專利名稱：機械消泡器及具有該機械消泡器的發(fā)酵罐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于去除工業(yè)生產(chǎn)中的泡沫的機械消泡器，特別是用于生物 發(fā)酵領(lǐng)域中的機械消泡器，還涉及具有該消泡器的發(fā)酵罐。
背景技術(shù)：
微生物發(fā)酵是一種復(fù)雜的生化過程，在發(fā)酵過程中往往會產(chǎn)生大量的泡沫，大量 泡沫的產(chǎn)生會對嚴(yán)重影響生產(chǎn)的正常進行，如堵塞出口管線、造成染菌、甚至整批料液的報 廢等，這就需要在工藝操作中通過各種方法來消除泡沫，常用的方式有兩種一種是化學(xué)消 泡，另一種是機械消泡。消泡劑具有消泡效果好，使用方便的優(yōu)點，但是消泡劑在加入的過程中會增加染 菌的機率，還會使發(fā)酵液PH值降低，使發(fā)酵液溶解氧能力下降，另外，使用消泡劑的成本也 較高。而常用的機械消泡裝置可以分為罐內(nèi)消泡裝置和罐外消泡裝置。最簡單的罐內(nèi)消泡 裝置是在攪拌軸上加一個消泡槳，消泡漿的表面光滑，通過轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的剪切力打碎泡沫，也 有利用泡沫旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力破泡的形式。罐外消泡裝置是將泡沫引到罐外，依靠噴嘴產(chǎn) 生的加速作用或者離心力來消除泡沫。然而這些機械消泡裝置有的結(jié)構(gòu)簡單，消泡效果有限，對于大泡沫(直徑大于 5mm)較容易，而對于小泡沫(直徑小于等于Imm)則較難去除；還有的機械消泡裝置結(jié)構(gòu)復(fù) 雜、需要外加動力、會增加染菌的機率?？傊畽C械消泡器普遍存在的問題是，在泡沫大量生 成時，不能夠像消泡劑一樣及時迅速地消除泡沫，很多需要和消泡劑配合使用。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供一種高效率去除泡沫的罐內(nèi)機械消泡器。為達(dá)到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種機械消泡器，它包括同軸設(shè) 置的第一葉輪和第二葉輪，所述的第一葉輪和第二葉輪上均具有沿徑向延伸的葉片，所述 的第一葉輪和第二葉輪上的葉片相對設(shè)置，且所述的第一葉輪上的葉片和所述的第二葉輪 上的葉片之間的垂直距離為0. 5 10mm。本實用新型進一步的技術(shù)方案是所述的第一葉輪上的葉片和所述的第二葉輪上 的葉片之間的垂直距離為0. 5 5mm。進一步地，所述的葉片的表面上設(shè)置有多個用于刺破泡沫的凸起。該凸起能夠在 葉輪高速轉(zhuǎn)動時刺破大泡沫，防止泡沫堆積。更進一步地，所述的葉片具有垂直于所述的第一葉輪和第二葉輪的轉(zhuǎn)動軸心線的 上表面和下表面以及連接所述的上表面和下表面的側(cè)壁面，所述的側(cè)壁面平行于所述的第 一葉輪和第二葉輪的轉(zhuǎn)動軸心線，多個所述的凸起位于所述的側(cè)壁面上?；蛘撸龅牡谝蝗~輪上遠(yuǎn)離所述的第二葉輪的一側(cè)表面上設(shè)置有多個所述的凸 起，所述的第二葉輪上遠(yuǎn)離所述的第一葉輪的一側(cè)表面上設(shè)置有多個所述的凸起。優(yōu)選地，所述的第一葉輪和第二葉輪上的葉片數(shù)量相等，且均為2 8個。[0012]優(yōu)選地，所述的第一葉輪的葉片和第二葉輪的葉片之間還設(shè)置有支撐結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述的支撐結(jié)構(gòu)位于所述的葉片上遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動軸心線的一端。優(yōu)選地，所述的第一葉輪上的葉片與所述的第二葉輪上的葉片平行設(shè)置。本發(fā)明的另一目的是提供一種能夠高效率去除泡沫的發(fā)酵罐。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案一種發(fā)酵罐，包括罐體、可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在所述的罐體中的攪拌軸、固定連接在所述 的攪拌軸上的攪拌葉，所述的罐體內(nèi)還設(shè)置有前述的機械消泡器，所述的機械消泡器同軸 固定設(shè)置在所述的攪拌軸的上部。本實用新型工作原理是機械消泡器跟隨發(fā)酵罐中的攪拌軸高速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)發(fā)酵液 產(chǎn)生的大量泡沫接觸到機械消泡器之后，部分大泡沫被旋轉(zhuǎn)中的葉片上的鋸齒狀凸起刺 破；剩下的小泡沫進入第一葉輪和第二葉輪之間，由于上、下兩層葉片之間的距離很小，因 此小泡沫位于發(fā)酵罐內(nèi)所受的壓力和位于兩層葉片之間所受的壓力存在差值，當(dāng)葉輪不斷 轉(zhuǎn)動時，小氣泡不斷進出兩層葉片之間，因此經(jīng)過反復(fù)、劇烈的剪切和壓力變化，小氣泡可 以被全部消除。由于上述技術(shù)方案運用，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點1、本實用新型利用壓力差的原理，能夠很好的清除小泡沫；2、本實用新型通過設(shè)置鋸齒狀凸起，能夠快速刺破大氣泡；3、機械消泡器直接安裝在發(fā)酵罐的攪拌軸上，不需要外加動力；4、本實用新型具有清除效率高、結(jié)構(gòu)簡單、容易安裝的優(yōu)點；5、本實用新型還可以提高發(fā)酵罐的裝填系數(shù)，增加單缸產(chǎn)量。

附圖1為本實用新型的發(fā)酵罐的剖面圖；附圖2為本實用新型的機械消泡器的俯視圖；附圖3為附圖2中沿A-A的剖面圖；以上附圖中1、罐體；2、攪拌軸；3、機械消泡器；4、攪拌葉；5、第一葉輪；6、第二 葉輪；7、葉片；8、凸起；9、支撐結(jié)構(gòu)；10、側(cè)壁面；11、軸套。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述，說明書中所述的“上”、“下” 位置關(guān)系與附圖3中的上、下位置關(guān)系相對應(yīng)。本實用新型涉及一種用于生物酵解的發(fā)酵罐以及機械消泡器。所述的發(fā)酵罐包括 罐體1、可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在所述的罐體1中的攪拌軸2、固定連接在所述的攪拌軸2上的攪拌 葉4，所述的罐體1內(nèi)還設(shè)置有機械消泡器3，所述的機械消泡器3同軸固定設(shè)置在所述的 攪拌軸2的上部，所述的機械消泡器3位于發(fā)酵液液面附近，機械消泡器3跟隨攪拌軸2轉(zhuǎn) 動，并將浮在液面附近的泡沫清除。所述的機械消泡器3包括同軸固定連接在攪拌軸2上的第一葉輪5和第二葉輪6， 所述的第一葉輪5和第二葉輪6上均具有沿所述的攪拌軸2的徑向延伸的葉片7，所述的第 一葉輪5和第二葉輪6的外徑盡量的大，使葉片7的外邊緣盡量貼近所述的罐體1的內(nèi)壁，這樣可以使罐體內(nèi)的大部分泡沫都能經(jīng)過機械消泡器3。所述的第一葉輪5和第二葉輪6 上的葉片7相對設(shè)置，且所述的第一葉輪5上的葉片7和所述的第二葉輪6上的葉片7之 間的垂直距離為0. 5 10mm，優(yōu)選地，第一葉輪5上的葉片7和所述的第二葉輪6上的葉片 7之間的垂直距離為0. 5 2mm。所述的葉片7的表面上還設(shè)置有多個用于刺破泡沫的凸起8。凸起8具有尖銳的 端部，同時凸起還要符合流體力學(xué)要求，在葉輪轉(zhuǎn)動時不會產(chǎn)生很大的阻力，優(yōu)選地，凸起 可以為錐形、針形、鋸齒形等等。機械消泡器3跟隨發(fā)酵罐中的攪拌軸2高速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)發(fā)酵液產(chǎn)生的大量泡沫接觸 到機械消泡器3之后，部分大泡沫被旋轉(zhuǎn)中的葉片7上的凸起刺破；剩下的小泡沫進入第一 葉輪5和第二葉輪6之間，由于兩層葉片7之間的距離很小，因此流體在兩層葉片7之間的 壓力大于發(fā)酵罐內(nèi)的壓力，小氣泡在進入兩層葉片7之間時壓力增加，離開兩層葉片7時壓 力再下降，經(jīng)過反復(fù)、劇烈的剪切和壓力變化，小氣泡最終可以被全部消除。進一步地說，所述的葉片7具有垂直于所述的攪拌軸2的軸心線的上表面和下表 面以及連接所述的上表面和下表面的側(cè)壁面10，所述的側(cè)壁面10平行于所述的攪拌軸2的 軸心線，多個所述的凸起8位于所述的側(cè)壁面10上。由于凸起8正對葉片7的旋轉(zhuǎn)方向， 有利于迅速刺破大泡沫。所述的第一葉輪5位于第二葉輪6的上方，優(yōu)選地，所述的第一葉輪5的上表面上 設(shè)置有多個所述的凸起8，所述的第二葉輪6的下表面上設(shè)置有多個所述的凸起8。所述的第一葉輪5和第二葉輪6上的葉片數(shù)量相等，且均為2 8個，所述的2 8個葉片沿圓周方向均勻分布。為達(dá)到均勻的消泡效果，所述的第一葉輪5上的葉片7與所述的第二葉輪6上的 葉片7平行設(shè)置。若葉片的材料采用剛性較好、不易變形的材料制成，基本上可以保證兩層 葉片之間平行設(shè)置，若葉片材料強度不足，還可以通過在第一葉輪5的葉片和第二葉輪6的 葉片之間設(shè)置支撐結(jié)構(gòu)進行補強。該補強結(jié)構(gòu)可以設(shè)置在上、下兩層葉片之間的任意處，優(yōu) 選地，所述的支撐結(jié)構(gòu)9位于所述的葉片7遠(yuǎn)離所述的攪拌軸2的一端，具體地說該支撐結(jié) 構(gòu)9是一個連接板。如附圖2和附圖3所示，該機械消泡器包括用于與攪拌軸2相連接的軸套11，第一 葉輪5和第二葉輪6均設(shè)置在該軸套11上?；蛘咴摰谝蝗~輪5和第二葉輪6也可以直接 相連。本實施例中的機械消泡器包含兩個葉輪，實際應(yīng)用時，該機械消泡器上可以設(shè)置 3 6個葉輪，葉輪可以按照3個一組或2個一組設(shè)置在攪拌軸2上。上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù) 的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。 凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之 內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種機械消泡器，其特征在于它包括同軸設(shè)置的第一葉輪和第二葉輪，所述的第 一葉輪和第二葉輪上均具有沿徑向延伸的葉片，所述的第一葉輪和第二葉輪上的葉片相對 設(shè)置，且所述的第一葉輪上的葉片和所述的第二葉輪上的葉片之間的垂直距離為0. 5 IOmm0
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械消泡器，其特征在于所述的第一葉輪上的葉片和所述 的第二葉輪上的葉片之間的垂直距離為0. 5 5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械消泡器，其特征在于所述的葉片的表面上設(shè)置有多個 用于刺破泡沫的凸起。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機械消泡器，其特征在于所述的葉片具有垂直于所述的第 一葉輪和第二葉輪的轉(zhuǎn)動軸心線的上表面和下表面以及連接所述的上表面和下表面的側(cè) 壁面，所述的側(cè)壁面平行于所述的第一葉輪和第二葉輪的轉(zhuǎn)動軸心線，多個所述的凸起位 于所述的側(cè)壁面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機械消泡器，其特征在于所述的第一葉輪上遠(yuǎn)離所述的第 二葉輪的一側(cè)表面上設(shè)置有多個所述的凸起，所述的第二葉輪上遠(yuǎn)離所述的第一葉輪的一 側(cè)表面上設(shè)置有多個所述的凸起。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械消泡器，其特征在于所述的第一葉輪和第二葉輪上的 葉片數(shù)量相等，且均為2 8個。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械消泡器，其特征在于所述的第一葉輪上的葉片與所述 的第二葉輪上的葉片平行設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機械消泡器，其特征在于所述的第一葉輪的葉片和第二葉 輪的葉片之間還設(shè)置有支撐結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機械消泡器，其特征在于所述的支撐結(jié)構(gòu)位于所述的葉片 上遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動軸心線的一端。
10.一種發(fā)酵罐，包括罐體、可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在所述的罐體中的攪拌軸、固定連接在所述 的攪拌軸上的攪拌葉，其特征在于所述的罐體內(nèi)還設(shè)置有如權(quán)利要求1至9中任意一項所 述的機械消泡器，所述的機械消泡器同軸固定設(shè)置在所述的攪拌軸的上部。
專利摘要本實用新型涉及一種機械消泡器，它包括同軸設(shè)置的第一葉輪和第二葉輪，所述的第一葉輪和第二葉輪上均具有沿徑向延伸的葉片，所述的第一葉輪和第二葉輪上的葉片相對設(shè)置，且所述的第一葉輪上的葉片和所述的第二葉輪上的葉片之間的垂直距離為0.5～10mm。本實用新型的工作原理是機械消泡器跟隨發(fā)酵罐中的攪拌軸高速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)發(fā)酵液產(chǎn)生的大量泡沫接觸到機械消泡器之后，部分大泡沫被旋轉(zhuǎn)中的葉片上的凸起刺破；剩下的小泡沫進入第一葉輪和第二葉輪之間，由于兩層葉片之間的距離很小，因此流體在兩層葉片之間的壓力大于發(fā)酵罐內(nèi)的壓力，小氣泡在壓力差的作用下破裂，經(jīng)過反復(fù)、劇烈的剪切和壓力變化，小氣泡可以被全部消除。
文檔編號C12M1/21GK201857392SQ2010205991
公開日2011年6月8日 申請日期2010年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月10日
發(fā)明者李旭 申請人:蘇州先闊生物科技有限公司