Патент 721479

Устройство для распределения газа в жидкости к аппаратам для выращивания микроорганизмов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз СоветскихСоциалистических

Республик

«i>721479

It

t (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 3009.77 (21) 2528360/30-13 с присоединением заявки NP (51)М. Кл.

С 12 В 1/10

Государственный комнтет

СССР по делам нзобретеннй н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 1503.80, Бюллетень Hо 10

Дата опубликования описания 1803.80 (53) УДК 663,14.

° 033.2(088 ° 8) В,И, Иванков, Т,И, Краснолуцкая, K,П, Степанищев и A.Ê, Чесноков (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский биотехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЗА В ЖИДКОСТИ

К АППАРАТАМ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ

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

Ближайшим техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство для распределения гаэов 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, г рикрепленными 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 направляющими 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 устройство должно быть подвергнуто конструктивному изменению, связанному с изготовлением новых коллекторов и изменением диаметра отверстий для выхода воздуха и направляющих лопа15 ток, Бель изобретения — обеспечение возможности распределения газа в жидкостях с различными фиэико-химическими свойствами, 20 Это достигается тем, что в предложенном устройстве коллекторы установлены с возможностью поворота в горизонтальHoA плоскости и перемещения по вертикали в цилиндрических

25 обечайках, имеющих фланцы и связанных между собой при помощи стяжных элементов, при этом направляющие лопатки укреплены между фланцами, а стенки коллекторов, имеющие отверстия

ЗО для выхода газа, выполнены съемными, 721479

На фиг, 1 схематично изображено предложенное устройство, продольный разрез; на фиг, 2 - сечение А-A 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 б, между которыми имеется диск 7, укрепленный на ступице

8. Ступица турбины имеет шпоночный паэ 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 вертика-. ли., Обечайки с фланцами и лопатками связаны между собой стяжными элементами 13. Стенки 4 коллекторов выполнены съемными (некоторые варианты стенок см. фиг. 3) .

Устройство работает следующим образомм.

IIoToK культуральной жидкости турбиной 1 направляется в кольцевой зазор аэратора; проходя между коллекторами 2 и 3, жидкость активно насыщается газом, поступающим иэ 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 жидкостном потоке.

Для жидкостей с малой вязкостью межколлекторное расстояние может быть увеличено,что также способствует улучшению массообмена газа с жид" костью, 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 лопатками 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

20 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, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью воэможности распределения газа в жидкостях с различными физико-химическими свойствами, коллекторы установлены с возможностью поворота в горизонтальной плоскости и перемещения по вертикали в цилиндри<0 ческих 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 Р 2466843/13, кл, С 12 В 1/00, 22.03.1977 (прототип), 721479

Юы ау,Р жи

Риг 1

A — Д

Составитель Г. Локшарева

Редактор Л. Батанова Техред И.Асталош Корректор В. Бутяга

Заказ 84/2 3- Тираж 522 Подписное

IIHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4