Устройство для аэрации и перемешивания жидкости к ферментерам Советский патент 1992 года по МПК C12M1/02 

Изобретение относится к аэрирующим и перемешивающим устройствам в ферментерах и может быть использовано в микробиологической, медицинской и пищевой промышленности.

Известно устройство для перемешивания и аэрации жидкости в ферментерах, состоящее из конических тарелок воздушной турбинки, трубчатых рассекателей потока жидкости и узла дополнительной аэрации жидкости, состоящего из двух горизонтальных кольцевых пластин с нарифлениями на наружных поверхностях

Недостатком устройства является сложность конструкции, обусловленная наличием привода для вращения тарелок и воздушной турбинки.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство дч аэрации и перемешивания жидкости в ферментерах, содержащее конические тарелки со всасывающими горловинами, образующие кольцевое сопло для жидкости, радиально расположенные внутри него по периферии лопатки и турбину для подачи воздуха, состоящую из двух дисков, скрепленных между собой перегородками.

Однако известное устройство не обеспечивает асептичнооть и герметичность условий в ферментере, что связано С конструкцией привода турбины.

Целью изобретения является обеспечение асептичности и герметичности условий в ферментере за счет автономности работы привода турбины, а также упрощение конструкции.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для аэрации и перемешивания жидкости к ферментерам, содержащем вертикальный вал, конические тарелки и диски со всасывающей горловиной, образующие кольцевое сопло для жидкости, и размещенО

со

N О

ную на валу в центральной полости между коническими тарелками турбину, вал закреплен неподвижно, тарелки и диски установлены на нем с возможностью вращения, а между дисками размещен неподвижно диск с кольцевой электрообмоткой, служащий статором асинхронного электродвигателя, при этом диски турбины снабжены также кольцевыми электрробмотками, служащими ротором асинхрЪнного электродвигателя.

На представлено устройство для аэрации и перемешивания жидкости к ферментерам, продольный разрез; на фиг,2 - диск, служащий статором асинхронного электродвигателя, вид сверху; на фмг.З - разрез А-А на фиг,2; на фиг.4 - диск, служащий ротором асинхронного электродвигателя, вид сверху.

Устройство для аэрации и перемешивания жидкости к ферментерам содержит трубопровод 1 для подачи воздуха с установленной в нем перегородкой 2 для жесткого крепления в ней вала 3. Второй конец вала 3 установлен в опоре 4, которая может быть соединена с трубопроводом 1 или с корпусом ферментера (на фиг,1 такое соединение не показано). Конические тарелки 5 и б со всасывающими горловинами 7 и 8 образуют кольцевое сопло 9 дли выхода культу рал ьной жидкости.

Конические тарелки 5 и б с помощью перегородок 10 жестко соединены с дисками 11 и 12 турбины соответственно, которые снабжены кольцевыми электрообмотками 13 и 14 соответственно и Служат ротором асинхронного электродвигателя. Между дисками 11 и 12 размещен неподвижно диск 15 с кольцевой электрообмоткой 16, жестко установленный на валу 3. Диски 11 и 12 установлены на валу 3 в шарикоподшипниковых опорах 17 и 18. Верхний диск 11 имеет каналы 19 для прохода воздуха. Диски 11 и 12 турбины образуют кольцевое сопло 20 для жидкости.

Устройство работает следующим обра- h зом.

При пропускании переменного электрического тока по электрообмоткам 13 и 14

ротора и злектрообмоткам 16 статора 15 возбуждаются переменные электрические токи, взаимодействие магнитных полей которых с переменным магнитным полем статора 15 приводит к вращению дисков 11 и 12 турбины и конических тарелок 5 и 6, так как они жестко соединены с дисками 11 и 12 перегородками 10. В результате культураль- ная жидкость проходит через всасывающие

горловины 7 и 8 в кольцевое сопло 9 для выхода культуральной жидкости, где в кольцевом пространстве 20 происходит ее аэрация воздухом, подаваемым по трубопроводу 1 и каналам 19.

Выполнение турбины в виде дискового асинхронного электродвигателя упрощает конструкцию устройства для аэрации и перемешивания жидкости к ферментерам за счет устранения в нем приводного вала для

вращения турбины внешним источником механического движения. Кроме того, устройство позволяет герметизировать как устройство для аэрации и перемешивания жидкости к ферментерам, так и сами ферментеры, что обеспечивает асептические условия культивирования микроорганизмов.

Формула изобретения

Устройство для аэрации и перемешивания жидкости к ферментерам, содержащее вертикальный вал, конические тарелки и диски со всасывающей горловиной, образующие кольцевое сопло для жидкости, и

размещенную на валу в центральной полости между тоническими тарелками турбину, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, обеспечения автономности работы и повышения тем самым

асептичности условий в ферментере и герметичности, вал закреплен неподвижно, та- релки и дмски установлены на нем с возможностью вращения, а между дисками размещен неподвижно диск с кольцевой

электрообмоткбй, служащей статором асинхронного электродвигателя, при этом диски турбины снабжены также кольцевыми электрообмотками, служащими ротором элект- родвигателя.

/

Ј гпф

V

Г- V

Использование: микробиологическая промышленность, процессы перемешивания и аэрирования при культивировании микроорганизмов. Сущность изобретения устройство содержит вертикальный вал, конические тарелки и диски со всасывающей горловиной и турбину, размещенную на валу между тарелками. Вал закреплен неподвижно, тарелки и диски установлены на нем с возможностью вращения, а между дисками размещен диск с кольцевой обмоткой, служащей статором асинхронного электродвигателя. При этом диски также снабжены электрообмотками. 4 ил.

V

SI 8

ШЖИ .

п

к

ФигЛ