“十二五”职业教育国家规划教材·生物工程设备及操作技术(第二版)(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：黄亚东,齐保林

出版社：中国轻工业出版社

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“十二五”职业教育国家规划教材·生物工程设备及操作技术(第二版)试读：

1.知识目标 了解空气洁净度等级及要求，空气除菌方法，常用的过滤介质及特点；了解空气过滤除菌流程中各附属设备的作用；掌握生物工业生产的卫生要求和空气净化的流程方法，典型的空气过滤除菌设备流程。

2.能力目标 能够根据具体需求制定合理的空气除菌流程；能够掌握空气净化除菌系统操作与维护要点。第一节 无菌空气的质量指标

生物工业生产大多与食品、药品等领域密切相关，其反应过程大多是微生物发酵、动植物细胞培养、生物酶促反应及生化分离提取等。这些反应过程都需要有洁净的工作环境，对空气的质量要求很高，尤其是药品、食品的生产过程，从原材料、生产过程、设备，到人员操作都有明确的质量规范。这就要求对进入生产环境的空气进行净化，并有一定温度、湿度和压力的调节处理。一、空气的组成

空气是由多种气体组成的混合物，其恒定的组成成分有氮、氧、氩、氡、氦等气体。空气中的不确定含量组成部分，在不同地区是不同的，常见的有二氧化碳、水蒸气、氢、臭氧、甲烷、二氧化硫等多种物质。空气中还存在各种污染物和微生物。空气净化的目的是除去空气中的尘埃和微生物。

1.空气中的颗粒物

人们生活的空气中浮游着大量颗粒物质，而且地表上的各种物3体、自然现象无时无刻不在产生各种尘埃颗粒。检测发现，每1m的45空气中，含有5×10～3×10个尘埃粒子。

按照颗粒的机械性质，空气中的颗粒可分为刚性颗粒和非刚性颗粒。无机物颗粒属于刚性颗粒，变形系数很小。细胞是非刚性颗粒，其形状容易随外部空间条件而改变。因此，这两类颗粒的力学性质不同。所以，在生产实践中，采用不同的分离方法。

按形状划分，可分为球形颗粒和非球形颗粒。一般来说，空气中的尘埃颗粒多是非球形颗粒，形状多种多样。

空气中的颗粒直径大小不同，呈连续分布状态，共同组成空气中的颗粒群。按直径大小，空气中的颗粒可分为自然降尘和飘尘。自然降尘是指粒径大于10μm小于100μm在空气中经重力作用能沉降到地面上的灰尘，其来源以风沙扬尘为主。10μm以下的浮游状颗粒物，称为飘尘，去除飘尘的难度较大。

2.空气中的微生物

空气中的微生物来自于多个渠道。室外空气比较干燥，无营养物质，且受紫外线照射，不适宜微生物生长。所以，室外空气中的大部分微生物只有短暂的存活时间。但是，部分微生物对外界环境的抵抗能力较强，如八叠球菌、细球菌、枯草芽孢杆菌以及霉菌、酵母菌的孢子等，它们在大气中停留时间较长，是造成大气污染的主要原因。

空气中的细菌个体直径一般为0.5～5μm，多数为5μm，少数病菌为0.03～0.5μm。细菌常以群体存在，并大量附着在空气中的尘埃颗3粒上，形成生物颗粒。空气中的微生物个数一般在1000～3000个/m。有尘埃存在，就可能有微生物存在。除去尘埃，也就除掉了生物颗粒。因此，采用空气净化技术，即能除去尘埃，又能去掉微生物。

3.空气中的液体

不含水分的空气，称为绝干空气。实际上，空气中不仅含水分，而且还含有各种油滴。空气中水分构成了空气湿度，不同地区的空气湿度不一样。油滴的组成非常复杂，分为植物油和矿物油两大类。人类生活的空气中要有一定水分，但水分和油滴都是空气污染源，常作为微生物载体而污染空气。二、生物工业对空气卫生质量的要求

不同的生物产品制备过程需要不同的生物反应，对空气环境的要求尽管有所区别，但都有一个共同特点，即洁净无菌和一定的温度、湿度。以微生物发酵为例，不同菌种具有不同的生长能力，反应过程中生长速度的快慢、产物性质、发酵周期长短、培养物营养成分和pH差异，都对所用无菌空气洁净程度有不同要求。例如，酵母培养过程对空气的要求就不如氨基酸发酵、液体曲、抗生素发酵严格。

1.空气的性质（1）空气湿度 空气湿度，是空气中水蒸气含量的表示方法，分为绝对湿度和相对湿度。

①空气绝对湿度H：湿空气中，单位体积绝干空气所含水蒸气的3量称为绝对湿度，实际上就是水汽密度，单位kg/m。在某温度下，如果空气中水蒸气含量达到最大值，此时的绝对湿度，称为饱和空气的绝对湿度。

②空气相对湿度RH：在一定总压下，湿空气中水蒸气分压p与w同温度下饱和水蒸气气压p的比值，称为相对湿度。相对湿度，表明v湿空气的不饱和程度，反映湿空气吸收水汽的能力。（2）干球温度 用普通温度计测得的湿空气的温度，称为干球温度，用 T表示，单位为℃或K。干球温度，为湿空气的真实温度。（3）湿球温度 如图1-1所示，用水润湿的纱布包裹温度计的感温球，湿纱布一端浸在水中，始终保持湿润，这就构成湿球温度计。将它置于一定温度和湿度的流动空气中，达到稳态时所测得的温度，称为空气的湿球温度，以T表示。w

空气的湿度、干球温度、湿球温度三者之间的关系为：

式中 H——湿球温度T下空气的饱和湿度dw

r——湿球温度T时水的汽化潜热，kJ/kgtw图1-1 干湿球温度计1—干球温度计 2—湿球温度计

2.洁净区的洁净等级

为确保药品生产的质量安全，国家发布了《药品生产质量管理规范》，简称GMP，重点是防止药品污染问题。2013年，颁发药品生产企业《洁净厂房设计规范》（GB50073—2013），对医药工业洁净厂房的空气洁净度等级标准做了明确规定，见表1-1。表1-1 洁净室及洁净区空气洁净度等级续表

注：按不同的测量方法，各等级水平的浓度数据的有效数字不应超过3位。

目前，日益严峻的食品安全问题，使得对生产监管与生产环境要求越来越高。参照药品生产GMP管理模式，已经成为行业发展的趋势。例如，食品企业为保证达到GMP规定的卫生要求而施行的SSOP（卫生标准操作程序），就是指导食品生产加工过程中如何实施清洗、消毒和卫生保持的作业指导文件。即便是用于非食品、药品的生物化工产品的生产，也同样由于生物反应而对空气环境有严格的洁净要求。

3.洁净区的主要参数（1）湿度和温度 人体在保持环境统一的同时，还与外环境中温度、湿度、气压、风向和风速等综合因素保持平衡。人的皮肤有临界点温度。高于临界点温度，就感到热；低于则感到凉。当温度在25℃、相对湿度50%时，人体处于正常的热平衡状态，感觉很舒适。为保证洁净区内温度和相对湿度与生产工艺要求相适应，又满足作业人员对工作环境的要求，不同洁净度区域的温度和相对湿度应控制在适宜的温度范围内。洁净车间的温度和湿度见表1-2。表1-2 洁净车间的温度和湿度（2）压差 压差是指洁净区环境内的空气压强与洁净区外空气压强的差值。洁净区，包括生产车间、厂房、无菌室等需要洁净空气的环境区域。如果内部空气压强大于外部空气压强，称为正压差；反之，称为负压差。

通常情况下气流是从高压区域向低压区域流动，为保证产品生产时环境空气的洁净度不被干扰、污染，洁净区内一般都保持正压状态。但在有些生物制品、生物技术的操作区域，为防止基因、病毒、致病菌流入洁净区外造成生物污染，要求洁净区内保持一定负压差。

洁净区室内外的正压差值受室外风速的影响，室内正压值要高于室外风速产生的风压。当室外风速大于3m/s时，产生的风压接近5Pa。若洁净室内正压值为5Pa时，室外的空气污染就有可能渗漏入室内。据气象资料统计，我国大多数地区冬夏两季的平均风速大于3m/s。因此，规定洁净区与非洁净区的室内最小正压差值应大于5Pa，而洁净区与户外环境的最小正压差值为10Pa。（3）新风量 在《工业企业设计卫生标准》（GBZ1—2010）中规定：“工作场所的新风应来自室外，新风口应设置在空气清洁区，新3风量应满足下列要求：非空调工作场所人均占用容积＜20m的车33间，应保证人均新风量≥30m/h；如所占容积＞20m时，应保证人均33新风量≥20m/h。采用空气调节的车间，应保证人均新风量≥30m/3h。洁净室的人均新风量应≥40m/h”。在《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019—2003）中规定：“空气调节系统的新风量，应符合下列规定：①不小于人员所需新风量，以及补偿排风和保持室内正压所需风量两项中的较大值；②人员所需新风量应满足规范3.1.9条的要求，并根据人员的活动工作性质以及在室内的停留时间等因素确定”。规范3.1.9条内容为“建筑物室内人员所需最小新风量，应符合以下规定：①民用建筑人员所需最小新风量按国家现行有关卫生标准3确定；②工业建筑应保证每人不小于30m/h的新风量。”因此，送至洁净区的新风，应占总风量的75%，回风占总风量的25%。第二节 空气净化设备

空气净化的目的是除去空气中的尘埃、微生物等微粒，或杀灭空气中的微生物。除去方法有静电吸附、介质过滤。灭菌方法有辐射杀菌、热杀菌、化学药物杀菌。（1）热杀菌 利用空气压缩机排气时气体的高温来杀灭气流中的微生物。例如，在进行微生物有氧发酵时，通入发酵罐的无菌空气一般是用压缩机产生的，可适当提高压缩机排气压力，利用空气压缩时放出的热量保温灭菌。（2）辐射杀菌 α射线、X射线、β射线、γ射线、紫外线、超声波等，都能破坏蛋白质等生物活性物质，起杀菌作用。但实际上，应用较广的是紫外线。波长在253.7～265nm的紫外线，杀菌效力最强，常用于洁净区、医院手术室等空气对流不大的环境下消毒杀菌，一般还要结合甲醛蒸气或苯酚喷雾等，保证无菌室高度无菌。（3）静电吸附 利用静电引力吸附带电粒子而达到除尘灭菌的目的。悬浮于空气中的微生物，大多数带有不同电荷。没带电荷的微粒，进入高压静电场时，会被电离成带电微粒。对于一些直径小的微粒，所带电荷很小，当产生的引力等于或小于气流对微粒布朗扩散运动的动力时，微粒不能被吸附而沉降。因此，静电除尘对很小的微粒，除尘效率较低。（4）过滤除菌法 利用多孔材料截留混合体系中固体颗粒的过程，称为过滤。过滤使用的多孔材料，称为过滤介质。过滤除菌，是使空气通过经高温灭菌的过滤介质层，将空气中的微生物等颗粒阻截在介质层中，达到除尘除菌的目的。它是生物工业生产中最常用、最适用的空气除菌方法。（5）化学药物杀菌 大多数化学药剂在低浓度下具有抑菌作用，高浓度下起杀菌作用。常用的有5%石炭酸（又名苯酚、羟基苯）、75%乙醇和乙二醇等。该方法有很大局限性，如化学灭菌剂需有挥发性，以便清除灭菌后材料上残余药物。一、空气过滤除菌法

1.空气净化的级别

按照过滤去除颗粒的大小、多少，将空气过滤净化分成4个级别。（1）初效过滤 能过滤空气中自然降尘的颗粒，如5μm以上尘埃粒子，用于空气净化的初级过滤。常用棉花、泡沫塑料、涤纶无纺布等过滤介质。无纺布具有容量大、阻力小、滤材均匀、不易老化等优点，且便于清洗，成本低廉，应用越来越多，有替代泡沫塑料的趋势。（2）中效过滤 能过滤去除1～10μm的颗粒，相应级别的过滤器称为中效过滤器。使用的过滤介质，有细孔泡沫塑料、超细合成纤维或玻璃纤维、优质无纺布等。中效过滤，可去除空气中的飘尘和油滴，对高效过滤器起保护作用，延长高效过滤器的使用寿命。（3）亚高效过滤 能过滤去除0.5～5μm的颗粒，相应级别的过滤器称为亚高效过滤器。多使用玻璃纤维滤纸、过氯乙烯纤维滤布、聚丙烯纤维滤布等过滤介质。在额定风量下，对不小于0.5μm颗粒的去除率能达到95%～99.9%，可作为空气净化的末端过滤装置。（4）高效过滤 能过滤去除直径为0.1～1μm的颗粒，相应级别的过滤器称为高效过滤器。常用的过滤介质有超细玻璃纤维、超细石棉纤维等。高效过滤，可完全滤除细菌等微细颗粒，多设置于洁净厂房、局部净化设备的最后一级。一般安装在通风系统的末端，作为洁净区的进风口使用。

2.空气过滤介质

过滤介质是过滤除菌的关键。其好坏不仅影响介质的消耗量、动力消耗、操作劳动强度、维护管理等，还决定设备的结构、尺寸及运转过程的可靠性。过滤介质应具有吸附性强、阻力小、空气流量大、化学惰性、能耐干热等特点。常用过滤介质有棉花、活性炭、玻璃纤维、超细纤维纸、化学纤维等。（1）棉花 是传统过滤介质，如图1-2所示。其质量随品种和种植条件不同差别较大，最好选用纤维细长疏松的新鲜产品。常用未脱脂棉，纤维长2～3cm，直径16～21μm，装填时分层均匀铺砌、压紧，3装填密度为150～200kg/m。如果压不紧或装填不均匀，会造成空气走短路，甚至介质翻动而丧失过滤效果。图1-2 棉花过滤介质（2）玻璃纤维 玻璃纤维常用于散装充填，直径为8～19μm，如图1-3所示。纤维直径越小，过滤效果越好。但纤维越小，强度越低，很容易断碎而造成堵塞，增大阻力。硅硼玻璃纤维可制成0.3～0.5μm较细直径的高强度纤维。2～3mm厚的过滤器可除去0.01μm的微粒，除去噬菌体和所有微生物。图1-3 玻璃纤维（3）活性炭 如图1-4所示，活性炭有非常大的比表面积，通过表面吸附作用吸附截留微生物。常用的颗粒状活性炭为小圆柱体，大小为φ3mm×（10～15）mm。活性炭粒子的间隙大，空气阻力小，为棉花的1/2，但过滤效率比棉花低得多。颗粒活性炭常与纤维介质分层堆放成过滤床层。例如，将其夹在两层棉花介质中间使用，用量为总过滤层的1/3～1/2，可降低过滤层的阻力。图1-4 活性炭（4）超细玻璃纤维纸 是利用质量较好的无碱玻璃制成1～1.5μm直径很小的纤维，如图1-5所示。由于直径小不易装填，采用造纸方法做成厚度0.25～1mm的纤维纸，形成的网格孔隙为0.5～5μm，为棉花的1/15～1/10，有较高的过滤效率。图1-5 超细玻璃纤维纸

超细玻璃纤维纸的除菌效率高、阻力小，但强度不大，尤其受湿后强度大大下降。因此，常用酚醛树脂、甲基丙烯酸树脂、密胺树脂、含氢硅油等增韧剂或疏水剂处理，以提高防湿能力。如图1-6所示为超细玻璃纤维纸质过滤器。图1-6 超细玻璃纤维纸质过滤器（5）石棉滤板 如图1-7（3）所示，是采用20%小而直的石棉纤维和8%纸浆纤维混合制成的石棉滤板。其纤维较粗，直径大，纤维间隙大，过滤板虽厚（3～5mm），但过滤效率低。其特点是，湿润后强度大，受潮时不易穿孔或折断，能耐受蒸汽反复杀菌，使用寿命长。图1-7 石棉（6）烧结材料 包括烧结金属、烧结陶瓷等，如图1-8、图1-9所示。制造时将这些材料微粒加压成型，在熔点温度下粘结固定，粉末表面熔融粘结时所保持的粒子间隙构成微孔通道，具有过滤作用。其过滤性能，与粉末大小和烧结情况有关。例如，锰钛合金金属粉末烧结板，厚约4mm，强度高，不需经常更换，使用寿命长，能耐受高温反复杀菌，不受湿度影响，不易损坏，使用方便。聚乙烯醇过滤板可经受120℃、30min杀菌而不变形，加工方便、微孔多、间隙中等、过滤效率高，属高气流速度型，对流速十分敏感。图1-8 金属粉末烧结多孔微孔滤材图1-9 微孔烧结陶瓷过滤芯（7）新型过滤介质 新型过滤介质的微孔直径为0.1～0.22μm，小于细菌直径，故菌体粒子不能通过，称为绝对过滤，也称为微孔膜过滤器。分为两大类：一类是能除去大部分微生物，但不能除去噬菌体，可耐蒸汽杀菌的聚偏氟乙烯和聚四氟乙烯膜材料，如图1-10所示；另一类是可除去0.01μm的微粒，能除去噬菌体，可耐121℃反复加热杀菌，过滤介质是直径0.5μm的超细玻璃纤维或膨化聚四氟乙烯。图1-10 聚四氟乙烯膜材料

为延长微孔膜过滤器的使用寿命，使用时应配置与膜过滤器相匹配的空气预过滤器和蒸汽过滤器，除去管道内的铁锈、污垢和微粒对微孔膜的污染。对无菌程度要求高的发酵系统，需装设阻力小的绝对空气过滤器。二、空气过滤器

1.深层纤维介质空气过滤器

过滤器结构如图1-11所示，通常是立式圆筒形，内部充填过滤介质。空气从圆筒下部以切线方向通入，由下至上通过过滤介质，再从上部切线方向排出。过滤器上方装有安全阀、压力表，罐底装有排污管。纤维介质主要有棉花、玻璃纤维、超细玻璃纤维等，过滤器尺寸主要是直径和有效滤层厚度，其空截面的空气速度依操作工艺而定，原则上应使过滤器在较高过滤效率的气流速度区运行，一般取0.1～0.3m/s。图1-11 深层纤维介质空气过滤器

过滤器有效过滤介质的厚度，是基于实验数据，并依据对数穿透定律计算而定。为避免过厚滤层导致棉花耗用多、安装困难、阻力损失大，常用活性炭作中间层。一般，上下棉花层厚度各为1/4～1/3，中间活性炭层占1/3～1/2。上下两端还要安装30～40目的金属丝网和织物。填充物安装顺序：孔板-铁丝网-麻布-棉花-麻布-活性炭-麻布-棉花-麻布-铁丝网-孔板。

安装过滤介质时，要求紧密均匀、压紧一致。压紧装置有多种型式，可用周边固定螺栓压紧，也可用中央螺栓压紧，或利用顶盖密封螺栓压紧。为防止棉花受潮下沉后松动，在压紧装置上加装缓冲弹簧。

在充填介质区间的过滤器圆筒外部通常设有夹套，可加热过滤介质。对过滤器加热杀菌时，自上而下通入0.2～0.4MPa的蒸汽，维持45min，然后用压缩空气吹干备用。

2.平板式纤维纸过滤器

平板式纤维纸过滤器内，充填着薄层过滤板或过滤纸，结构如图1-12所示。它包括罐体、顶盖、滤层、夹层和缓冲层。

空气从罐体中部进入，空气中的水雾沉于底部，由排污口排出。空气经缓冲层通过下孔板经薄层介质过滤后，从上孔板进入顶盖出气孔排出。缓冲层内可装填棉花、玻璃纤维或金属丝网等。顶盖法兰可压紧滤纸和密封周边。为使气流均匀进入和通过过滤介质，上下孔板应先铺上30～40目的金属丝网和织物，使过滤介质受力均匀，夹紧于中间，周边要加橡胶圈密封，切勿让空气走短路。

3.管式过滤器

管式过滤器是将过滤介质卷装在孔管上，如图1-13所示，单位体积的过滤面积比平板式大得多，但卷装滤纸时要防止空气从纸缝走短路。这种过滤器的安装和检查较困难。为防止孔管密封的底部死角积水，封管底盖要紧靠滤孔。图1-12 平板式纤维纸过滤器1—进气口 2—出气口 3—过滤介质 4—排污口图1-13 管式过滤器1—滤筒 2—出气口 3—进气口

4.折叠式低速过滤器

折叠式低速过滤器，适用于要求过滤阻力很小而过滤效率较高的场合，如洁净室、洁净工作台、自吸式发酵罐等。超细纤维纸的过滤特性，是气流速度越低、过滤效率越高，可构造成过滤面积很大的过滤器，其滤框和过滤器的结构如图1-14所示。较长的滤纸折成瓦楞状，安装在楞条支撑的滤框内，滤纸周边用环氧树脂与滤框粘结密封。滤框有木制和铝制两种，被螺栓固定压紧在过滤器内，全部用垫片密封。超细纤维易堵塞，为提高过滤器效率和延长使用寿命，在前面加设粗滤器。图1-14 折叠式低速过滤器1—滤筒 2—进气口 3—清洗口 4—排污口 5—出气口

5.粗过滤器

粗过滤器是安装在空气压缩机进气口之前的过滤器。其主要作用是捕集较大的灰尘颗粒，防止压缩机活塞环与气缸过早出现磨损，同时减轻总过滤器的负荷。粗过滤器一般要求过滤效率高、阻力小，否则会增加空气压缩机的吸入负荷和降低空气压缩机的排气量。

常用粗过滤器有袋式过滤器、填料式过滤器、油浴洗涤器和水雾除尘器等。（1）袋式过滤器 如图1-15所示。将过滤袋紧套于焊接支架上，一般是过滤袋内连接排气口，含尘气体进入过滤袋时，颗粒物被截留在过滤袋外面。过滤器的过滤效率和阻力损失视滤布特性和过滤面积而定。滤布多采用合成纤维滤布，需定期清洗，以减少阻力损失和提高过滤效率。（2）填料式过滤器 过滤器结构同填料塔，填料用油浸铁丝、玻璃纤维或其他合成纤维等，过滤效果比袋式过滤器稍好，阻力损失较小。但结构较复杂，占地面积较大，内部填料经常换洗才能保持一定的过滤作用，操作较麻烦。图1-16所示为粗过滤器用塑料填料网。图1-15 袋式过滤器1—滤袋 2—振动机 3—出气口 4—进气口图1-16 粗过滤器用塑料填料网（3）油浴洗涤器 如图1-17所示。空气进入装置后，在油箱内被油层洗涤，空气中的颗粒被油黏附，沉降于油箱底部而被除去。经过油浴的空气因带有油雾，需经百叶窗式的圆盘分离较大颗粒油雾，再经滤网分离小颗粒油雾后，由中心管吸入压缩机。这种洗涤器效果较好，对有分离不净的油雾带入压缩机无影响，阻力不大，但耗油量大。（4）水雾除尘器 如图1-18所示，空气从底部进入，经上部喷下的水雾洗涤，将空气中灰尘、微生物微粒黏附沉降，从器底排出。带微细小雾的空气经上部过滤网过滤后排出，进入压缩机。经过洗涤，可除去空气中大部分微粒和小部分微小粒子。图1-17 油浴洗涤器1—滤袋 2—加油斗 3—进气口 4—油镜 5—油层 6—排气口图1-18 水雾除尘器1—进气口 2—过滤网 3—排气口 4—进高压水 5—排废水三、静电除尘器

静电除尘器的工作原理是利用高压电场使含微粒的空气发生电离，气流中粉尘电荷在电场作用下向极性相反电极移动并沉积于电极，与气流分离。依据电极形状，静电除尘器有板式和管式两种，也有按气流流动分为立式和卧式。带电微粒沉积于电极上，因此，电极又称为集尘电极或集尘板（管）。集尘电极上带有振动击打装置，周期性敲打使沉积尘粒抖落，称为清灰。按照清灰方式，静电除尘器分为干式电除尘器（振打清灰）和湿式电除尘器（水流冲洗集尘电极上尘粒）。图1-19所示为管式静电除尘器。图1-19 管式静电除尘器1—排气口 2—高压绝缘瓷瓶 3—钢管 4—电极 5—进气口

静电除尘器的性能受粉尘性质、设备构造和气流速度等因素影响。静电除尘器的电极间距小，电压高，设备较昂贵，一次性投资费用较大。四、气液分离器

气液分离器的作用是分离去除空气中被冷凝成雾状的水雾和油雾粒子。常用的有填料式和旋风式。填料式是利用填料的惯性拦截作用分离空气中水雾或油雾，填料有焦炭、活性炭、瓷环、金属丝网、塑料丝网等。旋风式，是利用离心分离的作用分离气流中液滴及颗粒物。

丝网分离器的结构和填料如图1-20所示。丝网的规格很多，一般圆筒内填充100～150mm的金属丝网。丝网分离器直径小于1m时，可将丝网绕成消防带状填入容器内；直径大于1m时，常将金属丝网多层叠在一起。丝网除沫器可除去小至5μm的液滴，去除率能达到98%。

旋风分离器又称为旋风除尘器，外形与结构如图1-21所示。它由进气口、上圆筒、排气口、倒锥体和集料管组成。通常呈矩形的进气口安装在上圆筒的顶部，进气路线与上圆筒内壁相切。气流以一定速度从切线方向进入上圆筒时，沿上圆筒的内壁形成旋转，呈螺旋状向下流动，称为外旋气流。气流下旋进入倒锥体时，气流旋转速度逐渐增大，气流中液滴或颗粒贴器壁向下，经集料管落入连接的料桶中。气流因负压而向上，形成旋转向上的内旋气流，最终从顶部排气口排出。排出气流中，液滴及颗粒含量大大减少，实现了气流的分离净化。图1-20 丝网分离器1—进气口 2—金属丝网 3—排气口 4—排污口图1-21 旋风分离器1—进气口 2—排气口 3—尘粒

旋风分离器内没有机械转动部件，本身没有动力消耗，完全靠合理的结构设计来分离气流中液滴或颗粒物。其结构尺寸与待处理气流的性质（流速、含尘量等）有关。合理的尺寸设计能够在倒锥体的底部形成合适的负压，既能使外旋气流转变为内旋气流，又能分离气流中的液滴或颗粒，使其沉降于集料管内。因此，集料管与料桶的连接处必须保持密封。

旋风分离器结构简单、造价低廉、阻力小、性能稳定。广泛应用于空气净化、气力输送等工业领域。旋风分离器并不能100%分离气流中的液滴或颗粒，对直径10μm的粒子，其分离效率仅为60%～70%。

旋风分离器也可用于液体中固体物的分离，称为旋液分离器。五、空气压缩设备

为使空气能透过过滤介质，须对空气施加一定压力。压强差是空气过滤的推动力。常用的空气动力设备有鼓风机和压缩机。如图1-22、图1-23所示，为常用的往复活塞式压缩机，图1-24为涡轮离心式和无油螺旋式压缩机，图1-25为离心式空气压缩机。图1-22 W-0.7/8往复活塞式空压机图1-23 L-11/7型水冷空压机

试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]

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