空氣凈化處理流程課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)</b></p><p>　　項(xiàng)目類(lèi)別 生物工程課程設(shè)計(jì) </p><p>　　題 目 空氣凈化處理流程 </p><p>　　姓 名 學(xué)號(hào) </p><p>　　系 、 部 茶學(xué)與生物系

2、 </p><p>　　專(zhuān)業(yè)班級(jí) 2008生物技術(shù)及應(yīng)用 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　2010 年 月</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1

3、 總 論2</b></p><p><b>　　1.1 概述2</b></p><p>　　1.2生物工業(yè)生產(chǎn)對(duì)空氣質(zhì)量的要求3</p><p>　　1.3空氣凈化除菌方法3</p><p>　　1.3.1 熱殺菌3</p><p>　　1.3.2 輻射殺菌3</

4、p><p>　　1.3.3 靜電除菌4</p><p>　　1.3.4 過(guò)濾除菌法4</p><p>　　1.4介質(zhì)過(guò)濾除菌機(jī)理4</p><p>　　1.4.1 慣性沖擊滯留作用機(jī)理5</p><p>　　1.4.2 攔截滯留作用機(jī)理5</p><p>　　1.4.3 布朗擴(kuò)散作用機(jī)理

5、5</p><p>　　1.4.4 重力沉降作用機(jī)理5</p><p>　　1.4.5 靜電吸附作用機(jī)理6</p><p>　　2 空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備6</p><p>　　2.1介質(zhì)過(guò)濾除菌流程6</p><p>　　2.1.1空氣除菌流程的要求6</p><p>　　2.1.2空

6、氣除菌流程6</p><p>　　3過(guò)濾介質(zhì)的選擇8</p><p><b>　　3．1 棉花8</b></p><p><b>　　3.2玻璃纖維8</b></p><p><b>　　3.3 活性炭8</b></p><p>　　3.4 超

7、細(xì)玻璃纖維紙8</p><p>　　3.5 石棉濾板9</p><p>　　4空氣過(guò)濾器的設(shè)計(jì)9</p><p>　　4.1過(guò)濾層厚度的計(jì)算9</p><p>　　4.2 計(jì)算過(guò)濾器直徑D10</p><p>　　4.3計(jì)算過(guò)濾壓力損失11</p><p>　　5 設(shè)計(jì)體會(huì)12&

8、lt;/p><p><b>　　參考文獻(xiàn)13</b></p><p><b>　　1 總 論</b></p><p><b>　　1.1 概述</b></p><p>　　現(xiàn)代工業(yè)發(fā)酵絕大多數(shù)是利用好氧性生物進(jìn)行純種培養(yǎng)，從而獲得目的產(chǎn)物。溶解氧是這些微生物生長(zhǎng)和代謝比不可少

9、的條件。工業(yè)上通常以空氣作為氮愿。但空氣中含有各種各樣的微生物，它們一旦隨著空氣進(jìn)入培養(yǎng)液，在適于的條件下，就會(huì)迅速大量繁殖，干擾甚至破壞預(yù)訂發(fā)酵的正常進(jìn)行，甚至造成發(fā)酵徹底失敗等嚴(yán)重事故。因此，通風(fēng)發(fā)酵需要的空氣必須是清潔無(wú)菌，并有一定溫度和壓力的空氣，這就要求對(duì)空氣進(jìn)行凈化除菌和調(diào)節(jié)處理。</p><p>　　1.2生物工業(yè)生產(chǎn)對(duì)空氣質(zhì)量的要求</p><p>　　空氣中經(jīng)?？蓹z查到一

10、些細(xì)菌及其芽孢、酵母、真菌和病毒。北方干燥寒冷的空氣含菌量較少，而南方潮濕溫暖的空氣含菌量較多，人口稠密的城市比人口少的農(nóng)村含菌量多，地平面又比高空的空氣含菌量多?？諝庵形⑸飻?shù)目的數(shù)量級(jí)可以認(rèn)為是103～104個(gè)/m3。通過(guò)對(duì)空氣中微生物分布情況的研究，選擇良好的取風(fēng)位置和提高空氣除菌系統(tǒng)的除菌效率，是確保發(fā)酵工業(yè)正常生產(chǎn)的重要條件。</p><p>　　生物工業(yè)生產(chǎn)對(duì)空氣質(zhì)量有以下要求：（1）壓縮空氣的壓強(qiáng)：

11、空氣壓縮機(jī)出口的空氣壓強(qiáng)0.2～0.35MPa（2）空氣流量（3）空氣的溫度：進(jìn)發(fā)酵罐壓縮空氣的溫度比發(fā)酵溫度高出10℃（4）相對(duì)濕度：進(jìn)入總過(guò)濾器的壓縮空氣的相對(duì)濕度控制在60％～70％。（5）潔凈度</p><p>　　發(fā)酵對(duì)無(wú)菌空氣的要求是 ：無(wú)菌，無(wú)灰塵，無(wú)雜質(zhì)，無(wú)水，無(wú)油，正壓等幾項(xiàng)指標(biāo)。發(fā)酵對(duì)無(wú)菌空氣的無(wú)菌程度要求是：只要在發(fā)酵過(guò)程中不因無(wú)菌空氣染菌而造成損失即可。一般按染菌概率為10－3來(lái)計(jì)算，即1

12、000次發(fā)酵周期所用的無(wú)菌空氣只允許一次染菌。</p><p>　　1.3空氣凈化除菌方法</p><p>　　常用的除菌方法有介質(zhì)過(guò)濾、輻射、化學(xué)藥品、加熱、靜電吸附等。輻射殺菌、化學(xué)藥品殺菌、干熱殺菌等都是將有機(jī)體蛋白質(zhì)變性而破壞其活力，從而殺滅空氣中的微生物。介質(zhì)過(guò)濾和靜電吸附方法則是利用分離方法將微生物粒子除去。</p><p><b>　　1.3

13、.1 熱殺菌</b></p><p>　　熱殺菌是一種有效的、可靠的殺菌辦法。如果采用加熱空氣，以達(dá)到殺菌目的，需要消耗大量的能源和增設(shè)許多換熱設(shè)備。但在工業(yè)上不經(jīng)濟(jì)。</p><p>　　1.3.2 輻射殺菌</p><p>　　X射線、β射線、紫外線、超聲波、γ射線等從理論上都能破壞蛋白質(zhì)活性而起殺菌作用。應(yīng)用較廣泛的是紫外線，它的波長(zhǎng)在 253.7

14、～265μm時(shí)殺菌效力最強(qiáng)，它的殺菌力與紫外線的強(qiáng)度成正比，與距離的平方成反比。紫外線通常于無(wú)菌室和醫(yī)院手術(shù)室等空氣對(duì)流不大的環(huán)境下消毒殺菌。殺菌效率低，殺菌時(shí)間長(zhǎng)，一般要結(jié)合甲醛蒸氣或苯酚噴霧等來(lái)保證無(wú)菌室的高度無(wú)菌。</p><p>　　1.3.3 靜電除菌</p><p>　　采用靜電除塵法除去空氣中的水霧、油霧、塵埃和微生物等，去除率高，消耗能量小，空氣壓力損失小，設(shè)備也不大，但對(duì)

15、設(shè)備維護(hù)和安全技術(shù)措施要求較高。常用于潔凈工作臺(tái)、潔凈工作室所需無(wú)菌空氣的預(yù)處理，再配合高效過(guò)濾器使用。</p><p>　　靜電除塵是利用靜電引力吸附帶電粒子而達(dá)到除菌除塵目的。 懸浮于空氣中的微生物，其孢子大多帶有不同的電荷，沒(méi)有帶電荷的微粒在進(jìn)入高壓靜電場(chǎng)時(shí)都會(huì)被電離變成帶電微粒。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)。</p><p>　　1.3.4 過(guò)濾除菌法<

16、;/p><p>　　過(guò)濾除菌是目前生物技術(shù)工業(yè)生產(chǎn)中使用的最常用的空氣除菌方法，它采用定期滅菌的干燥介質(zhì)來(lái)阻截流過(guò)的空氣所含的微生物，從而獲得無(wú)菌空氣。常用過(guò)濾介質(zhì)按孔隙大小可分成兩大類(lèi):一類(lèi)是介質(zhì)間孔隙大于微生物；另一類(lèi)介質(zhì)的孔隙小于細(xì)菌，稱(chēng)之為絕對(duì)過(guò)濾。</p><p>　　1.4介質(zhì)過(guò)濾除菌機(jī)理</p><p>　　空氣的過(guò)濾除菌原理與通常的過(guò)濾原理不一樣?？諝庵?/p>

17、氣體引力較少，且微粒很小，按面積過(guò)濾這樣小的微粒不會(huì)因互相架橋堵塞而被阻攔的。這不是真正的面積過(guò)濾，而是一種滯留現(xiàn)象。 </p><p>　　微粒隨空氣流通過(guò)過(guò)濾層時(shí)，濾層纖維所形成的網(wǎng)格阻礙氣流前進(jìn)，使氣流無(wú)數(shù)次改變運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)方向而繞過(guò)纖維前進(jìn)。這些改變引起微粒對(duì)濾層纖維產(chǎn)生慣性沖擊滯留、重力沉降、攔截滯留、布朗擴(kuò)散、靜電吸引等作用而把微粒滯留在纖維表面。</p><p>　　1.4

18、.1 慣性沖擊滯留作用機(jī)理</p><p>　　慣性沖擊滯留作用是空氣過(guò)濾器除菌的重要作用。在過(guò)濾器的濾層交錯(cuò)著無(wú)數(shù)的纖維，當(dāng)帶有微生物的空氣通過(guò)濾層時(shí)，僅能從纖維的間隙通過(guò)。由于纖維交錯(cuò)所阻迫，使空氣要不斷改變運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度才能通過(guò)濾層。而微粒由于它的運(yùn)動(dòng)慣性較大，未能及時(shí)改變運(yùn)動(dòng)方向，直沖到纖維表面，由于摩擦黏附，微粒就滯留在纖維表面上，稱(chēng)為慣性沖擊滯留作用。 </p><p

19、>　　1.4.2 攔截滯留作用機(jī)理</p><p>　　氣流速度下降到臨界速度以下時(shí)，微粒不能因慣性碰撞而滯留在纖維上，捕集效率顯著下降。但實(shí)踐證明，隨著氣流速度的繼續(xù)下降，纖維對(duì)微粒的捕集效率不再下降，反而有所回升，這就說(shuō)明另一種機(jī)理在起作用——即攔截滯留作用機(jī)理在起作用。 </p><p>　　當(dāng)微生物等微粒隨低速氣流慢慢靠近纖維時(shí)，微粒所在的主導(dǎo)氣流流線受纖維所阻而改變流動(dòng)方向

20、，繞過(guò)纖維前進(jìn)，并在纖維的周邊形成一層邊界滯流區(qū)。 滯留區(qū)的氣流速度更慢，進(jìn)到滯留區(qū)的微粒慢慢靠近和接觸纖維而被粘附滯留，稱(chēng)為攔截滯留作用。</p><p>　　1.4.3 布朗擴(kuò)散作用機(jī)理</p><p>　　直徑很小的微粒在流速很小的氣流中能產(chǎn)生一種不規(guī)則的直線運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)為布朗擴(kuò)散。布朗擴(kuò)散的運(yùn)動(dòng)距離很短。布朗擴(kuò)散除菌作用在較大的氣速或較大的纖維間隙中是不起作用的；在很小的氣流速度和較小

21、的纖維間隙中，布朗擴(kuò)散作用大大增加了微粒與纖維的接觸滯留機(jī)會(huì)。 布朗擴(kuò)散作用與微粒和纖維直徑有關(guān)，并與流速成反比，在氣流速度小時(shí)，它是介質(zhì)過(guò)濾除菌的重要作用之一。</p><p>　　1.4.4 重力沉降作用機(jī)理</p><p>　　重力沉降是一個(gè)穩(wěn)定的分離作用，當(dāng)微粒所受的重力大于氣流對(duì)它的拖帶力時(shí)，微粒就沉降。就單一的重力沉降作用而言，大顆粒比小顆粒作用顯著，對(duì)于小顆粒只有在氣流速度很

22、低時(shí)才起作用。重力沉降作用一般與攔截作用配合，在纖維的邊界滯留區(qū)內(nèi)，微粒的沉降作用可提高攔截的捕集效率。</p><p>　　1.4.5 靜電吸附作用機(jī)理</p><p>　　干空氣從非導(dǎo)體的物質(zhì)表面流過(guò)時(shí)，由于摩擦作用，會(huì)使非導(dǎo)體的物質(zhì)產(chǎn)生誘導(dǎo)電荷，特別是用樹(shù)脂處理過(guò)的纖維更為顯著。 懸浮在空氣中的微生物微粒大多帶有不同的電荷。這些帶電的微粒會(huì)受帶異性電荷的物體所吸引而沉降。</p

23、><p>　　表面吸附也歸屬這個(gè)范疇。當(dāng)空氣流過(guò)介質(zhì)時(shí)，上述五種截留除菌機(jī)理同時(shí)起作用，不過(guò)氣流速度不同，起主要作用的機(jī)理也就不同。</p><p>　　2 空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備</p><p>　　2.1介質(zhì)過(guò)濾除菌流程</p><p>　　2.1.1空氣除菌流程的要求</p><p>　　空氣除菌流程是按發(fā)酵生產(chǎn)對(duì)無(wú)菌

24、空氣的要求，并結(jié)合采氣環(huán)境的空氣條件和所用除菌設(shè)備的特性，根據(jù)空氣的性質(zhì)制定的。</p><p>　　對(duì)于空氣壓力要求低、輸送距離短、無(wú)菌度要求也不高的場(chǎng)合，由于空氣的壓縮比小，壓縮后空氣的溫度升高不大、相對(duì)濕度變化也不大、不會(huì)形成水霧和夾帶機(jī)器潤(rùn)滑油霧，所以空氣過(guò)濾效率較高，經(jīng)一、二級(jí)過(guò)濾后就能符合要求。除菌流程簡(jiǎn)單。要制備無(wú)菌程度較高且具有較高壓強(qiáng)的無(wú)菌空氣，就要采用較高壓的空氣壓縮機(jī)來(lái)增壓。 由于空氣壓縮比

25、大，空氣被壓縮后溫度升高，壓縮機(jī)的潤(rùn)滑油很容易進(jìn)入壓縮空氣中形成油霧，這就需要冷卻和除油。</p><p>　　空氣冷卻將析出大量的冷凝水形成水霧，必須將其除去，否則帶入過(guò)濾器將會(huì)嚴(yán)重影響過(guò)濾效果。這種流程的制定還應(yīng)根據(jù)所在地的地理、氣候環(huán)境而考慮，如在空氣壓縮過(guò)濾前，對(duì)環(huán)境污染比較嚴(yán)重的地方，可改變吸風(fēng)條件，以吸取相對(duì)潔凈的空氣；在溫暖潮濕的南方，可加強(qiáng)除水設(shè)施。</p><p>　　總

26、之，生物工業(yè)生產(chǎn)中所使用的空氣除菌流程要根據(jù)生產(chǎn)的具體要求和各地的氣候條件而制訂，要保持過(guò)濾器有比較高的過(guò)濾效率，應(yīng)維持一定的氣流速度和不受油、水的干擾，滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要。</p><p>　　2.1.2空氣除菌流程</p><p>　　1.粗過(guò)濾器 2.空壓機(jī) 3.貯罐 4、6.冷卻器 5.旋風(fēng)分離器</p><p>　　7.絲網(wǎng)分離器

27、 8.加熱器 9.過(guò)濾器 </p><p>　　兩級(jí)冷卻、分離、加熱除菌流程主要優(yōu)點(diǎn)是可節(jié)約冷卻用水，油和水霧分離除去比較完全，保證干過(guò)濾。此流程尤其適用于潮濕的南方地區(qū)。</p><p>　　吸風(fēng)塔的高度＞10m，吸風(fēng)塔內(nèi)的空氣流速不能太快。</p><p>　　粗過(guò)濾器的作用是：粗過(guò)濾器安裝在空氣壓縮機(jī)前，主要起捕集較大的灰塵顆粒，防止其進(jìn)入壓縮機(jī)而造

28、成壓縮機(jī)磨損，同時(shí)也減輕總過(guò)濾器的負(fù)荷。要求是：粗過(guò)濾器的過(guò)濾效率要高，阻力要小。常用的粗過(guò)濾器有：布袋過(guò)濾、填料式過(guò)濾、油浴洗滌和水霧除塵等。</p><p>　　空氣壓縮機(jī)根據(jù)全廠發(fā)酵工藝所需的空氣流量、克服壓縮空氣輸送過(guò)程的阻力和克服發(fā)酵罐的液柱高度所需的壓強(qiáng)來(lái)選用空氣壓縮機(jī)型號(hào)。提供生產(chǎn)用的空氣有0.2～0.3Mpa壓力（低壓壓縮空氣）。</p><p>　　空氣貯罐的作用是：1.

29、消除壓縮機(jī)排出空氣量的脈沖，維持穩(wěn)定的空氣壓力；2.讓高溫的空氣在貯罐里停留一定的時(shí)間，起到空氣的部分殺菌作用。3.利用重力沉降作用分離部分油霧。大多數(shù)是將貯罐緊接著壓縮機(jī)安裝。</p><p>　　空氣冷卻器作用是使壓縮空氣除水減濕。常用的類(lèi)型有：立式列管式熱交換器、沉浸式熱交換器、噴淋式熱交換器等。</p><p>　　氣液分離器氣液分離器是將空氣中被冷凝成霧狀的水霧和油霧粒子除去的設(shè)

30、備。 常用的有旋風(fēng)式和填料式。旋風(fēng)式稱(chēng)做旋風(fēng)分離器，是利用氣流從切線方向進(jìn)入容器時(shí)在容器內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的離心力場(chǎng)來(lái)分離重度較大的微粒。填料式分離器又稱(chēng)除霧器，是利用填料的慣性攔截作用，將空氣中的水霧和油霧分離出來(lái)。 </p><p>　　空氣加熱器除水以后的壓縮空氣在進(jìn)入總過(guò)濾器之前要把相對(duì)濕度降到60％～70％，通常的方法是采用換熱器來(lái)加熱壓縮空氣達(dá)到降濕的要求空氣加熱器一般采用列管式換熱器，也有采用

31、套管換熱器。要控制進(jìn)入發(fā)酵罐的空氣溫度最好不要超過(guò)微生物培養(yǎng)溫度10℃。</p><p><b>　　3過(guò)濾介質(zhì)的選擇</b></p><p>　　過(guò)濾介質(zhì)是過(guò)濾除菌的關(guān)鍵，它的好壞不但影響到介質(zhì)的消耗量，過(guò)濾過(guò)程動(dòng)力消耗、操作勞動(dòng)強(qiáng)度、維護(hù)管理等，而且決定設(shè)備的結(jié)構(gòu)、尺寸，還關(guān)系到運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程的可靠性。過(guò)濾對(duì)介質(zhì)的要求是吸附性強(qiáng)，阻力小、空氣流量大、能耐干熱。常用的過(guò)濾

32、介質(zhì)有棉花（未脫脂）、活性炭、玻璃纖維、超細(xì)玻璃纖維紙、化學(xué)纖維等。 </p><p><b>　　3．1 棉花</b></p><p>　　棉花是傳統(tǒng)的過(guò)濾介質(zhì)。其質(zhì)量隨品種和種植條件不同有較大差別，最好選用纖維細(xì)長(zhǎng)疏松的新鮮產(chǎn)品。貯藏過(guò)久，纖維會(huì)發(fā)脆甚至斷裂，增大了壓強(qiáng)降；脫脂纖維會(huì)因易吸濕而降低過(guò)濾效果。棉花纖維直徑一般為16～21μm，裝填時(shí)要分層均勻鋪砌，最

33、后要壓緊，裝填密度達(dá)到 150～200kg／m3為好。</p><p><b>　　3.2玻璃纖維</b></p><p>　　作為散裝充填過(guò)濾器的普通玻璃纖維，一般直徑為8～19μm不等，而纖維直徑越小越好，充填系數(shù)不宜太大，一般采用6％～10％。它的阻力損失一般比棉花小。玻璃纖維的強(qiáng)度未解決，更換過(guò)濾介質(zhì)時(shí)會(huì)造成碎末飛揚(yáng)，使皮膚發(fā)癢甚至出現(xiàn)過(guò)敏現(xiàn)象。如果采用硅硼玻

34、璃纖維，則可得較細(xì)直徑（0.3～0.5μm）的高強(qiáng)度纖維。</p><p><b>　　3.3 活性炭</b></p><p>　　活性炭有非常大的比表面積，主要通過(guò)表面物理吸附作用而吸附截留微生物。一般采用直徑3mm、長(zhǎng)5～10mm的圓柱狀活性炭。其粒子間隙大，故對(duì)空氣的阻力較小，僅為棉花的1/12，但它的過(guò)濾效率比棉花要低得多。目前，工廠都是夾裝在二層棉花中使用，

35、以降低濾層阻力。 </p><p>　　3.4 超細(xì)玻璃纖維紙</p><p>　　超細(xì)玻璃纖維是利用質(zhì)量較好的無(wú)堿玻璃，采用噴吹法制成的直徑很小的纖維。由于纖維特別細(xì)小，故不宜散裝充填，而采用造紙的方法做成 0.25～lmm厚的纖維紙，它所形成的網(wǎng)格的孔隙約為 0.5～5μm，有較高的過(guò)濾效率。超細(xì)玻璃纖維紙屬于高速過(guò)濾介質(zhì)。在低速過(guò)濾時(shí)，它的過(guò)濾機(jī)理以攔截?cái)U(kuò)散作用機(jī)理為主。當(dāng)氣流

36、速度超過(guò)臨界速度時(shí)，以慣性沖擊機(jī)理為主。目前國(guó)內(nèi)使用超細(xì)纖維濾紙多數(shù)都是多層復(fù)合使用。一般是用2～3層，最好不超過(guò)5層，通過(guò)超細(xì)纖維紙的氣流速度一般取0.44～0.7m/s為宜。 </p><p><b>　　3.5 石棉濾板</b></p><p>　　石棉濾板是采用20％纖維小而直的藍(lán)石棉和80％紙漿纖維混合打漿抄制而成。 纖維間隙比較大，過(guò)濾效率比較低，只

37、適宜用于分過(guò)濾器。其特點(diǎn)是濕強(qiáng)度較大，受潮時(shí)也不易穿孔或折斷，能耐受蒸汽反復(fù)殺菌，使用時(shí)間較長(zhǎng)。通過(guò)石棉濾板的氣流速度一般取0.01～0.04m/s。對(duì)于過(guò)濾0.5μm以上的顆粒，它的過(guò)濾效率可達(dá)99.6％以上。</p><p><b>　　4空氣過(guò)濾器的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　當(dāng)棉花的纖維直徑為16um，，填充系數(shù)為8%，k，與空氣流速Vs之間的關(guān)系如下：

38、</p><p>　　通過(guò)上述表格中，可以看出：選用直徑為16um的棉花纖維，填充系數(shù)為8%，</p><p>　　當(dāng)空氣的流速為Vs=0.1m/s，</p><p>　　則：查得過(guò)濾K=13.5m-1</p><p>　　4.1過(guò)濾層厚度的計(jì)算</p><p>　　1每批發(fā)酵通風(fēng)過(guò)濾前的含菌數(shù)：</p>

39、<p>　　N1=5000*10*60*100=3*108</p><p><b>　　2過(guò)濾后含菌個(gè)數(shù)：</b></p><p><b>　　N2=10-3</b></p><p><b>　　3對(duì)數(shù)穿透定律：</b></p><p>　　lnN2/N1=-KL&

40、lt;/p><p>　　式中 N2：過(guò)濾后空氣中的微粒數(shù)個(gè)，個(gè)/m3</p><p>　　N1：過(guò)濾前空氣中的微粒數(shù)， 個(gè)/m3</p><p>　　K：過(guò)濾介質(zhì)層厚度，m</p><p>　　L：過(guò)濾常數(shù)，1/m</p><p><b>　　則：</b></p>

41、<p>　　LnN2/N1=-KL</p><p><b>　　代入式得：</b></p><p>　　ln10-3/(3*108)=-13.5m-1*L</p><p><b>　　解得：</b></p><p><b>　　L=0.85m</b></p&g

42、t;<p>　　4.2 計(jì)算過(guò)濾器直徑D</p><p>　　1進(jìn)口空氣的壓強(qiáng)P1：</p><p><b>　　P1=100kpa</b></p><p>　　2過(guò)濾空氣的壓強(qiáng)P2：</p><p><b>　　P2=392kpa</b></p><p>&l

43、t;b>　　3通氣量：</b></p><p>　　V1=10m3/60</p><p><b>　　解得：</b></p><p>　　V1=0.167m3/s</p><p><b>　　4空氣流量：</b></p><p>　　V2=P1* V1*T2

44、/T1*P2</p><p><b>　　代入得 ： </b></p><p>　　V2=100000*0.167*（273+20）/（273+30）*392000</p><p><b>　　解得：</b></p><p>　　V2=0.044m3/s</p><p>

45、;<b>　　5過(guò)濾器直徑D：</b></p><p>　　D=（4* V2/πv）1/2</p><p><b>　　代入式得：</b></p><p>　　D=（4*0.044/3.14*0.1）1/2</p><p><b>　　解得：</b></p>&l

46、t;p><b>　　D=0.75m</b></p><p>　　4.3計(jì)算過(guò)濾壓力損失</p><p>　　=2CL*ρ*V*am/πdf</p><p>　　式中 L：過(guò)濾層的厚度，m；</p><p>　　ρ：空氣密度，kg/m3；</p><p><b>　　a

47、：介質(zhì)填充率；</b></p><p>　　V：空氣在介質(zhì)間隙中的實(shí)際速度，V = Vs /（1-α）；</p><p>　　Vs：：過(guò)濾器空罐氣速，m/s；</p><p>　　df：纖維直徑，m；</p><p><b>　　m：實(shí)驗(yàn)指數(shù)；</b></p><p>　　棉花介質(zhì)

48、 m=1.45；</p><p>　　19um玻璃纖維 m=1.35</p><p>　　8um玻璃纖維 m=1.55</p><p>　　C：阻力系數(shù) ，是雷諾數(shù)的函數(shù)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到</p><p>　　以棉花為過(guò)濾介質(zhì)， C =100/Re；</

49、p><p>　　以玻璃纖維為過(guò)濾介質(zhì) C=52/ Re ；</p><p>　　1濾層中空氣流速為V：</p><p>　　V = Vs /（1-α）；</p><p>　　代入得： </p><p>　　V =0.1/（1-0.08）；</p><p><b>

50、　　解得：</b></p><p>　　V =0.109 m/s；</p><p>　　2以棉花為過(guò)濾介質(zhì)時(shí)：</p><p>　　P=ρ0*P2*T0/P1*T2；</p><p><b>　　代入式得：</b></p><p>　　P=1.293*4*273/（273+30）；&l

51、t;/p><p><b>　　解得：</b></p><p>　　P=4.67kg/m3；</p><p>　　查表的u=18.6*10-6Pa*s；</p><p>　　Re = dfVρ/u</p><p><b>　　代入式得：</b></p><p&g

52、t;　　Re =16*10-6*0.109*4.67/18*10-6</p><p><b>　　解得：</b></p><p><b>　　Re =0.436</b></p><p>　　當(dāng)以棉花為過(guò)濾介質(zhì)：</p><p>　　則： C=100/ Re</p&g

53、t;<p>　　代入式得： </p><p>　　C =100/0.436</p><p><b>　　C =229</b></p><p>　　以棉花為過(guò)濾介質(zhì)時(shí)：</p><p><b>　　m=1.45</b></p><p><b&g

54、t;　　3 過(guò)濾阻力損失：</b></p><p>　　解： =2CL*ρV*am/πd</p><p><b>　　代入式得：</b></p><p>　　=2*229*0.85*1.67*0.1092*0.081.45/3.14*16*10-6</p><p><b>　　解得：

55、</b></p><p>　　= 11032Pa </p><p><b>　　5 設(shè)計(jì)體會(huì)</b></p><p>　　在這次完成課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我得到了許多人的幫助。</p><p>　　首先我要感謝我的老師在課程設(shè)計(jì)上給予我的指導(dǎo)、提供給我的支持和幫助，這是我能順利完成這次報(bào)告的主要原因，更重要的是

56、老師幫我解決了許多技術(shù)上的難題，讓我能把系統(tǒng)做得更加完善。在此期間，我不僅學(xué)到了許多新的知識(shí)，而且也開(kāi)闊了視野，提高了自己的設(shè)計(jì)能力。</p><p>　　其次，我要感謝幫助過(guò)我的同學(xué)，他們也為我解決了不少我不太明白的設(shè)計(jì)商的難題。同時(shí)也感謝學(xué)院為我提供良好的做畢業(yè)設(shè)計(jì)的環(huán)境。</p><p>　　最后再一次感謝所有在設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過(guò)我的良師益友和同學(xué)。</p><p&

57、gt;<b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1. 化工原理（上、下冊(cè)），譚天恩，麥本熙，丁惠華編著， 化工出版社， 1998 ； </p><p>　　2. 物性數(shù)據(jù)的計(jì)算與圖表（化工原理課程設(shè)計(jì)參考資料），王蓮琴編，化工出版社， 1992 ；</p><p>　　3. 化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)，上、下冊(cè)，國(guó)家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設(shè)計(jì)院編，化