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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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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