專利名稱：一種管式光生物反應(yīng)器的連接結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物工程領(lǐng)域，特別涉及用于微藻培養(yǎng)的一種經(jīng)濟有效的管式光生物反應(yīng)器連接方法。
背景技術(shù)：
微藻細胞代謝產(chǎn)生蛋白質(zhì)、多糖、色素及脂類等，是制備生物柴油的良好原料，在上個世紀后期就引起極大地關(guān)注，但是由于生產(chǎn)成本高等問題，關(guān)于微藻產(chǎn)油的研究一度陷入停滯狀態(tài)，由于全球能源消耗日益增加，石油價格大幅上漲，加上化石燃料造成的一系列環(huán)境問題日益嚴重，使得微藻生物柴油再次成為研究熱點。顯然，開發(fā)和設(shè)計經(jīng)濟有效地、規(guī)模化培養(yǎng)微藻的光生物反應(yīng)器及降低成本的相關(guān)方法顯得十分必要。微藻培養(yǎng)分為開放式和封閉式兩種，開放式雖然在成本方面有明顯的優(yōu)勢，但存在培養(yǎng)環(huán)境不易控制、易污染且很難實現(xiàn)高密度培養(yǎng)等缺點，因此利用該方法獲得大規(guī)模生產(chǎn)生物柴油所需要的微藻原料有一定的困難；封閉式反應(yīng)器培養(yǎng)海藻可以獲得高密度的藻細胞，且總體積相對減少，分離成本大大降低，各種生長參數(shù)及工藝可以采用自動化、集約化控制和管理，比較適合用于工業(yè)化大規(guī)模的生產(chǎn)。封閉式光生物反應(yīng)器一般可分為管道式、平板式、柱式等，其中管道式光生物反應(yīng)器管道排列通常有三種方式垂直的圓柱體管道、螺旋式圓形繞管式管道以及水平的平行管式管道。管道的材料大都由玻璃及高分子透明材料制成，高分子透明材料具有易加工、質(zhì)輕以及相對于玻璃來說能克服一定程度的扭曲力的優(yōu)點，但是其具有易老化、成本高等劣勢以及對有機溶劑處理以及內(nèi)外壁清洗方面表現(xiàn)欠佳。因此平行管式生物反應(yīng)器應(yīng)提倡采用玻璃管制作，特別是在戶外進行大規(guī)模微藻養(yǎng)殖時?，F(xiàn)階段管式生物反應(yīng)器的連接大都采用法蘭進行連接，法蘭連接要求光反應(yīng)管兩端有適合連接的特殊結(jié)構(gòu)，加工成本高，且隨著反應(yīng)管口徑的增加，玻璃材質(zhì)的法蘭管式光反應(yīng)管的加工具有技術(shù)瓶頸，限制了該連接方法的應(yīng)用范圍，本發(fā)明提供了一種非法蘭方式的連接方法，在降低加工成本的同時，一定程度上克服了法蘭連接存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種經(jīng)濟有效、適宜于微藻大規(guī)模培養(yǎng)的管式光生物反應(yīng)器的連接結(jié)構(gòu)。為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采取了以下的技術(shù)方案一種管式光生物反應(yīng)器的連接結(jié)構(gòu)，包括有平行排布的多根光反應(yīng)管，同一排相鄰的兩根光反應(yīng)管之間設(shè)有直通管，直通管兩端銜接兩根光反應(yīng)管的端部，不同排相鄰的光反應(yīng)管端部上分別連接有一個彎頭管， 兩個彎頭管相對彎折，并銜接在一起形成U形接頭。所述兩個彎頭管之間通過軟管銜接，軟管兩端分別套接在兩個彎頭管內(nèi)。相鄰彎頭管和彎頭管的連接采用特制軟管進行連接，組成U形接頭，用于實現(xiàn)光反應(yīng)管的平行排列。在所述光反應(yīng)管與直通管、光反應(yīng)管與彎頭管相互重疊部分的間隙設(shè)有密封圈。密封圈材在安裝時可在光反應(yīng)管兩端根據(jù)需要進行移動，且不限于每端套一個密封圈。所述密封圈為帶有內(nèi)唇口和外唇口的具有自封功能的密封圈，內(nèi)唇口為密封圈向內(nèi)延伸的部分，外唇口為密封圈向外延伸的部分。不局限于Y型密封圈，還包括X型密封圈及U型密封圈等。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點1、本發(fā)明采用特制的唇形密封圈對彎頭/直通和光反應(yīng)管進行密封，特制密封圈的自封作用使彎頭/直通和光反應(yīng)管的密封性更好；在起到密封作用的同時，特制唇形密封圈的使用還克服了大口徑光反應(yīng)管加工過程中存在的誤差問題，另外在一定程度上緩解了彎頭/直通和光反應(yīng)管硬連接問題。2、本發(fā)明中使用的彎頭/直通可采用按國家標準生產(chǎn)的PVC彎頭/直通，顯著降低光生物反應(yīng)器的制作成本，且容易獲得、容易匹配后續(xù)過程中相關(guān)的管道、閥門等。3、本發(fā)明中光反應(yīng)管為圓筒狀，兩端無需增設(shè)額外部分用于連接，易于生產(chǎn)加工、 成本低，能克服法蘭管式光反應(yīng)管的加工過程中由于管徑增加帶來的技術(shù)瓶頸問題，適于大口徑管式光生物反應(yīng)器。4、本發(fā)明中彎頭和彎頭的連接采用特制的軟管進行連接，實現(xiàn)光反應(yīng)管的平行排列的同時，還使安裝和使用過程更加安全，避免因種種原因出現(xiàn)局部受力不均引起的鄰近管道的破碎。5、本發(fā)明在安裝過程中可在一定范圍內(nèi)隨意調(diào)整光反應(yīng)管彎頭/直通的重疊寬度，彌補光反應(yīng)管加工過程中的長度誤差，另外，整個安裝過程不使用法蘭、螺釘、膠水等， 方便安裝、拆卸。


圖1為本發(fā)明方法中光反應(yīng)管整體連接示意圖；圖2是密封圈安裝前和安裝后的示意圖；圖3是密封圈實現(xiàn)彎頭管/直通管和光反應(yīng)管連接的示意圖；附圖標記說明1-彎頭管，2-光反應(yīng)管，3-直通管，4-軟管，5-密封圈，51-內(nèi)唇口，52-外唇口，53-非唇口部分。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明的內(nèi)容做進一步詳細說明。實施例請參閱圖1所示，一種管式光生物反應(yīng)器的連接結(jié)構(gòu)，包括有平行排布的多根光反應(yīng)管2，同一排相鄰的兩根光反應(yīng)管2之間設(shè)有直通管3，直通管3兩端銜接兩根光反應(yīng)管2的端部，不同排相鄰的光反應(yīng)管2端部上分別連接有一個彎頭管1，兩個彎頭管1相對彎折，并銜接在一起形成U形接頭，以實現(xiàn)光反應(yīng)管之間的平行連接。兩個彎頭管1之間通過軟管4銜接，軟管4兩端分別套接在兩個彎頭管1管內(nèi)。相鄰彎頭管和彎頭管的連接采用特制軟管進行連接，組成U形接頭，用于實現(xiàn)光反應(yīng)管的平行排列。請結(jié)合參閱圖2和圖3所示，在光反應(yīng)管2與直通管3、光反應(yīng)管2與彎頭管1相
4接觸的間隙部分設(shè)有密封圈5。依靠密封圈的自身張力和自封作用實現(xiàn)光反應(yīng)管2和彎頭管1/直通管3的密封，安裝完成后，特制密封圈5在光反應(yīng)管2和彎頭管1/直通管3中間， 其具體位置可根據(jù)安裝過程中的實際需要進行調(diào)整。密封圈5為帶有內(nèi)唇口 51和外唇口 52的具有自封功能的密封圈，內(nèi)唇口為密封圈向內(nèi)延伸的部分，外唇口為密封圈向外延伸的部分。光反應(yīng)管2與彎頭管1/直通管3的連接為特制密封圈5置于彎頭管1/直通管3 與光反應(yīng)管2重疊部分的間隙，密封圈5的內(nèi)唇口 51在自身張力下與光反應(yīng)管2的外壁閉合，密封圈5的外唇口 52則與彎頭管1/直通管3的內(nèi)壁閉合，密封圈5的非唇口部分53 除在一定程度上起到密封作用外，還具有支撐光反應(yīng)管2的作用，最終實現(xiàn)光反應(yīng)管2與彎頭管1/直通管3的密封。為了降低成本，所述的彎頭管/直通管可采用國標(GB/T 5836. 2-2006建筑排水用硬聚氯乙烯(PVC-U)管件)產(chǎn)品，安裝在特制密封圈5的外圍，與密封圈5的外唇口 52 閉合，達到密封作用，PVC-U材料具有穩(wěn)定的化學(xué)和物理性質(zhì)，能長期穩(wěn)定的使用。本實施例中的彎頭管/直通管可采用建筑排水用硬聚氯乙烯國標產(chǎn)品，以減少制作成本。光反應(yīng)管采用普通筒狀高硼硅玻璃管，兩端無需任何處理。密封圈材質(zhì)為天然橡膠或合成橡膠中的一種或多種制成。上列詳細說明是針對本發(fā)明可行實施例的具體說明，該實施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實施或變更，均應(yīng)包含于本案的專利范圍中。
權(quán)利要求
1.一種管式光生物反應(yīng)器的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于包括有平行排布的多根光反應(yīng)管 (2)，同一排相鄰的兩根光反應(yīng)管( 之間設(shè)有直通管(3)，直通管( 兩端銜接兩根光反應(yīng)管O)的端部，不同排相鄰的光反應(yīng)管( 端部上分別連接有一個彎頭管(1)，兩個彎頭管 (1)相對彎折，并銜接在一起形成U形接頭。
2.如權(quán)利要求1所述的管式光生物反應(yīng)器的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述兩個彎頭管(1)之間通過軟管(4)銜接，軟管(4)兩端分別套接在兩個彎頭管(1)管內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的管式光生物反應(yīng)器的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述光反應(yīng)管(2)與直通管(3)、光反應(yīng)管O)與彎頭管(1)相互重疊部分的間隙部分設(shè)有密封圈(5)。
4.如權(quán)利要求1所述的管式光生物反應(yīng)器的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述密封圈(5) 為帶有內(nèi)唇口(51)和外唇口(52)的具有自封功能的密封圈；內(nèi)唇口(51)為密封圈(5)向內(nèi)延伸的部分，外唇口 (52)為密封圈(5)向外延伸的部分。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種經(jīng)濟有效的管式光生物反應(yīng)器連接結(jié)構(gòu)，光反應(yīng)管與彎頭管/直通管的連接以及彎頭管和彎頭管的連接，光反應(yīng)管與彎頭管/直通管的連接為特制密封圈置于彎頭管/直通管與光反應(yīng)管之間的間隙，密封圈的內(nèi)唇口在自身張力下與光反應(yīng)管的外壁閉合，密封圈的外唇口則與彎頭管/直通管的內(nèi)壁閉合，最終實現(xiàn)光反應(yīng)管與彎頭管/直通管的密封；彎頭和彎頭的連接采用特制軟管進行連接，組成U型接頭，用于實現(xiàn)光反應(yīng)管的平行排列。該連接結(jié)構(gòu)克服了現(xiàn)有方法存在的不足，在顯著降低加工成本的同時，利用特制密封圈的自封作用實現(xiàn)管道的密封，且安裝、拆解方便，使低成本加工管道式光生物反應(yīng)器成為可能。
文檔編號C12M1/00GK102268361SQ201110166610
公開日2011年12月7日 申請日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月20日
發(fā)明者呂鵬梅, 尚?；? 朱順妮, 王忠銘, 秦磊, 袁振宏 申請人:中國科學(xué)院廣州能源研究所