專利名稱：微生物發(fā)酵工程空氣系統(tǒng)降壓增流裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
微生物發(fā)酵工程空氣系統(tǒng)降壓增流裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于微生物發(fā)酵設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微生物發(fā)酵工程空氣系統(tǒng)降壓增流裝置。
背景技術(shù)：
[0002]現(xiàn)有微生物發(fā)酵行業(yè)，尤其在抗菌素原料生產(chǎn)過程中，需要使用大量的無菌氣體， 以提供微生物生長。生產(chǎn)線在原始設(shè)計(jì)安裝時(shí)，由于工藝設(shè)置和設(shè)備受當(dāng)時(shí)技術(shù)的局限，所應(yīng)用的空氣輸送設(shè)備起始輸出壓力設(shè)置為2-3. lkg/cm2，通過電機(jī)帶動(dòng)空壓機(jī)產(chǎn)生壓縮空氣，經(jīng)過冷卻、加熱、無菌過濾，最后由管道輸送到發(fā)酵罐，這一系列的設(shè)備運(yùn)行過程中，需要消耗大量的電能，使得電力成本高達(dá)抗菌素總生產(chǎn)成本的40%-50%。因此，改進(jìn)空壓機(jī)結(jié)構(gòu)，提高壓縮能力及流量，有效降低電能消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，既降低了生產(chǎn)成本，增加了企業(yè)的產(chǎn)品競爭力，又達(dá)到節(jié)能減排的環(huán)保效果。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種微生物發(fā)酵工程空氣系統(tǒng)降壓增流裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中空壓機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)置不合理，存在電能消耗大，使得電力成本居高的問題。[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種微生物發(fā)酵工程空氣系統(tǒng)降壓增流裝置， 包括空壓機(jī)和變速箱，[0005]所述的空壓機(jī)中的葉輪轉(zhuǎn)子部分的結(jié)構(gòu)是，在支承軸承的兩端圓周上各套裝有一組支推軸承，每組支推軸承外圓上套裝有一組軸承，在支承軸承的中部圓周上套裝有軸套， 在軸套的圓周上套裝有四級(jí)葉輪；[0006]所述的變速箱結(jié)構(gòu)，小齒輪與大齒輪嚙合傳動(dòng)連接，小齒輪的軸兩端分別套裝有軸承B和支推軸承B，大齒輪的軸兩端分別套裝有支承軸承B和軸承C。[0007]本實(shí)用新型的有益效果是，通過合理設(shè)置相關(guān)的結(jié)構(gòu)，降低了空壓機(jī)起始空氣壓力，實(shí)現(xiàn)了空氣流量大幅度的提高，確保供氣的壓力和流量滿足了微生物發(fā)酵空氣系統(tǒng)控制的工藝技術(shù)要求，確保微生物的繁殖生長，顯著降低了電能消耗，同時(shí)降低了設(shè)備運(yùn)行維護(hù)成本。


[0008]圖1是現(xiàn)有微生物發(fā)酵工程空氣系統(tǒng)中的空壓機(jī)葉輪轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖；[0009]圖2是本實(shí)用新型改進(jìn)的空壓機(jī)葉輪轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖；[0010]圖3是與本實(shí)用新型中的葉輪轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)配置的變速箱結(jié)構(gòu)示意圖。[0011]圖中，1.葉輪，2.軸套，3.軸承，4.支推軸承，5.支承軸承，6.小齒輪，7.齒輪大， 8.軸承B，9.支推軸承B，10.支承軸承B，11.軸承C。
具體實(shí)施方式
[0012]如圖1，現(xiàn)有微生物發(fā)酵工程空氣系統(tǒng)中的空壓機(jī)葉輪轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)，在支承軸承5 的兩端圓周上各套裝有一組支推軸承4，每組支推軸承4外圓上套裝有一組軸承3，在支承軸承5的中部圓周上套裝有軸套2，在軸套2的圓周上套裝有三級(jí)葉輪1，即單數(shù)葉輪轉(zhuǎn)子； 三級(jí)葉輪1與一組氣缸連通，該一個(gè)氣缸與空氣總管道連通，通過帶動(dòng)一組氣缸實(shí)現(xiàn)氣體壓縮。[0013]如圖2，本實(shí)用新型的微生物發(fā)酵工程空氣系統(tǒng)中的空壓機(jī)葉輪轉(zhuǎn)子部分的結(jié)構(gòu)是，在支承軸承5的兩端圓周上各套裝有一組支推軸承4，每組支推軸承4外圓上套裝有一組軸承3，在支承軸承5的中部圓周上套裝有軸套2，在軸套2的圓周上套裝有四級(jí)葉輪1， 稱為雙數(shù)葉輪轉(zhuǎn)子；四級(jí)葉輪1與兩組氣缸連通，構(gòu)成兩進(jìn)兩出(兩組進(jìn)口、兩個(gè)出口)的壓縮形式，該兩個(gè)氣缸與空氣總管道連通，實(shí)現(xiàn)氣體壓縮、且壓縮的氣體流量顯著提高。[0014]如圖3，是與本實(shí)用新型葉輪轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)設(shè)置的變速箱結(jié)構(gòu)，小齒輪6與大齒輪7嚙合傳動(dòng)連接，小齒輪6的軸兩端分別套裝有軸承B8和支推軸承B9，大齒輪7的軸兩端分別套裝有支承軸承BlO和軸承C11，通過設(shè)置相應(yīng)的齒輪齒數(shù)比，提高了變速箱的傳動(dòng)比。[0015]采用上述的結(jié)構(gòu)，就可以將原有的壓縮機(jī)中間冷卻器去掉，二段進(jìn)口狀態(tài)與一段相同，兩段出口壓力均達(dá)到l-1.25kg/cm2，兩段并聯(lián)流量顯著增加。[0016]例如，可以將EI330空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速從現(xiàn)有的8巧4轉(zhuǎn)/分鐘提高到8756轉(zhuǎn)/分鐘。 這樣提高空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速，配合氣缸的做功運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)壓力降低，流量增大的目的。使用本實(shí)用新型的空壓機(jī)轉(zhuǎn)子葉輪及配套的變速箱，使得輸送空氣裝置的空壓機(jī)出口流量增加、壓力降低，流程管網(wǎng)布置更加適用于大流量，低壓力，達(dá)到節(jié)能減排的良好效果。[0017]實(shí)施例1[0018]1、現(xiàn)有使用的空壓機(jī)型號(hào)是EI330-3. 7/0.96 ；出口壓力3. 7kg/cm2 ；運(yùn)行時(shí)的出口壓力2. 1-2. 25kg/cm2 ；配套電機(jī)功率:1250Kff,電機(jī)負(fù)荷1150KW ；每臺(tái)額定流量:330m3，工作方式是兩臺(tái)空壓機(jī)并聯(lián)工作。[0019]2、發(fā)酵罐容積30噸X 13臺(tái)=390立方米，20噸X8臺(tái)=160立方米，總計(jì)550立方米。[0020]3、現(xiàn)有的相應(yīng)空氣輸送工藝路線設(shè)置[0021]風(fēng)機(jī)一級(jí)壓縮-中間冷凝-風(fēng)機(jī)二級(jí)壓縮一級(jí)冷卻-一級(jí)旋風(fēng)分離-二級(jí)冷凝-二級(jí)旋風(fēng)分離-除沫罐-空氣總儲(chǔ)罐-輸送管道-車間總管-空氣加熱器-空氣總過濾器-空氣分過濾器-發(fā)酵罐-排空。[0022]空氣壓力設(shè)置風(fēng)機(jī)出口壓力2. 5kg/cm2，車間進(jìn)口壓力1. 8kg/cm2，經(jīng)各級(jí)過濾器后，罐面壓力0.6-0. 8kg/cm2，全程壓力損失0.6-0. 8kg/cm2，空氣比1 0.7。[0023]4、使用本實(shí)用新型裝置后的工藝數(shù)據(jù)[0024]電機(jī)實(shí)際負(fù)荷1100KW ；風(fēng)機(jī)出口壓力1-1. 25kg/cm2，流量達(dá)到580立方米，完全滿足上述的550立方米的要求。一臺(tái)空壓機(jī)即可滿足生產(chǎn)需要，另一臺(tái)備用。[0025]5、節(jié)能效果對(duì)比[0026]5. 1)現(xiàn)有兩臺(tái)330空壓機(jī)機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行，每臺(tái)負(fù)荷1159KW，電費(fèi)0.45元/度， 1150KWX24小時(shí)X30. 5天X0. 45元/度=37. 881萬元/月電費(fèi)，[0027]兩臺(tái)機(jī)組合計(jì)37. 881萬元/月X 2臺(tái)=75. 762萬元/月電費(fèi)。[0028]本實(shí)用新型一臺(tái)改造后的330機(jī)組，運(yùn)行負(fù)荷1100KW，4[0029]1100KWX24 小時(shí) X30. 5 天 X0. 45 元 / 度=36. 234 萬元 / 月電費(fèi)。[0030]5. 2)本實(shí)用新型空氣流量達(dá)到580立方米，完全滿足上述的550立方米的要求。[0031]5. 3)現(xiàn)有設(shè)備采用二級(jí)冷卻水，本實(shí)用新型采用一級(jí)冷卻水，取消5度的供水水溫，一年節(jié)電100萬元。[0032]5. 4)現(xiàn)有設(shè)備的中冷故障多，運(yùn)行一年維修費(fèi)不低于10萬元，采用本實(shí)用新型裝置，由于去掉了中冷步驟，降低運(yùn)行壓力，同時(shí)降低空壓機(jī)運(yùn)行溫度，減少冷卻水消耗，減少機(jī)械磨損，延長了設(shè)備使用壽命，還可以有一臺(tái)設(shè)備備用。[0033]實(shí)施例2[0034]某味精廠的4臺(tái)各200噸的發(fā)酵罐，現(xiàn)有四個(gè)空壓機(jī)[0035]1、現(xiàn)有工藝流程及空氣配比[0036]流程進(jìn)氣初慮一一級(jí)空氣壓縮一空氣中間冷卻一二級(jí)空氣壓縮一空氣一級(jí)冷卻一空氣一級(jí)氣液分離一空氣二級(jí)冷卻一空氣二級(jí)氣液分離一空氣除沫一空氣總儲(chǔ)罐一空氣加熱一空氣總過濾一空氣分過濾一空氣進(jìn)發(fā)酵罐。[0037]空壓機(jī)出氣量40立方米X3臺(tái)+70立方米Xl臺(tái)=190立方米，空壓機(jī)出口壓力 3. 7kg/cm2,過濾器末端管道壓力1. 7kg/cm2,發(fā)酵罐內(nèi)壓力表壓0. 5-0. 6kg/cm2,空氣流程損失 0. 8kg/cm20[0038]空氣分配比190立方米空氣除發(fā)酵罐容積800立方米=0. 2375 1，[0039]2、采用本實(shí)用新型裝置的工藝設(shè)置及空氣配比[0040]新工藝設(shè)置進(jìn)氣中效過濾-空氣一級(jí)壓縮-空氣一級(jí)冷卻-空氣二級(jí)冷卻-空氣氣液分離除沫-空氣加熱-空氣總過濾-單罐空氣預(yù)過濾-單罐空氣精過濾-發(fā)酵罐。[0041]空壓機(jī)總供氣量=(40+28)立方米X3臺(tái)+(70+50)立方米Xlg = 3 立方米。 空壓機(jī)出口壓力2kg/cm2，過濾器末端壓力1. 7-1. 8kg/cm2,發(fā)酵罐內(nèi)壓力0. 5-0. 6kg/cm2, 空氣流程損失0. 2-0. 3kg/cm2。[0042]空氣分配比總供氣量3 立方米/發(fā)酵罐容量800立方米=0.4508 1[0043]3、節(jié)省電費(fèi)對(duì)比[0044]現(xiàn)有的電機(jī)總負(fù)荷150KWX3臺(tái)+200KWX 1臺(tái)=650KW,[0045]現(xiàn)有的每月電費(fèi)650KWXM小時(shí)X 30. 5天X0. 4元/度=19. 032萬元，[0046]本實(shí)用新型的電機(jī)總負(fù)荷120KWX3臺(tái)+160KWX1臺(tái)=520KW,[0047]本實(shí)用新型的每月電費(fèi)520KWXM小時(shí)X 30. 5天X 0. 4元/度=15. 2256萬元， 每月節(jié)省電費(fèi)19. 032-15. 2256 = 3. 8064萬元，為原來電費(fèi)的20%。[0048]4、新舊設(shè)備其他有益效果相比[0049]4. 1)由于流程阻力降低，空氣流量損失減少，拖動(dòng)電機(jī)負(fù)荷下降15% -25%,[0050]4. 2)空壓機(jī)由二級(jí)改為一級(jí)，壓縮空氣量卻增加75%，[0051]4. 3)降低運(yùn)行壓力，同時(shí)降低空壓機(jī)運(yùn)行溫度，減少冷卻水消耗，減少機(jī)械磨損， 延長了設(shè)備使用壽命，顯著降低了設(shè)備維護(hù)成本及總資產(chǎn)成本。[0052]綜上所述，采用本實(shí)用新型裝置后，與現(xiàn)有的微生物發(fā)酵工程空氣系統(tǒng)相比，流程設(shè)置結(jié)構(gòu)明顯簡化，設(shè)備運(yùn)行成本顯著降低，能耗顯著降低。
權(quán)利要求1.一種微生物發(fā)酵工程空氣系統(tǒng)降壓增流裝置，其特征在于包括空壓機(jī)和變速箱， 所述的空壓機(jī)中的葉輪轉(zhuǎn)子部分的結(jié)構(gòu)是，在支承軸承(5)的兩端圓周上各套裝有一組支推軸承G)，每組支推軸承(4)外圓上套裝有一組軸承(3)，在支承軸承(5)的中部圓周上套裝有軸套0)，在軸套O)的圓周上套裝有四級(jí)葉輪(1)；所述的變速箱結(jié)構(gòu)，小齒輪(6)與大齒輪(7)嚙合傳動(dòng)連接，小齒輪(6)的軸兩端分別套裝有軸承B(8)和支推軸承B(9)，大齒輪(7)的軸兩端分別套裝有支承軸承B(10)和軸承 C(Il)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微生物發(fā)酵工程空氣系統(tǒng)降壓增流裝置，其特征在于所述的四級(jí)葉輪(1)與兩組氣缸連通，構(gòu)成兩進(jìn)兩出的壓縮形式。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種微生物發(fā)酵工程空氣系統(tǒng)降壓增流裝置，包括空壓機(jī)和變速箱，所述的空壓機(jī)中的葉輪轉(zhuǎn)子部分的結(jié)構(gòu)是，在支承軸承的兩端圓周上各套裝有一組支推軸承，每組支推軸承外圓上套裝有一組軸承，在支承軸承的中部圓周上套裝有軸套，在軸套的圓周上套裝有四級(jí)葉輪；所述的變速箱結(jié)構(gòu)，小齒輪與大齒輪嚙合傳動(dòng)連接，小齒輪的軸兩端分別套裝有軸承B和支推軸承B，大齒輪的軸兩端分別套裝有支承軸承B和軸承C。采用本實(shí)用新型裝置后，與現(xiàn)有的微生物發(fā)酵工程空氣系統(tǒng)相比，流程設(shè)置結(jié)構(gòu)明顯簡化，設(shè)備運(yùn)行成本顯著降低，能耗顯著降低。
文檔編號(hào)F04D29/26GK202251073SQ20112037753
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者佘月燕, 李靜, 王培生 申請(qǐng)人:西安加立方鼓風(fēng)機(jī)有限公司