16第十六章供水與制冷設(shè)備

1、第十六章第十六章 供水與制冷設(shè)備供水與制冷設(shè)備內(nèi)容摘要內(nèi)容摘要一一.用水質(zhì)量分級與生物工程的用水質(zhì)量要求用水質(zhì)量分級與生物工程的用水質(zhì)量要求二二.水處理系統(tǒng)及設(shè)備水處理系統(tǒng)及設(shè)備三三. 供水系統(tǒng)與設(shè)備供水系統(tǒng)與設(shè)備四四.制冷系統(tǒng)設(shè)備制冷系統(tǒng)設(shè)備一.用水質(zhì)量分級與生物工程的用水質(zhì)量要求1.水質(zhì)量分級：分為級水質(zhì)量分級：分為級（）普通水：來自于地表或地下不經(jīng)過處理的水，常作為（）普通水：來自于地表或地下不經(jīng)過處理的水，常作為非生產(chǎn)用水或用于公用事業(yè)，如生產(chǎn)車間的沖洗用水、消非生產(chǎn)用水或用于公用事業(yè)，如生產(chǎn)車間的沖洗用水、消防用水等。防用水等。一.用水質(zhì)量分級與生物工程的用水質(zhì)量要求1.水質(zhì)量分級：

2、分為級水質(zhì)量分級：分為級（）自來水：來自于城市的公用供水系統(tǒng)，在水源頭進行（）自來水：來自于城市的公用供水系統(tǒng)，在水源頭進行氯消毒處理或簡單的沉淀分離處理，可廣泛用于大部分加氯消毒處理或簡單的沉淀分離處理，可廣泛用于大部分加工過程中。工過程中。一.用水質(zhì)量分級與生物工程的用水質(zhì)量要求1.水質(zhì)量分級：分為級水質(zhì)量分級：分為級（）脫鹽軟化水：通過脫鹽以除去水中的金屬離子，再加（）脫鹽軟化水：通過脫鹽以除去水中的金屬離子，再加之超濾殺菌處理，降低水的硬度，以達到一定的指標(biāo)?？芍瑸V殺菌處理，降低水的硬度，以達到一定的指標(biāo)?？勺鳛樯锕I(yè)的純化水及鍋爐用水，不能作為嚴格的無菌作為生物工業(yè)的純化水及鍋爐

3、用水，不能作為嚴格的無菌水。水。一.用水質(zhì)量分級與生物工程的用水質(zhì)量要求1.水質(zhì)量分級：分為級水質(zhì)量分級：分為級（）蒸餾水：通過蒸餾作用，除去水中各種雜質(zhì)，除去水（）蒸餾水：通過蒸餾作用，除去水中各種雜質(zhì)，除去水中的溶解氧和其他氣體，使水中不含任何附加物，這類水中的溶解氧和其他氣體，使水中不含任何附加物，這類水是純凈無菌的。常作為分析檢測及注射用水。是純凈無菌的。常作為分析檢測及注射用水。.生物工程用水質(zhì)量要求配制發(fā)酵培養(yǎng)基：用深井水或地表水。配制發(fā)酵培養(yǎng)基：用深井水或地表水。美國提出配制不同生物工業(yè)制品培養(yǎng)基的水質(zhì)要求：美國提出配制不同生物工業(yè)制品培養(yǎng)基的水質(zhì)要求：二二.水處理系統(tǒng)及設(shè)備水處

4、理系統(tǒng)及設(shè)備（一）生物工業(yè)的水處理系統(tǒng)按欲達到的目的可以分為一）生物工業(yè)的水處理系統(tǒng)按欲達到的目的可以分為三個階段：三個階段：第一階段：除去水中的固體懸浮物，沉降物和各種大第一階段：除去水中的固體懸浮物，沉降物和各種大分子有機物等。常采用過濾、沉淀等方法分子有機物等。常采用過濾、沉淀等方法。二二.水處理系統(tǒng)及設(shè)備水處理系統(tǒng)及設(shè)備（一）生物工業(yè)的水處理系統(tǒng)按欲達到的目的可以分為一）生物工業(yè)的水處理系統(tǒng)按欲達到的目的可以分為三個階段：三個階段：第二階段：除去水中的各種金屬離子或其他離子，即第二階段：除去水中的各種金屬離子或其他離子，即水的軟化或除鹽。水的軟化或除鹽。二二.水處理系統(tǒng)及設(shè)備水處理系統(tǒng)

5、及設(shè)備（一）生物工業(yè)的水處理系統(tǒng)按欲達到的目的可以分為一）生物工業(yè)的水處理系統(tǒng)按欲達到的目的可以分為三個階段：三個階段：第三階段：水的殺菌處理，利用氯、臭氧、紫外線等第三階段：水的殺菌處理，利用氯、臭氧、紫外線等殺滅水中的微生物，制得無菌的純水。殺滅水中的微生物，制得無菌的純水。（二）水的過濾二）水的過濾.過濾水的目的：使水通過過濾介質(zhì)，除去水中的懸浮過濾水的目的：使水通過過濾介質(zhì)，除去水中的懸浮物及膠體物質(zhì)。物及膠體物質(zhì)。（二）水的過濾（二）水的過濾.水過濾的機理：水過濾的機理：水的過濾是一系列不同過程的綜合效應(yīng)，包括篩濾、水的過濾是一系列不同過程的綜合效應(yīng)，包括篩濾、深層效應(yīng)和靜電吸附等。

6、深層效應(yīng)和靜電吸附等。 篩濾：又稱表面過濾，指水中粒子大于過濾層的孔徑篩濾：又稱表面過濾，指水中粒子大于過濾層的孔徑時，則粒子被阻擋在過濾層的表面。時，則粒子被阻擋在過濾層的表面。 深層過濾：小于濾層孔徑的粒子進入濾層深處，但由深層過濾：小于濾層孔徑的粒子進入濾層深處，但由于濾層空隙彎彎曲曲，形狀大小不斷變化，最終也能于濾層空隙彎彎曲曲，形狀大小不斷變化，最終也能使小粒子被截留，這種作用屬于深層過濾。使小粒子被截留，這種作用屬于深層過濾。（二）水的過濾（二）水的過濾.水過濾的機理：水過濾的機理： 靜電吸附作用：過濾介質(zhì)所帶電荷與水中粒子的電荷靜電吸附作用：過濾介質(zhì)所帶電荷與水中粒子的電荷不同，

7、這時粒子被吸附在介質(zhì)表面達到除去的目的。不同，這時粒子被吸附在介質(zhì)表面達到除去的目的。（二）水的過濾（二）水的過濾.水的過濾過程的構(gòu)成水的過濾過程的構(gòu)成過濾：水的凈化過程過濾：水的凈化過程沖洗：從過濾介質(zhì)上沖洗掉污物，使之恢復(fù)過濾能力沖洗：從過濾介質(zhì)上沖洗掉污物，使之恢復(fù)過濾能力的過程。的過程。多數(shù)情況下，過濾和沖洗的水流方向相反。多數(shù)情況下，過濾和沖洗的水流方向相反。（二）水的過濾（二）水的過濾.良好的水過濾介質(zhì)應(yīng)滿足的要求良好的水過濾介質(zhì)應(yīng)滿足的要求（）化學(xué)性能穩(wěn)定，不溶于水，不產(chǎn)生有害和有毒物（）化學(xué)性能穩(wěn)定，不溶于水，不產(chǎn)生有害和有毒物質(zhì)。質(zhì)。（）足夠的機械強度。（）足夠的機械強度。（

8、）含污能力（）含污能力（Kg/m3表示）大，產(chǎn)水能力表示）大，產(chǎn)水能力m3/(m2h)高。高。（二）水的過濾（二）水的過濾.良好的水過濾介質(zhì)應(yīng)滿足的要求良好的水過濾介質(zhì)應(yīng)滿足的要求（）對于散狀過濾介質(zhì)（砂粒、活性炭等）有適宜的（）對于散狀過濾介質(zhì)（砂粒、活性炭等）有適宜的粒度分布和空隙率。粒度分布和空隙率。（三）用于水過濾的裝置（三）用于水過濾的裝置主要有：主要有：砂濾棒過濾器砂濾棒過濾器活性炭過濾器活性炭過濾器中空纖維超濾膜裝置中空纖維超濾膜裝置（三）用于水過濾的裝置（三）用于水過濾的裝置.砂濾棒過濾器砂濾棒過濾器外殼：鋁合金；外殼：鋁合金；砂濾棒（砂芯）：由硅藻土在高溫下熔制而成或由硬砂濾

9、棒（砂芯）：由硅藻土在高溫下熔制而成或由硬質(zhì)玻璃燒結(jié)而成。質(zhì)玻璃燒結(jié)而成。組成結(jié)構(gòu)：鍋形的密閉容器，器內(nèi)分上、下兩層，中組成結(jié)構(gòu)：鍋形的密閉容器，器內(nèi)分上、下兩層，中間以孔板分開，一至數(shù)十根砂濾棒緊固于上，孔板上間以孔板分開，一至數(shù)十根砂濾棒緊固于上，孔板上為待濾水，其下為砂濾水。為待濾水，其下為砂濾水。（三）用于水過濾的裝置（三）用于水過濾的裝置.活性炭過濾器活性炭過濾器（）活性炭：多孔形狀不規(guī)則的顆粒。用于水處理的活性炭微孔（）活性炭：多孔形狀不規(guī)則的顆粒。用于水處理的活性炭微孔徑為徑為-nm。（）（）作用機理：借助于巨大的表面吸附作用和機械過濾作用以除作用機理：借助于巨大的表面吸附作用和

10、機械過濾作用以除去水中的多種雜質(zhì)。去水中的多種雜質(zhì)。（）適用范圍：常用于離子交換法和電滲析法的前處理，可有效（）適用范圍：常用于離子交換法和電滲析法的前處理，可有效保護離子交換樹脂，防止樹脂污染。保護離子交換樹脂，防止樹脂污染。.活性炭過濾器活性炭過濾器（）活性炭過濾器的結(jié)構(gòu)（）活性炭過濾器的結(jié)構(gòu)（三）用于水過濾的裝置（三）用于水過濾的裝置（）活性炭過濾器反洗再生步驟（）活性炭過濾器反洗再生步驟反洗。清水以反洗。清水以810L(m2s)的反洗強度從底部進入，反洗的反洗強度從底部進入，反洗時間時間1520min。蒸汽吹洗。從底部通入蒸汽吹洗。從底部通入0.3MPa飽和蒸汽吹洗飽和蒸汽吹洗1520

11、min。淋洗。用淋洗。用68NaOH溶液溶液(40)從頂部通入洗滌，洗滌從頂部通入洗滌，洗滌量為活性炭體積的量為活性炭體積的1.2-1.5倍。倍。正洗。原水至頂部通入，沖洗至出水符合規(guī)定水質(zhì)要求。正洗。原水至頂部通入，沖洗至出水符合規(guī)定水質(zhì)要求。（四）水的軟化與脫鹽四）水的軟化與脫鹽.水的軟化：除去水中鈣、鎂等金屬離子的過程。水的軟化：除去水中鈣、鎂等金屬離子的過程。.脫鹽：除去所有陰、陽雜質(zhì)離子的過程。脫鹽：除去所有陰、陽雜質(zhì)離子的過程。.常用于水的軟化與脫鹽的方法：常用于水的軟化與脫鹽的方法：離子交換法離子交換法電滲析法電滲析法反滲透法反滲透法.離子交換裝置離子交換裝置（）離子交換法）離子

12、交換法用離子交換劑和水中溶解的某些陰、陽離子發(fā)生交換反應(yīng)，用離子交換劑和水中溶解的某些陰、陽離子發(fā)生交換反應(yīng)，以除去水中有害離子。以除去水中有害離子。.離子交換裝置離子交換裝置（）離子交換樹脂的種類（）離子交換樹脂的種類陽離子交換樹脂：離子交換樹脂中帶有酸性交換基團，陽離子交換樹脂：離子交換樹脂中帶有酸性交換基團，又分為：強酸性、中酸性和弱酸性三類。又分為：強酸性、中酸性和弱酸性三類。陰離子交換樹脂：離子交換樹脂本體中帶有堿性交換陰離子交換樹脂：離子交換樹脂本體中帶有堿性交換基團，又分為：強堿性、弱堿性兩類。基團，又分為：強堿性、弱堿性兩類。.離子交換裝置離子交換裝置（）用于水處理的離子交換樹

13、脂（）用于水處理的離子交換樹脂（分為固定床和連續(xù)床兩大類）（分為固定床和連續(xù)床兩大類）a.固定床離子交換樹脂固定床離子交換樹脂i.將離子交換樹脂裝填于管柱式容器中，形成固定的將離子交換樹脂裝填于管柱式容器中，形成固定的樹脂層，操作時，交換、反洗、再生、清洗個過樹脂層，操作時，交換、反洗、再生、清洗個過程間歇反復(fù)地在同一裝置中進行，而離子交換樹脂程間歇反復(fù)地在同一裝置中進行，而離子交換樹脂本身不移動，也不流動。本身不移動，也不流動。a.固定床離子交換樹脂固定床離子交換樹脂 特點：操作簡單、設(shè)備少、水質(zhì)穩(wěn)定，是最常用的離子交特點：操作簡單、設(shè)備少、水質(zhì)穩(wěn)定，是最常用的離子交換水處理裝置。換水處理裝

14、置。a.固定床離子交換樹脂固定床離子交換樹脂固定床離子交換裝置的組合方式有單床、多床、復(fù)床、固定床離子交換裝置的組合方式有單床、多床、復(fù)床、混合床、多層床等。混合床、多層床等。 單床是固定床中最簡單的一種方式。常用的鈉型陽離單床是固定床中最簡單的一種方式。常用的鈉型陽離子交換裝置即屬這一方式。子交換裝置即屬這一方式。 多床是同一種離子交換劑、兩個單床的串聯(lián)方式。當(dāng)多床是同一種離子交換劑、兩個單床的串聯(lián)方式。當(dāng)單床處理水質(zhì)達不到要求時可采用多床。單床處理水質(zhì)達不到要求時可采用多床。a.固定床離子交換樹脂固定床離子交換樹脂 復(fù)床是兩種不同離子交換劑的交換器的組合，即一個復(fù)床是兩種不同離子交換劑的交

15、換器的組合，即一個陽離子交換樹脂單床與一個陰離子交換樹脂單床的串陽離子交換樹脂單床與一個陰離子交換樹脂單床的串聯(lián)方式。聯(lián)方式。 混合床是將陰陽離子交換樹脂置于同一柱內(nèi)，即相當(dāng)混合床是將陰陽離子交換樹脂置于同一柱內(nèi)，即相當(dāng)于多級陰陽離子柱串聯(lián)起來。處理水質(zhì)較高。于多級陰陽離子柱串聯(lián)起來。處理水質(zhì)較高。 多層床是在一個交換柱中裝有兩種樹脂多層床是在一個交換柱中裝有兩種樹脂(弱酸與強酸、弱酸與強酸、弱堿與強堿型弱堿與強堿型)，上下分層不混合。，上下分層不混合。a.固定床離子交換樹脂固定床離子交換樹脂 除鹽：采用陰、陽兩種樹脂的裝置。除鹽：采用陰、陽兩種樹脂的裝置。 軟化：只采用陽離子交換樹脂的裝置。

16、軟化：只采用陽離子交換樹脂的裝置。 固定床離子交換裝置的缺點：樹脂用量多，而利用率固定床離子交換裝置的缺點：樹脂用量多，而利用率低，操作不連續(xù)。低，操作不連續(xù)。b.連續(xù)床離子交換裝置種類：種類：移動床移動床流動床流動床b.連續(xù)床離子交換裝置連續(xù)床離子交換裝置移動床移動床工作方式：離子交換樹脂裝于交換塔中，原水從下部流工作方式：離子交換樹脂裝于交換塔中，原水從下部流入，軟水從塔上部流出。這樣自下而上的流動，交入，軟水從塔上部流出。這樣自下而上的流動，交換一定時間換一定時間(般般4560min)后停止交換，而將交換塔后停止交換，而將交換塔中一定容量的失效樹脂送至再生塔還原，同時從清中一定容量的失效

17、樹脂送至再生塔還原，同時從清洗塔向交換塔上部補充相同量的已還原清洗的樹脂，洗塔向交換塔上部補充相同量的已還原清洗的樹脂，約約10min后，交換塔又開始工作。后，交換塔又開始工作。特點：水質(zhì)穩(wěn)定，交換樹脂及還原液的利用率比固定床高。缺點是交換樹脂磨損較大，耗電量較多。移動床移動床流動床流動床 流動床則是完全連續(xù)工作的，它在進行交換的同時不流動床則是完全連續(xù)工作的，它在進行交換的同時不斷從交換塔內(nèi)向外輸送失效的交換樹脂，且又不斷向斷從交換塔內(nèi)向外輸送失效的交換樹脂，且又不斷向交換塔內(nèi)輸送再生后的樹脂，但需要的設(shè)備多，操作交換塔內(nèi)輸送再生后的樹脂，但需要的設(shè)備多，操作管理較復(fù)雜。管理較復(fù)雜。電滲析裝

18、置電滲析裝置（）工作原理）工作原理利用陰、陽離子交換膜對水中離子具有選擇性和透過利用陰、陽離子交換膜對水中離子具有選擇性和透過性的特點，在外加直流電場的作用下，使原水中陰、性的特點，在外加直流電場的作用下，使原水中陰、陽離子分別通過陰離子交換膜和陽離子交換膜遷移，陽離子分別通過陰離子交換膜和陽離子交換膜遷移，從而達到除鹽的目的。從而達到除鹽的目的。.電滲析裝置電滲析裝置（）電滲析器的結(jié)構(gòu)）電滲析器的結(jié)構(gòu)種類：種類：立式立式臥式臥式構(gòu)成：離子交換膜、膈板、電極、極框、壓緊裝置等組構(gòu)成：離子交換膜、膈板、電極、極框、壓緊裝置等組成。成。 離子交換膜：具有離子交換性能的高分子材料制成的薄膜。按照透過

19、性可以分為陽離子交換膜（能透過陽離子）和陰離子交換膜（能透過陰離子）。 膈板：隔板放在陰、陽膜之間，作為水流通道，隔開兩膜。隔板上有進水孔、出水孔、布水槽，流水槽及過水槽。（）電滲析器的結(jié)構(gòu)）電滲析器的結(jié)構(gòu) 電極通電后形成外電場，使水層中的離子定向遷移。電極通電后形成外電場，使水層中的離子定向遷移。 極框用來保持電極與離子交換膜間的距離，分別位于極框用來保持電極與離子交換膜間的距離，分別位于陰、陽極的內(nèi)側(cè)，從而構(gòu)成陰極室和陽極室，是極水陰、陽極的內(nèi)側(cè)，從而構(gòu)成陰極室和陽極室，是極水(極室的流出液極室的流出液)的通道。的通道。 壓緊裝置是用來把交替排列的膜堆和極區(qū)壓緊，使組壓緊裝置是用來把交替排

20、列的膜堆和極區(qū)壓緊，使組裝后不漏水。裝后不漏水。（）電滲析器的結(jié)構(gòu)）電滲析器的結(jié)構(gòu) 電滲析器運行一段時間后，濃水室一側(cè)的陰膜和陽膜電滲析器運行一段時間后，濃水室一側(cè)的陰膜和陽膜面上會出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象，它的存在將減少離子交換膜的面上會出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象，它的存在將減少離子交換膜的有效使用面積，增加膜的電阻，降低膜的使用壽命。有效使用面積，增加膜的電阻，降低膜的使用壽命。（）電滲析器的清洗）電滲析器的清洗（）電滲析器的清洗（）電滲析器的清洗常采用以下方法清除：常采用以下方法清除：倒換電極，即運行一段時間后把陰極改為陽極，陽極改為倒換電極，即運行一段時間后把陰極改為陽極，陽極改為陰極。由于電場方向改變，可使已

21、生成的沉淀消除。倒換陰極。由于電場方向改變，可使已生成的沉淀消除。倒換時間一般采用時間一般采用3 8h，倒換電極后一段時間倒換電極后一段時間(510min)，淡水出口水質(zhì)下降，待水質(zhì)合格后再繼續(xù)使用。淡水出口水質(zhì)下降，待水質(zhì)合格后再繼續(xù)使用。采用濃度采用濃度12的鹽酸定期酸洗，酸洗操作時間為的鹽酸定期酸洗，酸洗操作時間為23h，使使pH34。當(dāng)水中含有機雜質(zhì)時，每隔幾個月用當(dāng)水中含有機雜質(zhì)時，每隔幾個月用0.1molLNaOH溶液溶液清洗。清洗。（）（）對原水的要求對原水的要求 如果原水中懸浮物較多，會造成隔板中沉淀結(jié)垢，增加如果原水中懸浮物較多，會造成隔板中沉淀結(jié)垢，增加阻力，降低流量，所以

22、原水水質(zhì)應(yīng)符合下列要求：阻力，降低流量，所以原水水質(zhì)應(yīng)符合下列要求： 濁度濁度 3mg L； 含鐵量含鐵量0.3mg L 含錳量含錳量01mgL；色度；色度20度；度； 有機物耗氧量有機物耗氧量3mgL(KMn04)； 污染指數(shù)污染指數(shù)7。（五）水的殺菌五）水的殺菌通常采用氯殺菌、臭氧殺菌和紫外線殺菌。通常采用氯殺菌、臭氧殺菌和紫外線殺菌。.氯殺菌氯殺菌（）殺菌機理：氯進入水中可生成次氯酸（）殺菌機理：氯進入水中可生成次氯酸(HOCl)，次氯次氯酸具有強烈的氧化作用，它可以穿過細菌的細胞膜進入酸具有強烈的氧化作用，它可以穿過細菌的細胞膜進入細胞內(nèi)部，由于氧化作用而破壞細胞內(nèi)酶和細菌的生理細胞內(nèi)

23、部，由于氧化作用而破壞細胞內(nèi)酶和細菌的生理機能使細菌死亡。機能使細菌死亡。（五）水的殺菌（五）水的殺菌.氯殺菌氯殺菌（）常用的氯殺菌劑有：活性二氧化氯、漂白粉和次（）常用的氯殺菌劑有：活性二氧化氯、漂白粉和次氯酸鈉（氯酸鈉（NaOCl)。其中，活性二氧化氯具有殺菌能力強，水純凈，不增其中，活性二氧化氯具有殺菌能力強，水純凈，不增加水的硬度，殺菌效果好，使用方便等優(yōu)點，但制備加水的硬度，殺菌效果好，使用方便等優(yōu)點，但制備成本較高。成本較高。（五）水的殺菌（五）水的殺菌.臭氧殺菌臭氧殺菌（）殺菌原理：臭氧（）殺菌原理：臭氧()是一種強烈的氧化劑，它能是一種強烈的氧化劑，它能氧化水中的有機物，破壞微

24、生物原生質(zhì)，殺死微生物，氧化水中的有機物，破壞微生物原生質(zhì)，殺死微生物，亦能破壞微生物孢子和病毒，同時用作除去水臭、鐵亦能破壞微生物孢子和病毒，同時用作除去水臭、鐵和錳及脫色。殺菌性能優(yōu)于氯。和錳及脫色。殺菌性能優(yōu)于氯。（五）水的殺菌（五）水的殺菌.臭氧殺菌臭氧殺菌（）用量：（）用量：1m3過濾后的清凈水中加入臭氧過濾后的清凈水中加入臭氧0.11g，接觸接觸1015min，即可達到滿意的效果，殺菌作用比即可達到滿意的效果，殺菌作用比氯快氯快1530倍。倍。（五）水的殺菌（五）水的殺菌.紫外線殺菌紫外線殺菌殺菌機理：微生物受紫外線照射后，微生物的蛋白質(zhì)和殺菌機理：微生物受紫外線照射后，微生物的蛋

25、白質(zhì)和核酸吸收紫外光譜的能量，使蛋白質(zhì)和核酸的結(jié)構(gòu)破核酸吸收紫外光譜的能量，使蛋白質(zhì)和核酸的結(jié)構(gòu)破壞，引起微生物死亡。波長為壞，引起微生物死亡。波長為200一一295nm的紫外線的紫外線有殺菌能力，所以能使水殺菌。有殺菌能力，所以能使水殺菌。三三. 供水系統(tǒng)與設(shè)備供水系統(tǒng)與設(shè)備1.供水系統(tǒng)的組成：供水系統(tǒng)的組成： 水源的選擇、供水方式、水泵設(shè)備選用等。水源的選擇、供水方式、水泵設(shè)備選用等。2.水源的選擇：優(yōu)先采用地下水作主要水源較為經(jīng)濟合水源的選擇：優(yōu)先采用地下水作主要水源較為經(jīng)濟合理。理。地下水分為：無壓水（淺水）和承壓水（深井水）地下水分為：無壓水（淺水）和承壓水（深井水）三三. 供水系統(tǒng)

26、與設(shè)備供水系統(tǒng)與設(shè)備.水源的選擇：水源的選擇：無壓水：指地面以下，在第一層不透水層以上所含有無壓水：指地面以下，在第一層不透水層以上所含有的水。離地面較近，水質(zhì)易受外界的污染干擾，不易的水。離地面較近，水質(zhì)易受外界的污染干擾，不易保持清潔干凈。保持清潔干凈。承壓水：是指地面以下兩個不透水層之間所含有的水，承壓水：是指地面以下兩個不透水層之間所含有的水，由于水面上有不透水層的分隔，形成了壓力，埋藏較由于水面上有不透水層的分隔，形成了壓力，埋藏較深，不易受外界的干擾，水質(zhì)易保持干凈，且水質(zhì)、深，不易受外界的干擾，水質(zhì)易保持干凈，且水質(zhì)、水溫均較穩(wěn)定。水溫均較穩(wěn)定。三三. 供水系統(tǒng)與設(shè)備供水系統(tǒng)與設(shè)

27、備.地下水取水方式地下水取水方式（）取用無壓水（）取用無壓水多采用大口井多采用大口井(即淺水井即淺水井)，井口直徑一般，井口直徑一般1m以上，深以上，深不超過不超過20m，井壁材料因地制宜采用磚石、混凝土或井壁材料因地制宜采用磚石、混凝土或鋼筋混凝土等。水泵可設(shè)置在地下、半地下或地面上。鋼筋混凝土等。水泵可設(shè)置在地下、半地下或地面上。淺水井取水量不大。淺水井取水量不大。三三. 供水系統(tǒng)與設(shè)備供水系統(tǒng)與設(shè)備.地下水取水方式地下水取水方式（）取用深井水（）取用深井水深水井生產(chǎn)能力高，能符合衛(wèi)生防護要求，一般井口深水井生產(chǎn)能力高，能符合衛(wèi)生防護要求，一般井口直徑為直徑為150500mm，井深井深30

28、150m或更深。或更深。.供水系統(tǒng)裝置供水系統(tǒng)裝置（）供水方式）供水方式根據(jù)生產(chǎn)用水特點及水源條件，常采用三種供水方式：根據(jù)生產(chǎn)用水特點及水源條件，常采用三種供水方式： 直流供水直流供水 循環(huán)供水循環(huán)供水 連續(xù)供水連續(xù)供水 （）供水方式（）供水方式a.直流供水。即生產(chǎn)、非生產(chǎn)用水直接由供水水源得直流供水。即生產(chǎn)、非生產(chǎn)用水直接由供水水源得到。當(dāng)供水水源的水量比較充足，能夠完全保證供到。當(dāng)供水水源的水量比較充足，能夠完全保證供應(yīng)時，采用這種系統(tǒng)較為合適。廢水則直接排走。應(yīng)時，采用這種系統(tǒng)較為合適。廢水則直接排走。b.循環(huán)供水。即將生產(chǎn)用過的水經(jīng)適當(dāng)處理后重新循循環(huán)供水。即將生產(chǎn)用過的水經(jīng)適當(dāng)處理

29、后重新循環(huán)使用，這樣只要從水源吸取部分補充用水即可滿環(huán)使用，這樣只要從水源吸取部分補充用水即可滿足生產(chǎn)要求。如將用于生產(chǎn)中的冷卻水經(jīng)涼水塔降足生產(chǎn)要求。如將用于生產(chǎn)中的冷卻水經(jīng)涼水塔降溫后，適當(dāng)沉淀處理即可循環(huán)使用。溫后，適當(dāng)沉淀處理即可循環(huán)使用。（）供水方式（）供水方式c.連續(xù)供水。若水源不足，當(dāng)生產(chǎn)使用過的廢水連續(xù)供水。若水源不足，當(dāng)生產(chǎn)使用過的廢水(如冷卻水如冷卻水)污染不嚴重時，可以不經(jīng)處理，直接供給其他車間再次污染不嚴重時，可以不經(jīng)處理，直接供給其他車間再次使用，這樣可以大大地減少直接從水源吸取的水量。使用，這樣可以大大地減少直接從水源吸取的水量。（）自來水供水系統(tǒng)）自來水供水系統(tǒng)在

30、自來水用于生產(chǎn)時，必須設(shè)置加壓、儲存裝置，以保證在自來水用于生產(chǎn)時，必須設(shè)置加壓、儲存裝置，以保證壓力、流量穩(wěn)定，滿足生產(chǎn)需要。壓力、流量穩(wěn)定，滿足生產(chǎn)需要。（）地下水供水系統(tǒng)）地下水供水系統(tǒng)地下水水量足，可保證生產(chǎn)用量。但剛從地下抽取的地下水水量足，可保證生產(chǎn)用量。但剛從地下抽取的水含有泥砂，不能立即使用，應(yīng)先進行沉淀處理和消水含有泥砂，不能立即使用，應(yīng)先進行沉淀處理和消毒處理，再經(jīng)二級泵房送往生產(chǎn)車間。毒處理，再經(jīng)二級泵房送往生產(chǎn)車間。四四.制冷系統(tǒng)設(shè)備制冷系統(tǒng)設(shè)備 生物工業(yè)中，有些加工過程需要在低溫下進行，如某生物工業(yè)中，有些加工過程需要在低溫下進行，如某些產(chǎn)品的接種發(fā)酵、菌種擴大培養(yǎng)、

31、冷凍干燥等，這些產(chǎn)品的接種發(fā)酵、菌種擴大培養(yǎng)、冷凍干燥等，這就需要制冷。就需要制冷。通常溫度高于通常溫度高于-100 時為一般制冷，時為一般制冷，低于低于-100為深度制冷。為深度制冷。（一）壓縮式制冷循環(huán)一）壓縮式制冷循環(huán).壓縮制冷循環(huán)實質(zhì)：是一種逆向卡諾循環(huán)。壓縮制冷循環(huán)實質(zhì)：是一種逆向卡諾循環(huán)。.制冷過程的構(gòu)成：包括四個階段制冷過程的構(gòu)成：包括四個階段）壓縮：系統(tǒng)中的制冷劑飽和蒸汽（通常為氨）被壓縮）壓縮：系統(tǒng)中的制冷劑飽和蒸汽（通常為氨）被壓縮機吸入壓縮。機吸入壓縮。）冷凝：進入冷凝器被冷凝為液體而放出熱量。）冷凝：進入冷凝器被冷凝為液體而放出熱量。）膨脹：液體制冷劑經(jīng)膨脹閥后，壓力降

32、低，這時將有）膨脹：液體制冷劑經(jīng)膨脹閥后，壓力降低，這時將有小部分液體吸熱汽化，使制冷劑溫度降低。小部分液體吸熱汽化，使制冷劑溫度降低。）蒸發(fā)：低溫液體進入蒸發(fā)器吸收周圍介質(zhì)（載冷劑）蒸發(fā)：低溫液體進入蒸發(fā)器吸收周圍介質(zhì)（載冷劑）熱量而汽化為氣體，氣體再進入壓縮機被壓縮，完成一熱量而汽化為氣體，氣體再進入壓縮機被壓縮，完成一個循環(huán)過程。個循環(huán)過程。.制冷效率制冷效率壓縮式制冷循環(huán)中，制冷量壓縮式制冷循環(huán)中，制冷量Q0(制冷劑在蒸發(fā)器中吸收的熱量制冷劑在蒸發(fā)器中吸收的熱量)與與壓縮機所消耗的機械功壓縮機所消耗的機械功L的比值稱為制冷效率，可由下式計算：的比值稱為制冷效率，可由下式計算：.制冷機的

33、制冷量的計算制冷機的制冷量的計算.制冷機的理論功率計算制冷機的理論功率計算.制冷劑制冷劑（）定義：制冷劑是制冷系統(tǒng)中借以吸取被冷卻介質(zhì)）定義：制冷劑是制冷系統(tǒng)中借以吸取被冷卻介質(zhì)(或載冷劑或載冷劑)熱量的介質(zhì)。熱量的介質(zhì)。（）對制冷劑的要求：（）對制冷劑的要求：沸點要低，正常的沸點應(yīng)低于沸點要低，正常的沸點應(yīng)低于10，在蒸發(fā)器內(nèi)的蒸，在蒸發(fā)器內(nèi)的蒸發(fā)壓力應(yīng)大于外界大氣壓。發(fā)壓力應(yīng)大于外界大氣壓。冷凝壓力不超過冷凝壓力不超過1.2-1.5MPa。單位體積產(chǎn)冷量應(yīng)盡可能小。單位體積產(chǎn)冷量應(yīng)盡可能小。密度和黏度應(yīng)盡可能小。密度和黏度應(yīng)盡可能小。（）對制冷劑的要求：（）對制冷劑的要求：導(dǎo)熱散熱系數(shù)高。

34、導(dǎo)熱散熱系數(shù)高。蒸發(fā)比容小，蒸發(fā)潛熱大。蒸發(fā)比容小，蒸發(fā)潛熱大。制冷劑能與水互溶，對金屬無腐蝕作用，化學(xué)性能穩(wěn)制冷劑能與水互溶，對金屬無腐蝕作用，化學(xué)性能穩(wěn)定，高溫下不分解。定，高溫下不分解。無毒性、無窒息性及刺激作用，易于取得，價格低廉。無毒性、無窒息性及刺激作用，易于取得，價格低廉。（）常用的制冷劑：氨和氟利昂。（）常用的制冷劑：氨和氟利昂。.載冷劑載冷劑（）定義：采用間接冷卻方法進行制冷所用的低溫介）定義：采用間接冷卻方法進行制冷所用的低溫介質(zhì)。質(zhì)。（）載冷劑的要求：（）載冷劑的要求：冰點低，熱容量大，對設(shè)備的腐蝕性小，價格低廉。冰點低，熱容量大，對設(shè)備的腐蝕性小，價格低廉。（）常用的載

35、冷劑：氯化鈉、氯化鈣水溶液、酒精、（）常用的載冷劑：氯化鈉、氯化鈣水溶液、酒精、乙二醇等。乙二醇等。（二）制冷系統(tǒng)設(shè)備二）制冷系統(tǒng)設(shè)備.制冷壓縮機制冷壓縮機（）體積型制冷壓縮機的類型（）體積型制冷壓縮機的類型活塞式；滑片式；螺桿式活塞式；滑片式；螺桿式.冷凝器冷凝器（）冷凝器的作用）冷凝器的作用使高溫高壓過熱氣體冷卻，冷凝成高壓氨液，并將熱使高溫高壓過熱氣體冷卻，冷凝成高壓氨液，并將熱量傳遞給周圍介質(zhì)。量傳遞給周圍介質(zhì)。（）冷凝器的類型（）冷凝器的類型臥式冷凝器、立式冷凝器、套管冷凝器、外噴淋蛇管臥式冷凝器、立式冷凝器、套管冷凝器、外噴淋蛇管冷凝器等。冷凝器等。.冷凝器冷凝器 臥式冷凝器的特點

36、：常為雙程列管換熱器。傳熱系數(shù)臥式冷凝器的特點：常為雙程列管換熱器。傳熱系數(shù)700-900W/(m2)；單位熱負荷單位熱負荷3500-4100m2；單位面積冷卻水用量單位面積冷卻水用量0.5-0.9m3/(m2h)；最高工作最高工作壓力壓力20105Pa；冷卻水用量少?？梢匝b在室內(nèi)，操作冷卻水用量少?？梢匝b在室內(nèi)，操作方便，水管清洗不方便，只適用于水質(zhì)較好的地區(qū)。方便，水管清洗不方便，只適用于水質(zhì)較好的地區(qū)。.冷凝器冷凝器 立式冷凝器的特點：傳熱系數(shù)、單位熱負荷與臥式相近；立式冷凝器的特點：傳熱系數(shù)、單位熱負荷與臥式相近；單位面積冷卻水用量單位面積冷卻水用量1.0-1.7m3/(m2h)；最高工作壓力最高工作壓力20105Pa；占地面積小，清洗列管方便，可以安裝在室占地面積小，清洗列管方便，可以安裝在室外，但用水量較大。外，但用水量較大。.冷凝器冷凝器 噴淋排管冷凝器的特點：由