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不锈钢发酵罐

发布来源:梁山勇发二手设备购销部  发布日期: 2022-12-25  访问量:106

通风发酵罐又称优质气性发酵罐,如谷氨酸、柠檬酸、液体曲、醇制剂、抗菌素、酵母等。良好的气性发酵需要将空气连续进入发酵液,供微生物消耗氧气。气泡越小,气泡与液体的接触面积越大,液体中氧的溶解速度越快。机械搅拌通风发酵罐在工厂中应用较广泛。自吸式发酵罐是一种不需要空气压缩机的发酵罐,在搅拌过程中自吸入空气,节省动力。循环通风发酵罐,又称空气带升式发酵罐,利用空气动力在循环管中提升液体,并沿一定路线循环。鼓泡发酵罐是空气从罐底分风管小孔喷出,供氧,使发酵液翻转。

机械搅拌发酵罐

(一)发酵罐的基本条件

机械搅拌发酵罐是发酵工厂中常用的类型之一。它利用机械搅拌器的作用,使空气和糯米充分混合,促进氧气溶解在糯米中,以确保微生物生长、繁殖和发酵所需的氧气的供应。为了进行颅利发酵,发酵罐必须满足以下基本要求

(1)发酵罐应具有适当的径高比。发酵罐的高度与直径之比一般为1.7~4倍左右,

罐体越长,氧气利用率越高。

(2)发酵罐能承受一定的压力。由于发酵罐在消毒和正常工作时有一定的压力(气压和液压)和温度,鲈鱼的所有部件都应该有一定的强度和压力。

(3)发酵罐的搅拌通风装置能充分混合气液,保证发酵液必须溶解氧气。

(4)发酵罐应具有足够的冷却面积。微生物在生长代谢过程中释放大量热量够的冷却面积来控制发酵过程不同阶段所需的温度。

(5)发酵罐应尽量减少死角,避免藏垢积污,彻底消毒,避免污染

(6) 混合器的轴封应严密,以尽量减少泄漏。

DAIJIAOBU功汽

发酵罐的尺寸比例

罐体各部分尺寸有一定比例,罐的高度与直径之比一般为1.7~4倍左右。新型压力空气压力高,顶部和底部

高位发酵罐的高度是直径的10倍以上,其优点是空气利用率大大提高,但

材料不易混合均匀,厂房高,操作不便

头发通常配有两组搅排器,两组半排

该器的间距s约为搅拌器直径的三倍。对于大的

液体发酵和深度H2.如果较高,可以安装组或三组以上的搅拌机。下一组搅拌机通常靠近风管出口,与罐底的距离C通常等于搅拌机的直径D,但也不宜于0.8D,否则会影响液体循环。发酵罐各部分较常用的比例尺寸如图6-1所示。

(三)发酵罐的结构

好气机械搅拌发酵罐是一种密封压缩设备,主要部件包括罐体、搅拌机、轴密封、打击

例尺寸

泡沫、联轴器、中间轴承、空气吹泡管

D2=1/3D=2D

空气喷射器)、挡板、冷却装置、人孔和管道

B=0.1D h:5D

等等,图6-2为小型发酵罐结构,图6-3

S=3D, C=D

DAIJIAOBU:

大型发铺结构。体采用圆柱体和椭圆形或形密封焊接而成,由碳钢或不锈钢制成。大型发酵可由衬里不锈钢板或复合不锈钢铜制成。村里用的不锈钢板厚度为2~3米。为满足工艺要求,在一定压力下操作、空消或实际消除,对于压力容器,灭菌压力一般为2、5kg/cm(绝对大气压)。发酵容积大多在5000升以上,大到20000升。罐壁的厚度取决于罐径和压力。

小型发酵罐顶与罐体采用法兰连接,为便于清洗,小型发酵罐顶设有清洗手孔。中大型发酵罐配有快开孔和清洗快开孔,操作方便。除操作方便外,还应考虑罐内部件的装御。罐顶还配有视镜和灯镜,内部有压缩空气或蒸汽吹管,用于冲洗玻璃。罐顶接管有:进料管、补料管、排气管、接种管和压力表接管。有冷却水进出管、进气管、温度计管和测控仪表接口。排气管应尽可能靠近密封头的中心轴密封位置,并在搅拌机的旋转方向上安装弧形挡板,以减少材料的运行。根据操作方便,取样管可安装在罐侧或罐顶。罐体上的管道越少越好,可合并的应合并,如进料口、补料口、接种口等。给料可以用通风管压出,也可以在罐底设置另一个给料口。如果是后者,给料口的位置不应与出风口对齐,以避免空气吹入给料管。底部的给料管容易形成死角,死角应通过蒸汽消除

2.搅拌机和挡板

搅拌机有三种:平叶、弯叶和箭叶。其功能是打破气泡,使空气与溶液均匀接触,使氧气溶解在糯米中。平叶式功耗大,弯叶式小,其次是箭叶式。为便于拆装,大型搅拌机可制成两半型,用螺栓连接成一体。搅拌叶片和转盘应由不锈铜板制成。挡板的作用是改变液流的方向,从径向流向轴向流,促进液体的剧烈运动,增加溶解氧。通常取挡板宽度(0.1~0.12)D,6~4块可满足全挡板条件。所谓全挡板条件,是指在一定转数下增加罐内附件,轴功率保持不变。满足全挡板条件必须满足以下要求

(0.1~0.12)DZ=0.5

D罐直径(mm)

Z一一挡板数

挡板宽度(mm)

垂直蛇管、柱管、排管也可以起到挡板的作用,所以一般带冷却管或排管的发酵罐内没有其他挡板。但当冷却管为线圈时,应设置挡板。挡板的长度从液位到罐底。挡板与罐壁之间的距离为(1/5~1/8)F,避兔形成死角,防止物料和菌体堆积。

消泡器

消泡器的作用是打破泡沫。较常用的形式是锯齿形、梳状和孔板。孔板的孔径约为10~20mm。消泡器的长度约为罐径的0.65倍4、联轴器和轴承

大型发醇罐搅拌轴较长,常分为两至三段,上下搅拌轴用联轴器形成牢固的刚性连接。常用的联轴器有两种:鼓形和夹状。搅拌轴可用法兰连接,轴应垂直连接,中心线对齐。为减少振动,中型发醇罐一般配备底轴承,而大型发酵罐配备中轴承,应适当调整底轴承和中轴承的水平位置。罐内轴承不得添加润滑油。应使用液体润滑的塑料轴瓦(如石棉酚醛塑料、四氟乙烯等)。轴瓦与轴之间的间隙通常为04~0.7%。为防止轴颈磨损,可在与轴承接触的轴上增加轴套

试验罐采用无级变速装置。发酵罐常用的变速装置有三角带传动、圆柱形或螺旋圆

5.变速装置

锥齿轮减速装置,其中三角皮带变速传动相对简单。

空气分布装置的作用是吹入无菌空气,使空气均匀分布。单管分布装置的形式

6.空气分布装置

环形管等。常用的分布装置为单管式,管口与罐底的距离约为40mm,空气分散效果较好。如果距离过大,空气分散效果较差,可根据溶解氧的情况进行适当调整。当空气从分布管中喷出时,搅拌机将其打碎成小气泡,并与糯米充分混合,增加气液传质效果。环管的分布装置以环径为搅拌器直径的0.8倍有效。喷嘴直径为5~8mm,喷嘴向下。喷嘴的总截面积约等于通风管的截面积。该空气分布装置的空气分布效果不如单管分布装置好。同时,由于喷嘴容易堵塞,很少使用。通常风管内的空气流速为20米/秒。为防止吹管吹入的空气直接喷入罐底,加速鲈底腐蚀,不锈钢分散器安装在分布装置的下部,可延长罐底的使用寿命。

通风量在0.02~0.5ml/秒时,气泡直径与空气喷嘴直径的1/3成正比,即喷嘴直径越小,气泡直径越小,氧传质系数越大。但实际通风量超过上述范围。此时,气泡直径与风量有关,与喷嘴直径无关。因此,单管分布装置的分布效果不低于环形管。

7.轴封

轴密封的作用是密封罐顶或罐底与轴之间的间隙,防止杂菌泄漏和污染。常用的轴密封包括填料函和端面轴密封,如图6-4、6-5所示。

填料函轴封由填料箱、填料底衬套、填料压盖、压紧螺栓等部件组成,使旋转轴达到密封效果。

填料室的宽度可根据轴的直径确定,其宽度为

S=(1.4~2)yd(毫米)

中d为转轴直径(mm)

填料室的高度为H=4S~6S(毫米)

填料函轴密封的优点是结构简单。主要缺点是:(1)死角多,难以完全灭菌,易泄漏和细菌染色;(2)轴唐损坏严重:(3)压缩后摩擦功耗大:(4)寿命短,维护频繁,耗时多。因此,端面轴密封主要用于目前。

端面轴密封也被称为机械轴密封。密封效果是利用弹性元件(弹簧、波纹管等)的压力,使垂直于轴的动态环和静态环光滑表面紧密匹配,井相对旋转,实现密封。

端面轴封的优点是。(1)清洁(2)密封可常,使用寿命长,不会

3一质合金4弹簧5-0圆形圆形

泄漏或很少泄漏:(3)无死角,可防止杂菌污染!(4)使用寿命长,质量好的可使用2~5年,无需维护;(5)摩擦功耗小,一般为填料密封的10~50%(6)轴或轴套。

E比,为通风

磨损;(7)轴的精度和光洁度不如填料密封严格,轴的动作性小。因此,它在工厂得到了广泛的应用,但结构比填料密封更复杂,装载不方便,对动态环和静态环的分布要求更高,否则容易泄漏。端轴密封安装后,可通过试运行进行改进

密封性。两端接触的密封部件之一是硬合金(青铜或不锈钢,但高硅铸铁、金属碳化钨等高硅铸铁、金属碳化钨等;另一种是软耐磨材料,如不透明石墨,一般作为静环两接触密封需要一定的压力,完全由弹簧确保压力称为不平衡,使用罐压力抵消自身压力,只有弹簧密封压力称为平衡。由于发酵罐的工作压力一般为≤2.5大气压,一般不使用。

如果搅拌轴安装在罐底,则密封要求较高,应选择双端轴密封。双端轴密封装置如图6-6所示。主要部件为冷却(杀菌)夹套和密封油框,O类型密封圈、静态环(酚类唤醒树脂石墨)、动态环(不锈钢、石化硅等)、弹簧、弹簧座椅。为防止液体进入密封油框,油框内的油压应与液压相比

端面轴封的基本构件分别讨论如下

(1)动态环和静态环由动态环和静态环组成的摩擦支付是机械密封中较重要的部件。动态环和静态环在介质中摩擦热、磨损和泄漏,摩擦支付设计应在给定条件下密封,工作负荷较轻,密封效果较好,使用寿命较长。设计选择必须考虑以下几个方面:

动静环材料具有耐磨性、摩擦系数小、导热性好、结构紧密、孔风险小等要求。动态环的硬度应大于静态环。动态环材料可采用铸铁、硬合金、高合金钢管等,不锈钢或不锈钢表面焊接硬合金、陶瓷等。静态环较常用

石墨或填充聚四氟乙烯。

②摩擦支付端面的直径应尽可能小,以减少摩擦支付的摩擦和加热。端面宽度过大会降低冷却润滑效果,端面平直度难以保证,容易泄漏。但端面宽度太窄,强度不够。因此,静环的宽度不应超过6mm,一般为36mm,

轴径d取宽30mm;d=40~65mm,取宽5mm;d=80~110

取宽度为6毫米的毫米。

③端面比压的确定和弹簧压力的计算是密封和耐磨性的重要指标。选择密封允许的较小端面比压有利于提高使用寿命。端面压力过大,会导致摩擦表面发热,磨损刷,功耗增加;压力过小,易泄漏,密封损坏。因此,端面比压力不能小于端面间隙膜压力,否则密封面会打开。一般情况下,安装在罐内的内置端面轴封的端面比压为3~6大气压,弹簧比压(弹簧力与密封面积之比)为0.5

2.5.外部弹簧比压比介质压力カ大气压2~3,当密封介质为气体时,

端面一般比压力小,但应大于1大气压。图6-7显示端面轴封接触面宽度b,

介质压力分布越靠轴,介质压力越大,向外介质压力逐渐降低,接触面较外端压力为零。AC线是由不同的介质粘度形成的向上或向下弯曲的曲线。

端面间介质产生的压力一般可以作为直线使用Po=0.5P(P介质压力,大气压)。

介质的推力R=0.5P4(A为端面接触面积,cm2)。去除零件的自重和摩擦,然后

压力垂直力,没有尝过强答

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