空气的除菌及调节设备培训课件
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• 1．空气压缩冷却过滤流程
• 此除菌流程是一个设备较简单的空气除菌 流程，它由压缩机、贮罐、空气冷却器和 过滤器组成。
➢空气除菌流程
• 空气压缩冷却过滤流程
过滤空气
空气压缩冷却过滤流程
1-粗过滤器 2-空气压缩机 3-贮罐 4-冷却器 5-过滤器
空气压缩冷却过滤流程
• 它只能适用于那些气候寒冷、相对湿度 很低的地区。
• 常用的粗过滤器有：布袋过滤、填料 式过滤、油浴洗涤和水雾除尘等。
布袋过滤
• 布袋过滤结构最简单，只要将滤布缝制成与
骨架相同形状的布袋，紧套于焊在进气管的骨架 上，并缝紧所有会造成短路的空隙。
• 它的过滤效率和阻力损失要视所选用的滤布特 性和过滤面积而定。
• 布质结实细致，则过滤效率高，但阻力大。 • 最好采用毛质绒布效果较好，现多采用合成纤
维滤布。
布袋过滤
• 一般来说气流速度越
大，则阻Biblioteka Baidu越大，且过滤 效率也低。
• 气流速度一般为2～ 2.5 m3/（m2·min）， 空气阻力大约为600～ 1200Pa。
• 滤布要定期清洗，以 减少阻力损失和提高过滤 效率。
水雾除尘装置
油浴洗涤空气装置
（三）前置预过滤器
亚高效过滤层 粗过滤层
绒布 或聚氨酯泡沫塑料
4.冷热空气直接混合式空气除菌流程
•利用热空气加热冷空气的除菌流程
利用热空气加热冷空气的除菌流程
1-高空采风 2-粗过滤器 3-空压机 4-热交换器 5-冷却器 6、7-旋风分离器 8-空气总过滤器 9-空气分过滤器
冷热空气直接混合式空气除菌 流程
• 此流程适用于中等湿含量的地区。
• 其特点是：可省去第二冷却分离设备和 空气再加热设备，流程比较简单，冷却水 用量较少，利用压缩空气的热量来提高空 气温度。
• 因气缸内要加入润滑活塞用的润滑油， 使空气中带进油雾。
油雾的影响
（1）传热系数降低，给空气冷却带来 困难；
（2）油雾带入过滤器会堵塞过滤介质 的纤维间隙而增大空气压力损失；
（3）油雾粘附在纤维表面形成微生物 微粒穿透过滤层的途径，降低过滤效率。
往复式空气压缩机
• 选用无油润滑的往复式
压缩机也可解决油雾的污 染和影响。
• 适用于生物工业的是低压涡轮空气 压缩机，出口压力一般为0.25～ 0.5MPa。
• 低压涡轮空气压缩机有单级的和 多级的，后者还可分段。
• 输气量＞100m3/min，最大 12000m3/min。
（2）往复式空气压缩机
• 往复式空气压缩机是靠活塞在汽缸内 的往复运动而将空气抽吸和压出的， 因此出口压力不够稳定。
3 空气的除菌及调节设备
3.1 空气除菌设备
3.1.1 空气除菌 意义：保证纯种培养，杀死或除去空气中的
微生物，满足发酵工业的要求。 空气含菌量的测定：过滤法、撞击法、沉降
法、简易定量测定法、光散射粒子计数法 除菌方法：辐射杀菌、加热杀菌、静电除菌、
介质过滤除菌
➢生物工业生产需要洁净的环境、适宜的空气温 度和空气压强。
流速≤0.5m/s
无纺布 流速0.2~0.5m/s
（四）空气压缩机
•
根据全厂发酵工艺所需的空气流量、 克服压缩空气输送过程的阻力和克服 发酵罐的液柱高度所需的压强来选用 空气压缩机型号。
提供生产用的空气有0.2～0.3Mpa压力 （低压压缩空气）。
（1）涡轮式空气压缩机
• 提供大量低压空气的最理想设备是涡轮 式空气压缩机。
洁净空间：指空气中微粒受控制的空间。
洁净度级数(英制)：每1ft3空气中，粒径大于等 于0.5μm的最大允许粒子数。
洁净度级数(国际制)：每1m3空气中，粒径大于 等于0.5μm的最大允许粒子数的常数对数值。
1立方英尺=1（ft3）=0.0283立方米（m3）=28.317升（liter）
1美加仑(gal)= 3.785升 1英加仑(gal)= 4.546升
• 涡轮式空气压缩机一般由电机直接带动 涡轮，靠涡轮高速旋转时所产生的“空穴” 现象，吸入空气并使其获得较高的离心力， 再通过固定的导轮和涡轮形机壳，使部分 动能转变为静压后输出。
涡轮式空气压缩机
• 涡轮式空气压缩机输气量大，输出 空气压力稳定，效率高，设备紧凑， 占地面积小，无易损部件，获得的 空气不带油雾。
• 但此流程的空气冷却温度和空气分配比 的关系随所吸取空气的参数而变化，常常 需要进行具体的计算而给予调节。
空气过滤除菌实用化流程
1.粗滤器 2.空压机 3.空气贮罐 4.沉浸式空气冷却器 5.油水分离器 6.二级空气冷却管 7.除雾器 8.空气加热器 9.空气过滤器 10.金属微孔管过滤器（或上接纤维纸过滤器）
第三节 压缩空气预处理系统的设备设计
（一）吸风塔
吸风塔的高度 ＞10m。
吸风塔内的空 气流速不能太 快。≤8m/s
（二）粗过滤器
• 作用：粗过滤器安装在空气压缩机前， 主要起捕集较大的灰尘颗粒，防止其 进入压缩机而造成压缩机磨损，同时 也减轻总过滤器的负荷。
• 要求：粗过滤器的过滤效率要高，阻 力要小。
空气洁净级数
空气洁净 粒径≥0.5μm的最 级数(英制) 大微粒数（个/ft3）
粒径≥0.5μm的 最大微粒数（个 /m3）
空气洁净 级数(国际)
100
100
3500
M3.5
1000
1000
35000
M4.5
10000
10000
350000
M5.5
100000
100000
3500000
M6.5
3.1.2空气除菌流程
• 这种流程在使用蜗轮式空气压缩机或无 油润滑空压机的情况下效果是好的。
• 采用普通空气压缩机时，应加装丝网分 离器先将油雾除去。
2．两级冷却、分离、加热的空气除 菌流程
• 它可以适应各种气候条件，能充分地分 离空气中含有的水分，使空气在低的相对 湿度下进入过滤器，提高过滤除菌效率。
• 这种流程的特点是：2次冷却、2次分离、 适当加热。
• 此流程尤其适用于潮湿的南方地区。
➢空气除菌流程
•两级冷却、分离、加热的空气除菌流程
旋风分离器
3．前置高效过滤除菌流程
1.高效过滤器 2.空压机 3.贮罐 4.冷却器 5.丝网分离器 6.加热器 7.过滤器
前置高效过滤除菌流程
• 高效前置过滤除菌流程的特点是无菌 程度高。
• 高效前置过滤器采用泡沫塑料（静电 除菌）和超细纤维纸串联使用作过滤 介质。
• 此除菌流程是一个设备较简单的空气除菌 流程，它由压缩机、贮罐、空气冷却器和 过滤器组成。
➢空气除菌流程
• 空气压缩冷却过滤流程
过滤空气
空气压缩冷却过滤流程
1-粗过滤器 2-空气压缩机 3-贮罐 4-冷却器 5-过滤器
空气压缩冷却过滤流程
• 它只能适用于那些气候寒冷、相对湿度 很低的地区。
• 常用的粗过滤器有：布袋过滤、填料 式过滤、油浴洗涤和水雾除尘等。
布袋过滤
• 布袋过滤结构最简单，只要将滤布缝制成与
骨架相同形状的布袋，紧套于焊在进气管的骨架 上，并缝紧所有会造成短路的空隙。
• 它的过滤效率和阻力损失要视所选用的滤布特 性和过滤面积而定。
• 布质结实细致，则过滤效率高，但阻力大。 • 最好采用毛质绒布效果较好，现多采用合成纤
维滤布。
布袋过滤
• 一般来说气流速度越
大，则阻Biblioteka Baidu越大，且过滤 效率也低。
• 气流速度一般为2～ 2.5 m3/（m2·min）， 空气阻力大约为600～ 1200Pa。
• 滤布要定期清洗，以 减少阻力损失和提高过滤 效率。
水雾除尘装置
油浴洗涤空气装置
（三）前置预过滤器
亚高效过滤层 粗过滤层
绒布 或聚氨酯泡沫塑料
4.冷热空气直接混合式空气除菌流程
•利用热空气加热冷空气的除菌流程
利用热空气加热冷空气的除菌流程
1-高空采风 2-粗过滤器 3-空压机 4-热交换器 5-冷却器 6、7-旋风分离器 8-空气总过滤器 9-空气分过滤器
冷热空气直接混合式空气除菌 流程
• 此流程适用于中等湿含量的地区。
• 其特点是：可省去第二冷却分离设备和 空气再加热设备，流程比较简单，冷却水 用量较少，利用压缩空气的热量来提高空 气温度。
• 因气缸内要加入润滑活塞用的润滑油， 使空气中带进油雾。
油雾的影响
（1）传热系数降低，给空气冷却带来 困难；
（2）油雾带入过滤器会堵塞过滤介质 的纤维间隙而增大空气压力损失；
（3）油雾粘附在纤维表面形成微生物 微粒穿透过滤层的途径，降低过滤效率。
往复式空气压缩机
• 选用无油润滑的往复式
压缩机也可解决油雾的污 染和影响。
• 适用于生物工业的是低压涡轮空气 压缩机，出口压力一般为0.25～ 0.5MPa。
• 低压涡轮空气压缩机有单级的和 多级的，后者还可分段。
• 输气量＞100m3/min，最大 12000m3/min。
（2）往复式空气压缩机
• 往复式空气压缩机是靠活塞在汽缸内 的往复运动而将空气抽吸和压出的， 因此出口压力不够稳定。
3 空气的除菌及调节设备
3.1 空气除菌设备
3.1.1 空气除菌 意义：保证纯种培养，杀死或除去空气中的
微生物，满足发酵工业的要求。 空气含菌量的测定：过滤法、撞击法、沉降
法、简易定量测定法、光散射粒子计数法 除菌方法：辐射杀菌、加热杀菌、静电除菌、
介质过滤除菌
➢生物工业生产需要洁净的环境、适宜的空气温 度和空气压强。
流速≤0.5m/s
无纺布 流速0.2~0.5m/s
（四）空气压缩机
•
根据全厂发酵工艺所需的空气流量、 克服压缩空气输送过程的阻力和克服 发酵罐的液柱高度所需的压强来选用 空气压缩机型号。
提供生产用的空气有0.2～0.3Mpa压力 （低压压缩空气）。
（1）涡轮式空气压缩机
• 提供大量低压空气的最理想设备是涡轮 式空气压缩机。
洁净空间：指空气中微粒受控制的空间。
洁净度级数(英制)：每1ft3空气中，粒径大于等 于0.5μm的最大允许粒子数。
洁净度级数(国际制)：每1m3空气中，粒径大于 等于0.5μm的最大允许粒子数的常数对数值。
1立方英尺=1（ft3）=0.0283立方米（m3）=28.317升（liter）
1美加仑(gal)= 3.785升 1英加仑(gal)= 4.546升
• 涡轮式空气压缩机一般由电机直接带动 涡轮，靠涡轮高速旋转时所产生的“空穴” 现象，吸入空气并使其获得较高的离心力， 再通过固定的导轮和涡轮形机壳，使部分 动能转变为静压后输出。
涡轮式空气压缩机
• 涡轮式空气压缩机输气量大，输出 空气压力稳定，效率高，设备紧凑， 占地面积小，无易损部件，获得的 空气不带油雾。
• 但此流程的空气冷却温度和空气分配比 的关系随所吸取空气的参数而变化，常常 需要进行具体的计算而给予调节。
空气过滤除菌实用化流程
1.粗滤器 2.空压机 3.空气贮罐 4.沉浸式空气冷却器 5.油水分离器 6.二级空气冷却管 7.除雾器 8.空气加热器 9.空气过滤器 10.金属微孔管过滤器（或上接纤维纸过滤器）
第三节 压缩空气预处理系统的设备设计
（一）吸风塔
吸风塔的高度 ＞10m。
吸风塔内的空 气流速不能太 快。≤8m/s
（二）粗过滤器
• 作用：粗过滤器安装在空气压缩机前， 主要起捕集较大的灰尘颗粒，防止其 进入压缩机而造成压缩机磨损，同时 也减轻总过滤器的负荷。
• 要求：粗过滤器的过滤效率要高，阻 力要小。
空气洁净级数
空气洁净 粒径≥0.5μm的最 级数(英制) 大微粒数（个/ft3）
粒径≥0.5μm的 最大微粒数（个 /m3）
空气洁净 级数(国际)
100
100
3500
M3.5
1000
1000
35000
M4.5
10000
10000
350000
M5.5
100000
100000
3500000
M6.5
3.1.2空气除菌流程
• 这种流程在使用蜗轮式空气压缩机或无 油润滑空压机的情况下效果是好的。
• 采用普通空气压缩机时，应加装丝网分 离器先将油雾除去。
2．两级冷却、分离、加热的空气除 菌流程
• 它可以适应各种气候条件，能充分地分 离空气中含有的水分，使空气在低的相对 湿度下进入过滤器，提高过滤除菌效率。
• 这种流程的特点是：2次冷却、2次分离、 适当加热。
• 此流程尤其适用于潮湿的南方地区。
➢空气除菌流程
•两级冷却、分离、加热的空气除菌流程
旋风分离器
3．前置高效过滤除菌流程
1.高效过滤器 2.空压机 3.贮罐 4.冷却器 5.丝网分离器 6.加热器 7.过滤器
前置高效过滤除菌流程
• 高效前置过滤除菌流程的特点是无菌 程度高。
• 高效前置过滤器采用泡沫塑料（静电 除菌）和超细纤维纸串联使用作过滤 介质。