制药水系统若干设计问题的讨论

　　关键词：制药；水系统；设计；讨论

 

　　制药用水系统在医药生产过程中具有举足轻重的作用。现有制药用水系统主要通过水系统的循环以保证系统水质的要求。循环用水分配系统的设计，是制药用水系统的核心。文章通过对制药用水设计过程中一些问题的探讨，以期明确设计参数和工艺方案的选择，并可作为类似工程设计之借鉴。

 

　　在ISPE指南第四卷水和蒸汽系统中指出，回水的小流速不宜小于3ft/s［2］（约1m/s）。在系统设计中可将上述流速作为控制系统不利情况下低流速。循环泵出口流速可按《医药工业洁净厂房设计规范》，按不小于1.5m/s的要求选取［3］。

　　流速在满足规范及充分湍流的条件下，已能对微生物的附着起到抑制，在此基础上如仍采用更大的管道流速，将增加系统运行的成本，在管径选择时应予以考虑。

　　图4是另外一种注射用水冷用点的改进方式，该方式克服了上述方案中存在滞水区的问题。用点阀和主管连接点紧邻，当用点用水时，可通过紧邻的隔膜阀进行关断。用完后，可将紧邻隔膜阀打开。在管路及阀门的连接上大限度地减少了用户用水时滞水区的存在。该方案另外一个明显的优点，将其它工程中需要的气动开关阀改为了手动阀门，在工程投资上也具有一定的优势。

　　图5左边是将换热器接在主管路之外，用水点之前的一种换热方式，其优点是不对主管路配水产生影响，主管路系统相对简单。不足之外是在每次使用之前需使用纯蒸汽对用点换热器进行消毒，并进行凝水的排放。对于用水量小，用水频繁的用点不是十分方便。另外，用点换热器由于需要对使用点出水进行瞬时冷却，因此往往换热面积不会很小，在洁净室内会占用一定的空间。图5右边是一个可用于用点换热的螺旋管式换器,通过螺旋管道可在一定程度上增大换热接触面积，减小换热器体积。

　　本文通过对制药用水分配系统贮罐及水机选型分析，设计流速与雷诺数、注射用水冷却方式等方面的讨论，可以得到以下结论：

　　（1）水机和储罐选型可通过绘制用水和产水量累积曲线的方法进行确定，实际选型还应考虑停机检修及储罐有效容积等因素。

　　（2）流速的选取应满足系统*湍流的要求，对于制药用水系统，循环回水流速在1m/s以上，可以满足ISPE指南和国内GMP指南关于小流速的要求。循环泵出口流速宜按不小于1.5m/s的要求选取。

　　（3）对注射用水冷用点若干冷却方案及接管方式进行了讨论，采用用点与主管并联方案中，用水点与主环路紧邻连接的方案值得推荐。

　　（4）冷用点并联管路管径的选择，并联支管与主管理论计算管径比为0.75。实际选型时可考虑支管比主循环管路小一档。

 

　　原著：叶张荣. 制药水系统若干设计问题的讨论[J].中国制药装备.总90期.2013（02）

　　作者简介：叶张荣. 河北省石油化工设计院有限公司上海坤元医药工程分公司