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(dòng)態(tài)圖解，不能錯(cuò)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(chǎng)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(dòng)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(chǎng)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(guó)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(duì)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(jiǎn)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(duì)化工介質(zhì)可以做到絕對(duì)無油的壓縮過程。

　　4、離心式壓縮機(jī)為一種回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)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(dòng)。對(duì)一般大型化工廠，常用副產(chǎn)蒸汽驅(qū)動(dòng)工業(yè)汽輪機(jī)作動(dòng)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(chǎng)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(jiǎn)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(jiǎn)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(chǎng)合，單級(jí)壓力比較低，單缸多級(jí)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(duì)較少，壓力變化較大。此外，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。因此，軸流壓縮機(jī)對(duì)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(dòng)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(dòng)連桿，連桿帶動(dòng)活塞，活塞做上下運(yùn)動(dòng)。活塞運(yùn)動(dòng)使氣缸內(nèi)的容積發(fā)生變化，當(dāng)活塞向下運(yùn)動(dòng)的時(shí)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(dòng)的時(shí)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。通常活塞上有活塞環(huán)來密封氣缸和活塞之間的間隙，氣缸內(nèi)有潤(rùn)滑油潤(rùn)滑活塞環(huán)。靠一個(gè)或幾個(gè)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)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(gè)是螺桿機(jī)，離心機(jī)目前無法達(dá)到的一個(gè)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(dòng)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(jí)壓縮，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；再比如由于是往復(fù)運(yùn)動(dòng)，壓縮空氣不是連續(xù)排出、有脈動(dòng)等。

　　優(yōu)點(diǎn)：

　　1、熱效率高、單位耗電量少

　　2、加工方便 對(duì)材料要求低，造價(jià)低廉

　　3、裝置系統(tǒng)較簡(jiǎn)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(dòng)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(dòng)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(jià)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(gè)或更多葉輪串聯(lián)組成的離心鼓風(fēng)機(jī)叫多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)，（相鄰葉輪之間必須有導(dǎo)葉連接）。多級(jí)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(chǎng)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(jiǎn)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(shí)，因有較高壓力的氣體回流，這時(shí)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(rùn)滑油污染。下側(cè)兩“鞋底尖”分開時(shí)，形成低壓，將氣體吸入；上側(cè)兩“鞋底尖”合攏時(shí)，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(shí)當(dāng)壓力在允許范圍內(nèi)加以調(diào)節(jié)時(shí)流量之變動(dòng)甚微，壓力選擇范圍很寬，具有強(qiáng)制輸氣的特點(diǎn)。輸送時(shí)介質(zhì)不含油。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、使用壽命長(zhǎng)、整機(jī)振動(dòng)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：

　　⒈工作原理不同，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(gè)8字形的風(fēng)葉，它們間的間隙很小，靠?jī)蓚€(gè)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。

　　⒊風(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。

　　⒋制造精度不一樣，羅茨風(fēng)機(jī)要求的精度很高，對(duì)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(chǎng)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(shí)，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(dòng)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(shí)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(jià)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(dòng)機(jī)相連，風(fēng)量調(diào)節(jié)較為方便、可以逆向送風(fēng)。

　　3、價(jià)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(huì)產(chǎn)生激變的現(xiàn)象，效率迅速降低。

　　3、對(duì)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(zhǎng)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(gè)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(gè)活動(dòng)齒輪，其中一個(gè)軸與電動(dòng)機(jī)相聯(lián)，叫主動(dòng)軸，另一根叫從動(dòng)軸。鼓風(fēng)翼裝在主動(dòng)軸上，阻風(fēng)翼裝在從動(dòng)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(zhǎng)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(huì)迅速大量繁殖，消耗大量的營(yíng)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(gè)重要環(huán)節(jié)。空氣凈化的方法很多，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(jiǎn)化除菌流程，以減少設(shè)備投資和正常運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)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(duì)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(gè)極低的百分?jǐn)?shù)，從而能控制發(fā)酵污染至極小機(jī)會(huì)。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(huì)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(shí)以含量為103~104個(gè)／m3進(jìn)行計(jì)算。

　　三、發(fā)酵對(duì)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(zhǎng)能力、生長(zhǎng)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(duì)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(duì)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(zhǎng)短不同，對(duì)無菌空氣的要求也不同。總的來說，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(shí)需要較長(zhǎng)的調(diào)整期。但是在陰雨天氣或環(huán)境污染比較嚴(yán)重時(shí)，空氣中也會(huì)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(duì)數(shù)生長(zhǎng)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(gè)細(xì)菌，則繁殖15h后，可達(dá)109個(gè)。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(gè)雜菌即失敗作為依據(jù)的。

　　四、空氣含菌量的測(cè)定

　　空氣是許多氣態(tài)物質(zhì)的混合物，主要成分是氮?dú)夂脱鯕猓€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(rùn)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(gè)。要準(zhǔn)確測(cè)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(cè)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(duì)光線的散射作用來測(cè)量粒子的大小和含量。這種儀器可以測(cè)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(duì)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(duì)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(gè)復(fù)雜的空氣處理過程。同時(shí)，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(gè)極低的百分?jǐn)?shù)，從而能控制發(fā)酵污染至極小機(jī)會(huì)。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(jiǎn)單，遠(yuǎn)行可靠，操作方便，現(xiàn)就各種除菌方法簡(jiǎn)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(zhǎng)為2265~3287A時(shí)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(shí)間較長(zhǎng)。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(shí)產(chǎn)生的熱進(jìn)行滅菌對(duì)于無菌要求不高的發(fā)酵來說則是一個(gè)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)。空氣進(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(shí)間以增加空氣的受熱時(shí)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(gè)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(shí)間。

　　采用加熱滅菌法時(shí)，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(shí)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(tái)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(shí)也除去了空氣中的微生物。對(duì)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(shí)只耗電0.4~0.8kW。空氣的壓力損失小，一般僅(3~15)×

　　133.3Pa。但對(duì)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(chǎng)時(shí)都會(huì)被電離變成帶電微粒。但對(duì)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(duì)微粒的拖帶力或微粒布朗擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量時(shí)，則微粒就不能被吸附而沉降，所以靜電除塵對(duì)很小的微粒效率較低。

　　靜電除菌裝置按其對(duì)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(duì)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?jī)?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(zhǎng)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?jī)?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?jī)?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(tái)=51.48m3/d?臺(tái)34.8m3/d+24d=1.45m3/臺(tái)?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(cè)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(duì)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(duì)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(huì)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(dòng)時(shí)注意事項(xiàng)和啟動(dòng)時(shí)不放空的后果

　　原標(biāo)題：羅茨鼓風(fēng)機(jī)接通電源啟動(dòng)時(shí)注意事項(xiàng)和啟動(dòng)時(shí)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(dòng)時(shí)注意事項(xiàng)和啟動(dòng)時(shí)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(gè)葉形轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)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(shí)。

　　因有較高壓力的氣體回流，這時(shí)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(rùn)滑油污染。

　　羅茨鼓風(fēng)機(jī)接通電源啟動(dòng)時(shí)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(rùn)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(dòng)。

　　羅茨鼓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)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(shí)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(dòng)時(shí)空載啟動(dòng)，啟動(dòng)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(shí)，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(huì)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(shí)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(gè)外力，電機(jī)對(duì)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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