Устройство для аэрации и перемешивания к аппаратам для выращивания микроорганизмов Советский патент 1992 года по МПК C12M1/06 

It

фиг.1

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к устройствам для аэрации и перемешивания в аппаратах для выращивания микроорганизмов.

Известно устройство для перемешивания и аэрации среды в аппаратах для выращивания микроорганизмов, состоящее из конических тарелок, установленных с образованием кольцевого сопла, между которыми размещена турбина для подвода воздуха. Вокруг кольцевого сопла с зазором установлен статор, состоящий из двух кольцевых дисков, между которыми размещены лопатки.

Недостатком данного устройства является наличие сопротивления основному газожидкостному потоку, истекающему из кольцевого сопла, со стороны эжектируе- мых через кольцевые зазоры потоков куль- туральной жидкости с пониженным газосодержанием.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для аэрации и перемеши- вания к аппаратам для выращивания микроорганизмов, содержащее конические тарелки, установленные с образованием кольцевого сопла, турбину для подвода воздуха, расположенную внутри конических тарелок, статор, установленный с зазором вокруг кольцевого сопла, и средство для предотвращения эжектирования потоков культуральной жидкости из окружающего пространства в статор.

Однако известное устройство характеризуется недостаточно высокой производительностью и надежностью в работе, обусловленной конструкцией средства для предотвращения эжектирования потоков культуральной жидкости из окружающего пространства в статор. Так. вследствие большой разности площадей выходного сечения кольцевого сопла и входного сечения статора имеет место мгновенное расширение газожидкостного потока, что снижает насосную производительность устройства, а значительное радиальное смещение устройства в плоскости вращения и его осевое смещение приводит к неравномерности и изменению величины перекрытия кольцевых зазоров между соплом и статором эластичными заслонками.

Цель изобретения - повышение производительности и надежности в работе.

Указанная цель достигается тем. что в предлагаемом устройстве для аэрации и перемешивания к аппаратам для выращивания микроорганизмов, содержащем конические тарелки, установленные с образованием кольцевого сопла, турбину для

подвода воздуха, расположенную .внутри конических тарелок, статор, установленный с зазором вокруг кольцевого сопла, и средство для предотвращения эжектирования

потоков культуральной жидкости из окружающего пространства в статор, средство для предотвращения эжектирования потоков культуральной жидкости содержит диффузор, расположенный на выходе кольцевого

0 сопла и образованный отбортовками конических тарелок, выполненными под острым углом к горизонтальной плоскости, и лопатки, укрепленные радиально на периферии наружных поверхностей конических таре5 лок с наклоном в сторону, противоположную направлению вращения.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, вертикальный разрез; на фиг,2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на

0 фиг.2: на фиг.4 - узел I на фиг.1.

Устройство для аэрации и перемешивания к аппаратам для выращивания микроорганизмов содержит конические тарелки 1 и 2, имеющие всасывающие горловины 3 и 4.

5 Конические тарелки образуют кольцевое сопло 5. В центральной полости между тарелками 1 и 2 расположена турбина 6 для подвода воздуха в жидкость. С зазором вокруг кольцевого сопла 5 установлен статор 7

0 с лопатками. На выходе кольцевого сопла 5 расположен диффузор 8. образованный отбортовками 9 конических тарелок 1 и 2, выполненными под острым углом а к горизонтальной плоскости, а на периферии на5 ружных поверхностей конических тарелок 1 и 2 радиально с наклоном в сторону, противоположную направлению вращения, укреплены лопатки 10.

Устройство для аэрации и перемешива0 ния работает следующим образом.

После установки устройства в аппарате для выращивания микроорганизмов и закрепления его на приводном валу его приводит во вращение и в аппарете уста5 навливается циркуляционное движение жидкости, которая входит через всасывающие горловины 3 и 4 выбрасывается из сопла 5. Истекая с большой скоростью, жидкость подсасывает воздух из внутренне0 го объема турбины 6. Воздух смешивается с жидкостью и диспергируется в ней. Образующийся поток газожидкостной смеси истекает из кольцевого сопла 5, плавно расширяется в диффузоре 8 и поступает в

5 статор 7. Не прошедшая аэрации жидкость, прилегающая к наружным поверхностям конических тарелок 1 и 2, при вращении устройства под действием центробежных сил перемещается вдоль поверхности, попадает на лопатки 10 и отводится вверх и вниз от

кольцевых зазоров между диффузором 8 и статором 7, Таким образом создается гидродинамическое уплотнение для жидкости, не прошедшей аэрации, препятствующее ее попаданию в статор.

При расположении на выходе кольцевого сопла 5 диффузора 8, образованного от- бортовками 9 конических тарелок 1 и 2, выполненных под острым углом а к горизонтальной плоскости, увеличивается площадь сечения кольцевого сопла на выходе из устройства, что приводит к уменьшению скорости потока газожидкостной смеси (за счет меньшей величины радиальной составляющей вектора скорости), а следовательно, и к снижению сопротивления основному потоку от ударных потерь при входе в статор и уменьшению сил эжекции, стремящихся увлечь жидкость с пониженным газосодержанием из окружающего пространства в статор.

Все это позволяет повысить производительность и надежность в работе устройства.

0

5

0

5

Формула изобретения

Устройство для аэрации и перемешивания к аппаратам для выращивания микроорганизмов, содержащее конические тарелки, установленные с образованием кольцевого сопла, турбины для подвода воздуха, распо- ложенную внутри конических тарелок, статор, установленный с зазором вокруг кольцевого сопла, и средство для предотвращения эжектирования потоков культу- ральной жидкости из окружающего пространства в статор, от личающееся тем, что, с целью повышения производительности и надежности в работе, средство для предотвращения эжектирования содержит диффузор, расположенный на выходе кольцевого сопла и образованный отбортов- ками конических тарелок, выполненными под острым углом к горизонтальной плоскости, и лопатки, укрепленные радиально на периферии наружных поверхностей конических тарелок с наклоном в сторону, противоположную направлению вращения.

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к устройствам для аэрации и перемешивания в аппаратах для выращивания микроорганизмов. Цель изобретения заключается в повышении производительности и надежности в работе. Устройство для аэрации и перемешивания к аппаратам для выращивания микроорганизмов содержит конические тарелки 1 и 2, установленные с образованием кольцевого сопла 5, турбину 6 для подвода воздуха, расположенную внутри конических тарелок, статор 7 с лопатками, установленный с зазором вокруг кольцевого сопла, и средство для предотвращения эжектирова- ния потоков культуральной жидкости из ок- ружающего пространства в статор. Последнее содержит диффузор 8, расположенный на выходе кольцевого сопла и образованный отбортовками 9 конических тарелок, выполненными под острым углом к горизонтальной плоскости, и лопатки 10, укрепленные радиально на периферии наружных поверхностей.конических тарелок с наклоном в сторону, противоположную направлению вращения. 4 ил. (Л

Фиг.2