Welche Gegenpole gibt es in der Fabrikplanung?
Verfügbarkeit <-> Auslastung
V: Planung, sodass Reserven vorhanden sind
A: Planung, sodass immer max. ausgelastet
Scope <-> Scale
Sco: Viele Produkte
Sca: wenige Produkte mit hohem Output
Flexibilität <-> Effizient
F: auf Kunden reagieren können, versch. Produkte
E: ein festes Produkt effizient produzieren
Redundanz <-> Komplementarität
R: mehrere Maschinen vom selben Typen um Ausfallsicherheit zu schaffen
K: Maschine deckt kleineres Spektrum ab
Welche besonderheit wirkt bei der thermodynamischen Luftbehandlung Erhitzen im Bezug auf die Berechnung?
Beim Erhitzen bleibt sowohl der Massenstrom der Luft als auch die absolute Luftfeuchte selbst konstant sie verändern sich nicht.
—> somit kann auch im Mollier Diagramm eine senkrechte nach oben gezogen werden zum ablesen
Was verändert sich im Bezug auf den Absatz derzeit bei der Unternehmensentwicklung?
Vom Verkäufermarkt zum Käufermarkt"
Verkäufermarkt
Verkäufer gibt vor wie Produkt auf den Markt geht
Käufermarkt
individuelle Kundenwünsche werden berücksichtigt- schneller Produktwechsel
kürzere Lieferzeiten (just in Time = richtige Zeit,
just in sequence = richtige Reihenfolge,
vendor management inventory = Lieferant Anbindung an Lager zum automatischen Nachliefern)
Was verändert sich im Bezug Beschaffungen derzeit bei der Unternehmensentwicklung?
"Vom nationalen Wettbewerbsmarkt zum globalen Partnermarkt"
keine Beschaffungen bei ungeprüften Lieferanten
Partnerschaft und Fertigungsverbund mit Zulieferern
Partnerschaften auch global
Was verändert sich im Bezug auf das Umfeld derzeit bei der Unternehmensentwicklung?
Kreislaufwirschaft
umweltverträgliche Produktion
schonender Einsatz von Ressourcen
Wie waren Unternehmen bisher organisiert und wie sind sie es heute?
Bisher: Aufgaben-orientiert, hiearchisch
Heute: Produkt-orientiert, vernetzt
Was sind CEM's?
Clean Environment Modules
Kleine selbständige Module, die außerhalb eines Reinraums verwendet werden können um Volumen zu reduzieren
Was ist BIM?
Building Information Modeling
Bei Entwurf und Bau einer Firma arbeiten alle im selben 3D Modell um einheitliche Schnittstellen zu haben
Wie können Rohrleitungskreuzungen aussehen?
Was bedeutet RLT?
Raumlufttungstechnik
auch Lüftungs- und Klimatechnik genannt (HVAC)
Was ist die Aufgabe der Raumlufttechnik?
Bedinungen herstellen die
Behaglichkeit und Sicherheit vor schädlichen Einflüssen sicherstellen
Umgebung schaffen in der Prozesse störungsfrei ablaufen und Produkte ohne Qualitätsrisiken hergestellt werden können
Was sind Störfaktoren für Raumlufttechnik?
Außenklima
über Außenwände/ Raumhülle
Temperatur
Feuchte
Gerüche
Partikel
Personen
verbrauchen Luft
Geben Wärme, Partikel ab
Maschinen
geben Wärme, Patikel ab
Prozesse/ Produkt
gibt
Wärme
Staub
Aerosole
Rauch
Gerüche ... ab
Wie sollen Störfaktoren durch die RLT ausgeschaltet werden?
zuführen Frischluft (Außenluft)
anheben/ senken Temperatur/ Luftfeuchte
Filtrieren Luft zur Senkung Partikelbelastung
Durchspülen Raum zum Abtransport von Schadstoffen, Gerüchen etc., zur Schaffung eines angenehmen Klimas & homogener Raumbedinungen
Absaugung Wärme/ Schadstoffe
Druckhaltung im Raum zur Vermeidung unbeabsichtigter Luftaustausch
Was ist das große Problem bei Lüftungs- und Klimatechnik und wie kann man gegenwirken?
Hohe Investitions- und Betriebskosten
Bei Planung wertlegen auf:
wirtschaftliche Gestaltung Anlagen (Absenkbetrieb)
Beschränkung auf betrieblich Notwendige
Nutzung aller Wärmerückgewinnungsmöglichkeiten
bei Pharma aktuelle GMP Regularien beachten (Raumbedinungen, Reinheit angegeben, z.B. Partikelzahl, Temp. Feuchte)
bei Pharma zusätzlich Qualifizierung der Anlage mit dokumentiertem Nachweis dass geforderte Bedinungen eingehalten werden und Produktqualität nicht negativ beeinflusst wird
Was bedeutet AU?
Außenluft
Aus Freiem angesaugt, auch Frischluft genannt
Was bedeutet FO?
Fortluft
Wird ins Freie geblasen
Was bedeutet UM?
Umluft
Teil der Abluft, die dem Raum wieder zugeführt wird
Was bedeutet MI?
Mischluft
Außenluft + Umluft
Was bedeutet ZU?
Was bedeutet AB?
Zuluft
Wird Raum zugeführt
Abluft
Aus Raum abströmende Luft
Welche thermodynamischen Luftbehandlungsfunktionen gibt es?
1. H = Heizen
2. K = Kühlen
3. B = Befeuchten
4. E = Entfuchten
Was für RLT-Anlagen zur thermodynamischen Behandlung gibt es?
Klimaanlage
Teil-Klimaanlage
Lüftungsanlage
Abluftanlage
Umluftanlage
Was ist eine Klimaanlage?
Was ist eine Teil-Klimaanlage?
Klimaanlage:
RLT-Anlage mit Lüftungsfunktion und 4 thermodynamischen Behandlungsfunktionen
Teil-klimaanlage:
RLT-Anlage mit Lüftungsfunktion und 2-3 thermodynamischen Behandlungsfunktionen
Was ist eine Lüftungsanlage?
RLT-Anlage mit Lüftungsfunktion und 1 thermodynamischen Behandlungsfunktion (meist heizen)
Was ist eine Abluftanlage?
RLT-Anlage mit Lüftungsfunktion nur durch absaugen ohne thermodynamische Behandlungsfunktion
Was ist eine Umluftanlage?
RLT-Anlage ohne Lüftungsfunktion und ohne oder mit 1 thermodynamischen Behandlungsfunktion
Wie können RLT-Anlagen benannt bzw. klassifiziert werden?
Bsp. HKE-MI
Teil-Klimaanlage (3 Behandlungsfunktionen H,K,E) mit Lüftungsfunktion (Mischluft)
Welche Luftgeschwindigkeit herrscht in Niedergeschwindigkeitsanlagen?
Überschlag 10m/s Um berechnen zu können wie viel Platz Lüftungskanäle benötigen
Welche Luftgeschwindigkeit herrscht in Hochgeschwindigkeitsanlagen?
15-25 m/s
Was ist Behaglichkeit?
Wenn für im Raum aufhaltende Person keine störenden oder belästigenden Einflüsse bestehen die von der geforderten Tätigkeit ablenken
anders: Behaglichkeit ist dann gegeben, wenn der Zustand des Raumklimas und der Raumluftqualität so passend ist, dass sich ein Mensch in diesem Raum wohl fühlt.
Durch welche Faktoren wird die Behaglichkeit im Wesentlichen beeinflusst?
1. Aktivitätsgrad und Aufenthaltsdauer
2. Bekleidung
3. Lufttemperatur
4. Temp. der Umschließungsflächen (strahlend: Beton, braucht lange zum aufheizen, bleibt im Sommer lange kühl; nicht strahlend: Aluminium)
5. Luftfeuchte
6. Luftgeschwindigkeit
Von welchem mittleren Außenluftbedarf pro Person wird ausgegangen?
50 m³/h
Was ist feuchte Luft?
Gasgemisch auf trockener Luft (mL) und Wasserdampf (mD)
Wie wird beim Heizwasserkreislauf der unterschiedliche Wärmebedarf geregelt?
Über die Wassermenge, nicht über die Temperatur
Der Temperaturunterschied zwischen Vor- und Rücklauf bleibt immer gleich
Was verändert sich mit Zunahme der Reinheitsklassen?
Produktsicherheit steigt
Kosten für RR steigen
Prozesskosten sinken
Arbeitskomfort sinkt
Wärmekapazität Luft cpL
cpL= 1,006 kJ/kg*K
Wie kann bei einer Oberhaube die Staub-Erfassung optimiert werden?
Durch eine Randabsaugung
- Prallplatte die Haubenfläche bis auf Randschlitze reduziert
- Luftgeschwindigkeit am Rand steigt
- ähnliche Wirkung durch Lochblech oder Trichter
Wodurch wird entschieden ob eine Ober-, Unter- oder Seitenhaube verwendet wird?
Nach Art der natürlichen Bewegungsrichtung des abzusaugenden Stoffes
Oberhaube
Wasserdampf
Unterhaube
Stäube
Seitenhaube
Aus welchen Teilen besteht eine Pharma-Absauganlage?
1. lokale Erfassungseinrichtung an Staubquelle (z.B.Absaugrüssel)
2. Saugleitung
3. Abscheider
4. Filtereinheit (Vor- & Absolutfilter)
5. Ventilator
6. Druckleitung
7. Polizei-Filter vor Austritt in Atmosphäre (mit def. Abscheidegrad)
Wie kann die Sauggeschwindigkeit vor der Saugöffnung erhöht werden?
Durch anbringen eines Flasch (Luft kann nur noch von Seite in Öffnung strömen (Halbkugel))
Was sind Maßnahmen zur Vermeidung oder Reduzierung von Staub/ Gasbelastungen? (Richtige Reihenfolge)
1 geschlossenes System (keine Stoffe können nach außen dringen)
2. Kapselung (möglichst gute Umschließung Staubquelle mit Absaugung)
3. Absaugung (offene Erfassung Stäube direkt am Ort des Entstehens)
4. Bei kleinen Mengen (nicht lokalisierbar) Verdünnen durch Be-/Entlüftung
5. Schleusensysteme und Schutzausrüstung für Mitarbeiter
Was sind wichtige Planungsprinzipien für Lüftungs- und Klimatechnik?
-erreichbare Partikelkonzentration immer eine Klasse höher als gefordert
- keine Luftrückführung wo Staub auftreten könnte
- Räume mit Staubanfall lokale Entstaubungsmaßnahmen
- Luft aus Räumen ohne Staubbelastung wird Rückgeführt
- Wärmerückgewinnungsanlagen erforderlich
- Gang sauberster Bereich (Clean-Corridor-Konzept)
durch Wärmelasten muss notwendiger Luftwechsel ggf erhöht werden
Wie kann der Coanda-Effekt vermieden werden?
- verändern Austrittswinkel
- genügend Abstand zur Decke
Was ist der Coanda-Effekt?
Eigenschaft strömender Fluide (Gase, Flüssigkeiten), sich bei paralleler oder auseinandergehender Strömungsrichtung an ebenen Flächen anzulegen.
- bezieht sich auf Kaltluftstrahl, da kalte Luft i.d.R. nach unten fällt
- wird in geringem Abstand zur Decken eine Zuluftöffnung eingebaut kann zwischen Luftstrahl und Decke ein Unterdruck entstehen
- vorhandene Luft wird von Luftstrom mitgenommen und es kann ungehindert neue Luft nachfließen
Welche Formen können die Lufteinlässe haben?
- Gitter
- Ventil
- Drallauslass
- Schlitzauslass
- Düsenauslass
- Quellauslass
Wann wird die Abluft in Bodennähe platziert?
Bei hoher Staubkonzentration
Wie kann der Coanda-Effekt (Raumwalzen) erzielt werden?
Durch tangentiale Lufteinlässe
Wie kann die Temperatur über einen Volumenstromregler gesteuert werden?
- mit steigender Kühl-Last steigt Luftvolumen
- mit abnehmender Kühl-Last wird Volumenstrom auf Minimum reduziert
(nur wo an Reinheit des Raumes keine Anforderungen gestellt)
Warum muss in RR auch in der Abluft ein Volumenstromregler angebracht sein?
Regelt Abluftmenge, da Druckhaltung gefordert ist
Mit was können unterschiedliche Luftmengen gesteuert werden?
Volumenstromregler
Wo wird die Raumtemperatur gemessen?
Im Abluftkanal
(sind alle Parameter gleich den Raumparametern)
Wie kann der Lärmpegel von Kanälen reduziert werden?
- Auskleidungen
- Schalldämpfer
Was sind die üblichen Querschnittsformen für Kanäle und deren Vorteile?
Rund
billig in Herstellung
Eckig
benötigt weniger Raum
Oval
kombiniert Vorteile von rund und eckig
Wie verändert sich der Querschnitt und Lärm mit zunehmender Luftgeschwindigkeit?
Je höher die Luftgeschwindigkeit desto kleiner der Durchschnitt des Kanals und desto höher die Lärmerscheinung
Wie werden die Luftkanäle installiert?
Horizontal: in Zwischendecken/ RR Decken
Vertikal: in Schächten
Wie funktionieren Induktionsanlagen?
- funktioniert wie Einkanalanlage mit deutlich Reduzierter Frischluftmenge
- im Raum zusätzlicher Wärmetauscher
Wie funktionieren Zweikanalanlagen?
- Warm- und Kaltluftkanal werden parallel zu Räumen geführt und vor Eintritt in Raum im Mischkasten entsprechend gemischt
- sehr unwirtschaftlich
Wie funktionieren Zentralanlagen mit Raumnachregelung?
- Grundaufbereitung in Zentrale
- vor Ort werden unterschiedliche Anforderungen über Warmwasserkreislauf reguliert
Wie funktionieren Einkanalanlagen?
- benötigte Luft wird in Zentrale aufbereitet
- alle Räume erhalten Zuluft gleichen Zustands
Was sind dezentrale Anlagen?
- Einzelgeräte, die separat in den benötigten Räumen aufgestellt oder installiert werden
- oft nur temporär da schnell zu installieren, Betriebskosten jedoch hoch
Wie funktionieren Zonenanlagen?
- Grundaufbereitung Luft in Zentrale
- versch. Räume können unterschiedliche Anforderungen haben
Wie funktionieren Luft- Wasser-Systeme?
Kombination aus Nur-Luft und Nur-Wassersystemen
Wie funktionieren Nur-Wasser-Systeme? (Heizungen/Radiatoren)
- Kühl-/ Heizleistung wird über Kalt-/ Warmwasser übertragen, dass über Rohrleitungen zum Verbraucher geführt wird
- dort findet Energieaustausch mit Raumluft statt
VT: Wasservorlauftemp. kann näher an Raumtemp. gefahren werden als Zentralgerät
-> reduziert Wärmeverluste, spart Energie
Wie funktionieren Nur-Luft-Systeme?
Luft wird am Anfang des Lüftungsweges aufbereitet -> in Zentrale oder Einzelgerät gekühlt, erwärmt, befeuchtet oder getrocknet
- sind leicht zu regeln
- erreichen schon nach kurzer Zeit Ergebnis
Wie können die wesentlichen Klimasysteme eingeteilt werden?
nur Luft
Einkanalanlagen
Zweikanalanlagen
Zonenanlagen
nur Wasser
Luft-Wasser
Zentralanlagen mit Raumnachregelung
Induktionsanlagen
Was wird mit dem Wirkungsgrad berechnet?
Bei Feinfiltern
Volumen
Volumen kann mit Filterteststreifen bestimmt werden
Streifen ohne und dann mit Filter vor Luft halten bis schwarz (Zeit nehmen)
Wodurch wird die Luftwechselzahl bestimmt?
Durch die Luftzufuhr
Was wird mit dem Abscheidegrad berechnet?
Bei Grobfiltern, Masse
Bei Schwebstofffiltern, Partikel
In welche Kategorien können Filter unterschieden werden?
Grobfilter
G 1-4
Feinfilter
F 7 (Produktionsbereich)
F 9 (Endfilter nicht sterile Produktion)
Schwebstofffilter
EPA (Endfilter Kl. D, E11)
HEPA (Hauptfilter Sterilbereich H13, 14)
Was sind bei Schwebstofffilter Integral- und Lokalwerte für MPPS?
Integralwerte
Was geht über gesamte Fläche?
Lokalwerte
lokale Maxima (kleinste schlechteste Fläche)
Wofür wird der Filterwiderstand p genutzt?
Kriterium für Filterstandzeit
Was gibt p max an?
Den maximal zulässigen Druckabfall in einem Filter (p=Filterwiderstand)
Wo zu welchem Zeitpunkt und wo liegt p max?
Was ist MPPS?
Most penetrating particle size
Alle Filtereffekte arbeiten hier am Schlechtesten
Was ist der elektrostatische Effekt?
Tritt bei kleineren geladenen Partikeln auf
Geeignet für geringste Filterwiderstände
Wo auf der Linie wären Trägheits- und Diffusionseffekt eingezeichnet?
Wo ist MPPS?
Was ist der Diffusionseffekt?
Partikelgröße < 0,3ym
Partikel sehr klein, folgen nicht Luftstrom sondern bewegen sich willkürlich im Raum nach Brown'scher Molekularbewegung(im Schwebstofffiltern)
Was ist der Sperreffekt?
Partikelgröße > 0,5ym
Ist der Abstand der Stromlinie zur Faser kleiner als der halbe Durchmesser des Teilchens bleibt es an der Faser hängen
Steigt mit dT und kleinerem dF
Was ist der Trägheitseffekt?
Partikelgröße ca. 5ym
Partikel folgen nicht der Stromlinie und bleibt aufgrund der Massenträgheit an Filterfaser hängen
Nimmt zu mit Strömungsgeschwindigkeit Luft (VL, dT (Teilchendurchmesser), kleinerem dF (Faserdurchmesser)
Was ist der Absetz- und Siebeffekt?
Partikel > 100ym
Große Partikel setzen sich in Luftkanal ab oder bleiben im Filter stecken da sie größer sind als Abstand zwischen den Fasern
dT (Teilchendurchmesser) > Faserabstand
Von welcher Partikelgröße wird bei der Einteilung der RR ausgegangen?
0,5ym
Welche Klassen von RR gibt es? Welche Partikelzahl ist @rest zulässig?
ISO 5/ A, B
3.520 (A und B unterscheiden sich in operation)
ISO 7/ C
352.000
ISO 8/ D
3.520.000
Welche Filtrationseffekte gibt es?
1. Absetz- und Siebeffekt
2. Trägheitseffekt
3. Sperreffekt
4. Diffusionseffekt
5. Elektrotatischer Effekt
Ich welche Richtung öffnen Schleusentüren?
Immer in Richtung des reineren Bereichs
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