АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ Советский патент 1981 года по МПК C12M1/02 

1

Изобретение относится к микробиологической промышленносгй и можег быть использовано для производства биомассы дрожжей и других микроорганизмов.

Известен аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий цилиндрическую емкость, циркуляционный цилиндр, снабженный расположенным у днища кольцевым воздушным коллектором, и турбинный аэратор, расположенный в кольцевой камере, образованной воздушным коллектором и днищем емкости Cl.

Известная конструкция аппарата недостаточно эффективна при отводе тепла, выделяемого в процессе жизнедеятельности микроорганизмов и не обеспечивает термостабилизацин процесса выращивания микроорганизмов, так как в аппарате осуществляется конвективный теплообмен путем прокачки охлаждающей воды без фазовых переходов. Наиболее близок предлагаемому аппарат для вьфащивания микро эрганизмов, содержащий емкость, аэратор и тсплообменное устройство типа тепловая

труба с коллектс ом-конденсатс ом, расположенным выше предлагаемого уровня культуральной жидкости и размещенным в охлаждаемом кожухе 2j.

Недостатком известного аппарата является невысокая производительность нз-за недостаточно интенсивного гфоцесса теп- лосьема.

Цель изобретения - повышение производительности путем ускорения процесса теплосьема.

Поставленная цель достигается тем, что в аппарате для выращивания микроорганизмов, содержащем емкость, аэратор и теплообменное устройство типа тепловая труба с коллектором-конденсатором, расположенным выше предлагаемого уров ня культуральнсй жидкости и размещенным в охлаждаемом кожухе, участок тепловсЛ трубы, расположенный в культуральнсй жидкости, выполнен в виде двух цилинд- рическвх обечаек, размещенных одна в другой с образованием кольцевого з.чзсра для хладагента, при этом верхняя часть обечаек сообщена с коллекгором-конденсагорон noqjeflcTBOM трубок. На фиг. 1 изображен аппарат для выращивания микроорганизмов, вертикальный paspeaj. на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг,1. Аппарат для выращивания микрооргани. змов содержит вертикальную емкость 1, аэратор в виде закрепленного на прнводНОМ валу турбинного колеса 2 со всасывающим патрубком 3, сообщенный через воздушньй коллектор 4 с воздухоподводящим трубопроводом 5. Турбинное колесо 2 расположено в кольцевой, камере 6, образованной воздушным коллектором 4 с днищем емкости 1. Кольцевая камера б имеет протоки 7 для циркуляции кульгуральной жиД1 :ости. Аппарат содержит коаксйально установленное в емкости 1 теплообменное устройство типа тепловая труба с коллектором-конденсатором 8, расположенным выше предполагаемого уровня культуральной жидкости и размещенным в охлаждаемом кожухе 9. Участок тепловой трубы, расположенный в культуральной ЖИД1СОСТИ, выполнен в виде двух цилиндрических обечаек 10 и 11, размещенных одна в другой с образованием кольцевого зазора 12 для хладагента и заглушенных по торцам кольцевыми пластинами 13 и 14. В верхней пластине 13 выполнены отверстия 15 для трубок 16, сообщающих участок тепловой трубь,, расположенный в культуральной жидкости, с коллекторомконденсатором 8. Аппарат имеет трубопрс вод 16 для подвода питательной среды. Предлагаемый аппарат работает следующим образом. Жидкость засасывается вращающимся турбинным колесом 2, и затем с большой скфостью выбрасывается в кольцевые протоки 7 кольцевой камеры 6„ При этом за счет падения давления в кольцевых протоках 7 происходит подсос воздуха в кольцевую камеру 6 и, дробление его в жидкой фазе до мельчайших пузырь1к:ов. Вы ходя из камеры 6 газожидкостная смесь. поднимается вверх в пространство, образо ванное емкостью 1 и цилиндрической обечайкой 11 тепловой трубы, при этом при переливе через верхний край тепловой трубы воздух частично отделяется от жидкой фазы и выходит через люк выхода отходящих газов, а жидкость гфоходит, спускается по цилиндрической обечайке Ю и вновь засасьшается турбинным колесом 2, что позволяет осуществить непрерьшное аэрирование среды. В процессе микробиологического синтеза вьщеляется и:збыточное тепло,. в результате чего хладагент в кольцевом зазоре 12 тепловой трубы (на-у пример, (}реон) вскипает, а образующиеся при кипении пары отводятся по трубкам 16 в коллектор-конденсатор 8, размещенный вне емкости 1, где конденсируются, а образующийся конденсат поступает обратно в кольцевой зазор под действием сил тяжести. Реализация процессов кИ- пения - конденсация в замкнутом контуре тепловой трубы и циркуляция культуральной жидкости между ее стенками повышают термостабилизацию внутри аппарата ,и ускоряют процесс теплосьема. Формула изобретения Аппарат для вьфашивания микроорганизмов, содержащий емкость, аэратор и теплообменное устройство типа тепловая труба с коллектором-конденсатором, расположенным выше предполагаемого уровня культуральной жидког.гр. к размещенным в охлаждаемом кожулс, огличающийс я тем, что, с целью повышения прокзво.- дительности путем усксрения процесса те- .плосъема, участок тепловой грубы, расположенный в культуральной жидкости, выполнен в виде двух цилиндрических обечаек, размещеннь1х одна в другой с образованием кольцевого зазора для хладагента, при этом верхняя часть обечаек сообщена с коллектором-конденсатором посредством трубок . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 234314, кл. С 12 В 1/1О, 1965. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2625586/28-13, кл. С 12 В 1/10, 07-.06.78.

Ригл

А-/

Q

У /-x -JS

иг.2

/

//

Фиг.Ь