生物工程供水与制冷系统及设备
?用水质量分级与生物工程的用水质量要求
?水处理系统及设备
?发酵工厂洁净蒸汽与制冷系统设备
用水质量分级
?如何评价水质？
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。
水处理系统及设备
?生物工程的水处理分三个阶段
①水过滤
②水的软化或脱盐
③水的杀菌
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。
?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
水的过滤
?砂滤棒过滤器 砂滤棒（又称砂
芯）系选用多孔陶
瓷原料经高温烧结
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，未经处
理的原水经过滤棒
本身透过达到过滤
澄清的目的。
过滤器分上
下二层，中间置放
隔水板一块。隔水
板即是固定滤棒的
装置，又起液体过
滤前后分界作用。
水的过滤
?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
?离子交换装置
?电渗析装置
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
水的软化及脱盐
?电渗析器结构
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。
卧式电渗析器装置
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
水的杀菌
?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
隔水套管式紫外灯杀菌装置
水的杀菌
?臭氧杀菌
空气 空压机 去雾器 两级冷却器 硅胶吸湿器
分子筛吸湿器过滤器臭氧发生器臭氧
臭氧杀菌流程
1-空气净化降温干燥器
2-臭氧发生器
3-变压器
4-喷射器
5-消毒水池
发酵工厂洁净蒸汽
?发酵工厂洁净蒸汽的工艺要求
①蒸汽压力稳定，以保证热加工过程的稳定性，
通过稳压阀和缓冲罐来实现；
②蒸汽应维持一定的干度；
③保持蒸汽流量稳定，且含有较少的不凝性气体，
以提高蒸汽的热效率。
制冷系统设备
?制冷系统设备
压缩式制冷循环包括压缩、冷凝、膨胀、蒸
发四个阶段。
单级压缩制冷循环
制冷系统设备
?制冷剂
目前常用的制冷剂有氨和几种氟利昂。
?载冷剂
采用间接冷却方法进行制冷所用的低温介质
称为载冷剂。常用载冷剂有氯化钠、氯化钙水溶
液、酒精和乙二醇等。
制冷系统设备
?制冷压缩机
活塞式压缩机工作原理图
1-上盖
2-排气阀门
3-样盖
4-水套
5-吸气阀门
6-活塞环
7-活塞
8-连杆
制冷系统设备
?冷却器
冷却器的作用是使高温高
压过热气体冷却，冷凝成高
压氨液，并将热量传递给周
围介质。
冷凝器有卧式冷凝器、立
式冷凝器、套管式冷凝器和
外喷淋蛇管冷凝器等。
氨立式壳管式冷凝器
制冷系统设备
?膨胀阀与蒸发器
立管式蒸发器 立管式中制冷循环路线
制冷系统设备
?油氨分离器
油氨分离器的作用
是除去压缩后氨气中
携带的油雾。
油雾分离器有洗涤
式、填料式及离心式
等几种。
油分离器
制冷系统设备
?气液分离器
气液分离器的作用是维持压缩机的干冲程，同时
将送入冷却排管（蒸发器）液体内的气体分出，以
提高制冷效率。
立式氨液分离器 卧式氨液分离器
制冷系统设备
?中间冷却器
作用是冷却低压级压缩机
所排出的过热蒸汽，使过热
蒸汽冷却到中压下的饱和气
体状态。此外，还可借中间
冷却器内氨液与盘管的热交
换，使去冷却设备的氨液在
膨胀阀之前得到过冷。
中间冷却器
制冷系统设备
?水冷却装置
作用是冷却由氨冷
凝器排出的循环水。
水冷却装置有三种
类型：喷水池、自然
通风冷却塔和机械通
风冷却塔。
点波式填料冷却塔
小 结
?用水质量分级
?水处理系统及设备
?发酵工厂洁净蒸汽
?制冷系统设备
水的过滤及设备
水的软化及设备
水的杀菌及设备
压缩机
冷却器
膨胀阀和蒸发器
油氨分离器
气液分离器
?用水质量分级与生物工程的用水质量要求
?水处理系统及设备
?发酵工厂洁净蒸汽与制冷系统设备
用水质量分级
?如何评价水质？
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。
水处理系统及设备
?生物工程的水处理分三个阶段
①水过滤
②水的软化或脱盐
③水的杀菌
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。
?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
水的过滤
?砂滤棒过滤器 砂滤棒（又称砂
芯）系选用多孔陶
瓷原料经高温烧结
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，未经处
理的原水经过滤棒
本身透过达到过滤
澄清的目的。
过滤器分上
下二层，中间置放
隔水板一块。隔水
板即是固定滤棒的
装置，又起液体过
滤前后分界作用。
水的过滤
?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
?离子交换装置
?电渗析装置
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
水的软化及脱盐
?电渗析器结构
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。
卧式电渗析器装置
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
水的杀菌
?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
隔水套管式紫外灯杀菌装置
水的杀菌
?臭氧杀菌
空气 空压机 去雾器 两级冷却器 硅胶吸湿器
分子筛吸湿器过滤器臭氧发生器臭氧
臭氧杀菌流程
1-空气净化降温干燥器
2-臭氧发生器
3-变压器
4-喷射器
5-消毒水池
发酵工厂洁净蒸汽
?发酵工厂洁净蒸汽的工艺要求
①蒸汽压力稳定，以保证热加工过程的稳定性，
通过稳压阀和缓冲罐来实现；
②蒸汽应维持一定的干度；
③保持蒸汽流量稳定，且含有较少的不凝性气体，
以提高蒸汽的热效率。
制冷系统设备
?制冷系统设备
压缩式制冷循环包括压缩、冷凝、膨胀、蒸
发四个阶段。
单级压缩制冷循环
制冷系统设备
?制冷剂
目前常用的制冷剂有氨和几种氟利昂。
?载冷剂
采用间接冷却方法进行制冷所用的低温介质
称为载冷剂。常用载冷剂有氯化钠、氯化钙水溶
液、酒精和乙二醇等。
制冷系统设备
?制冷压缩机
活塞式压缩机工作原理图
1-上盖
2-排气阀门
3-样盖
4-水套
5-吸气阀门
6-活塞环
7-活塞
8-连杆
制冷系统设备
?冷却器
冷却器的作用是使高温高
压过热气体冷却，冷凝成高
压氨液，并将热量传递给周
围介质。
冷凝器有卧式冷凝器、立
式冷凝器、套管式冷凝器和
外喷淋蛇管冷凝器等。
氨立式壳管式冷凝器
制冷系统设备
?膨胀阀与蒸发器
立管式蒸发器 立管式中制冷循环路线
制冷系统设备
?油氨分离器
油氨分离器的作用
是除去压缩后氨气中
携带的油雾。
油雾分离器有洗涤
式、填料式及离心式
等几种。
油分离器
制冷系统设备
?气液分离器
气液分离器的作用是维持压缩机的干冲程，同时
将送入冷却排管（蒸发器）液体内的气体分出，以
提高制冷效率。
立式氨液分离器 卧式氨液分离器
制冷系统设备
?中间冷却器
作用是冷却低压级压缩机
所排出的过热蒸汽，使过热
蒸汽冷却到中压下的饱和气
体状态。此外，还可借中间
冷却器内氨液与盘管的热交
换，使去冷却设备的氨液在
膨胀阀之前得到过冷。
中间冷却器
制冷系统设备
?水冷却装置
作用是冷却由氨冷
凝器排出的循环水。
水冷却装置有三种
类型：喷水池、自然
通风冷却塔和机械通
风冷却塔。
点波式填料冷却塔
小 结
?用水质量分级
?水处理系统及设备
?发酵工厂洁净蒸汽
?制冷系统设备
水的过滤及设备
水的软化及设备
水的杀菌及设备
压缩机
冷却器
膨胀阀和蒸发器
油氨分离器
气液分离器
