Устройство для пеногашения

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕНОГАШЕНИЯ, содержащее цилиндрический корпус, расположенньй под газоотводящим патрубком в емкости аппарата для выращивания микроорганизмов, и размещен .ный в корпусе шнек, установленный на валу с возможностью вращения в направлении навивки витков шнека, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения производительности путем уменьшения плотности пены, поступающей в корпус со шнеком, оно снабжено установленной на валу под торцом корпуса турбиной для предварительного разрушения пены, состоящей из двух дисков и укрепленных между ними радиально лопастей, одни из которых прикреплены непосредственно к валу, а другие, размещенные между ними лопасти, укреплены с за- . зором относительно вала, при этом , периферийная часть этих лопастей (Л расположена вне дисков, причем одна из лопастей, прикреплённых к валу, размещена в одной плоскости с торцовой поверхностью нижнего витка шнека. 2

,Я0.„ 11 408

СОЮЗ СОВЕТСКИХ с9целистичесних

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изоь1 етений и ОТнеытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3650351/ 28-13 (22) 06. 10.83 (46) 07.02.85. Бюл. Р 5 (72) Ю.В.Агафонов, Ф.Н.Чегодаев и П.Т.Якимов (71) Всесоюзный научно-исследователь.ский проектно-конструкторский институт прикладной биохимии (53) 669.14.036 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

9 449929, кл. С 12 М 1/06, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР

И 1002352, кл. С 12 И 1/00, 1981 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕНОГАШЕНИЯ, содержащее цилиндрический корпус, расположенный под гаэоотводящим патрубком в емкости аппарата для выращивания микроорганизмов, и размещен4(51) С 12 M 1/00; В 01 D 19/02 ный в корпусе шнек установленный на валу с возможностью вращения в направлении навивки витков шнека, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности путем уменьшения плотности пены, поступающей в корпус со шнеком, оно снабжено установленной на валу под торцом корпуса турбиной для предварительного разрушения пены, состоя.щей иэ двух дисков и укрепленных между ними радиально лопастей, одни из которых прикреплены непосредственно к валу, а другие, размещенные между ними лопасти укреплены с заS

O зором относительно вала, при этом, щ цериферийная часть этих лопастей расположена вне дисков, причем одна из лопастей, прикрепленных к валу, размещена в одной плоскости с торцовой поверхностью нижнего витка шнека. Я

laaL

1138408

Устройство для пеногашения относится к оборудованию для ведения технологических процессов в химической, медицинской, микробиологической и других смежных отраслях промышлен- 5 ности, сопровождающихся обильным образованием пены и требующих ее разрушения, а точнее к механическим устройствам для непрерывного разрушения пены в аппаратах. 10

Известно устройство для пеногашения, содержащее вертикальный цилиндрический корпус, имеющий на нижнем торце впускное отверстие для пены и . установленный под газоотводящим патрубком в аппарате для выращивания микроорганизмов, и размещенный в корпусе пеногасящий элемент, состоящий из лопаток, укрепленных на приводном валу P1), 20

Недостатком устройства является

его невысокая надежность, поскольку при больших расходах газа через устройство, одного ряда вращающихся лопаток недостаточно для полного раз- 25 рушения порции пены, подступающей к впускному отверстию.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для пеногашения, содержащее цилиндрический корпус, расположенный под газоотводящим патрубком в емкости аппарата для выращивания микроорганизмов, и размещенный в корпусе шнек, установленный на валу с возможностью вращения в направлении навивки витков шнека-(2 .

Недостаток известного устройства для пеногашения заключается в том, что при увеличении стойкости пены @ или скорости прохождения воздуха между витками шнека увеличивается вероятность прохода части пены к гаэоотводящему патрубку, т.е. пена разрушается не полностью, что означа- 5 ет уменьшение производительности пеногасителя, которая характеризуется расходом аэрирующего газа при условии полного разрушения пены. При большей скорости пены больше веро- 50 ятность прохождения иены через устройство в выходную магистраль и тем меньше его производительность.

Кроме того, при возрастании стойкости пены, что характерно для опре- 55 деленных стадий микробиологических процессов, и неизменном расходе воздуха может наступить момент, когда пеногаснтель перестает эффективно разрушать пену и она начинает выходить из аппарата. Во избежание этого необходимо уменьшить расход газа, т ° е. производительность устройства.

И чем выше стойкость пены, тем меньше производительность, т.е. при меньшем расходе воздуха пеногаситель полностью разрушает пену, поступающую в выходное отверстие.

Цель изобретения — повышение производительности путем уменьшения стойкости пЛотности пены, поступающей в корпус со шнеком.

Эта цель достигается тем, что устройство для пеногашения, содержащее цилиндрический корпус, расположенный под газоотводящим патрубком в емкости аппарата для выращивания микроорганизмов, и размещенный в корпусе шнек, установленный на валу с возможностью вращения в направлении навивки витков шнека, снабжено установленной на валу под торцом корпуса турбиной для предварительного разрушения пены, состоящей из двух дисков и укрепленных между ними радиально лопастей, одни из которых прикреплены непосредственно к валу, а другие размещенные между ними лопасти, укреплены с зазором относительно вала, при этом периферийная часть этих лопастей расположена вне дисков, причем одна из лопастей, прикрепленных к валу, размещена в одной плоскости с торцовой поверхностью нижнего витка шнека.

На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез, на фиг.. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1.

Устройство для пеногашения состоит из цилиндрического корпуса 1, расположенного под гаэоотводящим патрубком 2 внутри емкости аппарата 3 и размещенного в корпусе шнека 4, установленного на валу 5, причем шнек установлен с возможностью вращения в направлении навивки его витков ° Непосредственно под торцом корпуса закреплена турбина, состоящая из дис-. ков б и 7 и радиально закрепленных между ними лопастей 8 и 9 разной длиHbl °

Лопасти 8 смонтированы с зазором относительно вала 5, а их периферийная часть расположена вне дисков 6 и 7. Лопасти 9 закреплены непосред1138408

3 ственно на валу 5, и одна из них размещена в одной плоскости с торцовой поверхностью 10 нижнего. витка шнека 4. Нижний диск 7 турбины выполнен в виде кольца, установленного соосно валу 5, причем торцовая поверхность лопасти 8 расположена на одном расстоянии от вала 5, как и диск 7.

В корпусе 1 имеются также нижняя пластина 11 с сегментным отверстием 10

12 для прохода пены внутрь корпуса и верхняя пластина 13 с отверстием

14 для выхода газа к гаэоотводящему патрубку 2, при этом отверстие 12 лежит ниже торцовой поверхности 10 !5 нижнего витка шнека.

В случае установки устройства для пеногашения на валу перемешивающего устройства 15 предусмотрен цилиндрический кожух 16, укрепленный непод- 20 вижно в промежутке между корпусом 1 и крышкой аппарата при помощи растяжек 17, одним концом закрепленных на кожухе 16, а другим — к отбойным пластинам 18 аппарата. Газоотводящий 25 патрубок 2 крепится к боковой стенке кожуха 16. Верхняя пластина 13 снаб1жена упругим кольцевым уплотнением

19, обеспечивающим герметичность стыка между горизонтальными поверхностями кожуха 16 и пластины 13.

Для удаления из корпуса 1 части капель жидкости, образующихся при разрушении пены и концентрирующихся по периферии корпуса 1 в области стыка с пластиной 11, в корпусе выполнено отверстие 20 напротив торцовой поверхности 10 нижнего витка шнека., Кроме того, корпус 1 со шнеком установлен с возможностью вращения в 4О направлении, совпадающем с направлением навивки витков шнека 4.

Устройство для пеногашения работает следующйм образом.

При аэрировании аппарата пена 45 увлекается выходящим из аппарата газом и поступает в нижнюю часть устройства. При этом часть пены за счет насосного эффекта засасывается через отверстие между диском 7 и валом 5 50 в пространство между дисками 6 и 7 и отбрасывается центробежными силами радиально к периферии этих дисков вдоль лопастей 9. Поскольку лопасти 8 установлены с зазором отно- 55 сительно вала 5, то на них через отверстие в диске 7 поступает малое количество пены.

Основная часть пены увлекается газом через сегментное отверстие 12

s винтовой канал корпуса 1. Этот поток частично разрушается за счет гидродинамического воздействия на него частичек жидкости и пены, отбрасываемых из междискового пространства перпендикулярно потоку, поступающему в отверстие 12. Кроме того, пена гасится также за счет механического удара по ней лопастями 8, которые выступают за диски 6 и 7 до внешнего диаметра сегментного отверстия 12 °

Пена, поступающая в отверстие 12, при этом плотность ее небольшая, стремится пройти в зазор между торцовой поверхностью 10 нижнего витка шнека 4, вышерасположенным витком и поверхностями корпуса 1 и валом 5.

При этом наиболее эффективное разрушающее действие на пену оказывают капли жидкости и пены, отбрасываемые лопастью, расположенной в одной плоскости с торцовой поверхностью 10.

Дальнейшее ее разрушение происходит за счет непрерывного набегания витков шнека 4 на поток пены и выталкивания ее витками шнека из корпуса 1. Витки оказывают динамическое давление на пену, что приводит к ее уплотнению в канале и разрушению пузырьков. Газ поднимается по винтовому каналу, проходит через отверстие 14 в пластине

13, попадает в полость кожуха 16 и затем выходит из аппарата через газоотводящий патрубок 2.

Капельки жидкости, образукициеся при раэрушении пузырьков пены и захватываемые газом, отбрасываются к стенке корпуса центробежными силами, а затем витки шнека 4 перемещают их вниз к сегментному отверстию 12 в пластине 11. Капельки жидкости,скапливающейся в месте стыка стенки корпуса 1 первого витка шнека 4 и пластины 11, выбрасываются из устройства через отверстие 20 в стенке напротив торцовой поверхности 10 нижнего витка шнека. Кольцевое уплотнение 19 препятствует проходу пены к гаэоотводящему патрубку через зазор между вращающейся пластиной 13 и неподвижным кожухом 16. Выполнение устройства для пеногашения предлагаемым образом обеспечивает повышение его производительности, что позволяет использовать устройство в процессах, сопровождающих1138408 ся образованием обильной, стойкой пены и большими расходами газа.

Повышение производительности устройства достигается введением турбины, обеспечивающей уменьшение стойкости и плотности пены, поступающей в основную пеногасящую часть устройства, sa счет отбрасывания им потоков пены, перпендикулярно основному потоку и механического удара по нему лопастями. Такой эффект обспечивает конструкция этой турбины, в которой первые лопасти по направлению вращения с длиной, превышающей радиус дисков, служат с одной стороны для механического разрушающего воздействия на пену, поступаю- щей к входному отверстию корпуса со шнеком, а с другой стороны — установка их с зазором, относительно вала и выполнение нижнего диска s виде кольца с таким же зазором относительно вала обеспечивает проход части пены в междисковое пространство, распределение ее и отбрасывание центробежными силами вторыми лопасб тями, прилегающими к валу. Это ведет к увеличению концентрации и импульса отдельно отбрасываемых потоков, а следовательно, интенсификации их

5 гидродинамической разрушающей способности, что особенно важно для лопасти, установленной в одной плоскости с торцовой поверхностью нижнего витка шнека, где расход пены, поступающей к входному отверстию корпуса, максимальный.

Известный пеногаситель, используемый при выращивании культуры Вас.

thuringiena var. яа11eria1 в аппарате емкостью 63 м, между 8-10 ч роста, когда стойкость пены максимальная, перестает справляться с разрушением пены, в результате чего в среду подается около 90 л дорого26 стоящего химического пеногасителя, укудшающего к тому же качество конечного продукта. Предлагаемый пено= гаситель при одинаковом с известным расходе rasa и скорости вращения

25 успешно разрушает пену в течение всего технологического процесса.

1)38408

1!38408

33ЩИПИ Заказ 10634/18 Тираж 525 Поддисщов

@ ППП арпа, е, и, У