感器以及安装在回风管路上的回风电动风阀执行器；所述的房间压差控制单元二包括安装在空气净化房间回风管路上的变风量阀VAV；所述的房间温度传感器和房间湿度传感器安装在房间内。

所述的风量数据采集控制器为一种高准确度风量数据采集控制器（如图2所示），包括筒形控制器壳体11-1、压差变送器11-2、风阀执行器11-4、风量调节阀11-5和测压装置11-6；所述测压装置安装于筒形控制器壳体进风口一侧，测压装置由迎风面和背风面两个空心测压管组成，测压管上均匀布置测压孔，测压管长度同风阀长度。两个测压管分别测迎风面的全压平均值和背风面的静压平均值，动压平均值等于全压平均值减静压平均值。（根据风阀高度不同增加测压管的数量，以保证测压准确度。）多个全压测压管和静压测压管分别并联连接后通过软管接入压差变送器标注全压与静压的两个接口。风量调节阀通过风阀执行器安装于筒形控制器壳体出风口一侧，压差变送器和风阀执行器分别通过信号线分别连接节能控制器。风量数据采集控制器中所述的调节阀为安装在筒形控制器壳体出风口一侧用于调节出风量大小的阀板。

所述的调节阀为安装在筒形控制器壳体出风口一侧用于调节出风量大小的阀板。

所述的药品生产企业空气净化车间生产环境功能参数控制装置（系统）GMP-EMS还包括臭氧发生器3，所述的臭氧发生器与送风管路连通，臭氧发生器同时通过信号线连接节能控制器。

其中，

组合式空气调节处理机组为标准产品，空气由回风口进入（图中为回风和新风混合后进入的模式，也有回风和新风分别进入的模式），经过图中功能段（包含初效过滤段，表冷段，加热段，加湿段，中效过滤段），最后由出风口送出经送风管道送至房间，房间回风经回风管道回至组合式空气调节处理机组回风口，形成循环。可以使用任何厂家的符合GMP要求的产品。

节能控制器为标准产品，可以使用如西门子公司RMU系列的产品，也可以使用西门子公司其它系列具有同类功能的或其它品牌具有同类功能的产品。

臭氧发生器为标准产品，可以使用任何厂家的符合GMP要求的产品。

温度传感器为标准产品，可以使用如西门子公司QAM系列的产品，也可以使用西门子公司其它系列具有同类功能的或其它品牌具有同类功能的产品。

湿度传感器为标准产品，可以使用如西门子公司QFM系列的产品，也可以使用西门子公司其它系列具有同类功能的或其它品牌具有同类功能的产品。

初效过滤器压差传感器为标准产品，可以使用如西门子公司QBM81-5系列的产品，也可以使用西门子公司其它系列具有同类功能的或其它品牌具有同类功能的产品。

冷水电动调节阀为标准产品，可以使用如西门子公司VVF系列的产品，也可以使用西门子公司其它系列具有同类功能的或其它品牌具有同类功能的产品。

热水电动调节阀为标准产品，可以使用如西门子公司VKF系列的产品，也可以使用西门子公司其它系列具有同类功能的或其它品牌具有同类功能的产品。

加湿电动调节阀为标准产品，可以使用如西门子公司VVF系列的产品，也可以使用西门子公司其它系列具有同类功能的或其它品牌具有同类功能的产品。

中效过滤器压差传感器为标准产品，可以使用如西门子公司QBM81-5系列的产品，也可以使用西门子公司其它系列具有同类功能的或其它品牌具有同类功能的产品。

风机变频器为标准产品，可以使用如西门子公司MICROMASTER430系列的产品，也可以使用西门子公司其它系列具有同类功能的或其它品牌具有同类功能的产品。

高效过滤器压差传感器为标准产品，可以使用如西门子公司QBM81-5系列的产品，也可以使用西门子公司其它系列具有同类功能的或其它品牌具有同类功能的产品。

房间压差传感器为标准产品，可以使用如西门子公司QBM75-1U系列的产品，也可以使用西门子公司其它系列具有同类功能的或其它品牌具有同类功能的产品。

房间温度传感器为标准产品，可以使用如西门子公司QAA系列的产品，也可以使用西门子公司其它系列具有同类功能的或其它品牌具有同类功能的产品。

房间湿度传感器为标准产品，可以使用如西门子公司QFA系列的产品，也可以使用西门子公司其它系列具有同类功能的或其它品牌具有同类功能的产品。

回风电动风阀执行器为标准产品，可以使用如西门子公司GLB系列的产品，也可以使用西门子公司其它系列具有同类功能的或其它品牌具有同类功能的产品。

变风量阀VAV为标准产品，可以使用如妥思公司TVJ系列的产品，也可以使用妥思公司其它系列具有同类功能的或其它品牌具有同类功能的产品。

本实用新型系统GMP-EMS的工作过程：

1、回风管路设置风管温度传感器4和湿度传感器5，用于测量该点位的风管温湿度并传送给节能控制器2，节能控制器2发出指令调节冷水电动调节阀7，热水电动调节阀8，加湿电动调节阀9的开度以满足GMP空气净化车间的温湿度要求。

2、送风管路设置高准确度风量数据采集控制器11，测量该点位的风量值并传送给节能控制器2；通过与设定值的比较节能控制器2发出指令调节风机变频器12的频率，以满足GMP空气净化车间系统所需总风量。由于空调风系统的阻力随着各级空气过滤装置阻力的增加而增大，本系统中的风机变频器可根据风量时时高准确的调整风机频率，使系统始终处于最佳工作，使得药品生产更安全/更节能。

3、空调系统的初效过滤器19设置压差传感器6，当测量到初效过滤器两端的压差大于等于期望值时，发出报警，提示清洗/更换初效过滤器，使空调风机能够低频节能运行。

4、空调系统的中效过滤器20设置压差传感器10，当测量到中效过滤器两端的压差大于等于期望值时，发出报警提示清洗/更换中效过滤器，使空调风机能够低频节能运行。

5、臭氧发生器3制备的臭氧通过管路接到送风管道对系统进行消毒。臭氧发生器3与组合式空气空调机组1连锁，使之在平时生产时处于关闭状态，在消毒时根据设定的流程进行开启与关闭。

6、根据设在房间（与走廊或相邻房间）的房间压差传感器14所测的相对压差实际值与设定值的偏差，逆向调节回风电动风阀执行器17，达到房间设定的压差。

7、高效过滤器21的压差传感器13，房间压差传感器14，房间温度传感器15，房间湿度传感器16，回风电动风阀执行器17组成的房间压差控制单元一根据空气净化系统需要，数量可任意增加/扩展。控制方式简称为PCD阀控制。

8、变风量阀VAV18是将压差传感器、控制器、电动风阀集成于一体的装置。变风量阀VAV控制的原理与PCD阀控制相同，都是根据设在房间内的压差传感器所测的相对压差实际值与设定值的偏差，逆向调节回风电动风阀执行器，达到房间设定的压差。

9、设置房间温度传感器15和湿度传感器16，实时测定房间的温湿度，提供节能控制器2显示到上位机上。

10、设置房间送风高效过滤器压差传感器13，测量高效过滤器两端的压差大于等于期望值时，发出报警提示清洗/更换初效过滤器，使空调风机能够低频节能运行。

图1中节能控制器及控制软件2，房间压差传感器14，回风电动风阀执行器17组成的房间压差控制单元一，与变风量阀VAV18组成的房间压差控制单元二的数量均可以任意增加，并且有很多种组合形式。在2010版GMP中，空气净化车间生产环境经常用到的压差控制流向有六种（此六种可以彼此组合，本实用新型保护的保护范围不局限于此六种，而是全部GMP生产车间压差控制方式），分别是图3：典型人净区域压差控制流向，图4：典型物流走向压差控制流向，图5：典型净化走廊正负压差控制流向，图6：典型净化走廊正压差控制流向，图7：典型净化走廊负压差控制流向，图8：典型无菌区压差控制流向。以上六种压差控制方式均可以使用房间压差控制单元一和压差控制单元二实现。实现途径不同，但是结果相同。

Claims

1.一种药品生产企业空气净化车间生产环境功能参数控制装置，其特征在于该系统包括组合式空气处理机组、节能控制器、风量数据采集控制器、风机变频器、回风管路温度传感器、回风管路湿度传感器、初效过滤器压差传感器、冷水电动调节阀、热水电动调节阀、加湿电动调节阀、中效过滤器压差传感器、以及至少一组房间回风压差控制单元一和至少一组房间压差控制单元二；所述的回风管路温度传感器和回风管路湿度传感器分别安装在组合式空气处理机组的回风管路上，风量数据采集控制器安装在送风管路上，送风管路分别经高效过滤器将净化空气送入房间，高效过滤器两端各安装有一个压差传感器，房间回风压差控制单元一和房间压差控制单元二作为控制房间压差的装置；初效过滤器压差传感器安装在组合式空气处理机组中的初效过滤器两端，中效过滤器压差传感器安装在组合式空气处理机组中的中效过滤器两端，冷水电动调节阀安装在与组合式空气处理机组表冷器的回水接口连接的管道上，热水电动调节阀安装在与组合式空气处理机组加热器的回水接口连接的管道上，加湿电动调节阀安装在与组合式空气处理机组加湿器连接的管道上；所述的房间回风压差控制单元一包括安装在空气净化车间内的房间压差传感器以及安装在回风管路上的回风电动风阀执行器；所述的房间压差控制单元二包括安装在空气净化房间回风管路上的变风量阀VAV；所述的房间温度传感器和房间湿度传感器安装在房间内；

2.根据权利要求1所述的药品生产企业空气净化车间生产环境功能参数控制装置，其特征在于所述的风量数据采集控制器为一种高准确度风量数据采集控制器，包括筒形控制器壳体、压差变送器、风阀执行器、风量调节阀和测压装置；所述测压装置安装于筒形控制器壳体进风口一侧，测压装置由迎风面和背风面两个空心测压管组成，测压管上均匀布置测压孔，测压管长度同风阀长度；两个测压管分别测迎风面的全压平均值和背风面的静压平均值，动压平均值等于全压平均值减静压平均值；多个全压测压管和静压测压管分别并联连接后通过软管接入压差变送器标注全压与静压的两个接口；风量调节阀通过风阀执行器安装于筒形控制器壳体出风口一侧，压差变送器和风阀执行器分别通过信号线分别连接节能控制器。

3.根据权利要求2所述的药品生产企业空气净化车间生产环境功能参数控制装置，其特征在于所述的调节阀为安装在筒形控制器壳体出风口一侧用于调节出风量大小的阀板。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的药品生产企业空气净化车间生产环境功能参数控制装置，其特征在于该系统还包括臭氧发生器，所述的臭氧发生器与送风管路连通，臭氧发生器同时通过信号线连接节能控制器。