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不銹鋼發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)組成

更新時間:2024-01-16  |  點擊率:1026
  1、罐體
 
  發(fā)酵罐的罐體由筒體及橢圓形或碟形封頭焊接而成,小型發(fā)酵罐封頭和筒體采用法蘭連接。罐頂裝有視鏡及燈鏡,方便觀察罐內(nèi)發(fā)酵狀態(tài)。在發(fā)酵罐的罐頂上的接管有:進料管、補料管、排氣管、接種管和壓力表接管。在罐身上的接管有冷卻水進出管、進空氣管、取樣管、溫度計管和測控儀表接口。
 
  2、罐體的尺寸比例
 
  罐體各部分的尺寸有一定的比例,發(fā)酵罐一般由于發(fā)酵的特殊需要一般為細長型,高度與直徑之比一般為1.7~2.5左右。
 
  3、攪拌器
 
  發(fā)酵罐通常裝有兩組攪拌器,兩組攪拌器的間距S約為攪拌器直徑的三倍。對于大型發(fā)酵罐以及液體深度HL較高的,可安裝三組或三組以上的攪拌器。最下面一組攪拌器通常與風(fēng)管出口較接近為好,與罐底的距離C一般等于攪拌器直徑Di,但也不宜小于0.8Di,否則會影響液體的循環(huán)。
 
  軸向式攪拌器:槳葉式、螺旋槳式
 
  徑向式(渦輪式)攪拌器(Disc turbine):平直葉、彎葉、箭葉
 
  4、擋板
 
  擋板的作用是改變液流的方向,由徑向流改為軸向流,促使液體劇烈翻動,增加溶解氧。
 
  全擋板條件:是指在一定轉(zhuǎn)數(shù)下再增加罐內(nèi)附件而軸功率仍保持不變。要達到全擋板條件必須滿足下式要求:
 
  5、消泡器
 
  消泡器的作用是將泡沫打破。消泡器常用的形式有鋸齒式、梳狀式及孔板式??装迨降目讖郊s10~20毫米。消泡器的長度約為罐徑的0.65倍。
 
  6、聯(lián)軸器
 
  大型發(fā)酵罐攪拌軸較長,常分為二至三段,用聯(lián)軸器使上下攪拌軸成牢固的剛性聯(lián)接。常用的聯(lián)軸器有鼓形及夾殼形兩種。小型的發(fā)酵罐可采用法蘭將攪拌軸連接,軸的連接應(yīng)垂直,中心線對正。
 
  7、軸承
 
  為了減少震動,中型發(fā)酵罐—般在罐內(nèi)裝有底軸承,而大型發(fā)酵罐裝有中間軸承,底軸承和中間軸承的水平位置應(yīng)能適當調(diào)節(jié)。罐內(nèi)軸承不能加潤滑油,應(yīng)采用液體潤滑的塑料軸瓦(如聚四氟乙烯等),軸瓦與軸之間的間隙常取軸徑的0.4~0.7%。為了防止軸頸磨損,可以在與軸承接觸處的軸上增加一個軸套。
 
  8、變速裝置
 
  試驗罐采用無級變速裝置。發(fā)酵罐常用的變速裝置有三角皮帶傳動,圓柱或螺旋圓錐齒輪減速裝置,其中以三角皮帶變速傳動較為簡便。
 
  9、軸封
 
  軸封的作用是使罐頂或罐底與軸之間的縫隙加以密封,防止泄漏和污染雜菌。常用的軸封有填料函和端面軸封兩種,一般用機械式密封。
 
  ①填料函式軸封是由填料箱體,填料底襯套,填料壓蓋和壓緊螺栓等零件構(gòu)成,使旋轉(zhuǎn)軸達到密封的效果。
 
  填料函式軸封的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單。主要缺點是:死角多,很難滅菌,容易滲漏及染菌;軸的磨損情況較嚴重;填料壓緊后摩擦功率消耗大;壽命短,經(jīng)常維修,耗工時多。
 
  ②端面式軸封又稱機械軸封。密封作用是靠彈性元件(彈簧、波紋管等)的壓力使垂直于軸線的動環(huán)和靜環(huán)光滑表面緊密地相互貼合,并作相對轉(zhuǎn)動而達到密封。
 
  10、發(fā)酵罐的換熱裝置
 
 ?、賷A套式換熱裝置
 
  這種裝置多應(yīng)用于容積較小的發(fā)酵罐;夾套的高度比靜止液面高度稍高即可。這種裝置的優(yōu)點是:結(jié)構(gòu)簡單;加工容易,罐內(nèi)無冷卻設(shè)備,死角少,容易進行清潔滅菌工作,有利于發(fā)酵。其缺點 是:傳熱壁較厚,冷卻水流速低,發(fā)酵時降溫效果差。
 
 ?、谪Q式蛇管換熱裝置
 
  這種裝置是豎式的蛇管分組安裝于發(fā)酵罐內(nèi),有四組、六組或八組不等,根據(jù)管的直徑大小而定,容積5 立方米 以上的發(fā)酵罐多用這種換熱裝置。這種裝置的優(yōu)點是:冷卻水在管內(nèi)的流速大;傳熱系數(shù)高。這種冷卻裝置適用于冷卻用水溫度較低的地區(qū),水的用量較少。但是氣溫高的地區(qū),冷卻用水溫度較高,則發(fā)酵時降溫困難,發(fā)酵溫度經(jīng)常超過40℃, 影響發(fā)酵產(chǎn)率,因此應(yīng)采用冷凍鹽水或冷凍水冷卻,這樣就增加了設(shè)備投資及生產(chǎn)成本。此外,彎曲位置比較容易蝕穿。
 
 ?、圬Q式列管(排管)換熱裝置
 
  這種裝置是以列管形式分組對稱裝于發(fā)酵罐內(nèi)。其優(yōu)點是:加工方便,適用于氣溫較高,水源充足的地區(qū)。這種裝置的缺點是:傳熱系數(shù)較蛇管低,用水量較大。
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