生物工程第三章生物工程工厂能源与动力设备.ppt

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1、第三章生物工程工厂能源与动力设备生物工程02班第三章生物工程工厂能源与动力设备生物工程工厂供水系统生物工程工厂供电系统发酵工厂洁净蒸汽系统设备发酵工厂洁净制冷系统设备第一节、生物工程工厂供水系统及设备用水质量分级生物工程的用水质量要求水处理系统及设备用水质量分级评价水质主要考虑两方面的因素：①微生物污染②化学杂质。工业用水质量分级①普通水；②来自城市公用供水系统的自来水；③脱盐软化水；④蒸馏水。生物工业的用水质量要求生物工业用水：深井水地表水自来水蒸馏水配置发酵培养基可用深井水，有的工厂还用地表水水处理系统及设备生物工程的水处理

2、分三个部分：①水过滤、沉淀：除去固体悬浮物、沉降物和各种大分子有机物②水的软化或脱盐：除去各种金属离子或其他离子③水的杀菌：利用氯、紫外线、臭氧等杀灭水中的微生物，值得无菌水水的过滤水的过滤作用机理水过滤是一系列不同过程的综合效应，包括筛滤、深层过滤和静电吸附等。良好的水过滤介质要求（1）化学性能稳定，不溶于水，不产生有害和有毒物质（2）足够的机械强度（3）含污能力大，产水能力高（4）对于散状过滤介质（砂粒、活性炭等）有适宜的粒度分布和孔隙率常用水的过滤装置砂滤棒过滤器活性炭过滤器中空纤维超滤装置过滤器分上下二层，中间以孔板分开

3、，一至数十根砂滤棒紧固其上，孔板起液体过滤前后分界作用。用于自来水或有压力装置的深井水的过滤能有效地除菌和悬浮物质，常用于水量较小，原水中含有少量固体粒子的场合应用：制酒业酒液滤清和高纯水预处理砂滤棒（又称砂芯）系选用多孔陶瓷原料经高温烧结而成，或由硅藻土在高温下熔制成半熔圆的过滤介质、硬质玻璃等烧结而成。棒身具有许多细微孔，是过滤器发挥过滤作用的主体部分砂滤棒过滤器活性炭过滤器活性微孔径为2～5nm。利用活性炭的表面吸附和机械过滤作用除去水中的杂质，常用于离子交换法和电渗析法的前处理。水的过滤中空纤维超滤器水的软化及脱盐常用方

4、法：离子交换法电渗析法反渗透法固定床离子交换装置组合方式（如图）：单床、多床、复床、混合床、多层床连续床离子交换装置离子交换装置电渗析装置工作原理：利用阴、阳离子交换膜对水中离子具有选择性和透过性的特点。在外加直流电场的作用下，使原水中阴、阳离子分别通过阴离子交换膜和阳离子交换膜迁移，从而达到除盐的目的。阳膜阴膜电渗析器结构电渗析设备是由电渗析器、直流电源及其辅助部件组成电渗析器有立式和卧式两种。由离子交换膜、隔板、电极、极框、压紧装置等组成。立式电渗析器装置1-阳极室2-导水板3-压紧框4-膜堆5-阴极室6-压滤机式锁紧装置水

5、的杀菌目前常用氯杀菌、紫外线杀菌、臭氧杀菌氯杀菌常用的氯杀菌剂有活性二氧化氯、漂白粉和次氯酸钠。紫外线杀菌紫外线在波长为240~280nm范围最具有杀菌效能，尤其253.7nm杀菌作用最强，达98%隔水套管式紫外灯杀菌装置水的杀菌臭氧杀菌臭氧发生器按原理可分为电晕放电式电解式紫外照射式核辐射式应用最广泛的是电晕放电式臭氧发生器第二节、生物工程工厂供电系统及设备生物工厂供电特点用电负荷计算工厂供电系统分类生物工厂供电特点电力负荷根据其对供电可靠性的要求及其中断供电造成的损失或影响分为三级：1．一级负荷：中断供电将造成人身伤亡，重大

6、设备损坏，重大产品报废，或在政治、经济上造成重大损失。供电方式:由两个独立电源供电。2．二级负荷：中断供电将造成主要设备损坏，大量产品报废，重点企业大量减产，或在政治、经济上造成较大损失。供电方式:由双回路供电。3．三级负荷：所有不属于一、二级负荷的电力负荷。供电方式:对供电电源无特殊要求生物工厂用电性质一般属于三级负荷采用：单电源供电但关键部位，如发酵车间、菌种室等由于停电将很可能导致供氧和供冷供热停止，影想菌种或降低产量，应按二级负荷设计采用：双电源供电或设置应急发电机备用设备用电负荷计算1、目的选择合适的电气设备选择合适的

7、导线截面选择电力变压器额定容量2、用电设备的计算负荷（1）电力负荷曲线（loadcurve）是表征电力负荷随时间变动情况的一种图形。电力负荷曲线的分类按性质分：有功负荷曲线和无功负荷曲线按负荷持续时间分：日负荷曲线、月负荷曲线和年负荷曲线生物工厂用典型的日负荷曲线为代表，如下图（1）负荷种类最大负荷Pmax：指消耗电能最多的半小时的平均功率，亦即连续30min的最大平均负荷，又称计算负荷，即：尖峰负荷：指连续1~2S的最大平均负荷,可看作短时最大负荷平均负荷：用电设备在某段时间内消耗电能除以改短时间所得平均功率值计算负荷：工厂负

8、荷曲线中30min的最大平均功率设计基本知识一般车间高压6000V或3000V，低压380V当高压6000V时，150kW以上电机选用6000V，150kW以下电机选用380V第三节、发酵工厂洁净蒸汽系统设备工业生产中蒸气主要由蒸汽锅炉产生，称生蒸汽或活蒸汽其次