制药厂空调自控系统节能设计-论文.pdf

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1、ChinaScience&TechnologyOverview节能环保制药厂空调自控系统节能设计唐准赵玉忠(金陵药业股份有限公司南京金陵制药厂，江苏南京210038)【摘要】本文根据制药行业空调系统普遍高能耗现状，提出了制药厂空调系统自动化的现实意义，并结合制药行业空调系统的工艺特点分析并设计了相应的自控节能解决方法。【关键词】制药厂空调自控系统节能目前，制药行业普遍采用洁净空调系统，据不完全统计，空调系足系统总风量需求。在硬件设计中考虑采用DDC或PLC进行变风统的能源消耗一般占到药厂总能源消耗的30％～40％，采用自控系量控制，通过传感器直接读取各个VAV末端装置

2、的送风流量。通过统势在必行。药厂洁净空调设计使用自控系统不仅能为其车间提供加权平均算法进行叠加计算，得出这时系统总风量需求，再根据各一个符合国家药品GMP规范的严格、安全、高效、合理的生产环境，转速下的风机性能曲线，得出固定静压时其转速与流量公式，最后而且还可以减少能源消耗，降低空调运行和管理成本，达到提高效将公式编人DDC或PLC控制器程序中，控制器根据公式计算结果和益，节约能源，保护环境的目标。生产要求合理调整总风机的风量。在实际应用中，空调运行一般采用三段运行状态：正常运行状态，值班风机状态和消毒运行状态，并1空调自控系统变风量控制节能方案结合当时情况适当调整。

3、表1是某针剂制药车间采用风量控制法统制药行业空调自控系统普遍采用变风量控制方案，主要基于以计的节能效果表。下两个原因。(1)相对于负荷变动范围小，温湿度调节精度低的定风量空调系2空调白控系统温湿度优化控制节能方案统(cAV)而言，变风量空调系统(VAV)具有调节负荷能力强，对温湿药厂空调系统是一个典型的大延时大惯性系统，系统中控制的度控制精度高等优良特性，特别适合药厂这种对空调要求高的场所关键对象是一个大迟延对象——回风温湿度。因此在自控设计中不使用。由于空调房间的内部原因，如发热设备启动，人员流动等产生能用简单的过程控制手段来处理，必须要充分考虑到制药厂洁净室的平均

4、负荷为峰值负荷的80％，而外部因素，如太阳热辐射等，所产温湿度控制原理，利用适当的控制优化手段，这样不仅能够精确控生的平均负荷仅为峰值负荷的60％左右。因此，与CAV系统相比，制，而且还能起到节能的目的。VAV系统可使建筑能耗降低20％～30％。⋯(1)选择控制：选择控制设计主要运用于箱体表冷器对于降温和(2)药厂空调系统一般是按照洁净区域最大能量负荷进行设计，除湿这两种参数的影响：如果由于某种原因使得洁净室内温度下但是在实际设备运行中，空调系统由于洁净要求不一样，昼夜生产降，则控制器的输出信号增加，使得冷冻水阀门关小，以减少进入表要求相异造成风机电机频率不同，开机数

5、量也不相同，于是药厂空冷器里面的冷冻水水量，从而使洁净室内的温度升高。同时，由于表调大部分时间是处于“大马拉小车”的部分负荷状态，实际能源交换冷器内冷冻水量的减少导致其对空气除湿能力的下降，致使洁净室量远小于设计值，这势必造成能源不必要的浪费。因此药厂车间采内的空气湿度增加。这种情况下，温度和湿度两个控制输出信号均用控制风机转速的变风量控制(VAV)有现实需求，目的使风量随系施加于冷冻水阀门执行器，此时控制器内部如果没有面对这种隋况统负荷和要求的变化而作相应的改变。的优化程序设计的话，就会出现同时进行加热和冷却的情况，结果药厂空调系统普遍采用大型风机集中送风的空调方式

6、，为保证肯定不满足节能的要求。此时可以根据实际情况利用MIN选择器选合适的压差梯度，洁净房间的送风和回风都固定阀门开度。根据不择相对低信号，即偏差较大者。如果湿度输出信号低于温度输出信同药品的生产要求，采取不同的洁净要求和换气次数，直接要求系号，则通过MIN选择器选择冷水阀暂时接收湿度的输出信号，并进统风量有所调整。另外，停产的静态风量和生产中的动态风量也不行调节，使湿度变化趋于给定值。这样就能够同时满足对具有相互一样，需要考虑生产排风机开启后导致排风量突然增大和人员、机影响的温湿度的调节精度，达到减少冷热抵消的节能效果。图1为选器造成环境负荷增加的情况。因此在空调系

7、统中引入总风量控制法择调节方框图。是调控变风量空调的有效方法。总风量控制法是根据系统各末端装(2)死区控制：当回风温度落人死区区间内时，若用传统PID控置的设定风量计算出系统总风量需求，并通过调节送风机转速来满制必然导致阀门频繁动作，温度也随之大幅波动，不利于节约能源。此时可考虑变化的PID控制方式，就是当实时参数与设定值相差大表1节能效果表时，设计控制强度大一些，当实时参数与设定值相差小时，设计控制控制风量in／h节约能源强度小一些。也可以采取当实时参数进入设定值的偏差范围时，冷正常运行状态408004％(热)水阀保持不变开度的死区处理方法。值班风