燃煤電廠電除塵器低壓控制系統(tǒng)應(yīng)用

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摘要：為了精確控制臭氧消毒濃度，保證在規(guī)定的濃度及作用時間下達到可控、準確、安全的消毒目的，現(xiàn)將閉環(huán)控制技術(shù)與消毒工藝相結(jié)合，通過空間臭氧濃度傳感器把檢測到的信號值反饋給PLC控制系統(tǒng)，對臭氧發(fā)生器進行自動控制調(diào)節(jié)，消毒過程實現(xiàn)自動化運行，消毒結(jié)果滿足工藝需求，保證臭氧消毒濃度及作用時間的精確性。

關(guān)鍵詞：臭氧；消毒；閉環(huán)控制；驗證

引言

《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（2010年修訂）》附錄1中無菌藥品對消毒的要求，“必要時，可采用熏蒸的方法降低潔凈區(qū)內(nèi)衛(wèi)生死角的微生物污染，應(yīng)當驗證熏蒸劑的殘留水平”?！犊照{(diào)系統(tǒng)GMP實施指南》對空調(diào)系統(tǒng)的消毒也有要求，HVAC系統(tǒng)作為維持環(huán)境條件的組成部分，必須定期或臨時降低產(chǎn)區(qū)及其HVAC系統(tǒng)的微生物負荷，可采取對部分或全部系統(tǒng)用熏蒸消毒劑進行熏蒸循環(huán)等措施保證環(huán)境的清潔度。臭氧消毒，依據(jù)《醫(yī)療機構(gòu)消毒技術(shù)規(guī)范》（WS/T367—2012）附錄C中規(guī)定，“在封閉環(huán)境，采用20mg/m3濃度的臭氧，作用30min，對自然菌的殺滅率達到90%以上”。同時，依據(jù)《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值》（GBZ2—2002）的規(guī)定，“臭氧最高允許濃度為0.3mg/m3”。臭氧消毒結(jié)束后，一般將空調(diào)系統(tǒng)切換為正常運行模式，打開排風機，保持消毒區(qū)域的空氣置換，待臭氧濃度下降至0.3mg/m3以下的安全濃度后，人員方可進入潔凈區(qū)。

1臭氧消毒原理

臭氧化學(xué)分子式為O3，常溫、常態(tài)、常壓下無色，具有強氧化作用，消毒過程屬生物化學(xué)氧化反應(yīng)。臭氧消毒有以下3種作用形式：（1）臭氧能氧化分解細菌內(nèi)部降解葡萄糖所需的酶，致使TCA循環(huán)無法進行，從而導(dǎo)致細胞生命活動所需的ATP無法供應(yīng)，使細菌滅活死亡；（2）直接與細菌、病毒作用，破壞它們的細胞器和DNA、RNA，使細菌的新陳代謝受到破壞，導(dǎo)致細菌死亡；（3）透過細胞膜組織，侵入細胞內(nèi)，作用于外膜的脂蛋白和內(nèi)部的脂多糖，使細菌發(fā)生通透性畸變而溶解死亡。

2材料與方法

2.1設(shè)備與材料

（1）GUOLINCF-G-2-200g臭氧發(fā)生器；（2）JK301凈化空調(diào)系統(tǒng)；（3）PLC自控系統(tǒng)。

2.2控制原理

閉環(huán)控制就是存在反饋環(huán)節(jié)的控制。這樣的控制系統(tǒng)能夠適時地檢測控制輸出結(jié)果，并將檢測到的信息通過反饋環(huán)節(jié)反映到輸入端，調(diào)整輸入量，達到修正控制誤差、提高控制精度的目的。反饋技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在各種需要精確控制的系統(tǒng)中，尤其是電子控制系統(tǒng)。閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖如圖1所示。

2.3閉環(huán)控制系統(tǒng)的臭氧消毒

GUOLINCF-G-2-200g臭氧發(fā)生器為水冷型臭氧設(shè)備，壓縮空氣進入臭氧發(fā)生室內(nèi)放電反應(yīng)產(chǎn)生臭氧，利用空調(diào)的集中送風對各個潔凈間進行臭氧消毒，同時對空調(diào)部分器件及風管進一步起到消毒凈化作用。臭氧設(shè)備可實現(xiàn)遠程控制，定時設(shè)置，實現(xiàn)自動開關(guān)功能，設(shè)備配置PLC系統(tǒng)及濃度打印裝置，系統(tǒng)配套空間臭氧濃度傳感器，可實時檢測消毒空間的臭氧濃度，同時將檢測到的信息反饋給控制系統(tǒng)進行閉環(huán)控制。臭氧消毒工藝流程圖如圖2所示。

2.4臭氧消毒程序

關(guān)閉新風閥門、排風閥門和排風機，送風風機頻率調(diào)整。確認冷卻水溫度、壓縮空氣氣源壓力。設(shè)定運行參數(shù)，當空間臭氧濃度傳感器檢測到臭氧濃度達到20mg/m3以上時，設(shè)備開始記錄消毒時間，保持30min后消毒完成。當臭氧消毒結(jié)束后，將空調(diào)機組切換為正常運行模式，保持消毒區(qū)域的空氣置換，待臭氧濃度下降至0.3mg/m3以下的安全濃度后，人員方可進入潔凈區(qū)。

3輸出結(jié)果

臭氧消毒運行程序結(jié)束后，輸出結(jié)果如表1、圖3所示。由上述結(jié)果可以看出，空間臭氧濃度傳感器通過將檢測到的臭氧濃度值反饋給PLC對臭氧發(fā)生器功率進行調(diào)節(jié)。當臭氧濃度低于20mg/m3時，PLC給出信號，臭氧發(fā)生器功率持續(xù)上升。當滿足臭氧濃度大于20mg/m3且持續(xù)30min以上時，PLC再次給出信號，臭氧發(fā)生器停止運行。在確認臭氧消毒結(jié)果符合相關(guān)規(guī)定后，打開空調(diào)機組新風、排風閥門，打開排風機組切換至正常模式。隨著空氣置換次數(shù)的增加，潔凈區(qū)域內(nèi)臭氧濃度開始下降，直到降至0.3mg/m3以下，消毒過程結(jié)束。整個消毒過程中，實現(xiàn)由空間臭氧濃度傳感器、PLC控制模塊、臭氧發(fā)生器及凈化空調(diào)系統(tǒng)構(gòu)成的閉環(huán)控制系統(tǒng)，臭氧消毒過程完全符合消毒需求。

4總結(jié)

臭氧通過管道投加到空調(diào)系統(tǒng)送風管中，利用空調(diào)的集中送風對各個潔凈室房間進行臭氧消毒，并對空調(diào)部分器件及風管進一步起到消毒凈化作用。同時，利用閉環(huán)控制技術(shù)實現(xiàn)了對臭氧消毒過程的自動化控制，較大地降低了人為因素干擾及勞動強度，保證了臭氧消毒濃度及作用時間的精準性。另外，臭氧濃度的實時檢測，也保證了潔凈室在安全臭氧濃度下工作人員的健康衛(wèi)生環(huán)境。

5結(jié)語

根據(jù)《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（2010年修訂）》附錄1中對消毒的要求，可采用熏蒸的方法降低潔凈區(qū)內(nèi)衛(wèi)生死角的微生物污染。在實際工作中，應(yīng)根據(jù)具體的設(shè)備臭氧發(fā)生量、凈化空調(diào)系統(tǒng)、潔凈室數(shù)量、面積、用途以及自動控制系統(tǒng)的情況，達到下述要求：（1）設(shè)備臭氧發(fā)生量應(yīng)滿足消毒和作用時間的要求。（2）臭氧閉環(huán)控制系統(tǒng)要經(jīng)過驗證。（3）臭氧檢測點的選擇要經(jīng)過驗證，采用風險評估、氣流流形、環(huán)境監(jiān)測等多種措施相結(jié)合的辦法。（4）臭氧消毒效果必須經(jīng)過驗證。（5）空間臭氧濃度傳感器定期校驗。（6）臭氧消毒后在一定時間內(nèi)應(yīng)滿足凈化空調(diào)系統(tǒng)、潔凈室區(qū)域內(nèi)臭氧安全濃度的要求。臭氧消毒作為潔凈室和空調(diào)系統(tǒng)消毒方法已被廣泛應(yīng)用，自動化控制技術(shù)與臭氧消毒工藝的結(jié)合，實現(xiàn)了臭氧消毒系統(tǒng)的自動控制和消毒的精準性，是保證潔凈室清潔的重要手段。

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作者：蔣井明 邸立云 李盛春 劉大明 單位：蘭州生物制品研究所有限責任公司