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純化水管道流速的設計

來源:純水設備??????2022-08-22 08:47:48??????點擊:
純水設備http://www.myperlis.com純化水輸送管道系統應采取循環方式⑴,所有使用點都處在這一個循環管道上,管道內合理的流速設計有利于微生物的控制。從純水泵以一定量的純化水送出以后,通過循環管路到達各個使用點。當輸送管為同一管徑時,隨著各使用點取水增加,越到管道后面,其管道內的流量就越小,其流速也越小,存在低于最低設計流速的風險,所以循環管道使用同一直徑管道對純化水系統是不合適的。一般設計選擇漸變縮小管徑,以便保證其后面管道也有較高的流速。但是,隨著用水負荷的變化,有時會因為在循環管道上會增加使用點,而漸變縮小的管道又不能滿足使用點的流量。簡化管道流速匹配設計,常常把循環管道直徑設計成二個管徑,實驗室純水設備所有使用點前設計成一個較大直徑的管道,最后一個使用點以后設計成較小管徑的管道,這段管道我們稱之為回水管道。

流體在管道內流動,從流體力學上可分成二種流動狀態⑵,一種稱之為層流(滯留),流體質點的運動跡線成軸向有條不紊運動,流體處于這樣的流動狀態下其雷諾數(Re)小于2300。另一種稱之為湍流,流體質點的運動跡線不僅有軸向流動,同時又有徑向流動,流體處于這樣的流動狀態下其雷諾數大于4000。流體的雷諾數處于2300~4000時,其流動狀態為過渡狀態,也稱之為不穩定狀態,由于流體的粘度不同,其過渡狀態的雷諾數也不同,當雷諾數超過了10000以上所有流體都處在湍流狀態。只有流體真正處于穩定的湍流狀態下,流體中的質點才不至于停留在管壁上,實驗室純水設備由于微生物的分子量要比水分子量大得多,即使管壁處的軸向流速為零m/sec,而管壁處的徑向流速不為零m/sec,此時管壁處微生物的動量大于管壁處水的動量,處于穩定狀態的湍流中的微生物不易滯留在管壁上生長,在管壁上不易形成生物膜。所以雷諾數大于10000是設計純化水管道管徑的必需達到的條件。

ISPE指南中指出防止營養物聚集和細菌黏附在管壁所需要的流速要超過3ft/s或雷諾數大于湍流值⑸。從純化水管道實際運行來看,當在大量用水的生產期間,保證管道中大于3ft/s流速或更高流速很容易做到,但是在不生產期間或低流量運行時,由于送出水管管徑較大,在回水管道中的流速已經到達了水流速的上限時,送出水管的流速也達不到3ft/s。研究表明在低于3ft/s的流速,雷諾數達到20000以上的較低流速在全球許多大的制藥公司普遍采用,并能保證管道中 不利于微生物附著生長的狀態⑹。因此,以20000雷諾數以上為目標來設計送、回水管道的管徑和流量更符合實際的需要 。純水設備,工業純水設備蘇州水處理設備,醫用GMP純化水設備 ,醫用水處理設備


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