氣液混合曝氣裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種氣液混合曝氣裝置，以及應(yīng)用該氣液混合曝氣裝置的發(fā)酵罐。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在常規(guī)使用的好高密度、高粘度、高耗氧的好氧液體發(fā)酵罐系統(tǒng)中，無菌的壓縮空氣通入罐內(nèi)后，通過發(fā)酵罐攪拌器的剪切力來打碎氣泡，因發(fā)酵罐的電機(jī)攪拌轉(zhuǎn)速較低(一般200rpm左右)不能充分打碎氣泡(攪拌轉(zhuǎn)速過高亦會影響罐內(nèi)菌體生長)，使得氧沒有被充分利用就排出罐外。另外好氧發(fā)酵中為了提高氧的利用率，罐體設(shè)備一般設(shè)計(jì)較高，壓縮空氣的壓力損失大，浪費(fèi)了能源也增加了發(fā)酵的成本、設(shè)備噪音也較大，給穩(wěn)定生產(chǎn)帶來不可控的外因。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，能夠快速有效的將氣泡打碎，使氣液實(shí)現(xiàn)高效混合的氣液混合曝氣裝置，以及具有該氣液混合曝氣裝置的發(fā)酵罐，以提升發(fā)酵過程中氧的利用率。
[0004]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]氣液混合曝氣裝置，包括電機(jī)、定子部、轉(zhuǎn)子部，定子部固定在電機(jī)上，轉(zhuǎn)子部與電機(jī)的輸出軸連接，所述定子部處于轉(zhuǎn)子部與電機(jī)之間，在定子部與轉(zhuǎn)子部之間形成曝氣空間。
[0006]采用了上述技術(shù)方案，電機(jī)帶動轉(zhuǎn)子部轉(zhuǎn)動，使液體進(jìn)入曝氣空間中，而外部的輸入的氧氣也進(jìn)入曝氣空間中，氧氣在液體中上浮，通過轉(zhuǎn)子部的轉(zhuǎn)動使氧氣泡破碎，從而使氧氣與液體進(jìn)行高效的混合。
[0007]進(jìn)一步地，為了提升氣體與液體的混合效率和效果，所述定子部的表面向定子部本體凹陷形成容置腔，所述轉(zhuǎn)子部處于容置腔中，容置腔內(nèi)壁與轉(zhuǎn)子部之間形成上述的曝氣空間，所述電機(jī)的輸出軸穿過定子部與轉(zhuǎn)子部連接。
[0008]進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)子部為具有內(nèi)腔的轉(zhuǎn)動殼體，在轉(zhuǎn)動殼體底面開設(shè)有連通轉(zhuǎn)動殼體內(nèi)腔與曝氣空間的連通孔，在轉(zhuǎn)動殼體的外側(cè)周面上開設(shè)有連通轉(zhuǎn)動殼體內(nèi)腔的出口。轉(zhuǎn)動殼體在電機(jī)的作用下進(jìn)行轉(zhuǎn)動，使液體進(jìn)入轉(zhuǎn)動殼體與定子部之間的曝氣空間中，與進(jìn)入曝氣空間中的氣體進(jìn)行混合，而由于液體在還會通過連通孔進(jìn)入轉(zhuǎn)動殼體內(nèi)腔中，并從出口處排出，此時(shí)會再次與上浮的氣體進(jìn)行混合，從而實(shí)現(xiàn)高效混合的目的。
[0009]具有氣液混合曝氣裝置的發(fā)酵罐，包括罐體和一端處于罐體外部、另一端伸入罐體內(nèi)的進(jìn)氣管，上述定子部與轉(zhuǎn)子部處于罐體內(nèi)的底部，電機(jī)處于罐體底部外側(cè)，進(jìn)氣管處于罐體內(nèi)的一端處于定子部與轉(zhuǎn)子部之間。
[0010]所述罐體內(nèi)設(shè)置有攪拌軸及設(shè)置于攪拌軸上隨攪拌軸運(yùn)動的攪拌葉片，在罐體的頂部設(shè)置有驅(qū)動攪拌軸轉(zhuǎn)動的攪拌電機(jī)。
[0011]采用了上述技術(shù)方案，進(jìn)入發(fā)酵罐中的氣體無需由發(fā)酵罐中轉(zhuǎn)速慢的攪拌器來打碎，而通過轉(zhuǎn)子部與定子部的配合來充分打碎氣泡，且曝氣裝置處于發(fā)酵罐底部能夠氣體能夠從下往上形成長行程的混合，以保證氣體與液體的高效充分混合，使氣體得以充分利用，無需增加發(fā)酵罐罐體的高度，節(jié)省發(fā)酵罐的制作成本，也能夠降低進(jìn)入罐體內(nèi)空氣的壓力損失。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0013]圖2為圖1底部的放大結(jié)構(gòu)不意圖；
[0014]附圖中，I為電機(jī)，2為定子部，3為轉(zhuǎn)子部，4為法蘭，5為容置腔，6為內(nèi)腔，7為連通孔，8為出口，9為罐體，10為進(jìn)氣管，11為攪拌軸，12為攪拌葉片，13為攪拌電機(jī)，14為進(jìn)口，15為機(jī)械密封。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；谒枋龅谋緦?shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在無需創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0016]參見圖1、2，氣液混合曝氣裝置，包括電機(jī)1、定子部2、轉(zhuǎn)子部3，定子部2固定在電機(jī)I上，轉(zhuǎn)子部4與電機(jī)I的輸出軸連接，這樣電機(jī)能夠帶動轉(zhuǎn)子部轉(zhuǎn)動，定子部處于轉(zhuǎn)子部與電機(jī)之間，在定子部與轉(zhuǎn)子部之間形成曝氣空間。
[0017]定子部的表面向定子部本體凹陷形成容置腔5，轉(zhuǎn)子部處于容置腔中，容置腔內(nèi)壁與轉(zhuǎn)子部之間形成上述的曝氣空間，電機(jī)的輸出軸穿過定子部與轉(zhuǎn)子部連接。轉(zhuǎn)子部為具有內(nèi)腔6的轉(zhuǎn)動殼體，在轉(zhuǎn)動殼體底面開設(shè)有連通轉(zhuǎn)動殼體內(nèi)腔與曝氣空間的連通孔7，在轉(zhuǎn)動殼體的外側(cè)周面上開設(shè)有連通轉(zhuǎn)動殼體內(nèi)腔的出口 8。
[0018]具有上述氣液混合曝氣裝置的發(fā)酵罐，包括罐體9和一端處于罐體外部、另一端伸入罐體內(nèi)的進(jìn)氣管10，上述定子部與轉(zhuǎn)子部處于罐體內(nèi)的底部，電機(jī)處于罐體底部外側(cè)，進(jìn)氣管處于罐體內(nèi)的一端處于定子部與轉(zhuǎn)子部之間。罐體內(nèi)設(shè)置有攪拌軸11及設(shè)置于攪拌軸上隨攪拌軸運(yùn)動的攪拌葉片12，在罐體的頂部設(shè)置有驅(qū)動攪拌軸轉(zhuǎn)動的攪拌電機(jī)13。氣液混合曝氣裝置集栗、壓縮空氣、氣液混合器于一體，利用轉(zhuǎn)子部自動吸入無菌氣體與罐體內(nèi)液體，使得液體與氣體在旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子部內(nèi)充分混合，氣體被分散成直徑約ΙΟΟμπι的小氣泡與液體被摔出轉(zhuǎn)子部出口 8，形成巨大的氣液接觸面，使得氣體與發(fā)酵液在罐內(nèi)充分的混合與交換，大大的提高了氣體的利用率，降低了壓縮空氣的用量，罐內(nèi)攪拌僅只起到混合發(fā)酵液的作用，一般60-80rpm即可，且不需要使用變頻調(diào)速，大大的降低能耗，有很好實(shí)用價(jià)值，廣泛的推廣應(yīng)用后會產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
[0019]本實(shí)用新型的工作原理:電機(jī)與定子部相連，定子部與罐體底的法蘭4相連，轉(zhuǎn)子部外側(cè)周面與轉(zhuǎn)子部容置腔內(nèi)壁之間的間隙是形成液體進(jìn)口 14，定子部與電機(jī)軸之間利用機(jī)械密封15形成與罐內(nèi)隔離，進(jìn)氣管在轉(zhuǎn)子部外側(cè)與定子相連，使氣體能夠進(jìn)入容置腔中。電機(jī)帶動轉(zhuǎn)子部在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)在容置腔內(nèi)形成破空，通過進(jìn)口 14吸入無菌氣體與液體，通過轉(zhuǎn)子部充分混合，并把氣體分散成直徑約ΙΟΟμπι的小氣泡形成巨大的氣液接觸面，達(dá)到了高效氣液混合的效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.氣液混合曝氣裝置，其特征在于，包括電機(jī)、定子部、轉(zhuǎn)子部，定子部固定在電機(jī)上，轉(zhuǎn)子部與電機(jī)的輸出軸連接，所述定子部處于轉(zhuǎn)子部與電機(jī)之間，在定子部與轉(zhuǎn)子部之間形成曝氣空間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液混合曝氣裝置，其特征在于，所述定子部的表面向定子部本體凹陷形成容置腔，所述轉(zhuǎn)子部處于容置腔中，容置腔內(nèi)壁與轉(zhuǎn)子部之間形成上述的曝氣空間，所述電機(jī)的輸出軸穿過定子部與轉(zhuǎn)子部連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣液混合曝氣裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子部為具有內(nèi)腔的轉(zhuǎn)動殼體，在轉(zhuǎn)動殼體底面開設(shè)有連通轉(zhuǎn)動殼體內(nèi)腔與曝氣空間的連通孔，在轉(zhuǎn)動殼體的外側(cè)周面上開設(shè)有連通轉(zhuǎn)動殼體內(nèi)腔的出口。4.具有上述權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述氣液混合曝氣裝置的發(fā)酵罐，其特征在于，包括罐體和一端處于罐體外部、另一端伸入罐體內(nèi)的進(jìn)氣管，上述定子部與轉(zhuǎn)子部處于罐體內(nèi)的底部，電機(jī)處于罐體底部外側(cè)，進(jìn)氣管處于罐體內(nèi)的一端處于定子部與轉(zhuǎn)子部之間。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)酵罐，其特征在于，所述罐體內(nèi)設(shè)置有攪拌軸及設(shè)置于攪拌軸上隨攪拌軸運(yùn)動的攪拌葉片，在罐體的頂部設(shè)置有驅(qū)動攪拌軸轉(zhuǎn)動的攪拌電機(jī)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種氣液混合曝氣裝置及其發(fā)酵罐，其中曝氣裝置包括電機(jī)、定子部、轉(zhuǎn)子部，定子部固定在電機(jī)上，轉(zhuǎn)子部與電機(jī)的輸出軸連接，所述定子部處于轉(zhuǎn)子部與電機(jī)之間，在定子部與轉(zhuǎn)子部之間形成曝氣空間。本實(shí)用新型中的電機(jī)帶動轉(zhuǎn)子部轉(zhuǎn)動，使液體進(jìn)入曝氣空間中，而外部的輸入的氧氣也進(jìn)入曝氣空間中，氧氣在液體中上浮，通過轉(zhuǎn)子部的轉(zhuǎn)動使氧氣泡破碎，從而使氧氣與液體進(jìn)行高效的混合。
【IPC分類】C12M1/08, C12M1/02
【公開號】CN205329028
【申請?zhí)枴緾N201521101164
【發(fā)明人】李德高, 邵護(hù)軍
【申請人】常州三高生物技術(shù)工程設(shè)備有限公司
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2015年12月25日