注射用水集成分配系统和注射用水集成分配控制方法与流程

本技术涉及注射用水输送，特别是涉及一种注射用水集成分配系统和注射用水集成分配控制方法。

背景技术：

1、注射用水(water for injection，简称wfi)指符合中国药典注射用水项下规定的水，其通常为蒸馏水或去离子经蒸馏所得的水，故又称重蒸馏水。注射用水是注射剂生产的一个重要介质，其通常与原料辅料配置成药液。目前，我国制药厂一般都采用多效蒸馏水机制备注射用水，为了方便管理注射用水，通常会将多效蒸馏水机产生的水直接通过母循环分配装置分配至各个子罐。

2、常规注射用水采用蒸馏法从多效蒸馏水机产出如80℃的注射用水，注射用水采用如70℃进行保温循环，但是药厂设备中如配液系统、洗手池等设备需要用低温注射用水（如25℃），cip清洗及一些其他设备需要高温注射用水（如80℃）。

3、相关技术中，低温注射用水和和高温注射用水分开系统设计，采用两套分配系统两个储罐两套控制系统设计，前期投入和后期运行成本高。而采用一套分配系统，也通常是利用高温注射用水循环设计，在低温的使用点处增加冷点换热器瞬时降温得到低温注射用水，这种设计缺点在于当低温冷点较多时需要增加很多个冷点换热器，换热器成本较高。目前采用最多的是sub-loop降温设计，sub-loop设计采取的是主路限流模式，其系统阻力大，导致泵的扬程增加，当系统冷点较多时而泵扬程有限时，就会存在系统无法选型的问题，最后还是需要拆分系统设计，这样，前期建造成本很高。

技术实现思路

1、基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种注射用水集成分配系统和注射用水集成分配控制方法，解决如何实现低温注射用水和高温注射用水分配使用的同时降低成本。

2、一方面，本技术提供一种注射用水集成分配系统，包括：

3、储罐；

4、第一循环管线，所述第一循环管线包括第一输送泵、第一连接管和第一送水管，所述第一输送泵通过所述第一连接管与所述储罐的出口相连，所述第一送水管与所述第一输送泵相连，所述第一输送泵用于朝所述第一送水管泵送由所述储罐经所述第一连接管输出的注射用水；

5、第二循环管线，所述第二循环管线包括第二输送泵、第二连接管、第二送水管和第一换热器，所述第二输送泵通过所述第二连接管与所述储罐的出口相连，所述第二送水管与所述第二输送泵相连，所述第二输送泵用于朝所述第二送水管泵送由所述储罐经所述第二连接管输出的注射用水，所述第一换热器设于所述第二送水管；

6、控制器，所述控制器与所述第一换热器电性连接，所述控制器用于控制所述第一换热器处于工作状态或非工作状态，其中，当所述第一换热器处于工作状态时，所述第一换热器将所述第二输送泵从所述储罐泵送至所述第二送水管的注射用水降温至第一预设温度。

7、在其中一个实施例中，所述第一循环管线还包括第一回水管，所述第一回水管与所述储罐相连，并用于向所述储罐回流注射用水。

8、在其中一个实施例中，所述第一回水管设置有第一流量计，所述第一流量计与所述第一输送泵均与所述控制器电性连接，所述控制器用于根据所述第一流量计于所述第一回水管处监测的回水流速调整所述第一输送泵的输出功率并使得所述第一回水管的回水流速大于或等于1m/s。

9、在其中一个实施例中，所述注射用水集成分配系统还包括第二换热器，所述第二换热器设于所述第一回水管，并用于将流经所述第一回水管的注射用水加热至第二预设温度。

10、在其中一个实施例中，所述第二预设温度的取值范围为115℃至145℃。

11、在其中一个实施例中，所述第二换热器的蒸汽输入管路设置有温度控制阀，所述第一回水管设置有至少一个温度变送器，所述温度变送器与所述温度控制阀均通过所述控制器连锁控制，使得从所述第二换热器的蒸汽输入管路输入的蒸汽将流经所述第一回水管的注射用水加热至第二预设温度。

12、在其中一个实施例中，所述第二循环管线还包括第二回水管，所述第二回水管与所述储罐相连，并用于将所述第二送水管送出的注射用水回流至所述储罐。

13、在其中一个实施例中，所述第二回水管包括相连的第一管和第二管，所述第一管通过所述第二管与所述储罐相连，所述注射用水集成分配系统还包括分流管、第一气动隔膜阀和第二气动隔膜阀，所述分流管的一端连接于所述第一管和第二管的连接处，另一端与所述第二连接管相连，所述第一气动隔膜阀设于所述分流管，并用于连通或断开所述第一管和所述第二连接管，所述第二气动隔膜阀设于所述第二管，并用于连通或断开所述第一管和所述第二管。

14、在其中一个实施例中，所述第二回水管设置有第二流量计，所述第二流量计与所述第二输送泵均与所述控制器电性连接，所述控制器用于根据所述第二流量计于所述第二回水管处监测的回水流速调整所述第二输送泵的输出功率并使得所述第二回水管的回水流速大于或等于1m/s。

15、在其中一个实施例中，所述第一换热器的冷冻水输出管路设置有法兰式气动角座阀，所述第二送水管设置有温度变送器，所述温度变送器与所述法兰式气动角座阀均通过所述控制器连锁控制，使得从所述第一换热器的冷冻水输入管路输入的冷冻水将流经所述第二送水管的注射用水降温至第一预设温度。

16、另一方面，本技术提供一种注射用水集成分配控制方法，所述注射用水集成分配控制方法采用的注射用水集成分配系统包括储罐、第一循环管线和第二循环管线，所述第一循环管线包括第一输送泵、第一连接管和第一送水管，所述第一输送泵通过所述第一连接管与所述储罐的出口相连，所述第一送水管与所述第一输送泵相连，所述第二循环管线包括第二输送泵、第二连接管、第二送水管和第一换热器，所述第二输送泵通过所述第二连接管与所述储罐的出口相连，所述第二送水管与所述第二输送泵相连，所述第一换热器设于所述第二送水管，注射用水集成分配控制方法包括：

17、获取控制信息流，所述控制信息流包括与注射用水分配需求相对应的低温点使用注射用水信息和高温点使用注射用水信息；

18、根据所述控制信息流启用所述第一循环管线和/或所述第二循环管线，其中，当启用所述第一循环管线时，所述第一输送泵将由所述储罐经所述第一连接管输出的注射用水通过所述第一送水管泵送至高温点；当启用第二循环管线时，若低温点使用注射用水，则控制所述第一换热器处于工作状态，使得所述第一换热器将所述第二输送泵从所述储罐泵送至所述第二送水管的注射用水降温至第一预设温度，所述第二输送泵将降温至第一预设温度的注射用水泵送至低温点；当启用第二循环管线时，若低温点不使用注射用水，则控制所述第二换热器处于非工作状态，所述第二输送泵将由所述储罐经所述第二连接管输出的注射用水泵送至高温点。

19、在其中一个实施例中，所述的注射用水集成分配控制方法还包括以下技术方案中的至少一个：

20、所述第一换热器的冷冻水输出管路设置有法兰式气动角座阀，所述第二送水管设置有温度变送器，所述温度变送器与所述法兰式气动角座阀均通过控制器连锁控制，使得从所述第一换热器的冷冻水输入管路输入的冷冻水将流经所述第二送水管的注射用水降温至第一预设温度；

21、或者，所述第一循环管线还包括第一回水管，所述第一回水管与所述储罐相连，所述第一回水管设置有第一流量计，控制器根据所述第一流量计于所述第一回水管处监测的回水流速调整所述第一输送泵的输出功率并使得所述第一回水管的回水流速大于或等于1m/s；

22、或者，所述第二循环管线还包括第二回水管，所述第二回水管与所述储罐相连，所述第二回水管设置有第二流量计，控制器根据所述第二流量计于所述第二回水管处监测的回水流速调整所述第二输送泵的输出功率并使得所述第二回水管的回水流速大于或等于1m/s。

23、在其中一个实施例中，所述第二循环管线还包括第二回水管，所述第二回水管与所述储罐相连，所述第二回水管包括相连的第一管和第二管，所述第一管通过所述第二管与所述储罐相连，所述注射用水集成分配系统还包括分流管、第一气动隔膜阀和第二气动隔膜阀，所述分流管的一端连接于所述第一管和第二管的连接处，另一端与所述第二连接管相连，所述第一气动隔膜阀设于所述分流管，所述第二气动隔膜阀设于所述第二管，当启用第二循环管线时，若低温点使用注射用水，在所述第一管将注射用水经所述分流管输送至所述第二输送泵之前，开启所述第一气动隔膜阀并闭关所述第二气动隔膜阀，使得从所述第一管回流的注射用水与所述第二连接管的注射用水混合并在所述第二输送泵的作用下一起流经所述第一换热器。

24、在其中一个实施例中，当启用第二循环管线时，若低温点不使用注射用水，则开启所述第一气动隔膜阀和所述第二气动隔膜阀。

25、在其中一个实施例中，所述第一循环管线还包括第一回水管，所述第一回水管与所述储罐相连，所述注射用水集成分配系统还包括第二换热器，所述第二换热器设于所述第一回水管，所述第二换热器的蒸汽输入管路设置有温度控制阀，所述第一换热器的冷冻水输出管路设置有法兰式气动角座阀，所述第一回水管和所述第二送水管均设置有温度变送器，所述注射用水集成分配控制方法还包括过热水灭菌步骤，所述过热水灭菌步骤包括：

26、灭菌升温阶段，连锁控制所述第一回水管上的温度变送器与所述温度控制阀，将蒸汽通入所述第二换热器中把流经所述第一回水管的注射用水加热至第二预设温度，使得第二预设温度的注射用水经所述第一回水管回流至所述储罐进行灭菌。

27、灭菌降温阶段，在第二预设温度的注射用水对储罐进行灭菌后，连锁控制所述第二回水管上的温度变送器与所述法兰式气动角座阀，将冷冻水通入所述第一换热器中对从所述储罐流出的第二预设温度的注射用水进行冷却，并使得经过冷却的注射用水从第二送水管排出。

28、本技术的注射用水集成分配系统及注射用水集成分配控制方法，将第一循环管线和第二循环管线集成在一个分配系统中，第一循环管线的第一输送泵可以朝第一送水管泵送由储罐经第一连接管输出的注射用水，从而储罐输出的注射用水为高温注射用水（例如80℃的注射用水）时，第一送水管可以输出高温注射用水来满足生产线中的高温点使用需，由于第二循环管线设有第一换热器，第一换热器工作时可以对第二输送泵从储罐泵送至第二送水管的注射用水进行降温，从而第一换热器在工作状态下，第二循环管线可以输出经过降温的注射用水（例如25℃的低温注射用水），第一换热器在非工作状态下，由于没有对泵送至第二送水管的注射用水进行降温，此时的第二循环管线可以输出未经第一换热器降温的注射用水（例如80℃的高温注射用水），继而组合第一循环管线可以实现第一循环管线向高温点输出高温注射用水、第一循环管线和第二循环管线分别向2个高温点输出高温注射用水、第二循环管线向低温点输出低温注射用水等多种低温、高温注射用水使用场景。因此，本技术的注射用水集成分配系统集成了低温注射用水和高温注射用水的输送分配，在一个分配系统中可同时使用低温注射用水和高温注射用水，同时满足注射用水法规及药典要求采用单个储罐一套控制满足使用要求，降低了前期建造成本及后期运行成本，实现低温注射用水和高温注射用水分配使用的同时降低成本。