Устройство для перемешивания культуральной жидкости в аппарате для выращивания микроорганизмов Советский патент 1992 года по МПК C12M1/02 

Изобретение относится к микробиологической и медицинской промышленности, в частности к перемешивающим устройст- вамтприменяемым в ферментерах для перемешивания сред, у которых в ходе технологического процесса меняется плотность или вязкость, и является усовершенствованием устройства по авт.св. № 1141112.

Известно устройство для перемешивания культуральной жидкости в аппарате для выращивания микроорганизмов, состоящее из вала и держателя с радиально укрепленными на нем поворотными подпружиненными лопастями. Каждая лопасть состоит из двух частей, одна из которых жестко прикреплена к держателю, а другая связана с ней при помощи шарнира.

Однако в известном устройстве не предусмотрена регулировка усилия пружин кручения. Даже незначительные различия параметров термической обработки пружин

и разброс механических свойств проволоки в пределах нормы приводят к тому, что под действием сил сопротивления среды поворотные части лопастей, закручивая пружины кручения, поворачиваются на неодинаковые углы и балансировка мешалки нарушается. Это приводит к тому, что появляется биение мешалки, вибрация ее, а это может нарушить герметичность торцового уплотнения на входе вала мешалки в аппарате, что б стерильных производствах недопустимо.

Целью изобретения является повышение надежности путем более точной балансировки вала с лопастями.

Указанная цель достигается тем, что шарнирно установленные части лопастей имеют резьбовые отверстия с регулировочными винтами, снабженными кольцевыми буртиками, а пружины лопастей снабжены

J

ГО

00

ел

го

П-образными петлями для взаимодействия с буртиками винтов.

Винты снабжены квадратной головкой под ключ и направляющим концом, В нужном положении винты стопорятся контргайками.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, вид спереди; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З - узел I на фиг.1; на фиг.4 - узел II на фиг.2; на фиг.5 - аппарат с установленным устройством.

Устройство для перемешивания культу- ральной среды в аппаратах для выращивания микроорганизмов выполнено в виде диска 1 со ступицей 2. На диске 1 жестко закреплены половины лопастей 3, снабженные проушинами 4. Поворотные части лопастей 5 с помощью проушин 6, пальца 7, шайбы 8 и шплинта 9 крепятся к проушинам 4 неподвижных лопастей 3. Поворотные части лопастей 5 подпружинены пружиной 10 кручения, одетой на палец 7. Диск 1 с помощью ступицы 2 крепится на валу 11 мешалки 12, установленной в аппарате 13. Вал приводится во вращение с помощью электродвигателя 14. Аппарат 12 оборудован воздухораспределительным устройством 15 для аэрации.

Пружина 10 кручения имеет П-образ- ную петлю 16, поворотные части лопастей 5 снабжены резьбовыми отверстиями 17, в которые ввернуты специальные винты 18с цилиндрическими буртиками 19, квадратной головкой под ключ 20 и направляющим концом 21. В нужном положении винты стопорятся контргайками 22.

Устройство работает следующим образом.

Вращая специальные винты 18 в ту или иную сторону, устанавливают такой угол закручивания пружин 10 кручения, что под действием сил, приложенных к поворотным частям лопастей 5, соответствующих силам сопротивления перемешиваемой среды при ее оптимальном уровне аэрации, лопасти остаются в горизонтальном положении (фиг,4). В этом положении специальные винты 18 стопорятся конргайками 22. На этом регулировка усилия пружин 10 кручения заканчивается.

Через слой культуральной среды в аппарате 13 для выращивания микроорганизмов осуществляют барботаж воздуховода с помощью воздухораспределительного устройства 15. Вращающаяся мешалка 12 увеличивает степень дисперсности газа в жидкости. При уменьшении интенсивности аэрации в связи со снижением газосодержания сопротивление газожидкостного слоя при постоянной частоте вращения возрастает и

поворотные части лопастей 5, отклоняясь, занимают новое положение (фиг,4), при котором сила лобового сопротивления уравновешивается силой пружины 10 кручения,

При повороте частей лопастей 5 наружный диаметр мешалки уменьшается и нагрузка на двигатель 14 остается неизменной.

При увеличении сопротивления газожидкостного слоя все поворотные части ло0 пастей 5 поворачиваются на один и тот же угол и балансировка мешалки не нарушается,

Увеличение интенсивности аэрации при пос гоянной частоте вращения за счет увели5 чения газосодержания вызывает уменьшение сопротивления газожидкостного слоя вращению мешалки. Под действием сил пружин 10 кручения поворотные части лопастей 5 занимают новое положение, при

0 котором угол отклонения уменьшается (оставаясь у всех лопастей равным между собой), а наружный диаметр мешалки увеличивается, лобовое сопротивление возрастает и увеличивается нагрузка на дви5 гатель.

Таким образом, при постоянной частоте вращения предлагаемого устройства для перемешивания культуральной среды в аппаратах для выращивания микроорганиз0 мое при переменной интенсивности аэрации загрузка двигателя постоянная и соответствует его номинальной мощности. Это обеспечивает ввод постоянной и максимальной возможной удельной активной

5 мощности в среду, что улучшает условия массообмена (повышение интенсивности дыхания микроорга низмов и поглощение ими необходимых для i жизни компонентов питательной среды), что в значительной

0 мере влияет на выход конечных продуктов, например дает увеличение выхода антибиотиков при выращивании соответствующих продуцентов. Соответствие потребляемой мощности установленной номинальной мощ5 ности электродвигателя повышает cos p, что дает значительную экономию электроэнергии. Наличие бесступенчатого регулирования усилий пружин кручения обеспечивает поворот всех лопастей на один и тот же угол под

0 действием сил сопротивления среды при перемешивании сред с разной плотностью, а также балансировку мешалки на всех режимах работы.

Формула изобретения

5 Устройство для перемешивания культуральной жидкости в аппарате для выращивания микроорганизмов по авт.св. № 1141112, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем более точной балансировки вала с лопастями. шарнирно установленные части лопастей имеют резьбовые отверстия с регулировочными винтами, снабженными

кольцевыми буртиками, а пружины лопастей снабжены П-образными петлями для взаимодействия с буртиками винтов

Использование: в аппаратах для выращивания микроорганизмов в микробиологической и медицинской промышленности Сущность изобретения: устройство содержит вал и держатель с радиально укрепленными на нем поворотными подпружиненными лопастями. Каждая лопасть состоит из двух частей, одна из которых жестко прикреплена к держателю, а другая связана с ней при помощи шарнира. Шарнирно установленные части лопастей имеют резьбовые отверстия с регулировочными винтами, снабженными кольцевыми буртиками. Пружины лопастей снабжены П-образными петлями для взаимодействия с буртиками винтов. 5 ил

Фиг. 2

567

,гЗ

4/03/

го