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本文针对制药工业生物洁净室的具体要求,通过对准单向流生物洁净技术理论的研究,对主要设计参数选择,在实际运行状态下对有关设计参数进行检验、验证和总结。
主要研究内容如下:
1、依据理论分析和洁净技术的实践,剖析了单向流要素--空气流速,并给出了定量的数值,提出在没有室内强热源,仅仅是人员的情况下,垂直单向流最小送风速度为0.30m/s。
2、应用流体力学原理,结合复变函数导出流线方程,推导出的涡流区高度为房间宽度(双侧回风)的0.15倍等四项结论;基于流体力学的公式,分析了产生于准单向流洁净室的涡流形式和尺寸,应用大涡流模拟技术结合计算流体力学的有限元法,预测了准单流洁净室的流场,进而给出了准单向流洁净室室宽与回风口高度的合理组合,为保持距地面800mm以上的工作区不产生涡流,室宽不应超过5m。
3、基于空气微生物学的研究,探讨了在微生物污染控制的思路及逐步形成的一套以生物洁净技术为中心的综合保障措施,根据生物洁净室对微生物控制的目的通过对微生物特性、来源及污染途径的分析,确立了全方位、全过程的控制基本思想。对准单向流生物洁净室温度、相对湿度及正压等设计参数最佳选择,并对室内含尘、含菌浓度计算方法进行了研究。
以上研究成果可能解决了在准单向流生物洁净室洁净工程设计中所需要解决的问题。
在该洁净室建成后的运行状态下,对生物洁净室内尘埃粒子数、沉降菌数、气流速度等关键指标进行了检测,检测结果表明:
准单向流生物洁净室涡流区高度约为房间宽度的0.15倍,室宽不超过5m时可保持距地面800mm以上的工作区不产生涡流;如房间内无强上升热气流,垂直单向流气流速度的理论值应为v≥0.30m/s;单向流生物洁净室应维持最小5Pa正压;生物洁净室内温度宜在20~25℃范围内,相对湿度宜在45~60%RH范围及室内含尘、含菌浓度的计算公式的正确性。
从检测结果看,洁净室对尘埃粒子数的控制结果较好,而沉降菌的检测数值相对较高,说明生物洁净室的主要问题是微生物粒子的控制;室内工作人员的发菌量比设计值低,说明对工作人员身穿不同无菌衣,不同工作状态发菌量的研究有待继续。
通过以上对准单向流生物洁净室洁净工程理论应用的探讨,为工程设计理论、计算方法的建立提供了一定的依据,有利于更准确地设计并促进准单向流生物洁净技术的普及推广,更好地为国民经济服务。