多级离心泵
多级离心泵是指泵腔内有两个或两个以上并列排列的叶轮,从而达到高扬程目的的离心泵。在制药生产企业,有些场合需要配备低流量(流量不大于15t/h)、高扬程(扬程高于12bar)的离心泵,多级泵可以满足要求。
多级离心泵分为“工业型”设计和“卫生型”设计两种,“工业型”多级离心泵设计上死角多,无法实现在线清洗,而“卫生型”多级离心泵的开放式无死角设计可以满足CIP的要求,有效保证了泵腔内部的洁净度。同时,“卫生型”多级离心泵设计时需满足卫生型单级离心泵的材质要求、符合卫生型单级离心泵的开放型设计要求、采用内置型机械密封设计等(图2.41)。
图2.41多级离心泵
在生物制药行业,采用“无菌型”多级离心泵进行流体输送时,该泵必须满足如下设计要求:采用锻压件,禁止使用铸件;采用无菌连接件;采用更高级别的无菌型机械密封,弹簧内置且与物料不接触;采用电解抛光并对泵体内表面进行钝化处理,表面粗糙度心不高于采用立式安装方式,进料口在底部,不运行时泵腔可自动排空残液(图2.42)。
图2.42无菌型多级离心泵
自吸离心泵
自吸离心泵利用离心力的工作原理达到输送物料的目的,它是一种特殊的离心泵。与普通离心泵不同的是,自吸离心泵具有一定的吸力,可以实现自吸功能。自吸离心泵的设计借用了真空泵的设计原理,叶轮的两侧各有一个腔室,当泵腔内充满液体且泵启动时,叶轮周围的液体射向两侧的腔室,在这里形成真空负压区,与吸入液面的压力形成压力差,于是液体不断地被“吸入”。吸程也叫最高自吸高度,每个自吸离心泵生产商所提供的吸程参数会稍有差别,而且也很难给出一个准确的数值。理论上自吸离心泵的吸程为l0m,但实际工作时的吸程多为6~7m。
通常情况下,自吸离心泵的进出口都是垂直方向,如果由于安装空间的局限性,可采用进口水平方向,但对该泵的“自吸”功能将会影响较大。在进行管路设计时,需要计算泵前端的压损,其数值不能高于吸程,否则会造成液体进料与输送的延迟,甚至起不到输送目的。CIP循环系统需要对清洗液进行回收与排放,管路中会产生大量的气体,如果使用普通型离心泵可能会造成泵体的损害,自吸离心泵具有适合在汽、液混合状态下工作的特性,非常适合用作CIP系统的回流泵。
在制药行业,采用无菌型自吸离心泵进行CIP回流输送时,该泵必须满足如下设计要求:采用锻压件,禁止使用铸件;采用无菌连接件;采用更高级别的无菌型机械密封(图2.43),弹簧内置且与物料不接触;泵腔最底部安装下排口或隔膜阀,下排口长度不超过3倍管径;采用电解抛光并对泵体内表面进行钝化处理,表面粗糙度不高于0.5μm。
图2.43无菌型自吸离心泵