CN207228212U - 用于热储存、常温循环注射用水系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种用于热储存、常温循环注射用水系统，包括储罐、水泵、供水降温换热器、用点U型弯、回水升温换热器、以及回水块阀，储罐与水泵通过出水管路连接，水泵、供水降温换热器、用点U型弯、以及回水升温换热器通过连接管路依次连接，回水升温换热器与回水块阀通过回水管路连接，回水块阀一端连接至储罐，另一端经旁路管网连接至出水管路。本实用新型克服现有注射用水系统中为了满足多个温度一致的低温使用点工况而设置多台大功率换热器，从而导致工程初期投资大，运行过程中能耗高的技术缺陷。
Description
技术领域
本实用新型属于注射用水系统领域，特别是涉及一种用于热储存、常温循环注射用水系统。
背景技术
储存单元用来储存符合药典要求的制药用水并满足系统的最大峰值用量要求。
分配系统的主要功能是将符合药典要求的制药用水输送到工艺用点，并保持其压力、流量和温度符合工艺生产或清洗等需求。分配系统采用流量、压力、温度、TOC、电导率、臭氧等在线检测仪器来进行水质的实时监测和趋势分析，并通过周期性消毒或灭菌的方式来有效控制水中微生物负荷。储存单元和分配系统合称储存与分配系统，分配系统是整个储存与分配系统的核心单元。
现有的注射用水系统大多是采用热储存、热循环设计，为了满足低温使用点的工况，通常采用Subloop或单点降温理念来进行设计。在生物制品和血液制品生产车间的注射用水系统设计中，通常会出现多个温度一致的低温使用点工况，例如，生物制品中的培养基配制、缓冲液配制、收获液纯化、超滤清洗和冻干制剂配制等用点均需要15-25℃的低温注射用水；同时，辅助功能的器具清洗间、消毒液配制、中控室也需要相同温度的低温注射用水。为了满足车间注射用水系统的需求，传统注射用水系统将用到多台大功率换热器，将用水点的注射用水瞬时从高温降低到所需温度，导致工程初期投资大，后期运行过程中，冷媒用量很大，能耗高。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种用于热储存、常温循环注射用水系统，克服现有注射用水系统中为了满足多个温度一致的低温使用点工况而设置多台大功率换热器，从而导致工程初期投资大，运行过程中能耗高的技术缺陷。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案：一种用于热储存、常温循环注射用水系统，其特征在于：包括储罐、水泵、供水降温换热器、用点U型弯、回水升温换热器、以及回水块阀，所述储罐与水泵通过出水管路连接，所述水泵、供水降温换热器、用点U型弯、以及回水升温换热器通过连接管路依次连接，所述回水升温换热器与回水块阀通过回水管路连接，回水块阀一端连接至储罐，另一端经旁路管网连接至出水管路。
本技术方案中通过设置供水降温换热器以及回水升温换热器来调节整个系统中的注射用水的温度。当处于工作模式时，水泵出口的注射用水通过供水降温换热器换热冷却至25±2℃，使其满足用点使用要求。工作模式下的回水升温换热器不工作，通过回水升温换热器后的冷却注射用水流经回水块阀，通过调节回水块阀的流量比，使大部分冷却的注射用水通过旁路管网流经出水管路，只有小部分冷却的注射用水流至储罐内；当处于非工作模式时，为了避免微生物细菌滋生的风险，供水降温换热器不工作，注射用水经回水升温换热器换热后温度上升至80±2℃，通过调节回水块阀的流量比，使大部分注射用水流至储罐内，只有小部分注射用水通过旁路管网流经出水管路，直至水泵的吸入口。这种结构设计可以节省能源，能耗低，且能有效避免微生物细菌的滋生，
进一步地，所述水泵设置有两个，两个水泵的一端通过水泵前块阀与出水管路连接，两个水泵的另一端通过水泵后块阀与连接管路连接。该水泵上还设置有变频器。
该优选技术方案中采用两个水泵装置，可以保证整个系统24小时不停机。水泵上还设置有变频器，通过调节变频器，使主泵运行频率为X％，辅泵运行频率为1-X％，其中X值可在调试时验证确认。通过可编程控制器PLC进行主泵和辅泵之间的切换。在某一泵出现损坏后，人工将其停机，同时自动关闭水泵前块阀和水泵后块阀，对应的另一台泵直接满频运行。在损坏泵维修后，人工将此维修泵启动，纯蒸汽灭菌后同时打开水泵前块阀和水泵后块阀，双泵继续按照上述主泵和辅泵设置频率运行。
进一步地，所述储罐上设置有呼吸器，所述呼吸器的连接管路中还设置有呼吸器灭菌温度变送器以及疏水阀。所述呼吸器设置有两个，两个呼吸器并联设置。
本优选方案中采用双呼吸器，一个呼吸器用于灭菌过程，未灭菌过程的另一个呼吸器正常工作。双呼吸器一备一用，保证系统24小时不停机运行，不影响用点用水。
进一步地，所述储罐还设置有差压式液位计、带报警爆破片、压力变送器、以及罐体温度变送器。
进一步地，所述用点U型弯上设置有用点阀门。
进一步地，所述回水升温换热器上设置有换热器压力表。
进一步地，所述供水降温换热器前端的连接管路中设置有供水换热器前温度变送器和供水压力表，所述供水降温换热器后端的连接管路中设置有供水换热器后温度变送器以及供水取样阀。
进一步地，所述回水升温换热器前端的连接管路中设置有回水换热器前温度变送器，所述回水升温换热器后端的回水管路中设置有电导率仪、TOC仪、回水换热器后温度变送器、回水流量计、以及回水取样阀，所述回水管路的末端设置有喷淋球。
本实用新型的有益效果：
(1)本系统只采用了回水升温换热器和供水降温换热器，可以实现生产模式下注射用水降至常温25±2℃，满足用点使用要求，非生产模式下，注射用水保持80±2℃，可以避免微生物细菌滋生的风险，该种功能设计，可以节省能源。
(2)该系统还设置双呼吸器，使一个呼吸器用于灭菌时候，另一个未灭菌的呼吸器正常工作，系统可以连续运行，不影响用点用水，双呼吸器一备一用，保证系统实现24小时不间断运行。
(3)该系统设置双泵，两台泵通过控制系统进行切换，可以避免一台泵损坏后系统停机，且水泵上设置有变频器，可以设置水泵的运行频率。
附图说明
图1为一种用于热储存、常温循环注射用水系统的结构示意图。
图中附图标记，1-储罐；2-差压式液位计；3-带报警爆破片；4-压力变送器；5-喷淋球；6-罐体温度变送器；7-呼吸器；8-呼吸器灭菌温度变送器；9-疏水阀；10-旁通温度变送器；11-水泵前块阀；12-水泵；13-变频器；14-水泵后块阀；15-供水换热器前温度变送器；16-供水压力表；17-供水降温换热器；18-供水换热器后温度变送器；19-供水取样阀；20-用点阀门；21-U型弯；22-回水换热器前温度变送器；23-回水升温换热器；24-换热器压力表；25-电导率仪；26-TOC仪；27-回水换热器后温度变送器；28-回水流量计；29-回水取样阀；30-回水块阀；31-出水管路；32-连接管路；33-回水管路；34-旁路管网。
具体实施方式
下面结合实施例，更具体地阐述本实用新型的内容。本实用新型的实施并不限于下面的实施例，对本实用新型所做的任何形式上的变通或改变都应在本实用新型的保护范围内。
实施例：
一种用于热储存、常温循环注射用水系统，包括储罐1、水泵12、用于换热降温的供水降温换热器17、用点U型弯21、用于换热升温的回水升温换热器23、以及用于调节注射用水流量比的回水块阀30。该储罐1与水泵12通过出水管路31连接，水泵12、供水降温换热器17、用点U型弯21、以及回水升温换热器23通过连接管路32依次连接，回水升温换热器23与回水块阀30通过回水管路33连接，回水块阀30一端连接至储罐1，另一端经旁路管网34连接至出水管路31。
本实施例中，储罐1上设置有两个呼吸器7，两个呼吸器7并联设置，并通过连接管路与储罐1连接。呼吸器7的连接管路中还设置有呼吸器灭菌温度变送器8以及疏水阀9。采用双呼吸器7，使一个呼吸器7用于灭菌过程，另一个呼吸器7在未灭菌过程时工作。双呼吸器7一备一用，保证系统24小时不停机运行，不影响用点用水。储罐1还设置有测量罐体液位的差压式液位计2、带报警爆破片3、测量罐体内压力的压力变送器4、以及测量罐体内注射用水温度的罐体温度变送器6。
本实施例中，水泵12设置有两个，两个水泵12完全相同，为了便于描述本实用新型，将水泵12分别标记为主泵和辅泵，但这不能理解为对本实用新型的限制。主泵和辅泵的一端通过水泵前块阀11与出水管路31连接，主泵和辅泵的另一端通过水泵后块阀14与连接管路32连接。主泵和辅泵上都设置有变频器13。通过调节变频器13，使主泵运行频率设置为X％，辅泵运行频率设置为1-X％，其中X值可在调试时验证确认。通过可编程控制器PLC进行主泵和辅泵之间的工作切换，在某一泵出现损坏后，人工将其停机，同时自动关闭水泵前块阀11和水泵后块阀14，对应的另一台泵直接满频运行。在损坏泵维修后，人工将此维修泵启动，纯蒸汽灭菌后同时打开水泵前块阀11和水泵后块阀14，双泵继续按照上述主泵和辅泵设置频率运行。采用两个水泵12装置，可以保证整个系统24小时不停机。
本实施例中，供水降温换热器17前端的连接管路32中设置有用于测量和控制供水换热器前端注射用水温度的供水换热器前温度变送器15和用于测量注射用水压力的供水压力表16，供水降温换热器17后端的连接管路32中设置有用于测量和控制供水换热器后端注射用水温度的供水换热器后温度变送器18以及用于供水取样的供水取样阀19。用点U型弯21上设置有用点阀门20，用于获取用点用水。回水升温换热器23上设置有换热器压力表24，用于检测换热器中冷热媒的压力，回水升温换热器23前端的连接管路32中设置有用于测量和控制回水换热器前端注射用水温度的回水换热器前温度变送器22，回水升温换热器23后端的回水管路33中设置有用于测定注射用水电导率的电导率仪25、用于测定注射用水中有机物含量的TOC仪26、用于测量和控制回水换热器后端注射用水温度的回水换热器后温度变送器27、用于测量注射用水流量的回水流量计28、以及用于回水取样的回水取样阀29，位于储罐内回水管路33的末端设置有喷淋球5。
本技术方案中通过设置供水降温换热器17以及回水升温换热器23来调节整个系统中的注射用水的温度。当处于工作模式时，水泵12出口的注射用水通过供水降温换热器17换热冷却至25±2℃，使其满足用点使用要求。工作模式下的回水升温换热器23不工作，通过回水升温换热器23后的冷却的注射用水流经回水块阀30，通过调节回水块阀30的流量比，使大部分冷却的注射用水通过旁路管网34流经出水管路31，只有小部分冷却注射用水通过喷淋球5流至储罐1内，以保证储罐1内润湿状态；当处于非工作模式时，为了避免微生物细菌滋生的风险，供水降温换热器17不工作，注射用水经回水升温换热器23换热后温度上升至80±2℃，通过调节回水块阀30的流量比，使大部分注射用水流至储罐1内，实现系统的热存储，从而抑制储存系统的微生物繁殖；小部分注射用水通过旁路管网34流经出水管路31，直至水泵12的吸入口，保证旁路管网34内水流处于湍流状态，使系统不易滋生细菌。在自动控制模式下，PLC按照时间段自动切换生产模式和非生产模式，实现在线灭菌，无需拆卸任何部件，安全可靠，且自动控制模式可以节省劳动力，降低劳动成本，还降低了操作失误，有利于生产计划合理化，提高产品质量和生产效率；在人工控制模式下，也可由人工进行生产模式和非生产模式切换。管网内水温随着生产与非生产模式进行高、低温切换，系统通过高温储存和湍流方式来抑制系统内微生物繁殖。需要说明的是，在非工作模式下，储罐1内的注射用水还可以通过罐体夹套工业蒸汽加热的方式进行热存储。此外，如果系统被微生物细菌污染，可以通过121℃过热水灭菌去除污染。将水温加热到121℃，并保持整个系统温度在121℃以上30分钟，可以保证整个系统的灭菌效果。
Claims (10)
1.一种用于热储存、常温循环注射用水系统，其特征在于：包括储罐(1)、水泵(12)、供水降温换热器(17)、用点U型弯(21)、回水升温换热器(23)、以及回水块阀(30)，所述储罐(1)与水泵(12)通过出水管路(31)连接，所述水泵(12)、供水降温换热器(17)、用点U型弯(21)、以及回水升温换热器(23)通过连接管路(32)依次连接，所述回水升温换热器(23)与回水块阀(30)通过回水管路(33)连接，回水块阀(30)一端连接至储罐(1)，另一端经旁路管网(34)连接至出水管路(31)。
2.根据权利要求1所述用于热储存、常温循环注射用水系统，其特征在于：所述水泵(12)设置有两个，两个水泵(12)的一端通过水泵前块阀(11)与出水管路(31)连接，两个水泵(12)的另一端通过水泵后块阀(14)与连接管路(32)连接。
3.根据权利要求1或2所述用于热储存、常温循环注射用水系统，其特征在于：所述水泵(12)上设置有变频器(13)。
4.根据权利要求1所述用于热储存、常温循环注射用水系统，其特征在于：所述储罐(1)上设置有呼吸器(7)，所述呼吸器(7)的连接管路中还设置有呼吸器灭菌温度变送器(8)以及疏水阀(9)。
5.根据权利要求4所述用于热储存、常温循环注射用水系统，其特征在于：所述呼吸器(7)设置有两个，两个呼吸器(7)并联设置。
6.根据权利要求1或4所述用于热储存、常温循环注射用水系统，其特征在于：所述储罐(1)还设置有差压式液位计(2)、带报警爆破片(3)、压力变送器(4)、以及罐体温度变送器(6)。
7.根据权利要求1所述用于热储存、常温循环注射用水系统，其特征在于：所述用点U型弯(21)上设置有用点阀门(20)。
8.根据权利要求1所述用于热储存、常温循环注射用水系统，其特征在于：所述回水升温换热器(23)上设置有换热器压力表(24)。
9.根据权利要求1所述用于热储存、常温循环注射用水系统，其特征在于：所述供水降温换热器(17)前端的连接管路(32)中设置有供水换热器前温度变送器(15)和供水压力表(16)，所述供水降温换热器(17)后端的连接管路(32)中设置有供水换热器后温度变送器(18)以及供水取样阀(19)。
10.根据权利要求1所述用于热储存、常温循环注射用水系统，其特征在于：所述回水升温换热器(23)前端的连接管路(32)中设置有回水换热器前温度变送器(22)，所述回水升温换热器(23)后端的回水管路(33)中设置有电导率仪(25)、TOC仪(26)、回水换热器后温度变送器(27)、回水流量计(28)、以及回水取样阀(29)，所述回水管路(33)的末端设置有喷淋球(5)。
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| CN201720506238.0U CN207228212U (zh) | 2017-05-09 | 2017-05-09 | 用于热储存、常温循环注射用水系统 |
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| CN (1) | CN207228212U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108549316A (zh) * | 2018-05-16 | 2018-09-18 | 纳盛洁净技术（苏州）有限公司 | 一种智能制药用水分配系统 |
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2017
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Legal Events
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Date of cancellation: 20200609 Granted publication date: 20180413 |
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