Установка для подготовки воздуха к ферментаторам Советский патент 1983 года по МПК C12M1/12 A61L9/00 B01D27/00 

2. Установка по п.1, отличают а я с я тем, что конденсационная камера выполнена в виде воздуховода с размещенными в нем шаровым дросселирующим клапаном, установленным с возможностью перемещения внутри воздуховода, и фиксаторами, управляемыми магнитами.

по п. 1, о т

Установка а я с я тем, ч а ю щ повышения нас целью

дежности стерилизации увлажнительная камера на тепловой рубашкой полнительного нагрева ха.

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ВОЗДУХА К ФЕРМЕНТАТОРАМ, содержащая фильтр предварительной очистки, компрессор,, устройство, для стерилизации воздуха, влагоотделитель и теплообменник, отличающаяся, тем, что, с целью повышения степени очистки воздуха, устройство для стерилизации воздуха установлено после компрессора и состоит из увлажнительной и конденсационной камер, увлажнительная камера выполнена в виде усеченного конуса, обращенного большим основанием к компрессору, а диаметр меньшего основания соответствует диаметру конденсационной камеры, при этом на большем основании установлены форсунки для подачи пара, оси которых параллельны образующим конуса. .. йл 1:л N 4 О i;o

- Изобретение относится к промышлен ной микробиологии и пищевой промышленности и может быть использовано для очистки и стерилизации воздуха, подаваемого на аэрацию в ферментаторы для обеспечения кислородом процесса микробиологического синтеза. Известна установка для подготовки воздуха, подаваемого на аэрацию, основанная на методе фильтрации воздуха, причем фильтрация проводится как на стадии предварительной очистки перед поступлением в компрессор, так и на стадии тонкой очистки перед поступлением в ферментатор, содержащие компрессор, фильтры грубой и тонкой очистки и ресивер ij . Устройство характеризуется следующими недостатками. Фильтры занимают большие площади, требуют стерилизации и регулярной проверки, требуется регулярная проверка надёжности стерилизации воздуха. Наиболее близким по технической I сущности и достигаемому результату к изобретению является установка для подготовки воздуха, подаваемого на аэрацию в ферментаторы, содержащая фильтр предварительной очистки, комп рессор, устройство для стерилизации воздуха, влагоотделитель и теплообменник 2 . Недостатками данного устройства являются невысокая степень очистки воздуха, обусловленная использование метода фильтрации, и необходимость проверки надежности стерилизации. Известная установка очень громоздка сложна в эксплуатации. Цель изобретения - повышение степени очистки воздуха. Цель достигается тем, что в установке для подготовки воздуха к ферментаторам, содержащей фильтр предварительной очистки, компрессор, устройство для стерилизации воздуха влагоотделитель и теплообменник, уст ройство для стер}1лизации воздуха установлено после компрессора и состоит из увлажнительной и конденсационной камер, увлажнительная камера выполнена в виде усеченного конуса, об ращенного большим основанием к компрессору,, а диаметр меньшего основания соответствует диаметру конденсационной камеры, при этом на большем основании установлены форсунки для подачи пара, оси которых параллельны образующим конуса. При этом конденсационная камера выполнена в виде воздуховода с размещенными в нем шаровым дросселирующим клапаном, установленным с возможное- тью перемещения внутри воздуховода, и фиксаторами, управляемыми магнитами. Увлажнительная камера снабжена тепловой рубашкой для дополнительного нагрева воздуха. На фиг.1 показана схема установки для подготовки воздуха; на фиг.2 увлажнительная камера, общий вид; на фиг.З - узел установки фиксатора; на фиг.4 - сечение А-А на фиг.З. Установка для подготовки воздуха, подаваемого на аэрацию в ферментатор, содержит последовательно установленные фильтр предварительной очистки воздуха 1, компрессор 2, устройство для стерилизации воздуха, состоящее из увлажнительной- камеры 3 и конденсационной камеры 4, влагоотделитель 5, теплообменник 6, индивидуальные фильтры 7, установленные перед каждым ферментатором 8, и подогреватель 9. Увлажнительная камера 3 выполнена в виде усеченного конуса 10, большее основание которого направлено в сторону компрессора 2, а меньшее - соответствует диаметру конденсационной камеры 4. На большем основании конуса 10 по радиусу размещены форсунки 11 для подачи острого пара, причем оси форсунок 11 направлены параллельно образующей конуса 10 камеры 3. Конденсационная камера 4 представляет собой воздуховод значительной протяженности, внутри которого размещен шаровой дросселирующий клапан 12 и фиксаторы 13, управляемые магнитами 14, перемещаемые вдоль оси камеры 4.

Фиксаторы 13 и шаровой дросселирующий клапан 12 выполнены из магнитомягкого, а корпус конденсационной камеры 4 - из немагнитного материала.

Диаметр шарового клапана 12 несколько меньше внутреннего диаметра конденсационной камеры 4.

Увлажнительная камера 3 снабжена тепловой рубахакой 15, имеющей теплог изоляцию 16, в которую подается пар через штуцер 17 и отводится конденсат через штуцер 18.

Установка работает следующим образом.

Включается компрессор 2 и воздух засасывается через фильтр предварительной очистки 1 в установку. В фильтре 1 происходит отделение крупных взвесей размером выше 0,3 мм. В компрессоре 2 воздух сжимается до давления 3,5 атм, при этом нагревается до 70-80 С. Далее сжатый воздух проходит в увлажнительную камеру 3, IB которую форсунками 11 подается острый пар. Кроме того, в тепловую рубашку 15 увлажнительной камеры 3 также подается перегретый пар. Все . это способствует тому, что в камере 3 повышается температура: до 180 при высокой влажности., что ведет к стерилизации потока воздуха. Далее сжатый и нагретый влажный воздух попадает в конденсационную камеру 4, предварительно установленную на нужный рабочий объем. Рабочий объем выбирается оптимальным для каждого конкретного случая с учетом максимальной надежности стерилизации воздуха до дросселирования и максимального осаждения взвеси после дросселирования. Настройка на рабочий объем производится движением шарового :дросселирующего клапана 12 вдоль конденсационной камеры4 до нужного фиксатора 13. При увеличении объема конденсационной 4, т.е. при перемещении шарового клапана 12 на шаг или несколько шагов вдоль оси

направо (фиг.2) магнитами 14 отклоняют поочередно фиксаторы 13, одновременно с этим пеоемещают шаровой клапан 12. Сжатый воздух проходит по зазорам между внутренней поверхностью конденсационной камеры 4 и шаровым дросселирующим клапаном 12 и дросселируется. Перепад давления при этом способствует охла;кдению влажного воздуха и осаждению капель

10 влаги на микровюпочениях.

После этого воздух попадает во влагоотделитель 5, где происходит . очистка воздуха путем отделения влаги,осажденной на микровключениях.Если

5 воздух входит во влагоотделитель 5 недостаточно охла;кденным, то предварительно он поступает в теплообменник 6 для охлаждения. После выхода из влагоотделителя 5 воздух, пройдя по0 догрев атель 9 и индивидуальные фильтры 7, поступает в ферментаторы 8.

Предлагаемая установка компактна, не требует специального здания, проста в изготовлении и эксплуатации.

Для стерилизации поступающего воздуха используется тепло компрессии, поэтому для эксплуатации установки не требуется больших энергозатрат.

Преимущества изобретения состоят также в повышении степени и наде)хности очистки BO.3jDQrxa, что обеспечивается высокой эффективностью работы увлажнительной и конденсационной камер, которые полностью стерилизу-ют воздух..Высокая эффективность достигается за счет поддержания высокой температуры в увлажнительной камере совместно с введением в нее пара. При этом гибель микроорганизмов ускоряется на несколько порядков. Непосредственно вслед за действием высокой температуры производится кон-, денсация пара, причем центрами конденсации служат микроорганизмы (на 5 99, 999 % уже инактивированиые) и пыль, которая удаляется вместе с конденсатом.