发酵装置动力设备发展现状及趋势.ppt

陕鼓动力—高宏恩 发酵装置动力设备发展现状 发酵装置目前常用的压缩机 由于发酵行业的压力一般比较稳定，基本在2—4.5公斤范围，要求变化的仅仅是流量。比如在发酵罐换料、检修等生活就要求流量变小。正常工况下要求满负荷运转。因此建议有以下选择： 发酵装置的压缩机选型原则 对于流量很小（风量小于120m3/min）的装置，建议使用容积式压缩机。优点：一次性投资少。缺点：能耗高、寿命低、效率低、维修成本大。 对于流量中等（风量在120—1000m3/min之间）的装置，建议使用离心式压缩机。优点：一次性投资比轴流压缩机少，效率介乎于容积式压缩机和轴流式压缩机之间维修工作量较少。缺点：能耗、寿命、效率均比轴流压缩机次之。 发酵装置的压缩机选型原则 对于大型流量（风量大于1000m3/min）的装置，建议使用轴流式压缩机。优点：效率高、能耗低、节能、风压稳定、流量变化平稳，有利于菌苗成活、维护成本以及使用成本极低。缺点：一次性投资高。 陕鼓的轴流压缩机结构简介 三层缸结构 陕鼓的轴流压缩机结构简介 机壳 陕鼓的轴流压缩机结构简介 陕鼓的轴流压缩机结构简介 陕鼓的轴流压缩机结构简介 陕鼓的轴流压缩机结构简介 陕鼓的轴流压缩机结构简介 结论 综上所述，当装置的空气流量在120m3/min以下时，选择容积式压缩机（包括往复式、活塞式、罗茨式、螺杆式等）较为合理；当装置的空气流量在120—1000m3/min时，选择离心式压缩机较为合理；当装置的空气流量大于1000m3/min时，选择轴流压缩机较为合理。 机组配置：①轴流压缩机 + 汽轮机（示意图如下） ②汽轮机+变速箱+电机拖动机组的时候布局结构 根据制药发酵行业的特点以及各个企业的具体情况，我们专门设计了特供制药发酵行业使用的高中低配置的压缩机机组，分别做以介绍： 1、 压缩后的空气温度低，低温，≤40℃。 2、 压缩后的空气纯净，无油、无杂质。 3、 压缩空气喘息脉动小。 4、 压力稳定，流量大小可调节。 5、 高效节能。 6、 噪音低。 7、 振动小 试验研究工作开展的充分 气体动力学理论成熟 航空工业 效率高，性能准确可靠 轴流压缩机与离心压缩机的效率分析 效率高 性能可靠 安全性高 操作运行方便 噪音低 压缩机的选取原则 发酵装置对压缩机性能的要求 压缩机的出口压力是根据冷却器、滤清器及发酵罐的容积、液位高度确定的。 压缩机一般为等压力操作，要求压缩机的流量调节范围比较宽。 压缩机的排气温度尽可能的低。发酵罐内温度一般为30～40℃。 轴流式压缩气体的原理 转子的旋转 获得很高的速度 流速减慢压力提高 通道是扩张形的 转子的旋转 受到离心力 分子距离减小 获得速度 流经扩张形通道 流速减慢压力得到进一步提高 离心式压缩气体的原理 装置规模扩大 风量增大 透平式主风机 电动机 变转速汽轮机 易损件少，操作简单方便 轴流与相应离心式的对比 依一台流量为1400 m3/min，压比为3.56的生物制药发酵装置主风机为例 离心式方案一为不带中间冷却器 离心式方案二为带中间冷却器 轴流与相应离心式的对比 a、轴流比离心压在工况点节省功率451kw，则节省451×8000×0.6=216.48万元/年(或相当的蒸汽)。 b、轴流比离心节省冷却水50t/h，冷却水泵和冷却风扇耗功约15 kw，则每年节省电费15×8000×0.6=7.2万元/年。 c、轴流压缩机的外形尺寸为3700×2160×1975，重量为18.4吨，而离心压缩机的外形尺寸为504×3300×2875，重量为20吨。 A40-10与5E1400的比较 a、轴流不用中间冷却器，节省一个设备，少一个检修点和故障源。 b、轴流比离心在工况点节省功率125kw，则节省电费125×8000×0.6=60万元/年。 c、轴流比离心节省冷却水105t/h，冷却水泵和冷却风扇耗功约30kw，则节省电费14.4万元/年。 d、轴流的外形尺寸为3700×2160×1975，重量为18.4吨，而离心的外形尺寸为4113×3300×2406，重量为30吨。离心的外形尺寸和重量远远大于轴流压缩机，使机组的基础加大，增大了基础的成本。 A40-10与5EP1400的比较 轴流式与离心式适应流量 离心式适合于中小流量的场合;轴流式适合于中大流量的场合。 离心式机器尺寸大 压缩相同容积气体 轴流式机器尺寸小 流量大，轴流式效率高省功节能效果显著 高效率区的比较 轴流设计点效率比离心高8～10% 轴流高效率区比离心宽 轴流与离心式的比较 压缩机与管网的联合工作 管网性能曲线是指通过管网的气体流量与保证这个流量通过管网