制药企业|制药企业水系统的节能运行 |节能|运行|

制药企业水系统运行要求保温、循环持续运行，通常其辅助动力系统值班运行时能耗非常高。如何合理选用节能辅助动力设备，以节约能源降低水系统能耗，是制药企业必须解决的问题。通过实例比较，介绍如何计算选择节能辅助动力设备的具体方法，对药企水系统节能降耗具有实际应用推广价值。

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1水系统运行要求
制药企业水系统是重要的公用洁净系统之一, 包括纯化水、注射用水、纯蒸汽。按照《药品生产质量管理规范（2010年）》第九十九条要求：纯化水、注射用水的制备、贮存和分配应当能够防止微生物的滋生。纯化水可釆用循环，注射用水可采用70°C以上保温循环。这样就要求水系统的持续运行，特别是纯化水机持续运行、纯化水分配系统循环运行、注射用水分配系统的70C以上保温循环运行。它们的控制使用大量气动阀门，注射用水保温通常需要使用蒸汽换热器。
2水系统辅助动力
正常生产过程中为水系统提供主要动力的洁净压缩空气系统和工业蒸汽系统是药企生产中用到的另外两大重要公用系统。但在节假日、夜间等非生产状态，只是为满足水系统的循环及保温循环却要让洁净压缩空气系统和工业蒸汽系统持续运行却是非常不经济的，有的洁净压缩空气系统采用水冷式机组，还要开启冷却水循环系统。

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以本企业为例，水系统：由奥星Osmostar 10000型10 m3/h RO+EDI纯化水机，思泰瑞奥星 Finn-Aqua 2900-TC-5 型 5 吨 /h 注射用水机和 Finn- Aqua 2900-TC型2蒸吨/h纯蒸汽发生器及其储存及分配系统构成；工业蒸汽系统：由克雷登EG-404型 6蒸吨/h燃气蒸汽发生器、水汽分离器、软化水处理、11 kW给水泵、15 kW风机、鼓风机、分气缸、减压阀供汽管网构成；洁净压缩空气系统由两台阿特拉斯 AQ37-10 型37 kW/lmP/6.6 m3/min 水润滑无油风冷式空气压缩机、缓冲罐、过滤器、微热再生吸附式干燥机、储罐、分配管网组成；冷却循环水系统：由900m3/h冷却塔、4 kW风扇6个，75 kW水泵3台、循环管道构成。
3辅助系统正常能耗及费用
(1)工业蒸汽
使用克雷登EG-404热效率n=90%、6蒸吨/h (s=6000 kg/h)燃气蒸汽发生器，一般工作压力 0.8 mPa,此压力下饱和蒸汽温度为170°C、汽化热为c=488.83 kcal/kg,满负荷运行耗热：
q=cs/n
=488.83 kcaVkg X 6000 kg/h0.9
=3258.88 mcal/h
煤气产热率m=7200kcal/ m3,
锅炉用煤气量 v=q/m=3258880/7200=453 m3/h 该型锅炉最低用气30%
值班状态用煤气量vl=0.3v=136 m3/h
(2 )电力
锅炉电功率26 kW、空压机电功率37 kW、冷却循环水电功率79 kW；系统最低运行30%功耗 p=(26+37+79)X 30%=42.6 kW
假设节假日加夜间运行占50%,平均每天t=12 h单独为水系统运行的辅助能耗为：
燃气V = vLt
=136 m3/h X 12h
=1632 m3
电 W = pt
=42.6 kW X 12h
= 511 kWh
(3 )费用
本地区燃气pl=3元/ nP,电p2=l元/kWh, 平均每日费用：F1=V X pl+W X p2
=1632 X 3+511 X 1
=5407 (元)
当然并不是所有消耗都是水系统必须的，大部分是耗损在各系统庞大的管网系统中了，因此，水系统值班模式应配备较小的加热系统和压缩空气系统专门为其提供辅助动力。
4节能值班用加热保温及压缩空气辅助设备的选取
(1)加热保温系统
配备多大的加热系统，它取决于注射水系统的保温性能，为此我们要测算系统的热损耗。
方法1,注射水机正常情况下用工业蒸汽生产出的注射用水水温在85°C以上，在正常使用状态我们注射水储水罐及管网系统中的水量约m=10 m3=10t=107g (可通过储罐液位计、及管道管径长度确定) ，经观测，工业蒸汽生产出注射水初始温度约T1 = 85°C (可由系统储罐储水温度计确定) ，系统要求70 °C以上循环，我们设定降至 T2=75.0°C才开始保温，经计时此降温过程需时约 t=660 min=llh,水比热 c=l cal/ g°C 。