15+第十五章+生物工程工廠能源與動(dòng)力設(shè)備+C

章生物工程工廠能源與動(dòng)力設(shè)備

2021/5/91第一節(jié)生物工程工廠供水設(shè)備一、用水質(zhì)量分級(jí)二、生物工業(yè)的用水質(zhì)量要求三、水處理系統(tǒng)及設(shè)備2021/5/92如何評(píng)價(jià)水質(zhì)？兩因素：①微生物污染；②化學(xué)雜質(zhì)工業(yè)用水質(zhì)量分級(jí)①普通水②來自城市公用供水系統(tǒng)的自來水③脫鹽軟化水④蒸餾水。一、用水質(zhì)量分級(jí)2021/5/93二、生物工業(yè)的用水質(zhì)量要求2021/5/94三、水處理系統(tǒng)及設(shè)備1、水的過濾水的過濾作用機(jī)理水過濾是一系列不同過程的綜合效應(yīng)，包括篩濾、深層過濾和靜電吸附常用水的過濾裝置砂濾棒過濾器活性炭過濾器中空纖維超濾裝置2021/5/95砂濾棒過濾器過濾器分上下二層，中間置放隔水板一塊。隔水板即是固定濾棒的裝置，又起液體過濾前后分界作用。砂濾棒（又稱砂芯）系選用多孔陶瓷原料經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成。棒身具有許多細(xì)微孔，是過濾器發(fā)揮過濾作用的主體部分，未經(jīng)處理的原水經(jīng)過濾棒本身透過達(dá)到過濾澄清的目的。2021/5/96活性炭過濾器活性微孔徑為2～5nm；利用活性炭的表面吸附和機(jī)械過濾作用除去水中的雜質(zhì)，常用于離子交換法和電滲析法的前處理。2021/5/97活性炭過濾器運(yùn)行一段時(shí)間后，因截污量過多，暫時(shí)失去活性，需反洗再生，其步驟為：①反洗。清水以8～10l/(m2s)的反洗強(qiáng)度從底部進(jìn)入，反洗時(shí)間15～20min。②蒸汽吹洗。從底部通入0.3MPa飽和蒸汽吹洗15～20min。③淋洗。用6%～8%NaOH溶液（40℃）從頂部通入洗滌。洗滌量為活性炭體積的1.2～1.5倍。④正洗。原水至頂部通入，沖洗至出水符合規(guī)定水質(zhì)要求。2021/5/98中空纖維超濾裝置利用反滲透原理，截留水中鹽類、顆粒、膠體、細(xì)菌及有機(jī)物，達(dá)到分子級(jí)過濾。2021/5/992、水的軟化及脫鹽離子交換裝置電滲析裝置2021/5/910離子交換裝置

固定床離子交換裝置水處理中最簡單的方法是采用固定床，即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(shí)，交換、反洗、再生、清洗四個(gè)過程間歇反復(fù)地在同一裝置中進(jìn)行，而離子交換樹脂本身不移動(dòng)，也不流動(dòng)。有單床、多床、混合床、多層床缺點(diǎn)是樹脂用量多而利用率低，操作不連續(xù)。2021/5/911連續(xù)離子交換裝置為提高樹脂利用率，20世紀(jì)60年代出現(xiàn)了連續(xù)式離子交換裝置，有移動(dòng)床和流動(dòng)床兩種。流動(dòng)床是完全連續(xù)工作的，它在進(jìn)行交換的同時(shí)不斷從交換塔內(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。

其缺點(diǎn)是交換樹脂磨損較大，耗電量較多。

1－交換塔；2－清洗塔；3－再生塔移動(dòng)床離子交換裝置2021/5/912電滲析裝置陽膜陰膜

利用陰、陽離子交換膜對(duì)水中離子具有選擇性和透過性的特點(diǎn)。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，從而達(dá)到除鹽的目的。2021/5/913電滲析器結(jié)構(gòu)電滲析器有立式和臥式兩種。由離子交換膜、隔板、電極、極框、壓緊裝置等組成。臥式電滲析器裝置1-陽極室2-導(dǎo)水板3-壓緊框4-膜堆5-陰極室6-壓濾機(jī)式鎖緊裝置2021/5/914立式電滲透裝置2021/5/9153、水的殺菌氯殺菌常用的氯殺菌劑有活性二氧化氯、漂白粉和次氯酸鈉水的殺菌方法很多，目前常用氯、臭氧及紫外線殺菌二氧化氯是最理想的消毒劑（最高級(jí)的消毒劑AI-WHO）其活力是其他氯系列殺菌劑的2-5倍,是氯氣的2.6倍。二氧化氯發(fā)生器2021/5/916臭氧殺菌空氣空壓機(jī)去霧器兩級(jí)冷卻器硅膠吸濕器分子篩吸濕器過濾器臭氧發(fā)生器臭氧臭氧殺菌流程1-空氣凈化降溫干燥器2-臭氧發(fā)生器3-變壓器4-噴射器5-消毒水池2021/5/917臭氧發(fā)生器成套設(shè)備2021/5/918紫外線殺菌波長為200～295nm的紫外線有殺菌能力2021/5/919四、供水系統(tǒng)設(shè)備水源選擇：地下水、城市水源取水方式：大口井、深井供水系統(tǒng)：供水方式：直流供水、循環(huán)供水、連續(xù)供水

自來水供水系統(tǒng)：

地下水供水系統(tǒng)供水系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控：2021/5/9202021/5/921第二節(jié)生物工程工廠供電設(shè)備車間設(shè)備2021/5/922第三節(jié)發(fā)酵工廠潔凈蒸汽系統(tǒng)設(shè)備發(fā)酵工廠潔凈蒸汽的工藝要求蒸汽壓力穩(wěn)定，以保證熱加工過程的穩(wěn)定性，通過穩(wěn)壓閥和緩沖罐來實(shí)現(xiàn)；蒸汽應(yīng)維持一定的干度；保持蒸汽流量穩(wěn)定，且含有較少的不凝性氣體，以提高蒸汽的熱效率。蒸汽分類：低壓蒸汽：小于1.5Mp中壓蒸汽：1.5Mp-6.0Mp高壓蒸汽：大于6.0Mp工廠實(shí)際需要：0.7Mp或0.2-0.3Mp2021/5/923蒸汽系統(tǒng)設(shè)備鍋爐工作原理燃油燃?xì)庹羝仩t-普通蒸汽(≤0.4Mpa)熱電廠-低壓蒸汽（1.5Mpa）蒸汽減壓閥(1.0Mpa-0.4Mpa

)2021/5/924壓縮式制冷循環(huán)實(shí)質(zhì)上是一種逆向卡諾循環(huán)，制冷過程包括壓縮、冷凝、膨脹、蒸發(fā)四個(gè)階段，。系統(tǒng)中的制冷劑飽和蒸汽被壓縮機(jī)吸入壓縮，成為液體放出熱量。液體制冷劑經(jīng)膨脹閥，壓力降低，部分液體吸熱汽化，使制冷劑溫度降低，低溫液體進(jìn)入蒸發(fā)器吸收周圍介質(zhì)熱量而汽化，氣體再進(jìn)入壓縮機(jī)被壓縮，完成一個(gè)循環(huán)過程。為了使整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定循環(huán)，設(shè)置油分離器、貯存罐、液氨分離器等附屬設(shè)備單級(jí)壓縮制冷循環(huán)第四節(jié)制冷系統(tǒng)設(shè)備一、蒸汽壓縮式制冷循環(huán)：液體氣化吸熱—制冷一般冷卻：-100℃以上深度制冷：-100℃以下2021/5/925制冷劑

目前常用的制冷劑有氨和幾種氟利昂。載冷劑采用間接冷卻方法進(jìn)行制冷所用的低溫介質(zhì)稱為載冷劑。常用載冷劑有氯化鈉、氯化鈣水溶液、酒精和乙二醇等。2021/5/926二、制冷系統(tǒng)設(shè)備1、制冷壓縮機(jī)活塞式壓縮機(jī)工作原理圖1-上蓋2-排氣閥門3-樣蓋4-水套5-吸氣閥門6-活塞環(huán)7-活塞8-連桿體積型制冷壓縮機(jī)有活塞式、滑片式和螺桿式。其中以活塞式制冷壓縮機(jī)較多見壓縮機(jī)的進(jìn)氣活門裝在活塞的頂部，利用曲軸連桿使活塞上下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，裝在安全板上的排氣活門關(guān)閉，汽缸內(nèi)的壓力減小，其壓力較吸器管中的壓力為低，則吸氣閥門被打開，低壓管中的氨氣進(jìn)入汽缸中。2021/5/9272、冷凝器冷凝器的作用是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)。冷凝器有：臥式冷凝器立式冷凝器套管式冷凝器外噴淋蛇管冷凝器等。氨立式殼管式冷凝器2021/5/9283、膨脹閥與蒸發(fā)器膨脹閥又稱節(jié)流閥，高壓液氨通過膨脹閥，壓力急劇下降，體積迅速膨脹，汽化吸熱，使其本身的溫度降低到需要的低溫，再送入蒸發(fā)器。常用的手動(dòng)閥有針形閥（公稱直徑較?。┖蚔形缺口閥（公稱直徑較大）兩種2021/5/929蒸發(fā)器立管式蒸發(fā)器如圖示，分別由2～8個(gè)單位蒸發(fā)器組成，每個(gè)單位蒸發(fā)器由上下兩支水平總管、中間焊接許多直立短管制成，有10、15、20m2及40m2等幾種蒸發(fā)面積。整個(gè)蒸發(fā)器有輸液總管、回氣總管、氨液分離器、集油器及遠(yuǎn)距離液面指示器等接頭。蒸發(fā)器里裝有攪拌器以維持流速，使載冷劑在箱內(nèi)循環(huán)。水箱下部有排水管，底及四周有絕熱層。立管式蒸發(fā)器2021/5/9304、油氨分離器油氨分離器的作用是除去壓縮后氨氣中攜帶的油霧。油霧分離器有：

洗滌式填料式離心式等幾種。油氨分離器2021/5/9315、儲(chǔ)氨罐貯存和供應(yīng)自冷系統(tǒng)的液氨！2021/5/9326、氣液分離器氣液分離器的作用是維持壓縮機(jī)的干沖程，同時(shí)將送入冷卻排管（蒸發(fā)器）液體內(nèi)的氣體分出，以提高制冷效率。立式氨液分離器臥式氨液分離器2021/5/9337、中間冷卻器作用是冷卻低壓級(jí)壓縮機(jī)所排出的過熱蒸汽，使過熱蒸汽冷卻到中壓下的飽和氣體狀態(tài)。還可借中間冷卻器內(nèi)氨液與盤管的熱交換，使去冷卻設(shè)備的氨液在膨脹閥之前得到過冷。中間冷卻器2021/5/9348、水冷卻裝置作用是冷卻由氨冷凝器排出的循環(huán)水。水冷卻裝置有三種類型：噴水池自然通風(fēng)冷卻