Устройство для распределения газа в жидкости к аппаратам для выращивания микроорганизмов Советский патент 1980 года по МПК C12B1/10 

1

Изобретение относится к микробиологической промышленности и предназначено для аэрации и перемешивания культуральных сред при выращивании микроорганизмов в лабораторных и промышленных ферментерах.

Ближайшим техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство для распределения газов в жидкости к аппаратам для выраЬаивания микроорганизмов, содержащее установленную на вертикальном валу турбину, включающую конусообразные тарелки с патрубками для ввода жидкости и обращ.енные большими основаниями друг к другу с образованием между ними кольцевой щели для выброса жидкости f размещенный в полос ти между тарелками распределительный диск с радиальными лопатками, Арикрепленными к тарелкам, и аэратор, состоящий из кольцевых коллекторов, расположенных вокруг турбины друг над другом с зазором, и Направляющих лопаток, укрепленных между коллекторами, при этом на поверхностях коллекторов, обращенных друг к другу, имеются отверстия для прохода воздуха. Кольцевая щель турбины расположена в зазоре между коллекторами, радиальные лопатки турбины в зоне выброса жидкости снабжены направляю1т1ими для разделения потока жидкости на отдельные струи 1.

Недостатком известного устройства является то, что оно предназначено для работы с жидкостями, имеющими близкие физико-химические свойства.

При изменении этих свойств устрой0ство должно быть подвергнуто конструктивному изменению, связанному с изготовлением новых коллекторов и изменением диаметра отверстий для выхода воздуха и направляющих лопа5ток.

Цель изобретения - обеспечение возможности распределения газа в жидкостях с различными физико-химическими свойствами.

0

Это достигается тем, что в предложенном устройствеколлекторы установлены с возможностью поворота в горизонтальной плоскости и перемещения по вертикали в цилиндрических 5 обечайках, имеющих фланцы и связанных между собой при помощи стяжных элементов, при этом направляющие лопатки укреплены между фланцами, а стенки коллекторов, имеющие отверстия 0 для выхода газа, выполнены съемными.

На фиг, 1 схематично изображено предложенное устройство, продольный разрез; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг, 1; на фиг, 3 - варианты выполнения перфорированных стенок коллекторов.

Устройство для распределения газа в жидкости включает турбину 1 и аэратор, состоящий из коллекторов 2 и 3, расположенных вокруг турбины по кольцу друг над другом с зазором и .имеющих на стенках 4 отверстия для прохода воздуха и направляющих лопаток 5,

Турбина 1 образована конусообразными тарелками 6, между которыми имеется диск 7, укрепленный на ступице 8, Ступица турбины имеет шпоночный паз 9 для установки на приводной вал (на чертежах не показан).

Коллекторы 2 и 3 установлены в обечайках 10 с фланцами 11 и фиксируются винтами 12 после поворота по горизонтали или перемещения по вертикали., Обеч&йки с фланцами и лопатками связаны между собой стяжными элементами 13. Стенки 4 коллекторов выполнены съемными (некоторые варианты стенок см, фиг, 3),

Устройство работает следующим образом.

Поток культуральной жидкости турбиной 1 направляется в кольцевой зазор аэратора; проходя между коллекторами 2 и 3, жидкость активно насыщается газом, поступающим из отверстий съемных перфорированных стенок 4. Возможность перемещения и установки коллекторов 2 и 3 относительно друг друга в различных положениях по горизонтали и вертикали позволяет установить положение их, при котором для конкретной жидкости аэрация -будет наилучшей.

При смещении выходных отверстий коллектора 2 путем поворота по горизонтали относительно коллектора 3 значительно уменьшается коалесценция газовых пузырьков и обеспечивается равномерное распределение их в жидкос1 ном потоке.

Для жидкостей с малой вязкостью межколлекторное расстояние может быть увеличено,что также способствует улучшению массообмена газа с жидкостью. Величина отверстий для выхода газа может быть подобрана путем замены стенок 4 и коллекторов 2 и 3,

Далее газо-жидкостный поток дополнительно турбулизируется, разбиваясь на отдельные струи направляющими лопаткгсми 5, расположенными между фланцами 11, и поступает в циркуляционный контур аппарата,

В предложенном устройстве возможность регулирования расстояния между коллекторами и поворота их отно-. сительно друг друга обеспечивает оптимальные условия массообмена газа с жидкостью, которые могут быть подобраны для любых жидкостей в процессе эксплуатации.

Предлагаемое устройство позволит значительно сократить затраты, связанные с конструкторской разработкой, изготовлением и эксплуатацией его

в промышленности.

Формула изобретения

Устройство для распределения газа

в жидкости к аппаратам для выращивания микроорганизмов, содержащее установленную на валу турбину и аэратор, состоящий из коллекторов, расположенных вокруг турбины один над другим с зазором и имеющих на стенках, обращенных друг к другу, отверстия для прохода газа и направляюших лопаток. Отличающееся тем,

что, с целью возможности распределения газа в жидкостях с различными физико-химическими свойствами, коллекторы установлены с возможностью поворота в горизонтальной плоскости и перемещения по вертикали в цилиндрических обечайках, имеющих фланцы и связанных между собой при помощи

стяжных элементов, при этом направляющие лопатки укреплены между фланцами, а стенки коллекторов, имеющие отверстия, выполнены съемными.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР по заявке № 2466843/13,

кл, С 12 В 1/00, 22,03,1977 (прототип) ,