Аппарат для выращивания микроорганизмов Советский патент 1987 года по МПК C12M1/04 

ратам для выращивания микроорганизмов в стерильных условиях при интенсивном пенообразованиИо Цель изобретения заключается в уменьшении уноса культурапьной жидкости с отработанным воздухом и повышении зффектив ности пёногашения. Аппарат для выращивания микроорганизмов содержит емкость, установленное в ней перемешивающее устройство, аэраторы и трубы Вентури для подвода пенно-воздушной смеси к аэраторам. Каждый аэратор снабжен устройством для циркуляции пены в культуральную жидкость, со- держащим камеру (К) 9 для забора пены, закреплённую с возможностью пере мещения по .обейчаке 15. На обечайке 15 с возможностью перемещения закреплено также сопло 16, положение которого фиксируется с помощью контр гайки 17. Каждая обечайка 15 с по1

Изобретение относится к медицинской, микробиологической и пищевой промышленности, а именно к аппаратам для выращивания микроорганизмов в стерильных условиях при интенсивном пенообразовании.

Цель изобретения - уменьшение уноса культуральной жидкости с отработанным воздухом и повьшгение эффективности пёногашения.

На фиг.1 схематично,показан аппарат для выращивания микроорганизмов, продольный разрез; на фиг,2 - узел I на фиг.1; на фиг.З - узел II на фиг,2; на фиг.4 - узел III на фиг,1; на фиг.5 - вид А на фиг.4; на фиг,6 - разрез Б-Б на фи.г.З (при совмещении всех отверстий на дисках) на фиг,7 - то же, при повороте верх- него диска.

Аппарат для выращивания микроорганизмов содержит емкость 1, перемеши- вающее устройство 2 с турбинными мешалками 3, аэраторы 4 с дисками 5, закрепленными с зазо.ром по отношению к фланцам 6, трубы Вентури 7 для подвода пенно-воздушной смеси к аэраторам 4 и штуцер 8 для отвода воздуха.

31887

мощью гайки 18 закреплена на трубе (Т) 19 для подвода стерильного воздуха. Выпускно е отверстие каждой Т 19 расположено над К 9 забора пены, и Т 19 снабжена в выпускной части двумя дисками 20 и 21 с отверстиями 22, 23, 24 и 25, расположенными одно над другим для размещения потока газа на две части, одна из которых служит для гашения пены, а другая - для аэрации. Нижний диск 21 связан с соплом 16, размещенным в К 9 при помощи обечайки 15, а верхний установлен с возможностью вращения для изменения проходного сечения отверстий 22 и 23. К 9 забора пены снабжена крышкой 26 с горизонтально расположенной торцовой стенкой, служащей отражателем 27 части потока газа, направляемой на гашение пены, 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Каждый аэратор 4 снабжен устройством для циркуляции пены в культуральную жидкость, которое содержит ка- камеру 9 для забора пены, образован- ную усеченными конусами 10 и 11, сопряженными большими основаниями, и имеющую окна 12 для прохода пены. На конусе 10 закреплен с возможностью вращения конус 13 с окнами 14, равны- ми по величине окнам 12, Камера 9 закреплена с возможностью перемещения по обечайке 15. На обечайке 15 с возможностью перемещения закреплено также сопло 16, положение которого фиксируется с помощью контргайки 17. Каждая обечайка 15 с помощью гайки 18 закреплена на трубе 19 для подвода стерильного воздуха. Выпускное отверстие каждой трубы 19 расположено над камерой 9 забора пены н труба снабжена в выпускной части двумя дисками 20 и 21 с отверстиями 22-25, расположенными одна над другим для разделе5

ния потока газа на две части,, одна из которых служит для гашения пены, а другая - для аэрации. Нижний диск 21 связан с соплом 16, размещенным в камере 9, при помощи обечайки 15,

а верхний 20 установлен с возможностью вращения для изменения проходного сечения отверстий 22 и 23.

Камера 9 забора пены снабжена крьшкой 26 с горизонтально расположенной торцовой стенкой, служащей отражателем 27 часта потока газа, направляемой на гашение пены через кольцевой зазор 28, образованный гайкой 18 и стенкой обечайки 15, и регулируемый зазор 29. Отверстия 22 верхнего диска 20 выполнены овальной формы таким образом, что подача воздуха на циркуляцию пены осуществляет- ся постоянно и не- прекращается в момент поворота диска 20 для совмещения отверстий 23 и 25 для подачи части воздуха на гашение пены.

Диск 20 имеет хвостовик 30 с резь- бовым отверстием 31 дпя закрепления штока 32, служащего для поворота диска. Проворот штока 32 в резьбовом от- верстии 31 исключается за счет контргайки 33. Шток 32 на конце имеет квадратное сечение и резьбу 34 для закрепления на нем с помощью гайки 35 рукоятки 36 с переключателем 37. Герметизация штока 32 обеспечивается с помощью сальникового уплотнения, состоящего из корпуса 38, закрепленного с помощью фланца 39 и прокладки 40 к фланцу 41 трубы 19, грундбук- сы 42 и сальниковой набивки 43. Поворот рукоятки 36 осуществляется вручную, либо с помощью любого привода, например, электромагнита (не показан). Для обеспечения возможности закрепления кольца и присоединения штока приводного механизма на рукоятке выполнен уступ 44 и овальное отверстие 45. На фланце 39 корпуса 38 сальникового уплотнения закреплены два упора 46, за счет которых рукоятка фиксируется в двух по- ложениях, соответствуюпщх либо подаче стерильного воздуха только на рециркуляцию пены, либо на рециркуляцию пены и пеногашение.

Для управления рециркуляцией пе- ны и пеногашением на аппарате установлены электроды 47 и 48 нижнего и верхнего предельных уровней пены, выдающих сигнал на приводной механизм рукоятки 36 при работе в автоматиче- ском режиме, либо световой сигнал при ручном управлении.

Аппарат работает следующим образом.

После промывки и стерилизации все коммуникаций в емкость заливают питательную среду, засевают соответствующую культуру микроорганизмов. Затем включают мешалку 3 и подачу сте- рильного воздуха через трубы 19 для транспортировки кислорода к питательной среде и дополнительного ее перемешивания, чем достигаются необходимые условия масообмена. В исходном положении верхний диск 20 повернут таким образом, что отверстия 25 в ниж нем диске 21 перекрыты, а овальные отверстия 22 совмещены с отверстиями 24. йри отсутствии пены воздух через сопло 16, камеру 9 и трубу Вен- тури 7 полностью поступает через аэраторы 4 с дисками 5 на барботаж с заданной скоростью. Пена, которая образуется в верхней части емкости 1 во время работы аппарата, через окна 12 засасывается в камеру 9 энергией сжатого стерильного воздуха, истекаемого из сопла 16, подается в трубу Вентури, где вследствие падения статического давления пузырьки пены разрушаются, и она вместе с воздухом через аэраторы 4 поступает в культуральную жидкость. Вакуум в камере 9 образуется за счет увеличения скорости движения воздуха при истечении из соцла 16 и движении в трубе Вентури 7, где скорость воздуха еще более возрастает, а его статическое давление падает. Величина вакуума регулируется за счет выставки в определенном положении сопла 16 с помощью контргайки 7 на обечайке 15, а также за счет живого се- ченя окон 12, величина которого может регулироваться за счет поворота конуса 13 с окнами-14. Пузырьки пены, которые разрушаются в трубе Вентури 7 и приобретают капельную структуру, за счет перепадов давления и скоростей движения воздуха интенсивно обогащаются кислородом.

При превышении пеной заданного уровня и появления опасности выброса ее через штуцер 8 поступает сигнал от электрода 48 верхнего уровня пены либо-на исполнительный механизм, либо световой - дпя ручного управления-. Верхний диск 20 с помощью штока 32 и рукоятки 36 поворачивается в положение, при котором отверстия 32 совпадают с отверстиями 25 нижнего диска 21 и воздух через коль1

цевой зазор 28, регулируемый зазор 29 ударяется в отражатель 27, изменяет направление и с заданной скоростью поступает во внутреннюю полость емкости 1 параллельно уровню жидкости. Пена захватывается потоком воздуха и разбивается о стенки емкости 1. Отделившаяся жидкость стекает вниз, а воздух выходит через штуцер 8. При этом одновременно с подачей воздуха на пеногашение часть его за счет того, что отверстия 22 и 24 совмещены постоянно, продолжает посту- пать на циркуляцию пены и аэрацию. За счет того, что отверстия 22 выполнены овальными в момент переключения потока воздуха подача воздуха на аэрацию и рециркуляцию пены не прекращается.

Фактический расход воздуха на пеногашение и его скорость регулируются величиной зазора 29.

При опускании пены ниже нижнего предельного уровня поступает сигнал от электрода 47, верхний диск 20 поворачивается и отверстия 25 нижнего диска 21 перекрываются. Воздух на пеногашение не подается, а продолжает поступать на аэрацию и рециркуля- цию пены.

Предлагаемая конструкция аппарата для выращивания микроорганизмов исключает возможность выбр.оса пены из аппарата, что обеспечивает стабильность его работы при обильном пено- образовании, повышает эффективность и производительность процесса. Кроме того, появляется возможность повысит коэффициент заполнения аппарата куль туральной жидкостью, исключить необходимость использования химического пеногашения, что прямо, а не косвен

6

повышает его производительность

и эффективность. Формула изобретения

1. Аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий емкость, трубы для подвода стерильного воздуха на аэрацию и аэраторы, снабженные устройствами для циркуляции пены в культуральную жидкость, каждое из которых содержит камеру забора пены, имеющую окна, трубу Вентури, под-. ключенную к ней и к аэратору, ц размещенное в камере сопло, отличающийся тем,, что, с целью уменьшения уноса культуральной жидкости с отработанным воздухом и повышения эффективности пеногашения,. выпускное отверстие каждой трубы для подвода стерильного воздуха расположено над камерой забора пены и труба снабжена в выпускной части двумя дисками с отверстями, расположенными один над другим, для разделения потока газа на две части, одна из которых служит для гашения пены, а другая - для аэрации, при этом нижний диск связан с соплом размещенным в камере при помощи обечайки, а верхний установлен с возможностью вращения для изменения проходного сечения отверстий, причем камера забора пены снабжена крьш- кой с горизонтально расположенной торцовой стенкой, служащей отражателем части по тока газа, направляемой На гашение пены.

2. Аппарат по п.1, отличающий с я тем, что отверстие верхнего диска имеет овальную форму.

Воздул

9lL2.1

Изобретение относится к медицинской, микробиологической и пищевой промышленности, а именно к аппаii (Л 00 со оо 00 7;

Jf

39

1

ФигЛ

36

.S В- Б

20

22

Фиг.6

20

23

Фиг. 7

Редактор И.Егорова

Составитель Г.Лошкарева

Техред В.Кадар Корректор М.Шароши

3770/23

Тираж 499 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам, изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4