羅茨鼓風(fēng)機(jī)無菌通風(fēng)_羅茨風(fēng)機(jī)
羅茨鼓風(fēng)機(jī)無菌通風(fēng):八種常見的風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理動態(tài)圖解,不能錯過了!
風(fēng)機(jī)包括通風(fēng)機(jī)、透平鼓風(fēng)機(jī)、羅茨鼓風(fēng)機(jī)和透平壓縮機(jī),詳細(xì)劃分為離心式壓縮機(jī)、軸流式壓縮機(jī)、往復(fù)式壓縮機(jī)、離心式鼓風(fēng)機(jī)、羅茨鼓風(fēng)機(jī)、離心式通風(fēng)機(jī)、軸流式通風(fēng)機(jī)和葉氏鼓風(fēng)機(jī)等八大類。
一、離心式壓縮機(jī)
離心式壓縮機(jī)是一種葉片旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)(即透平式壓縮機(jī))。在離心式壓縮機(jī)中,高速旋轉(zhuǎn)的葉輪給予氣體的離心力作用,以及在擴(kuò)壓通道中給予氣體的擴(kuò)壓作用,使氣體壓力得到提高。早期,由于這種壓縮機(jī)只適于低,中壓力、大流量的場合,而不為人們所注意。由于化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,各種大型化工廠,煉油廠的建立,離心式壓縮機(jī)就成為壓縮和輸送化工生產(chǎn)中各種氣體的關(guān)鍵機(jī)器,而占有極其重要的地位。隨著氣體動力學(xué)研究的成就使離心壓縮機(jī)的效率不斷提高,又由于高壓密封,小流量窄葉輪的加工,多油楔軸承等技術(shù)關(guān)鍵的研制成功,解決了離心壓縮機(jī)向高壓力,寬流量范圍發(fā)展的一系列問題,使離心式壓縮機(jī)的應(yīng)用范圍大為擴(kuò)展,以致在很多場合可取代往復(fù)壓縮機(jī),而大錦工擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。
有些化工基礎(chǔ)原料,如丙烯、乙烯、丁二烯、苯等,可加工成塑料、纖維、橡膠等重要化工產(chǎn)品。在生產(chǎn)這種基礎(chǔ)原料的石油化工廠中,離心式壓縮機(jī)也占有重要地位,是關(guān)鍵設(shè)備之一。除此之外,其他如石油精煉,制冷等行業(yè)中,離心式壓縮機(jī)也是極為關(guān)鍵的設(shè)備。我國在五十年代已能制造離心式壓縮機(jī),從七十年代初開始又以石油化工廠,大型化肥廠為主,引進(jìn)了一系列高性能的中、高壓力的離心式壓縮機(jī),取得了豐富的使用經(jīng)驗(yàn),并在對引進(jìn)技術(shù)進(jìn)行消化、吸收的基礎(chǔ)上大大增強(qiáng)了自己的研究、設(shè)計(jì)和制造能力。
性能特點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):
離心式壓縮機(jī)之所以能獲得這樣廣泛的應(yīng)用,主要是比活塞式壓縮機(jī)有以下一些優(yōu)點(diǎn)。
1、離心式壓縮機(jī)的氣量大,結(jié)構(gòu)簡單緊湊,重量輕,機(jī)組尺寸小,占地面積小。
2、運(yùn)轉(zhuǎn)平衡,操作可靠,運(yùn)轉(zhuǎn)率高,摩擦件少,因之備件需用量少,維護(hù)費(fèi)用及人員少。
3、在化工流程中,離心式壓縮機(jī)對化工介質(zhì)可以做到絕對無油的壓縮過程。
4、離心式壓縮機(jī)為一種回轉(zhuǎn)運(yùn)動的機(jī)器,它適宜于工業(yè)汽輪機(jī)或燃汽輪機(jī)直接拖動。對一般大型化工廠,常用副產(chǎn)蒸汽驅(qū)動工業(yè)汽輪機(jī)作動力,為熱能綜合利用提供了可能。但是,離心式壓縮機(jī)也還存在一些缺點(diǎn)。
缺點(diǎn):
1、離心式壓縮機(jī)還不適用于氣量太小及壓比過高的場合。
2、離心式壓縮機(jī)的穩(wěn)定工況區(qū)較窄,其氣量調(diào)節(jié)雖較方便,但經(jīng)濟(jì)性較差。
3、離心式壓縮機(jī)效率一般比活塞式壓縮機(jī)低。
二、軸流式壓縮機(jī)
軸流式壓縮機(jī)是屬于一種大型的空氣壓縮機(jī),最大的功率可以達(dá)到KW,排氣量是20000m3每分鐘,它的壓縮機(jī)能效比可以達(dá)到百分之90左右,比離心機(jī)要節(jié)能一些。它是由3大部分組成,一是以轉(zhuǎn)軸為主體的可以旋轉(zhuǎn)的部分簡稱轉(zhuǎn)子,二是以機(jī)殼和裝在機(jī)殼上的靜止部件為主體的簡稱定子(靜子),三是殼體、密封體、軸承箱、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、聯(lián)軸器、底座和控制保護(hù)等組成。軸流式壓縮機(jī)也屬于透平式或速度式壓縮機(jī),煉油廠多選用作催化裂化裝置的主風(fēng)機(jī)。
性能特點(diǎn):
效率較高,單機(jī)效率可達(dá)86%~92%,比離心式壓縮機(jī)高5%~10%,單位面積流通能力大,徑向尺寸小,適宜流量大于1500m3/min的場合,單級壓力比較低,單缸多級壓力比可達(dá)11,與離心式壓縮機(jī)相比,靜葉不可調(diào)試式軸流壓縮機(jī)的穩(wěn)定工況區(qū)較窄,在恒定轉(zhuǎn)速下,流量變化相對較少,壓力變化較大。此外,結(jié)構(gòu)較為簡單,維護(hù)方便。因此,軸流壓縮機(jī)對于中、低壓、大流量,且載荷基本不變的情況較為理想。全靜葉可調(diào)式軸流壓縮機(jī)可以擴(kuò)大壓縮機(jī)的穩(wěn)定工況區(qū),彌補(bǔ)了靜葉不可調(diào)式軸流壓縮機(jī)的不足,而且可以提高壓縮機(jī)的效率,降低起動功率。目前,煉油廠主要用全靜葉可調(diào)式軸流壓縮機(jī)。
三、往復(fù)式壓縮機(jī)
曲軸帶動連桿,連桿帶動活塞,活塞做上下運(yùn)動?;钊\(yùn)動使氣缸內(nèi)的容積發(fā)生變化,當(dāng)活塞向下運(yùn)動的時候,汽缸容積增大,進(jìn)氣閥打開,排氣閥關(guān)閉,空氣被吸進(jìn)來,完成進(jìn)氣過程;當(dāng)活塞向上運(yùn)動的時候,氣缸容積減小,出氣閥打開,進(jìn)氣閥關(guān)閉,完成壓縮過程。通?;钊嫌谢钊h(huán)來密封氣缸和活塞之間的間隙,氣缸內(nèi)有潤滑油潤滑活塞環(huán)??恳粋€或幾個作往復(fù)運(yùn)動的活塞來改變壓縮腔內(nèi)部容積的容積式壓縮機(jī)。目前往復(fù)式壓縮機(jī)主要是活塞式空壓機(jī),化工工藝壓縮機(jī),石油,天然氣壓縮機(jī),為主,而活塞式空壓機(jī)現(xiàn)在主要向中壓及高壓方向發(fā)展,這個是螺桿機(jī),離心機(jī)目前無法達(dá)到的一個高度。
性能特點(diǎn):
由于設(shè)計(jì)原理的關(guān)系,就決定了活塞壓縮機(jī)的很多特點(diǎn)。比如運(yùn)動部件多,有進(jìn)氣閥、排氣閥、活塞、活塞環(huán)、連桿、曲軸、軸瓦等;比如受力不均衡,沒有辦法控制往復(fù)慣性力;比如需要多級壓縮,結(jié)構(gòu)復(fù)雜;再比如由于是往復(fù)運(yùn)動,壓縮空氣不是連續(xù)排出、有脈動等。
優(yōu)點(diǎn):
1、熱效率高、單位耗電量少
2、加工方便 對材料要求低,造價低廉
3、裝置系統(tǒng)較簡單
4、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)早,制造技術(shù)成熟
5、應(yīng)用范圍廣
缺點(diǎn):
1、運(yùn)動部件多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,檢修工作量大,維修費(fèi)用高
2、轉(zhuǎn)速受限制
3、活塞環(huán)的磨損、氣缸的磨損、皮帶的傳動方式使效率下降很快
4、噪音大
5、控制系統(tǒng)的落后,不適應(yīng)連鎖控制和無人值守的需要,所以盡管活塞機(jī)的價格很低,但是也往往不能夠被用戶接受。
四、離心式鼓風(fēng)機(jī)
在設(shè)計(jì)條件下,風(fēng)壓為15kPa~0.2MPa或壓縮比e=1.15~3的風(fēng)機(jī)叫鼓風(fēng)機(jī),有兩個或更多葉輪串聯(lián)組成的離心鼓風(fēng)機(jī)叫多級離心鼓風(fēng)機(jī),(相鄰葉輪之間必須有導(dǎo)葉連接)。多級離心鼓風(fēng)機(jī)廣泛應(yīng)用于各種冶煉高爐及化鐵爐鼓風(fēng)、洗煤跳汰機(jī)配套、礦山浮選、污水曝氣、化工造氣等需要輸送空氣的場合,亦可用于輸送其它特殊氣體。
性能特點(diǎn):
該系列鼓風(fēng)機(jī)具有效率高、噪聲低、運(yùn)行平穩(wěn)、絕無脈沖、穩(wěn)定區(qū)域廣、輸送的氣體清潔、干燥且無油,易損件少和安裝、操作、維護(hù)簡便等特點(diǎn)。
五、羅茨鼓風(fēng)機(jī)
羅茨鼓風(fēng)機(jī)系屬容積回轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī)。這種壓縮機(jī)靠轉(zhuǎn)子軸端的同步齒輪使兩轉(zhuǎn)子保持嚙合。轉(zhuǎn)子上每一凹入的曲面部分與氣缸內(nèi)壁組成工作容積,在轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)過程中從吸氣口帶走氣體,當(dāng)移到排氣口附近與排氣口相連通的瞬時,因有較高壓力的氣體回流,這時工作容積中的壓力突然升高,然后將氣體輸送到排氣通道。兩轉(zhuǎn)子互不接觸,它們之間靠嚴(yán)密控制的間隙實(shí)現(xiàn)密封,故排出的氣體不受潤滑油污染。下側(cè)兩“鞋底尖”分開時,形成低壓,將氣體吸入;上側(cè)兩“鞋底尖”合攏時,形成高壓,將氣體排出。
性能特點(diǎn):
其最大的特點(diǎn)是使用時當(dāng)壓力在允許范圍內(nèi)加以調(diào)節(jié)時流量之變動甚微,壓力選擇范圍很寬,具有強(qiáng)制輸氣的特點(diǎn)。輸送時介質(zhì)不含油。結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、使用壽命長、整機(jī)振動小。羅茨鼓風(fēng)機(jī)輸送介質(zhì)為清潔空氣,清潔煤氣,二氧化硫及其他惰性氣體,特殊氣體行業(yè)(煤氣、天然氣、沼氣、二氧化碳、二氧化硫等)及高壓工況的首選產(chǎn)品。鑒于具有上述特點(diǎn),因而能廣泛適應(yīng)冶金、化工、化肥、石化、儀器、建材行業(yè)。
與離心風(fēng)機(jī)的區(qū)別比較大:
?、惫ぷ髟聿煌?,離心風(fēng)機(jī)用的是曲線風(fēng)葉,靠離心力將氣體甩到機(jī)殼處,而羅茨風(fēng)機(jī)用的是兩個8字形的風(fēng)葉,它們間的間隙很小,靠兩個葉片的擠壓,將氣體擠至出氣口。
⒉由于工作原理不同,一般它們的工作壓力不同,羅茨風(fēng)機(jī)的出氣壓力比較高,而離心風(fēng)機(jī)比較小。
?、筹L(fēng)量不同,一般羅茨風(fēng)機(jī)用在風(fēng)量要求不大但壓力要求較高的地方,而離心風(fēng)機(jī)用在壓力要求低,風(fēng)量要求大的地方。
?、粗圃炀炔灰粯?,羅茨風(fēng)機(jī)要求的精度很高,對裝配要求也很嚴(yán),而離心風(fēng)機(jī)比較松。
六、離心式通風(fēng)機(jī)
其原理與離心泵相同。葉輪上葉片的數(shù)目比離心泵的稍多,葉片比較短。中低壓風(fēng)機(jī)的葉片常向前彎,高壓風(fēng)機(jī)的葉片為后彎葉片。
性能特點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):
1、通風(fēng)換氣效果好,非常適合用在管道抽風(fēng)或者送風(fēng);
2、適用性強(qiáng)、無腐蝕、易燃易爆氣體場所均可使用。
3、噪聲低,離心式通風(fēng)機(jī)根據(jù)空氣流力學(xué)采用合理葉輪角度設(shè)計(jì),運(yùn)行時,無任何機(jī)械摩擦,合理葉片形線使噪聲降為最低;離心式通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的噪音是高頻噪音,只要有障礙物,即可隔音。
4、運(yùn)行平穩(wěn),優(yōu)化設(shè)計(jì)的葉輪使軸向力減小到最低程度,且有高效的葉輪,并經(jīng)靜動平衡校正,使整機(jī)運(yùn)行平穩(wěn),在不加任何減振裝置的情況下,軸承振幅比較小。
5、維護(hù)方便,部分機(jī)型可配置清理門,勿須拆機(jī)維護(hù)清潔,省時省力。
缺點(diǎn):
1、體積較為龐大,其進(jìn)風(fēng)與送風(fēng)之方向垂直,在配置上,系統(tǒng)風(fēng)管需要較妥當(dāng)?shù)呐浜稀?/p>
2、無法逆向送風(fēng)。
3、價格較貴。
七、軸流式通風(fēng)機(jī)
送風(fēng)方向與軸向相同。靠葉片的軸向傾斜,將軸向空氣向前推進(jìn)。
性能特點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):
1、軸流式通風(fēng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、質(zhì)量輕、轉(zhuǎn)速高。
2、可直接與電動機(jī)相連,風(fēng)量調(diào)節(jié)較為方便、可以逆向送風(fēng)。
3、價格便宜。
4、適用于低壓、錦工量的情況。
5、由于風(fēng)吹送的方向與軸平行,故可容易與管路相連接,成為管路統(tǒng)之套件。
缺點(diǎn):
1、其缺點(diǎn)是噪音大、構(gòu)造復(fù)雜、檢修困難、并聯(lián)工作穩(wěn)定性差。它一般運(yùn)用于風(fēng)壓變化較大,風(fēng)量變化較小的礦井。
2、效率特性曲線陡直,略超出設(shè)計(jì)點(diǎn)之運(yùn)轉(zhuǎn)會產(chǎn)生激變的現(xiàn)象,效率迅速降低。
3、對塵埃及表面腐蝕的現(xiàn)象較為敏感,造成效率降低的現(xiàn)象。
八、葉氏鼓風(fēng)機(jī)
葉氏鼓風(fēng)機(jī)是另一種回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)。它是由長圓筒形機(jī)殼、阻風(fēng)翼、鼓風(fēng)翼以及兩根平行的軸所組成。圖1為葉氏鼓風(fēng)機(jī)的兩個轉(zhuǎn)子,它們的結(jié)構(gòu)互不相同。兩根平行軸的兩端裝有式樣完全相同的兩個活動齒輪,其中一個軸與電動機(jī)相聯(lián),叫主動軸,另一根叫從動軸。鼓風(fēng)翼裝在主動軸上,阻風(fēng)翼裝在從動軸上。
(a)—阻風(fēng)翼 (b)—鼓風(fēng)翼
圖1葉式鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)
葉氏鼓風(fēng)機(jī)實(shí)際上是羅茨鼓風(fēng)機(jī)的一種變形,其工作原理如圖2所示;
1—阻風(fēng)翼;2—鼓風(fēng)翼;3—機(jī)殼;4—鼓風(fēng)翼蓋。
圖2葉氏鼓風(fēng)機(jī)的工作原理
來源于化工707和網(wǎng)絡(luò),編輯整理:桑尼。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)無菌通風(fēng):空氣除菌的工藝及設(shè)備 南京廖華
空氣除菌的工藝及設(shè)備
在發(fā)酵工業(yè)中,絕大多數(shù)是利用好氣性微生物進(jìn)行純種培養(yǎng),空氣則是微生物生長和代謝必不可少的條件。但空氣中含有各種各樣的微生物,這些微生物隨著空氣進(jìn)入培養(yǎng)液,在適宜的條件下,它們會迅速大量繁殖,消耗大量的營養(yǎng)物質(zhì)并產(chǎn)生各種代謝產(chǎn)物;干擾甚至破壞預(yù)定發(fā)酵的正常進(jìn)行,使發(fā)酵產(chǎn)率下降,甚至徹底失敗。因此,無菌空氣的制備就成為發(fā)酵工程中的一個重要環(huán)節(jié)??諝鈨艋姆椒ê芏?,但各種方法的除菌效果、設(shè)備條件和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)各不相同。實(shí)際生產(chǎn)中所需的除菌程度根據(jù)發(fā)酵工藝要求而定,、既要避免染茵,又要盡量簡化除菌流程,以減少設(shè)備投資和正常運(yùn)轉(zhuǎn)的動力消耗。本章將討論合理選擇除菌方法,決定除菌流程以及選用和設(shè)計(jì)滿足生產(chǎn)需要的除菌設(shè)備等。
第一節(jié) 空氣中微生物的分布和發(fā)酵工業(yè)對空氣無菌程度的要求
一、無菌空氣的概念
發(fā)酵工業(yè)應(yīng)用的“無菌空氣”是指通過除菌處理使空氣中含菌量降低在一個極低的百分?jǐn)?shù),從而能控制發(fā)酵污染至極小機(jī)會。此種空氣稱為“無菌空氣”。
二、空氣中微生物的分布
通常微生物在固體或液體培養(yǎng)基中繁殖后,很多細(xì)小而輕的菌體、芽孢或孢子會隨水分的蒸發(fā)、物料的轉(zhuǎn)移被氣流帶入空氣中或粘附于灰塵上隨風(fēng)飄浮,所以空氣中的含菌量隨環(huán)境不同而有很大差異。一般干燥寒冷的北方空氣中的含菌量較少,而潮濕溫暖的南方則含菌量較多;人口稠密的城市比人口少的農(nóng)村含菌量多;地面又比高空的空氣含菌量多。因此,研究空氣中的含菌情況,選擇良好的采風(fēng)位置和提高空氣系統(tǒng)的除菌效率是保證正常生產(chǎn)的重要內(nèi)容。
各地空氣中所懸浮的微生物種類及比例各不相同,數(shù)量也隨條件的變化而異,一般設(shè)計(jì)時以含量為103~104個/m3進(jìn)行計(jì)算。
三、發(fā)酵對空氣無菌程度的要求
各種不同的發(fā)酵過程,由于所用菌種的生長能力、生長速度、產(chǎn)物性質(zhì)、發(fā)酵周期、基質(zhì)成分及pH值的差異,對空氣無菌程度的要求也不同。如酵母培養(yǎng)過程,其培養(yǎng)基以糖源為主,能利用無機(jī)氮,要求的pH值較低,一般細(xì)菌較難繁殖,而酵母的繁殖速度又較快,能抵抗少量的雜菌影響,因此對無菌空氣的要求不如氨基酸、抗生素發(fā)酵那樣嚴(yán)格。而氨基酸與抗生素發(fā)酵因周期長短不同,對無菌空氣的要求也不同??偟膩碚f,影響因素是比較復(fù)雜的,需要根據(jù)具體情況而訂出具體的工藝要求。一般按染菌機(jī)率為10-3。來計(jì)算,即1000次發(fā)酵周
期所用的無菌空氣只允許1~2次染菌。
雖然一般懸浮在空氣中的微生物,大多是能耐惡劣環(huán)境的孢子或芽孢,繁殖時需要較長的調(diào)整期。但是在陰雨天氣或環(huán)境污染比較嚴(yán)重時,空氣中也會懸浮大量的活力較強(qiáng)的微生物,它進(jìn)入培養(yǎng)物的良好環(huán)境后,只要很短的調(diào)整期,即可進(jìn)入對數(shù)生長期而大量繁殖。一般細(xì)菌繁殖一代僅需20~30min,如果進(jìn)入一個細(xì)菌,則繁殖15h后,可達(dá)109個。如此大量的雜菌必使發(fā)酵受到嚴(yán)重干擾或失敗,所以計(jì)算是以進(jìn)入1、2個雜菌即失敗作為依據(jù)的。
四、空氣含菌量的測定
空氣是許多氣態(tài)物質(zhì)的混合物,主要成分是氮?dú)夂脱鯕?,還有惰性氣體及二氧化碳和水蒸汽。除氣體外,尚有懸浮在空氣中的灰塵,而灰塵主要由構(gòu)成地殼的無機(jī)物質(zhì)微粒、煙灰和植物花粉等組成。一般城市灰塵多于農(nóng)村,夏天多于冬天,特別是氣候溫和濕潤地區(qū),空氣中的菌量較多。據(jù)統(tǒng)計(jì),大城市每立方米空氣中的含菌數(shù)約為3000~10000個。要準(zhǔn)確測定空氣中的含菌量來決定過濾系統(tǒng)或查定過濾空氣的無菌程度是比較因難的。一般采用培養(yǎng)法和光學(xué)法測定其近似值。前者在微生物學(xué)中已有介紹,后者系用粒子計(jì)數(shù)器通過微粒對光線的散射作用來測量粒子的大小和含量。這種儀器可以測量空氣中直徑為0.3~0.5μm微粒的各種濃度,比較準(zhǔn)確,但它只是微粒觀念,不能反映空氣中活菌的數(shù)量。
第二節(jié) 空氣除菌方法
大多數(shù)需氧發(fā)酵是通入空氣進(jìn)行的。在使用之前必須加以處理以除去其中的有害成分。對空氣的要求隨發(fā)酵類型不同而導(dǎo),厚層固體曲需要的空氣量大,壓力不高,無菌度不嚴(yán)格,一般選用離心式通風(fēng)并經(jīng)適當(dāng)?shù)目照{(diào)處理(溫、濕)就可以了。酵母培養(yǎng)消耗空氣量大,無菌度也不十分嚴(yán)格,但需要一定壓力以克服發(fā)酵罐的液柱阻力,所以一船采用羅茨鼓風(fēng)機(jī)或高壓離心式鼓風(fēng)機(jī)通風(fēng)。而對于密閉式深層好氣發(fā)酵則需要嚴(yán)格的無菌度,必須經(jīng)過除菌措施,由于空氣中含有水分和油霧雜質(zhì),又必須經(jīng)過冷卻、脫水、脫油等步驟,因此,無菌空氣的制備須經(jīng)過一個復(fù)雜的空氣處理過程。同時,為了克服設(shè)備和管道的阻力并維持一定的罐壓,需采用空氣壓縮機(jī)。
發(fā)酵工業(yè)應(yīng)用的“無菌空氣”是指通過除菌處理使空氣中含菌量降低在一個極低的百分?jǐn)?shù),從而能控制發(fā)酵污染至極小機(jī)會。此種空氣稱為“無菌空氣”。生產(chǎn)上使用的空氣量大,要求處理的空氣設(shè)備簡單,遠(yuǎn)行可靠,操作方便,現(xiàn)就各種除菌方法簡述如下:
一、輻射滅菌
α射線、X射線、β射線、γ射線、紫外線、超聲波等從理論上講都能破壞蛋白質(zhì),破壞生物活性物質(zhì),從而起到殺菌作用。但應(yīng)用較廣泛的還是紫外線,它在波長為2265~3287A時殺菌效力最強(qiáng),通常用于無菌室和醫(yī)院手術(shù)室。但殺菌效率較低,殺菌時間較長。一般要結(jié)合甲醛蒸汽等來保證無菌室的無菌程度。
二、加熱滅菌
雖然空氣中的細(xì)菌芽孢是耐熱的,但溫度足夠高也能將它破壞。例如懸浮在空氣中的細(xì)菌芽孢在218°C下24s就被殺死。但是如果采用蒸汽或電熱來加熱大量的空氣,以達(dá)到滅菌目的,這樣太不經(jīng)濟(jì)。利用空氣壓縮時產(chǎn)生的熱進(jìn)行滅菌對于無菌要求不高的發(fā)酵來說則是一個經(jīng)濟(jì)合理的方法。
利用壓縮熱進(jìn)行空氣滅菌的流程見圖6-1(a)??諝膺M(jìn)口溫度為21°C,出口溫度為187~198°C,壓力為0.7MPa。壓縮后的空氣用管道或貯氣罐保溫一定時間以增加空氣的受熱時間,促使有機(jī)體死亡。為防止空氣在貯罐中走短路,最好在罐內(nèi)加裝導(dǎo)筒。這種滅菌方法已成功地運(yùn)用于丙酮丁醇、淀粉酶等發(fā)酵生產(chǎn)上。圖7-1(b)是一個用于石油發(fā)酵的無菌空氣系統(tǒng),采用渦輪式空壓機(jī),空氣進(jìn)機(jī)前利用壓縮后的空氣進(jìn)行預(yù)熱,以提高進(jìn)氣溫度并相應(yīng)提高排氣溫度,壓縮后的空氣用保溫罐維持一定時間。
采用加熱滅菌法時,要根據(jù)具體情況適當(dāng)增加一些輔助措施以確保安全。因?yàn)榭諝獾膶?dǎo)熱系數(shù)低,受熱不很均勻,同時在壓縮機(jī)與發(fā)酵罐間的管道難免有泄漏,這些因素很難排除,因此通常在進(jìn)發(fā)酵罐前裝一臺空氣分過濾器。
圖6-1 利用空壓機(jī)所產(chǎn)生的熱來進(jìn)行滅菌
三、靜電除菌
近年來一些工廠巳使用靜電除塵器除去空氣中的水霧、油霧和塵埃,同時也除去了空氣中的微生物。對Iμm的微粒去除率達(dá)99%,消耗能量小,每處理1000m3的空氣每小時只耗電0.4~0.8kW??諝獾膲毫p失小,一般僅(3~15)×
133.3Pa。但對設(shè)備維護(hù)和安全技術(shù)措施要求較高。
靜電防塵是利用靜電引力來吸附帶電粒子而達(dá)到除塵、除菌的目的。懸浮于空氣中的微生物,其孢子大多帶有不同的電荷,沒有帶電荷的微粒進(jìn)入高壓靜電場時都會被電離變成帶電微粒。但對于一些直徑很小的微粒,它所帶的電荷很小,當(dāng)產(chǎn)生的引力等于或小于氣流對微粒的拖帶力或微粒布朗擴(kuò)散運(yùn)動的動量時,則微粒就不能被吸附而沉降,所以靜電除塵對很小的微粒效率較低。
靜電除菌裝置按其對菌體微粒的作用可分成電離區(qū)和捕集區(qū)。管式靜電除塵器如圖6-2所示。
圖6-2 靜電除塵器
1-鋼絲(電暈電極);2-鋼管(沉淀電極);3-高壓絕緣瓷瓶;4-鋼板;5-空氣出口;6-封頭;7-鋼板;8-法
蘭;9-空氣出口。
用靜電除菌凈化空氣有如下優(yōu)點(diǎn): (1)阻力小,約1.01325×104Pa; (2)染菌率低,平均低于10~15%; (3)除水、除油的效果好; (4)耗電少。
缺點(diǎn)是設(shè)備龐大,需要采用高壓電技術(shù),且一次性投資較大;對發(fā)酵工業(yè)來說,—其捕集率尚嫌不夠,需要采取其它措施。
四、介質(zhì)過濾
介質(zhì)過濾是目前發(fā)酵工業(yè)上常使用的空氣除菌方法。它采用定期滅菌的干燥
羅茨鼓風(fēng)機(jī)無菌通風(fēng):羅茨鼓風(fēng)機(jī)房通風(fēng)和熱處理實(shí)例
錦工客戶中糧一面粉廠羅茨風(fēng)機(jī)房通風(fēng)和熱處理實(shí)例如下:
羅茨鼓風(fēng)機(jī)房內(nèi)有4套30kW的風(fēng)冷三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī),以及配套的2套干燥機(jī),其電功率為4.36kW,羅茨鼓風(fēng)機(jī)房的換氣次數(shù)為5次/h,保證室內(nèi)溫升為5°C,該羅茨鼓風(fēng)機(jī)房采用正壓通風(fēng)計(jì)算羅茨鼓風(fēng)機(jī)房的通風(fēng)量,正壓風(fēng)機(jī)前必須設(shè)置排氣格柵。設(shè)置過濾器,以減少進(jìn)入羅茨鼓風(fēng)機(jī)房空氣的灰塵量和其他雜質(zhì),延長羅茨鼓風(fēng)機(jī)吸氣過濾器的使用壽命,并保證機(jī)房清潔.根據(jù)提供的數(shù)據(jù)。此羅茨鼓風(fēng)機(jī)房內(nèi)主要發(fā)熱設(shè)備為羅茨風(fēng)機(jī)和干燥機(jī)。
通風(fēng)計(jì)算羅茨鼓風(fēng)機(jī)的排氣量Vi為:V1=18.9m3/min=1134m3/h
羅茨鼓風(fēng)機(jī)的冷卻風(fēng)量(由廠家提供):V2=496m3/min=29760m3/h
排除通過隔聲罩散發(fā)到羅茨鼓風(fēng)機(jī)房內(nèi)的熱量所需的通風(fēng)量V3(通過壓縮機(jī)隔聲罩而散發(fā)的熱量約為總熱量的2%)。q1=110×2%=2.2kW
冷凍式干燥機(jī)的散發(fā)的熱量為:q2=4.36kWV3=Q/(AtxCxp)
考慮到5次/h換氣次數(shù),V4為:V4=7x6x5x5=1050m3/h
羅茨鼓風(fēng)機(jī)房所需的通風(fēng)量為:V=Vi+V2+V3+V4=35904m3/h
考慮10%的系數(shù),風(fēng)機(jī)風(fēng)量為:V1.1=Vx1.1=39494m3/h
所以,選擇的正壓風(fēng)機(jī)能力為:V=40000m3/h4.2
熱回收計(jì)算廠區(qū)年均氣溫約23°C,平均水溫以20°C計(jì),產(chǎn)熱水60C溫升40C,1L水溫升1C需要4.19kJ熱能,1kW熱焓為359.98kJ,電熱水器熱效率80%(20%為損耗費(fèi)),1kW工業(yè)電費(fèi)1元計(jì)算;“高效熱回收”器所回收熱效率根據(jù)環(huán)境溫度變化而變化(環(huán)境溫度>30°C,熱能回收可>110%,羅茨鼓風(fēng)機(jī)環(huán)境溫不同,熱回收效率也不同,造熱水量多少也不同),1L水從20C溫升40C,需熱能167.43kJ,按羅茨鼓風(fēng)機(jī)90%有效功率計(jì);以年均環(huán)境溫度23C計(jì)算,熱能回收可>100%。110kWx100%x90%x359.98kJx24h+167.43kJ(1L溫升)=51480L/d?臺=51.48m3/d?臺34.8m3/d+24d=1.45m3/臺?每年可節(jié)省羅茨鼓風(fēng)機(jī)電費(fèi)。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)功率為110kW,省羅茨鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)扇4kW,省干燥機(jī)用電總功率4%x50%=1.5kW,年均增產(chǎn)氣5%=5.5kW,全年運(yùn)行330d,可年節(jié)約羅茨鼓風(fēng)機(jī)電費(fèi)費(fèi)用,其中卸載少作功無實(shí)際測試,暫不計(jì)算在內(nèi):(4kW+1.5kW+5.5kW)x24hx330dx1d/kW=87120元/年(3)造多少熱水,折合多少電。110kWx100%x90%x24hx330d=kW/年5結(jié)語通過對面粉廠羅茨鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)合理選用通風(fēng)和熱能回收系統(tǒng),將羅茨風(fēng)機(jī)房、鍋爐房和洗浴室等單體工程綜合考慮,水泵、管路統(tǒng)籌利用,將羅茨鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行中產(chǎn)生的熱能有效回收利用,不但提高了風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行效率,降低了風(fēng)機(jī)系統(tǒng)冷卻消耗的能耗,減少了風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的噪音,而且連續(xù)為浴室和鍋爐提供熱水,從而減少了鍋爐能耗。不僅為業(yè)主節(jié)約了能源消耗,降低了運(yùn)行成本,而且對環(huán)境減少了溫室氣體排放、降低了噪音污染、降低了二氧化碳的排放,為社會環(huán)境的保護(hù)做出了貢獻(xiàn)。
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羅茨鼓風(fēng)機(jī)無菌通風(fēng):羅茨鼓風(fēng)機(jī)接通電源啟動時注意事項(xiàng)和啟動時不放空的后果
原標(biāo)題:羅茨鼓風(fēng)機(jī)接通電源啟動時注意事項(xiàng)和啟動時不放空的后果
錦工機(jī)械給大家介紹一下羅茨鼓風(fēng)機(jī)接通電源啟動時注意事項(xiàng)和啟動時不放空的后果
羅茨鼓風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu):
羅茨鼓風(fēng)機(jī)系屬容積回轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī),利用兩個葉形轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)作相對運(yùn)動來壓縮和輸送氣體的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)。這種壓縮機(jī)靠轉(zhuǎn)子軸端的同步齒輪使兩轉(zhuǎn)子保持嚙合。轉(zhuǎn)子上每一凹入的曲面部分與氣缸內(nèi)壁組成工作容積,在轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)過程中從吸氣口帶走氣體,當(dāng)移到排氣口附近與排氣口相連通的瞬時。
因有較高壓力的氣體回流,這時工作容積中的壓力突然升高,然后將氣體輸送到排氣通道。兩轉(zhuǎn)子依次交替工作。兩轉(zhuǎn)子互不接觸,它們之間靠嚴(yán)密控制的間隙實(shí)現(xiàn)密封,故排出的氣體不受潤滑油污染。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)接通電源啟動時注意事項(xiàng):
1.羅茨鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)向是否與轉(zhuǎn)向標(biāo)記指示方向一致,如不一致要立即停機(jī)調(diào)整電機(jī)接線。
2.觀察壓力表有無壓力指示(污水處理槽內(nèi)必須裝滿水后才能運(yùn)行羅茨鼓風(fēng)機(jī),否則羅茨鼓風(fēng)機(jī)排氣口無壓力,則回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)沒有潤滑)。
3.觀察滴油嘴有無機(jī)油滴出(10-12滴/分鐘),并觀察透明回油管內(nèi)是否有機(jī)油流動。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)啟動時不放空的后果:
放空閥就是普通的閥門,各種樣式的都有。它的作用就是將壓力的氣體或者液體,在非工作的時候或者緊急狀態(tài)通過它進(jìn)行排放,避免發(fā)生意外。所以叫做放空閥
羅茨鼓風(fēng)機(jī)啟動時空載啟動,啟動之后放空閥慢慢的關(guān)閉,風(fēng)機(jī)達(dá)到工作標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài);當(dāng)風(fēng)機(jī)進(jìn)行停車時,首先慢慢打開放空閥,是風(fēng)機(jī)處于空載狀態(tài),然后斷掉電源,停車!在這其中,放空閥主要起到保護(hù)作用!
事實(shí)上,羅茨鼓風(fēng)機(jī)具有強(qiáng)制排氣的特性。假設(shè)沒有通風(fēng),或者通風(fēng)閥只打開一點(diǎn),就會導(dǎo)致空氣輸出不足,進(jìn)氣量太大,氣體將在鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子腔內(nèi)壓縮,鼓風(fēng)機(jī)之間的管道出口和閥門。電機(jī)速度是恒定的,也就是說,鼓風(fēng)機(jī)的速度是恒定的,位移是恒定的,廢氣在管道和轉(zhuǎn)子腔內(nèi)連續(xù)壓縮,需要越來越多的壓縮氣體,這是受約束的需要更多的力量來做。
1.電機(jī)電壓恒定,轉(zhuǎn)速恒定,需求量大,工作量大。
2.風(fēng)機(jī)被壓縮氣體加熱,熱量無法及時排出!風(fēng)機(jī)產(chǎn)生熱量,軟化并使風(fēng)機(jī)外殼變脆!風(fēng)機(jī)受到兩個外力,電機(jī)對風(fēng)機(jī)主軸和軸承有很強(qiáng)的扭矩。
3.內(nèi)部氣壓風(fēng)機(jī)外殼的向外推力。結(jié)合熱量和力量,風(fēng)機(jī)爆裂,甚至爆炸也在那里。套管破裂修復(fù)的業(yè)務(wù)無處不在。
4.系統(tǒng)管道,閥門。同樣的道理,閥門被砸壞了,我見過很多。法蘭燒了,但也很多。
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