空压机储气罐,谁知道郑州哪里有卖的啊?( 四 )


根据式子(1):
(1)
当空气的总压力P及湿含量χ为一定值时,相对湿度φ随 Ps而改变,但Ps又是温度的函数,φ因此随温度而变,即温度升高时,φ降低,反之,φ则升高 。若温度降至露点,φ升到100%时,过剩的那部分水蒸气就会凝成露滴而析出,同样压缩空气中夹带的油分也会冷凝下来 。由此可以看出经冷却降温后的空气相对湿度增大,会析出水来,使过滤介质受潮失效,所以压缩后的湿空气要除水,同时由于空气经压缩机后不可避免地会夹带润滑油,故除水的同时也要进行除油 。因此在5处设置一个旋风分离器用来除去空气中的水和油 。
介质过滤器是利用块状介质,颗粒状介质、网状介质或高分子材料丝网的惯性拦截作用来分离空气中的水和油滴的方法 。在各种介质过滤器中丝网分离器具有较高的分离效率,它对直径大于5μm的颗粒分离效果可达99%,大于10μm的更可高达99.5%,且能出去部分2-5μm的较细颗粒,加上结构简单,阻力不大等,被广泛用于生产中 。流程图中7处就是一个丝网过滤器 。
在最后设置一个总过滤器,也是流程中最重要的一个过滤器,用来过滤掉空气中绝大部分残余的油、水及真菌,以达到所需无菌空气的要求 。
2.1 空气系统工艺计算
生产工艺基础数据:年产1000t丙酮酸,产酸率72g/l,转化率70%,提取率80%,染菌率1%,年工作日300,发酵周期64h,辅助时间8小时,平均通气比1:0.3
2.1.1发酵车间无菌空气高峰需求量
Vmax=2×238.75+6×995=6247.5(m3/h)=1.74(m3/s)
2.1.2 发酵车间无菌空气年耗量
V=6×6.5×10-6+2×1.63×106=4.23×107(m3)
无菌空气消耗量:(75×0.7×6+5×0.7×2)×0.3=102.6m3/h
3.1 空气系统设备选型
3.11 布袋粗过滤器
布袋过滤器的结构简,只要将滤布缝制成与骨架相同形状的布袋,绷紧缝于骨架上,并缝紧所有造成短路的空隙 。布袋过滤的过滤效率和阻力损失要视所选用的滤布结构和滤布面积而定 。布质结实而细致,则过滤效率高,但阻力大 。现多采用合成纤维滤布、无纺布 。滤布要求定期换洗,以减少阻力和提高过滤效率 。本设计采用合成纤维滤布,气流速度为2-2.5m/min,空气阻力约为60-120mmHg 。
3.1.2 空气压缩机
发酵工业常用的气体输送设备为低压空气压缩机,用来提供发酵工业生产中要求提供的0.2~0.3MPa(表压)的压缩空气 。一般采用的是涡轮式空气压缩机或经过改装的往复式空气压缩机做为空气压缩站的主要送气设备 。将空气压缩到一定压力,通过空气除菌系统,得到一定压力的无菌空气,供深层培养之用 。两种空气压缩机的比较如表1 。
压缩机种类 特点 优点 缺点
涡轮式 供气量大,出口压强稳定,输出的压缩空气不含油雾 功率消耗较小,结构紧凑,占地面积小 技术要求较高
往复式
操作时气体受压发热,故在缸外要有冷却装置 容量范围广,价格较便宜,操作和维修比较方便 出口流量不稳定,压出气体中夹带油雾
表1 两种空气压缩机的比较
由于涡轮式空气压缩机输出的压缩空气中不含油雾,给后面的空气除菌带来很大方便,使空气过滤系统得到简化,降低一些成本,故本设计采用涡轮式空气压缩机 。
无菌空气消耗量:(75×0.7×6+5×0.7×2)×0.3=102.6m3/h=60.38acfm 。
初选涡轮式空气压缩机,机型HP1.0,排气量40acfm,两台并联工作,40acfm×2 =80acfm>60.38acfm,所以符合工艺生产的要求 。
3.1.3 旋风分离器
旋风分离器是一种结构简单、阻力小、分离效果较高的气-固或气-液分离设备 。空气一般以15-24m/s的流速以切线方向进入旋风分离器,并在圆周内做圆周运动,油水滴则因具有比空气大得多的重度,因此有较大的惯性力,故当空气在分离器内做圆周运动时,油水滴仍作直线运动,因而在器壁上沉降 。排气口气流速度为4-8m/s,油水滴则在旋风分离器中的径向速度与气流速度的平方成正比,但随回转半径的增加而减小,因此旋风分离器的进口管截面积一般较小,分离器的管径也较小 。但进口空气的流速越大,筒径越小,空气的阻力也就越大 。
图2 旋风分离器
一般的旋风分离器的比例尺寸大致为:
D1=0.4-0.6,L1=1-2D,2-3D, h=0.5D,b=0.2-0.25D,D2=0.2-0.35D
为方便起见,可用下式大致估计一下分离器的直径D:
(2)
式(2)中:Q——通过旋风分离器的空气流量,m3/min 。
通过旋风分离器的空气流量Q=120m3/min
D=0.1 =1.095m,所以D取1.1m 。
D1=0.5mL1=2D=2.2mL2=3D=3.3mh=0.5D=0.55mb=0.2d=0.22mD2=0.2D=0.22m
3.1.4 空气储罐
压缩空气冷却到一定温度,分去油水后,空气的相对湿度仍为100%,若不加热升温,只要温度稍微降低,便再度析出水分,使过滤介质受潮而降低或丧失过滤能力 。所以必须将冷却除去水分后的压缩空气加热到一定温度,使相对湿度降低,才能输入过滤器 。压缩空气加热温度的选择对保证空气干燥,保证过滤器的除菌效率很关键 。一般来讲,降湿后的温度与升湿后的温度温差在10-15℃左右即能保证相对湿度降至一定水平,满足进入过滤器的要求 。