專利名稱：一種射流與機械攪拌通風(fēng)節(jié)能發(fā)酵罐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種立式有氧發(fā)酵罐，具體地說是一種射流攪拌混合與機 械攪拌混合相結(jié)合的立式通風(fēng)發(fā)酵罐。
背景技術(shù)：
發(fā)酵罐在微生物發(fā)酵工藝產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域中占十分重要的地位，發(fā)酵罐在應(yīng)用 于有氧發(fā)酵中，溶氧攪拌功率是主要的能耗指標(biāo)，以往的商家降低能耗的方法 有二 一是通過增大通氣量，降低攪拌轉(zhuǎn)速，從而降低能耗，這樣雖然取得一 定的節(jié)能效果，但是不利微生物發(fā)酵并使無菌空氣耗量增大，處理成本上升； 另一途徑是根據(jù)亨利定律提高罐壓，這樣則明顯提高溶氧且能降低能耗，但是 罐壓過高會影響微生物發(fā)酵和使空氣的壓力上升，空氣增壓機能耗增加。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型涉及一種射流與機械攪拌通風(fēng)節(jié)能發(fā)酵罐，它能利用射流混合 器強化通風(fēng)攪拌罐的第一次氣體分散，增大溶氧系數(shù)K,a值，同時可使機械攪拌 器的個數(shù)降低發(fā)酵罐能耗，其次，它能通過機械攪拌器直徑的合理布置，低層 直徑大，上層直徑小，來降低發(fā)酵罐能耗。
本實用新型的技術(shù)解決方案是在罐體的基礎(chǔ)上，本實用新型特別是在罐體 內(nèi)有多層節(jié)能的機械攪拌器，所述機械攪拌器的首層攪拌器為渦輪式攪拌器， 設(shè)置在罐體中部，首層攪拌器的下方設(shè)置有至少一條循環(huán)管，每個循環(huán)管下方 均設(shè)置有混合管的頭部，所述混合管的尾段為文丘里式管道，管口為漸放型入 口直徑為60—70mm錐角為8° ，管口處設(shè)置有縮放型的空氣噴嘴直徑為20— 30mm，空氣噴嘴與罐體外圍的空氣總管相連通。
以上本實用新型所述的多層節(jié)能的機械攪拌器有兩層，第二層攪拌器的直 徑小于首層攪拌器，首層攪拌器的下方軸向有兩條循環(huán)管與罐體相固定；節(jié)能 分層機械攪拌器還可以是三級或三級以上的，各層攪拌器的直徑是首層攪拌器直徑的約0.7—0.8倍，而首層攪拌器的直徑則是發(fā)酵罐罐體直徑的1/3倍。
本實用新型所述的機械攪拌器的正下方環(huán)形有四條循環(huán)管通過固定環(huán)與罐 體固定，以環(huán)狀均勻分布。
以上本實用新型的每根混合管以水平傾角4°一8°固定。
本實用新型的工作原理是工作時，具有一定壓力的無菌空氣(一般大于 0.2MPa)從噴嘴高速噴射出，空氣在進入混合管同時也將混合管入口處的發(fā)酵 液巻吸入混合管，高速的空氣噴射流和被巻吸入發(fā)酵液在混合管內(nèi)強烈混合， 空氣得到有效分散?？諝夂桶l(fā)酵液在混合管內(nèi)充分混合后從混合管流出，即刻 進入循環(huán)上升管并在管內(nèi)進一步混合溶氧。由于循環(huán)上升管內(nèi)的氣液混合體的 密度比管外的發(fā)酵液的密度低，形成循環(huán)推動力，推動發(fā)酵罐底部的發(fā)酵液循 環(huán)混合。從循環(huán)管出來的氣液混合體在出口處，受到最低的首層攪拌器的進一 步粉碎混合，氣泡的直徑粉碎得更小，使之形成氣液單相區(qū)。氣液單相區(qū)離開 首層攪拌器混合區(qū)域上升時受到其余各層攪拌器進一步攪拌混合，強化發(fā)酵液 中的氣液之間的湍動和混和。
本實用新型的優(yōu)點在于
1、 在發(fā)酵罐內(nèi)部增加了射流混合器，并將射流混合器與機械攪拌器結(jié)合使 用，所增加的射流混合器強化了通風(fēng)發(fā)酵罐的第一次氣體分散并使攪拌器的層 數(shù)減少從而降低能耗。
2、 不僅最大限度地利用了空氣在壓縮過程中所得到的能量，而且利用在循 環(huán)管內(nèi)的氣液密度相互的關(guān)系形成循環(huán)推動力，得到更好氣液混合，從而獲得 更高的溶氧系數(shù)。
3、 通過機械攪拌器直徑的合理布置，低層直徑大，上層直徑小，來降低發(fā) 酵罐能耗。


圖1是本實用新型的構(gòu)造示意4圖2是本實用新型的A_A剖面構(gòu)造示意圖。
具體實施方式實施例1
根據(jù)圖1或圖2所示，本實用新型罐體1內(nèi)有節(jié)能兩層的機械攪拌器2，所 述機械攪拌器2的首層攪拌器2.1為渦輪式攪拌器，設(shè)置在罐體1中部，首層攪 拌器2.1的下方設(shè)置有四條循環(huán)管3，每個循環(huán)管3下方均設(shè)置有混合管4的頭 部，所述混合管4的尾段為文丘里式管道5，管口為漸放型，入口直徑為60 — 70mm錐角為8、管口處設(shè)置有縮放型的空氣噴嘴6直徑為20 — 30mm，空氣噴 嘴6與罐體1外圍的空氣總管相連通。
第二層攪拌器2.2的直徑是首級攪拌器2.1直徑的約0.7倍，而首層攪拌器 2.1的直徑則是發(fā)酵罐罐體1直徑的1/3倍，首層攪拌器2.1正下方軸向的循環(huán) 管3通過固定環(huán)7與罐體1固定，以環(huán)狀均勻分布，每根混合管4以水平傾角 4°固定。 實施例2
與實施例1相同，只是節(jié)能分級機械攪拌器2是三層的，各層攪拌器的直 徑是首層攪拌器2.1直徑的約0.8倍，有兩條循環(huán)管3通過固定環(huán)7與罐體1固 定，以環(huán)狀均勻分布，每根混合管4以水平傾角4°一8°固定。
權(quán)利要求1、一種射流與機械攪拌通風(fēng)節(jié)能發(fā)酵罐，它包括了罐體，其特征在于罐體內(nèi)有多層節(jié)能的機械攪拌器，所述機械攪拌器的首層攪拌器設(shè)置在罐體中部，首層攪拌器的下方設(shè)置有至少一條循環(huán)管，每個循環(huán)管下方均設(shè)置有相應(yīng)混合管的頭部，所述混合管的尾段為文丘里式管道，管口為漸放型，管口處設(shè)置有縮放型的空氣噴嘴，空氣噴嘴與罐體外圍的空氣總管相連通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射流與機械攪拌通風(fēng)節(jié)能發(fā)酵罐，其特征是 節(jié)能分層的機械攪拌器有兩層，第二層攪拌器的直徑小于第一層攪拌器，第一 層攪拌器的下方軸向有兩條循環(huán)管與罐體相固定。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射流與機械攪拌通風(fēng)節(jié)能發(fā)酵罐，其特征是 機械攪拌器的正下方環(huán)形有四條循環(huán)管通過固定環(huán)與罐體固定，以環(huán)狀均勻分 布。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種射流與機械攪拌通風(fēng)節(jié)能發(fā)酵罐，其特 征每根混合管以水平傾角4°固定。
專利摘要本實用新型涉及一種射流與機械攪拌通風(fēng)節(jié)能發(fā)酵罐，具體地說是一種通風(fēng)與攪拌相結(jié)合的立式發(fā)酵罐，它公開了罐體內(nèi)有多層節(jié)能的機械攪拌器，所述機械攪拌器的首層攪拌器設(shè)置在罐體中部，首層攪拌器的下方設(shè)置有至少一條循環(huán)管，每個循環(huán)管下方均設(shè)置有相應(yīng)混合管的頭部，所述混合管的尾段為文丘里式管道，管口為漸放型，管口處設(shè)置有縮放型的空氣噴嘴，空氣噴嘴與罐體外圍的空氣總管相連通。它能利用射流混合器強化通風(fēng)攪拌罐的第一次氣體分散，增大溶氧系數(shù)K_1a值，同時減小機械攪拌的二次分散負擔(dān)從而提高溶氧的同時降低能耗。
文檔編號C12M1/02GK201276561SQ2008202016
公開日2009年7月22日 申請日期2008年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月10日
發(fā)明者徐清華 申請人:廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院