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正文內(nèi)容

空氣凈化及除菌設(shè)備概述(編輯修改稿)

2025-02-13 22:23 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 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,分離效率可達(dá) 9899%,且阻力損失不大。但對于霧沫濃度很大的場合,會(huì)堵塞孔隙而增大阻力損失。 5. 空氣冷卻器 常用的類型有 立式列管式熱交換器、沉浸式熱交換器、噴淋式熱交換器 等。由于空氣的給熱系數(shù)很低,一般只有420kJ/( m2〃h〃 oC),設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用適當(dāng)?shù)拇胧﹣硖岣咚慕o熱系數(shù),否則將會(huì)大大增加傳熱面積。 提高空氣給熱系數(shù)的最好辦法是增加空氣的流速,當(dāng)選擇 列管式熱交換器時(shí),若水質(zhì)條件許可,雜質(zhì)少,不容易形成積垢,可安排空氣走管內(nèi),做成多管程流動(dòng),提高空氣流速。若水質(zhì)條件不允許,空氣走管外時(shí),也要采用多加擋板的辦法使其在殼內(nèi)做多殼程流動(dòng),提高空氣流速。 6. 空氣過濾器 ( 1)空氣過濾除菌的對數(shù)穿透定律 過濾除菌效率就是濾層所濾去的微粒數(shù)與原空氣所含微粒數(shù)的比值,它是衡量過濾設(shè)備過濾效能的指標(biāo),即: 把過濾前后空氣中微粒濃度的比值,即穿透濾層的微粒濃度 N2與原微粒濃度 N1的比值,稱為 穿透率 。 實(shí)踐證明,空氣過濾器的過濾除菌效率主要與 微粒的大小、過濾介質(zhì)的種類和纖維直徑、介質(zhì)的填充密度、濾層厚度以及通過的氣流速度 等因素有關(guān)。如假定 存在而受影響 ,不再被氣流卷起帶走 ,即每一纖維薄層除去同樣百分率的微粒數(shù),那么就可得出: 上式即為深層介質(zhì)過濾除菌的 對數(shù)穿透定律, 它表示進(jìn)入濾層的微粒濃度與穿透濾層的微粒濃度之值的對數(shù)是濾層厚度的函數(shù)。 其常數(shù) K的值與多個(gè)因素有關(guān),如纖維的種類、直徑、填充密度、空氣流速和空氣中微粒的直徑等。 ( 2)過濾介質(zhì) 過濾介質(zhì)是過濾除菌的關(guān)鍵,它的好壞不但影響到介質(zhì)的消耗量、過濾的動(dòng)力消耗、勞動(dòng)強(qiáng)度、維護(hù)管理等,而且決定設(shè)備的結(jié)構(gòu)、尺寸,還關(guān)系到運(yùn)轉(zhuǎn)過程的可靠性。 生物工業(yè)生產(chǎn)中空氣過濾除菌對介質(zhì)的要求是 吸附性強(qiáng)、阻力小、空氣流量大、能耐干熱 。 常用 的過濾介質(zhì)有棉花(未脫脂)、活性炭、玻璃纖維、超細(xì)玻璃纖維紙、化學(xué)纖維等。 ①棉花 棉花是傳統(tǒng)的過濾介質(zhì),其質(zhì)量隨品種和種植條件不同差別較大。作為過濾介質(zhì)時(shí),最好選用纖維細(xì)長疏松的新鮮產(chǎn)品,裝填時(shí)要分層均勻鋪砌,最后要壓緊,裝填密度達(dá)到 150200kg/m3為好。如果壓不緊或是裝填不均勻,會(huì)造成空氣短路或介質(zhì)翻動(dòng)而喪失過濾效果。 ②玻璃纖維 作為散裝充填過濾器的玻璃纖維,直徑一般為 819微米,充填系數(shù)一般采用 610%。如果采用硅硼玻璃纖維,則可獲得較細(xì)直徑( )的高強(qiáng)度纖維,并可用其制成 23mm厚的濾材, 制成過濾器后可除去 ,所以它可除去噬菌體和所有的微生物。 ③活性炭 活性炭有非常大的比表面積,主要通過表面物理吸附作用截留微生物。一般采用直徑 3mm,長 510mm的圓柱狀活性炭,其粒子間隙大,故對空氣的阻力較小,僅為棉花的1/12,但它的過濾效率比棉花要低得多。工廠都是將其夾裝在兩層棉花中間使用,以降低濾層阻力。 ④超細(xì)玻璃纖維紙 超細(xì)玻璃纖維是利用質(zhì)量較好的無堿玻璃,采用噴吹法制成的直徑很小的纖維(直徑為 )。由于纖維特別細(xì)小,故不宜散裝充填,而采用造紙的方法做成 1mm厚的纖維紙,這種纖維紙的密度為 380kg/m3。它所形成的網(wǎng)格的孔隙為 ,比棉花小 1015倍,故它有 較高的過濾效率 。 ⑤石棉濾板 石棉濾板是采用 20%纖維小而直的藍(lán)石棉和 80%紙漿纖維混合打漿抄制而成 ,由于纖維比較粗、間隙比較大
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