新建或改造实验室如何设计整体纯水系统?
整个整体纯水系统中从产水模块、储水模块、分配模块、管道纯化和监控设备、到最后的终端纯化模块的选配,涉及到对实验应用的了解、实验室管理的思考、系统投入成本的控制、运行维护的要求、安装操作和工程实施等多方面因素,用户往往在牵涉大量精力后,效果却并不很好。
为了减少上述不利因素的影响,应选用可萃性低、内壁光滑的管道并尽可能减少接头及管件的凹凸不平。当然也要根据纯水水质的级别进行选材,并注意材料的价格等,要统筹兼顾。根据材质的不同,高纯水配管主要可分为有机系配管和不锈钢配管两大类。 有机系配管的品种常见的包括聚氯乙烯(PVC),聚丙烯(PP),丙烯腈-丁乙烯-苯乙烯(ABS),聚偏二氟乙烯(PVDF)等4种。 有机配管材质对高纯水水质的影响,目前尚无完整的比较资料及可靠的测试数据报道。各国有各自的选用习惯。 例如,美国多采用PVC管,英国多采用ABS管,而欧洲一些国家则常用PP管。PVDF管大多用于水质要求特别高的纯水精处理系统。
纯水输送和分配管道系统是整个纯水系统的重要组成部分,该系统将中央纯水站制出的高质量纯水以尽量小的水质降幅输送给每一个使用地点。但由于水的纯度很高,极易受到污染,而用水点较分散又无规律且变化幅度大等,给纯水的尽可能的保质输送带来相当大的难度。目前配管设计中出现的两大难题是:
(1)如何保持较高的管道设计流速,即在管道系统压力损失允许的情况下管内流速尽量大,以防管内细菌繁殖和微粒沉积。
(2)如何防止纯水管道系统内产生滞水、短路和逆向流动现象。
经过不断地探索和实践,现从设计角度提出几种可供选择的途径:
①设计采用纯水循环系统,并必须24h连续运行,以杜绝管内产生死水。
②为使运行中无论纯水使用多少都能保证纯水处于流动状态,循环附加流量应为设计流量的50%~100%。
③应保证纯水管道流速。纯水循环干管最小流速宜大于1.5m/s,支管流速宜大于1.0m/s。
④对接使用点支管应尽量缩短,以减少死水管段。有文献报道支管长度不宜超过30倍管径长度。
⑤循环管道宜采用双管布置方式,即有独立的给水管和回水管的纯水循环管道系统。
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