多級離心泵
多級離心泵是指泵腔內(nèi)有兩個或兩個以上并列排列的葉輪,從而達到高揚程目的的離心泵。在制藥生產(chǎn)企業(yè),有些場合需要配備低流量(流量不大于15t/h)、高揚程(揚程高于12bar)的離心泵,多級泵可以滿足要求。
多級離心泵分為“工業(yè)型”設(shè)計和“衛(wèi)生型”設(shè)計兩種,“工業(yè)型”多級離心泵設(shè)計上死角多,無法實現(xiàn)在線清洗,而“衛(wèi)生型”多級離心泵的開放式無死角設(shè)計可以滿足CIP的要求,有效保證了泵腔內(nèi)部的潔凈度。同時,“衛(wèi)生型”多級離心泵設(shè)計時需滿足衛(wèi)生型單級離心泵的材質(zhì)要求、符合衛(wèi)生型單級離心泵的開放型設(shè)計要求、采用內(nèi)置型機械密封設(shè)計等(圖2.41)。
圖2.41多級離心泵
在生物制藥行業(yè),采用“無菌型”多級離心泵進行流體輸送時,該泵必須滿足如下設(shè)計要求:采用鍛壓件,禁止使用鑄件;采用無菌連接件;采用更高級別的無菌型機械密封,彈簧內(nèi)置且與物料不接觸;采用電解拋光并對泵體內(nèi)表面進行鈍化處理,表面粗糙度心不高于采用立式安裝方式,進料口在底部,不運行時泵腔可自動排空殘液(圖2.42)。
圖2.42無菌型多級離心泵
自吸離心泵
自吸離心泵利用離心力的工作原理達到輸送物料的目的,它是一種特殊的離心泵。與普通離心泵不同的是,自吸離心泵具有一定的吸力,可以實現(xiàn)自吸功能。自吸離心泵的設(shè)計借用了真空泵的設(shè)計原理,葉輪的兩側(cè)各有一個腔室,當泵腔內(nèi)充滿液體且泵啟動時,葉輪周圍的液體射向兩側(cè)的腔室,在這里形成真空負壓區(qū),與吸入液面的壓力形成壓力差,于是液體不斷地被“吸入”。吸程也叫最高自吸高度,每個自吸離心泵生產(chǎn)商所提供的吸程參數(shù)會稍有差別,而且也很難給出一個準確的數(shù)值。理論上自吸離心泵的吸程為l0m,但實際工作時的吸程多為6~7m。
通常情況下,自吸離心泵的進出口都是垂直方向,如果由于安裝空間的局限性,可采用進口水平方向,但對該泵的“自吸”功能將會影響較大。在進行管路設(shè)計時,需要計算泵前端的壓損,其數(shù)值不能高于吸程,否則會造成液體進料與輸送的延遲,甚至起不到輸送目的。CIP循環(huán)系統(tǒng)需要對清洗液進行回收與排放,管路中會產(chǎn)生大量的氣體,如果使用普通型離心泵可能會造成泵體的損害,自吸離心泵具有適合在汽、液混合狀態(tài)下工作的特性,非常適合用作CIP系統(tǒng)的回流泵。
在制藥行業(yè),采用無菌型自吸離心泵進行CIP回流輸送時,該泵必須滿足如下設(shè)計要求:采用鍛壓件,禁止使用鑄件;采用無菌連接件;采用更高級別的無菌型機械密封(圖2.43),彈簧內(nèi)置且與物料不接觸;泵腔最底部安裝下排口或隔膜閥,下排口長度不超過3倍管徑;采用電解拋光并對泵體內(nèi)表面進行鈍化處理,表面粗糙度不高于0.5μm。
圖2.43無菌型自吸離心泵