Устройство для распределения газов в жидкости к аппаратам для выращивания микроорганизмов Советский патент 1981 года по МПК C12M1/06 

1

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройству для распределения газов в жидкости, преимущественно культуральной, используемому в аппаратах для выращивания микроорганизмов, и может быть применено в микробиологической и пищевой промышленности.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для распределения газов в жидкости к аппаратам для выращивания микроорганизмов, содержащее установленную на вертикальном валу турбину, включающую конусообразные тарелки с патрубками для ввода жидкости и обращенные большими основаниями друг к другу с образованием между ними кольцевой щели для выброса жидкости, размещенный в полости между тарелками распределительный диск с радиальными лопатками, прикрепленными к тарелкам, и аэратор ij.

Недостатком известного устройства является недостаточно интенсивное диспергирование воздуха в жидкости.

Цель изобретения - повышение степени диспергирования воздуха в жидкости.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве для распределения газов в жидкости к аппаратам для выращивания микроорганизмов аэратор состоит из кольцевых коллекторов, расположенных вокруг турбины один над другим с зазором, и направляющих лопаток, укрепленных между коллекторами, при этом на поверхностях кол10лекторов, обращенных друг к другу, имеются отверстия для прохода воздуха, турбина расположена так, что кольцевая щель размещена в зазоре между коллекторами, причем радиаль15ные лопатки турбины в зоне выброса жидкости снабженынаправляющими для разделения потока жидкости на отдельные струи.

Кроме того, турбина снабжена пат20рубком, размещенным концентрично на валу и имеющим отверстия для вывода воздуха из внутреннего пространства турбины, причем в верхней части патрубка смонтированы вентиляторные ло25патки, а распределительный диск турбины смонтирован на патрубке.

На фиг. 1 схематично изображено устройство для распределения газов в жидкости к аппаратам для выращива30ния микроорганизмов, общий вид в

разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство содержит турбину, включающую конусообразные тарелки 1 с патрубками для ввода жидкости и распределительный диск 2 с радиальными лопатками 3, и аэратор, Турбина установлена на вертикальном валу 4, при этом конусообразные тарелки 1 обращены друг к другу большими основаниями с образованием между ними кольцевой щели 5 для выброса жидкости, а диск 2 размещен в полости между тарелками 1. Радиальные лопатки 3 диска 2 прикреплены к тарелкам.

Аэратор состоит из кольцевых коллекторов 6 и 7, которые расположены вокруг турбины один над другим с зазором 8, и направляющих лопаток 9, которые укреплены между коллекторами и имеют в сечении форму треугольника, одна из вершин которого направлена под углом к вертикальной оси.

На поверхностях коллекторов 6 и 7, обращенных друг к другу, имеются отверстия 10 для прохода воздуха.

Турбина расположена так, что кольцевая щель 5 между конусообразньлми тарелками 1 размещена в зазоре 8 между коллекторами 6 и 7 и снабжена патубком 11, имеющим отверстия 12 для вывода воздуха из внутреннего пространства турбины, при этом патрубок 11 размещен концентрично валу 4, а отверстия 10 расположены по окружности кольцевых коллекторов на равном расстоянии друг от друга.

В верхней части патрубка смонтированы вентиляторные лопатки 13 для отсоса воздуха из поступающей в турбину жидкости.

Распределительный диск 2 турбины смонтирован на патрубке 11, а ее радиальные лопатки 3 в зоне выброса жидкости имеют направляющие 14 для разделения потока жидкости на отдельные струи.

Устройство работает следующим образом.

Жидкость засасывается турбиной и затем с большой скоростью направляется в зазор 8 образованный кольцевыми коллекторами 6 и 7. Воздух подается в кольцевые коллекторы 6 и 7 и выходит в жидкость через отверстия 10. В зазоре 8 между коллекторами жидкость смешивается с газом, при этом осуществляется взаимодействие движущейся с высокой скоростью и с большой частотой пульсаций жидкости и газа и образование мелкодисперсных пузырьков газа и развитой удельной поверхности контакта газжидкость. Вентиляторные лопатки 13 отсасывс1ют через отверстия 12 патрубка 11 воздух из поступающей в турбину жидкости, при этом плотность жидкости увеличивается и повышается степень дисперсности газовых пузырьков .

Предлагаемое устройство для распределения газов в жидкости к аппаратам для выращивания микроорганизмов обеспечивает по сравнению с известным техническим решением той же задачи повышение степени диспергирования воздуха в жидкости и за счет I этого интейсификацию массообмена.

Кроме того, предлагаемое устройство позволяет снизить удельные затраты энергии на массообмен между жидкой средой и газом и, тем самым, ее затраты на выращивание биомассы.

Формула изобретения

1.Устройство для распределения газов в жидкости к аппаратам для выращивания микроорганизмов, содержащее установленную на вертикальном валу турбину, включающую конусообразные тарелки с патрубками для ввода жидкости и обращенные большими основаниями друг к другу с образованием между ними кольцевой щели для выброса жидкости, размещенный в полости между тарелками распределительны диск с радиальными лопатками, при- крепленными к тарелкам, и аэратор, отличающееся тем, что, с целью повышения степени диспергирования воздуха в жидкости, аэратор состоит 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, турбина расположена так, что кольцевая щель размещена в зазоре между коллекторами, причем радиальны лопатки турбины в зоне выброса жидкости снабжены направляющими для разделения потока жидкости на отдельные струи.

2.Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что турбина снабжена, патрубком, размещенным концентрично валу и имеющим отверсти для вывода воздуха из внутреннего пространства турбины, причем в верхней части патрубка смонтированы вентиляторные лопатки, а распределительный диск турбины смонтирован

на патрубке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №414298. кл. С 12 В 1/10, 1971.