Устройство для перемещения и аэрациижидКОСТи Советский патент 1981 года по МПК C12M1/04 

сов 5 и 6 меньшего размера, обращенных основаниями друг к другу и скрепленных между собою пластинами 7. В вершине одного из внутренних конусов 6 расположен патрубок 8 для входа газа, а в вершине другого - ступица 9 для крепления устройства на валу 10. В вершинах внешних конических тарелок 1 и 2 выполнены патрубки 11 и 12 для входа жидкости. По периметру устройства на выступаюшей части лопаток 3 жестко закреплен кольцевой диск 13, снабженный наружными лопатками 14 специального профиля.

Профиль лопаток 14 выбирается в зависимости от реологических свойств среды и желаемого эффекта перемешивания. Они могут быть выполнены из плоских прямоугольных пластин, укрепленных перпендикулярно плоскости кольца 13, или из пластин, согнутых под острым углом и укрепленных вершиной угла в сторону врашения. Возможно выполнение лопаток 14 заодно.с кольцевым диском 13 путем проштамповки -образных отверстий и отгибания отштампованных участков поочередно вверх и вниз под некоторым углом. Возможно выполнение устройства для перемешивания и аэрации жидкости с двумя плоскими кольцами 15, снабженными лопатками 16. При этом каждое из колец 15 крепится по периметру внешних конических тарелок 1 и 2. Для более эффективного диспергирования пузырьков лопатки могут быть выполнены упругими, способными колебаться под напором жидкости.

Устройство для смешивания жидкости с газом работает следующим образом.

С пуском устройства культуральная жидкость поступает внутрь через патрубки 11 и 12, а газ подсасывается через патрубок 8. Обтекая газовую турбину 4, жидкость у периметра конусов 5 и 6 создает разрежение и смешивается с подсасываемым газом. Газожидкостная смесь выбрасывается из устройства через кольцевое сопло между коническими тарелками 1 и 2 и попадает на лопатки 14, 16, под воздействием которых узкий поток газожидкостной смеси дробится и расширяется. При этом экспериментально установлено, что потоки, сходящие с лопаток 14, 16 в радиальном направлении, по мере движения меняют горизонтальное направление, направляясь вверх и вниз, затем на некотором удалении от плоскости вращения устройства -потоки устремляются обратно к оси вращения, образуя таким образом замкнутые контуры циркуляции, охватывающие весь объем жидкости, окружающей устройство.

Таким образом, благодаря размещению по периферии устройства дополнительных

наружных лопаток 14, 16 обеспечивается эффективное дробление пузырьков газа, диспергирование их в окружающем устройство объеме культуральной жидкости, что, в свою очередь, приводит к более равномерному насыщению кислородом всего объема жидкости и создает во всех точках объема оптимальные условия для обмена фаз, что обеспечивает более высокую эффективность изобретения по массопередаче

в сравнении с прототипом.

Формула изобретения

1. Устройство для перемешивания и аэрации жидкости в ферментерах, содержащее конические тарелки, установленные с образованием между ними кольцевого сопла, и расположенную с зазором между

ними газовую турбину, отличающеес я тем, что, с целью интенсификации массообмена между газом и культуральной жидкостью, вокруг сопла в зоне выхода газожидкостной смеси размещен по крайней

мере один кольцевой диск, снабженный лопатками и служащий для расширения потока и дополнительного диспергирования пузырьков газа. 2. Устройство по п. 1, отличающеес я тем, что лопатки представляют собой пластины, размещенные с образованием между ними и плоскостью диска острого угла, верщина которого направлена в сторону вращения диска.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что лопатки выполнены из упругого материала.

Источники информации, Принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 601308, кл. С 12В 1/14, 1975.

/Kuff/(OC7776

У

В ид A

Фиг.З

Budff

X

Фг/г.4

. /

/.

/ /ff