3空氣除菌及設(shè)備-文庫吧
2025-01-15 13:45 本頁面
【正文】 的重力大于氣流對(duì)它的拖帶力時(shí)，微粒就沉降，重力沉降作用一般與攔截滯留作用配合，在纖維的邊界滯留區(qū)內(nèi)，可提高攔截的捕集效率。 5. 靜電吸附作用機(jī)理 干空氣從非導(dǎo)體的物質(zhì)表面流過時(shí)，由于摩擦作用，會(huì)產(chǎn)生誘導(dǎo)電荷，特別是用樹脂處理過的纖維，尤其是一些合成纖維更為顯著。懸浮在空氣中的微生物微?；蛴捎诒旧韼в胁煌碾姾?、或由于產(chǎn)生的誘導(dǎo)電荷，使它們隨氣流通過介質(zhì)表面時(shí)，受帶異性電荷的介質(zhì)所吸引而沉降，稱為 靜電吸附作用機(jī)理 。 此外， 表面吸附也歸屬這個(gè)范疇 。如活性炭的大部分過濾效能應(yīng)是表面吸附的作用。 當(dāng)空氣流過介質(zhì)時(shí)，慣性撞擊、攔截、布朗擴(kuò)散、重力沉降和靜電吸附這五種機(jī)理同時(shí)在起作用。 如圖所示為單纖維除菌效率與氣流速度的關(guān)系，其中虛線段表示空氣流速高時(shí)，會(huì)引起除菌效率的急速下降。 當(dāng)氣流速度較大時(shí)，除菌效率隨空氣流速的增加而增加。這是由于慣性沖擊起主要作用。 當(dāng)氣流速度較小時(shí)，除菌效率隨氣流速度的增加而降低，這是由于擴(kuò)散起主要作用。 當(dāng)氣流速度中等時(shí)，可能是攔截起主要作用。 如果空氣流速很大，除菌效率卻下降，則是由于已被捕集的微粒又被湍動(dòng)的氣流夾帶返回到空氣中。 第二節(jié)空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備 一空氣介質(zhì)過濾除菌流程 1. 對(duì)空氣介質(zhì)過濾除菌流程的要求 空氣除菌流程是根據(jù)生物工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)無菌空氣的要求（ 無菌程度、空氣壓力、溫度和濕度 ）和 空氣的性質(zhì) ，并結(jié)合采氣環(huán)境的空氣條件和所用除菌設(shè)備的特性而制定的。 對(duì)于風(fēng)壓要求低、輸送距離短、無菌程度也不很高的無菌空氣，可直接采用 離心式鼓風(fēng)機(jī)增壓后經(jīng)一、二級(jí)過濾除菌 而制備。 要保證過濾器有較高的過濾效率，應(yīng)維持一定的氣流速度和不受油、水的干擾。氣流速度可由操作來控制，不受油、水的干擾則要采用一系列冷卻、分離、加熱設(shè)備以保證空氣的相對(duì)濕度。在 5060%時(shí)通過過濾器，下面介紹幾個(gè)典型的空氣除菌流程。 2. 空氣過濾除菌流程 （ 1）兩級(jí)冷卻、分離、加熱的空氣除菌流程 其特點(diǎn)是：兩次冷卻、兩次分離和適當(dāng)加熱。兩次冷卻、兩次分離油水的 主要優(yōu)點(diǎn)是可節(jié)約冷卻用水，油水分離比較完全，保證干過濾 。壓縮空氣經(jīng)第一次冷卻后，大部分的水、油結(jié)成顆粒較大、濃度較高的霧粒，可用旋風(fēng)分離器分離。第二次冷卻，使空氣進(jìn)一步析出其中的油和水，形成較小的霧粒，可用絲網(wǎng)分離器分離。 （ 2）冷熱空氣直接混合式空氣除菌流程 該流程適應(yīng)于中等濕含量的地區(qū)。特點(diǎn)是：可省去第二次冷卻分離設(shè)備和空氣再加熱設(shè)備，流程簡單，冷卻水用量少，利用壓縮空氣的熱量提高空氣溫度，壓縮空氣從儲(chǔ)罐分成兩部分流出，一部分進(jìn)入冷卻器，冷卻到較低溫度，經(jīng)分離器分離水、油霧后與另一部分未處理的高溫高壓空氣混合后進(jìn)入過濾器過濾。空氣的冷卻溫度和空氣分配比的關(guān)系隨吸取空氣的參數(shù)而變化。 （ 3）前臵高效過濾除菌流程 該流程使空氣先經(jīng)中效、高效過濾后，進(jìn)入空氣壓縮機(jī)，經(jīng)前臵高效過濾器后，空氣的無菌程度已達(dá) %，再經(jīng)冷卻，分離和主過濾器過濾后，空氣的無菌程度就更高。 二 空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備 是安裝在空氣壓縮機(jī)前的過濾器，主要作用是捕集較大的灰塵顆粒，防止壓縮機(jī)受磨損，減輕總過濾器的負(fù)荷。粗過濾器的過濾效率要高，阻力要小，否則會(huì)增加空氣壓縮機(jī)的吸入負(fù)荷和降低空氣壓縮機(jī)的排氣量。 常用的粗過濾器有：布袋過濾器、填料式過濾器、油浴洗滌器 和 水霧除塵器 。 油浴洗滌器結(jié)構(gòu) 空氣進(jìn)入裝臵后鼓泡通過油箱中的油層，空氣中的微粒被油黏附而逐漸沉降于油箱底部而除去，經(jīng)過油浴的空氣會(huì)帶有油霧，需要經(jīng)過百葉窗式的圓盤，分離較大粒油霧，再經(jīng)氣液過濾網(wǎng)分離小顆粒油霧后，由中心管吸入壓縮機(jī)。 水霧除塵器 水霧除塵器工作原理：空氣從設(shè)備底部進(jìn)入，與上部噴下的水霧逆流接觸，將空氣中的灰塵、微生物微粒黏附于水中而沉降，從底部與水一起排出。帶有微細(xì)水霧的潔凈空氣經(jīng)上部過濾網(wǎng)過濾后進(jìn)入壓縮機(jī)，經(jīng)洗滌后的空氣可除去大部分大顆粒微粒和小部分微小粒子。 2. 空氣壓縮機(jī) 生物工業(yè)生產(chǎn)中常用的空氣是壓力為 縮空氣，提供大量低壓空氣最理想的設(shè)備是渦輪式空氣壓縮機(jī)。 渦輪式空氣壓縮機(jī) 由電動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，靠渦輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的“空穴”現(xiàn)象吸入空氣，空氣在渦輪的帶動(dòng)下獲得較高的離心力，然后通過固定的導(dǎo)輪和渦輪形機(jī)殼，使其部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓后輸出。 渦輪式空氣壓縮機(jī) 具有輸氣量大、輸出空氣壓力穩(wěn)定、效率高、設(shè)備緊湊、占地面積小、無易損部件、獲得的空氣不帶油霧等優(yōu)點(diǎn)。因此，是很理想的生物工業(yè)生產(chǎn)的供氣設(shè)備。 往復(fù)式空氣壓縮機(jī) 是靠活塞在汽缸內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而將空氣抽吸和壓出的，因此出口壓力不穩(wěn)定，且汽缸內(nèi)要加入潤滑活塞用的潤滑油，易使空氣中帶進(jìn)油霧，導(dǎo)致傳熱系數(shù)降低，給空氣冷卻帶來困難。 如果油霧的冷卻分離不干凈，進(jìn)入過濾器后又會(huì)堵塞過濾介質(zhì)的纖維間隙，增大空氣壓力損失。它黏附在纖維表面，能成為微生物微粒穿透濾層的途徑，降低過濾效率，嚴(yán)重時(shí)會(huì)浸潤介質(zhì)而破壞過濾效果。 3. 空氣儲(chǔ)氣罐 空氣儲(chǔ)罐的作用是消除壓縮機(jī)排出空氣量的脈沖，維持穩(wěn)定的空氣壓力，同時(shí)也可以利用重力沉降作用分離部分油霧。大多數(shù)情況下，儲(chǔ)罐緊接著壓縮機(jī)安裝，空氣儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)簡單，是一個(gè)裝有安全閥、壓力表的空罐殼體。 4. 氣液分離室 氣液分離器能分離空氣中被冷凝成霧狀的水霧和油霧粒子，其形式很多，常用的有 填料分離器 。 填料分離器 是利用各種填料如焦炭、活性炭、瓷環(huán)、金屬絲網(wǎng)、塑料絲網(wǎng)等的慣性攔截作用分離空氣中的水霧或油霧，分離效率隨表面積增大而增大。絲網(wǎng)的表面間隙小，可除去小至 5微米的霧狀微粒，分離效率可
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