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純化水管道流速的設計

來源:天津純水設備??????2022/8/22 9:21:38??????點擊:
天津純水設備http://www.dingostar-it.com.cn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 。純水設備北京純水設備天津水處理設備天津去離子水設備醫院用純化水設備 實驗室純水設備醫用GMP純化水設備


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