Chênh lệch áp suất phòng sạch là một trong những phát hiện phổ biến mà cơ quan quản lý dược phẩm đưa ra, và nguyên nhân một phần nằm ở chất lượng hoặc tình trạng vận hành của động cơ van gió điều khiển hệ thống HVAC. Bài viết này tập trung vào lý do tại sao thiết bị này lại quan trọng đến vậy trong môi trường sản xuất dược, và những tiêu chí kỹ thuật cần nắm khi lựa chọn động cơ van gió cho nhà máy dược phẩm. 

Vì sao nhà máy dược phẩm lại cần động cơ van gió?

Trong nhà máy dược, hệ thống điều hòa không khí được lắp đặt nhằm bảo vệ sản phẩm khỏi bị nhiễm khuẩn, nhiễm bụi hay nhiễm chéo giữa các dòng sản phẩm. Mọi thứ trong thiết kế HVAC, từ lưu lượng gió cho đến cách điều khiển van, đều xoay quanh mục tiêu duy nhất này.

Theo các hướng dẫn GMP quốc tế hiện hành, nhà máy sản xuất thuốc vô trùng phải có một chiến lược kiểm soát ô nhiễm toàn diện, trong đó việc duy trì chênh lệch áp suất giữa các phòng được xem là một trong những "lớp phòng vệ" quan trọng nhất. Áp suất không chỉ cần đúng số mà còn phải giữ ổn định suốt 24 giờ. Chính vì áp lực phải duy trì sự ổn định và chính xác đó, động cơ van gió dùng trong nhà máy dược cần đáp ứng cùng lúc nhiều yêu cầu: chạy chính xác, chịu được hóa chất khử trùng, dễ vệ sinh, và quan trọng không kém là có đầy đủ giấy tờ chứng minh nguồn gốc, chất lượng.

Phân loại động cơ van gió theo nhu cầu sử dụng

• Động cơ van gió điều khiển tuyến tính

Loại actuator này nhận tín hiệu analog như 0–10V hoặc 4–20mA và có thể điều chỉnh damper tại bất kỳ vị trí nào trong hành trình. Đây là lựa chọn phổ biến cho các phòng sạch cấp A và B, nơi yêu cầu điều khiển lưu lượng gió liên tục và duy trì áp suất với sai số rất nhỏ.

• Động cơ van gió On/Off

Actuator On/Off chỉ vận hành ở hai trạng thái đóng hoàn toàn hoặc mở hoàn toàn. Loại này thường được sử dụng cho các khu vực phụ trợ, nơi không yêu cầu điều chỉnh lưu lượng liên tục.

• Động cơ van gió Floating (3-Point)

Floating Actuator sử dụng ba lệnh điều khiển gồm mở, đóng và giữ nguyên vị trí. Thiết bị có thể dừng tại nhiều góc mở khác nhau mà không cần tín hiệu analog, phù hợp với nhiều hệ thống DDC trong các nhà máy hiện hữu.

• Động cơ van gió Fail Safe

Fail Safe Actuator được sử dụng cho các damper liên quan đến an toàn như hệ thống hút khói hoặc tăng áp cầu thang. Khi xảy ra sự cố theo thiết kế của hệ thống, actuator sẽ đưa damper về trạng thái an toàn đã được xác định trước.

Động cơ van gió ảnh hưởng đến chênh áp phòng sạch như thế nào ?

Nhiều người cho rằng actuator tạo ra áp suất phòng sạch. Thực tế, thiết bị này không trực tiếp sinh ra áp suất mà đóng vai trò điều chỉnh lưu lượng không khí trong hệ thống HVAC.

Quá trình điều khiển thường diễn ra theo chu trình sau:

Cảm biến chênh áp liên tục đo áp suất giữa hai phòng và gửi tín hiệu về bộ điều khiển DDC hoặc PLC.

Bộ điều khiển sẽ so sánh giá trị đo được với giá trị cài đặt. Nếu áp suất giảm hoặc tăng ngoài giới hạn cho phép, bộ điều khiển sẽ phát lệnh đến động cơ van gió.

Động cơ van gió sẽ thay đổi góc mở của damper trên đường ống cấp hoặc hồi gió. Khi góc mở thay đổi, lưu lượng gió cũng thay đổi theo, từ đó tạo ra hoặc duy trì chênh lệch áp suất giữa các phòng.

Toàn bộ chất lượng của vòng điều khiển này phụ thuộc vào ba yếu tố quan trọng của actuator:

• Độ chính xác khi định vị 
• Tốc độ phản hồi
• Độ lặp lại sau nhiều chu kỳ vận hành

Nếu actuator phản hồi chậm, điều khiển không ổn định hoặc xuất hiện sai số vị trí, áp suất phòng sạch sẽ dao động liên tục và có thể vượt ngoài giới hạn thiết kế.

Ứng dụng của động cơ van gió trong nhà máy dược

Động cơ van gió hoạt động ở những khu vực nào trong nhà máy dược:

• Khu vực chiết rót, đóng gói vô trùng
• Khu vực pha chế nguyên liệu
• Khu vực sản xuất hoạt chất nguy hại
• Phòng kiểm nghiệm
• Hành lang đệm và phòng thay đồ

Cách chọn đúng động cơ van gió cho dự án dược phẩm

Trước tiên, xác định rõ cấp độ sạch của từng khu vực và mức chênh áp yêu cầu giữa các phòng liền kề, từ đó mới biết cần loại actuator có độ phân giải và tốc độ phản hồi như thế nào.

Tiếp theo, liệt kê các loại hóa chất khử trùng sẽ dùng, tần suất và nồng độ, rồi đối chiếu với bảng kháng hóa chất của nhà sản xuất thiết bị trước khi chọn vật liệu vỏ phù hợp.

Cuối cùng, kiểm tra xem thiết bị có tích hợp được với hệ thống quản lý tòa nhà hiện có hay không, để dữ liệu áp suất và trạng thái van luôn được ghi lại phục vụ giám sát lâu dài.

Trong hệ thống HVAC của nhà máy dược phẩm, động cơ van gió không chỉ là thiết bị truyền động cho damper mà còn là một thành phần quan trọng của chiến lược kiểm soát ô nhiễm. Khả năng điều chỉnh chính xác lưu lượng gió giúp duy trì chênh lệch áp suất giữa các phòng sạch, góp phần hạn chế nhiễm chéo và bảo vệ chất lượng sản phẩm.

Nếu bạn đang triển khai hệ thống HVAC cho nhà máy dược phẩm hoặc cần nâng cấp hệ thống van gió hiện có, đội ngũ Sensors Việt Nam sẵn sàng tư vấn giải pháp phù hợp với từng khu vực và quy mô dự án.