Устройство для пеногашения

 

Изобретение относится к устройствам для пеногашения. Изобретение позволяет повысить надежность и долговечность устройства путем охлаждения и смазки подшипниковых узлов жидкостью из циркуляционного контура аппарата. Устройство для пеногашения содержит полый вал 1, установленный посредством подшипниковых узлов 4 и 5 на неподвижной оси 3, расположенной внутри полого вала 1. Полый вал I на образующей имеет отверстия 2 куда подается струя жидкости, сформированная соплом 8, связанным с циркуляционным контуром. Часть струи, попадая во внутреннюю полость вала 1, проходит через каналы 6 в подшипниковых узлах 4 и 5 и неподвижной оси 3, а также через зазор между трущимися поверхностями подшипников, охлаждает и смазьшает подшипники подшипниковых узлов 4 и 5. Другая часть струи, не попавшая во внутреннюю полость вала 1 за счет соударения с его стенками между отверстиями 2 при вращении вала, попадает в зазоры 10 и 11 между внешней поверхностью вала 1 и внутренней сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 01 Р 1 /02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

g l) Г

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4180853/31-26 (22) 14.01.87 (46) 07.08.88.Бюл. У 29 (71) Специальное конструкторское бюро биологического приборостроения

АН СССР (72) Ф.В.Горячев, Г.В.Котельников, E.Â.Ìå;êáóðä и В.Г.Шаров (53) 66.068.8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К 110!260, кл. В 01 D 19/02, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕИОГАШЕНИЯ (57) Изобретение относится к устройствам для пеногашения ° Изобретение позволяет повысить надежность и долговечность устройства путем охлаждения и смазки подшипниковых узлов жидкостью из циркуляционного контура аппарата. Устройство для пеногашения содержит полый вал 1, ус„„SU„„1414412 А1 тановленный посредством подшипнкко" вых узлов 4 и 5 на неподвижной оси

3, расположенной внутри полого sana

1. Полый вал 1 на образующей имеет отверстия 2 куда подается струя жидкости, сформированная соплом 8, связанным с циркуляционным контуром.

Часть струи, попадая во внутреннюю полость вала 1, проходит через каналы 6 в подшипниковых узлах 4 и 5 и неподвижной оси 3, а также через saзор между трущимися поверхностями подшипников, охлаждает и смазывает подшипники подшипниковых узлов 4 и 5.

Другая часть струи, не попавшая во внутреннюю полость вала 1 sa счет соударения с его стенками между отверстиями 2 при вращении вала, попадает в зазоры 10 и 11 между внешней поверхностью вала 1 и внутренней поверхностью корпуса 7, расположенные в зоне крепления подшипниковых узлов. Поток культуральной жидкости протекая через зазоры 10 и 11, охлаждает подшипниковые узлы 4 и 5 с внешней стороны вала 1. Повьш|ение эффективности теплоотвода от подшипнпковых узлов обеспечивается шнеками 18 и 19, которые ускоряют проток жидкости через зазоры IU u ll и служат тепловыми радиаторами.. Поток жидкости из эаэоров 10 и 11 попадает на пенораэрушающий элемент 1?, который

sa счет действия центробежных сил раэбрыэгивает поток жидкости, образуя струи. Струи жидкости дополнительно гасят пену, что улучшает эффект пеногашения. 3 э.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для пеногашения в технологических процессах микробиологической, химической, медицинской и других областей промышленности, сопровождающихся образованием пены.

Бель изобретения — повышение надежности и долговечности устройства.

На фиг.l представлено устройст- 10 во для пеногашения стрелками указано направление потоков жидкости ; иа фиг.2 — схема устройства для пеногашения с циркуляционным контуром аппарата.

Устройство для пеногашения состоит иэ полого вала 1 с отверстиями 2 на образующей полого вала, установленного на неподвижной оси 3 посредством верхнего 4 и нижнего 5 подшипниковых узлов. При этом отверстия 2 расположены выше подшипникового узла 4. Подшипники подшипниковых узлов 4 и 5 являются подшипниками скольжения в виде цилиндрических втулок из силицированного графита, причем подшипники подшипникового узла 4 упорные, а подшипникового узла 5 радиальные.

На поверхностях подшипников верхнего 4 и нижнего 5 подшипниковых узлов и на поверхности неподвижной оси 3 в местах посадки подшипников выполнены каналы 6 для протока охлаждающей жидкости. Полый вал 1 рас- 35 положен в корпусе 7, соединенном с неподвижной осью 3. На стенке корпуса 7 герметично укреплено сопло 8 выход> ое отверстие 9 которого устаков лено на одном уровне с отверстиями 2

2 полого вала 1. В зоне расположения подшипниковых узлов 4 и 5 со стороны внешней поверхности полого вала 1 выполнены каналы для протока охлаждающей жидкости, представляющие собой кольцевые цилиндрические зазоры

lO и 11 между внешней поверхностью полого вала 1 и внутренней поверхностью корпуса 7. На полом валу 1 в нижней его части закреплен пеноразрушающий элемент 12, выполненный, например, в виде набора конусных тарелок с ребрами.

Полый вал 1 имеет канал 13 для прохода воздуха, освобожденного от пены. Канал 13 связан отверстиями

14 с объемом аппарата и отверстиями 15 с объемом, ограниченным корпусом 7. В корпусе 7 герметично закреплен выхоцной патрубок 16 для газа, с конусным расширением стенки у входного отверстия. Причем входное отверстие патрубка расположено на одном уровне с выходным отверстием 15 для протока газа. На полом валу над входным отверстием патрубка 16 укреплен защитный диск 17. На внешней поверх-. ности полого вала I в кольцевых зазорах 10 и 11 выполнены шнеки 18 и .

l9, которые одновременно являются тепловыми радиаторами. Причем направ. ление подъема витков шнеков противоположно направлению вращения вала.

В верхней части полого вала I закреплены магниты 20 магнитной муфты (ответная часть магнитной муфты не показана). Корпус 7 устройства пеногашения герметично закреплен на верхней крышке 21 аппарата. ъ

14144!? разом.

Устройство 22 для пеног ашения (фиг.2) укреплено на верхней крлппке 2! аппарата. Сопло 8 соединено с частью 23 пиркуляционного контура 24, расположенной в холодильнике

25. В состав циркуляционного контура

24 входит насос 26.

Устройство работает следующим о6При барботировании культуральной жидкости газом и при ее перемешива" нии в аппарате образуется пена, которая начинает заполнять объем аппарата над уровнем культуральной жидкогти. При достижении пеной определенного уровня включается, например, по сигналу датчиков пены (не показаны) устройство для пеногашения. При этом момент от двигателя через магниты

20 магнитной муфты передается на полый вал I который вращается на подшипниковых узлах 4 и 5 относительно неподвижной оси 3. Вал 1 вращается вместе с пеноразрушающим элементом

12. При работе устройства пенораэрушяющий элемент 1? разрушает пену, поступающую в межтарелочное простpaí .òíî, за счет ударов по ней ребер. Образующиеся при этом капли ж ч1кос ти отбрасываются центробежными сила-1и.об.iãтно, а газ последователг— но через отверстия 14, канал 13, отверстия 15 и патрубок 16 удаляется через отверстия !4, канал 13, отверстия 15 и патрубок 16 удаляется из згпарата.

При работе насосом 26 иэ аппарата подается культуральная жидкость в циркупяционный контур 24, на котором установлены датчики контроля (не показаны). Культуральная жидкость, проходя через часть 23 циркуляционного контура, размещенную в холодильнике 25, охлаждается и подается в сопло 8. Последнее формирует струю охлажденной культуральной жидкости, которая при вращении поло го вала 1 через отверс;ия 2 частично

rопадает во внутреннюю полость полого вала. 1. Проходя через каналы 6 в подшипниконых узлах 4 и S и в оси 3, а также через зазоры между трущимися поверхностями подшипников годшипниковых узлов 4 и 5, культуральная жидкость охлаждает подшипники и служит для них смазкой.

ЗЬ

55 -!асть струи, не попавшая во внутреннюю полость полого валя I эа счет соударения ее гп стенками полого вала

1 между отверстиями 2, стекает в коль. цевой цилиндрический зазор IО, где под действием шнека 18 выбрасывается на эашитнлп! диск 17. При этом поток культуральной жидкости, протекая под действием шнека 18 через кольцевой цилиндрический зазор 10, охлаждает поверхности шнека 18 и полого вала ) в зоне расположения подшипникового узла 4, à следовательно, охлаждает и сам подшипниковый узел 4.

Поток жидкости из зазора 10, попавший на диск 17, под действием цент" робежных сил отбрасывается на стенку корпуса 7 и по ней стекает в кольце- вой цилиндрический зазор 1!. Входное отверстие патрубка 16 находится под вращающимся защитным диском 17, и капли жидкости не попадают в патрубок

16, так как отбрасываются центробежными силами на стенки корпуса 7.

Кроме того, конусное расширение у входного отверстия пятрубка 16 препятствует попаданию жидкости в патрубок за счет подтекания жидкости по его поверхности. Поток жидкости, попавший в кольцевой цилиндрический зазор 11, под действием шнека 19 выбрасывается на леноразрушающий элемент 12. При этом поток культуральной жидкости, протекая под действием шнека 19 через кольцевой цилин . ический зазор 11, охлаждает поверхнссти шнека 19 и полого вала 1 в зоне расположения подшипникового узла 5, а следовательно, охлаждает и сам подшипниковьгй узел 5.

Шнеки 18 и 19 ускоряют проток жидкости через зазоры 10 11, что улучшает теплоотдачу, а их развитая поверхность служит дополнительным тепловым радиатором при теплоотводе от подшипниковых узлов 4 и 5.

Поток культуральной жидкости иэ кольцевого зазора 11, попавший на вращающийся пеноразрушающий элемент

12, под действием центробежных сил разбрасывается, образуя струи, которые дополнительно гасят пену, что повышает эффективность пеногашения устройством.

Предлагаемая конструкция обеспечивает повышение надежности yrтройства в работе и его долговечности путем более эффективного охлаждения и смаз1414412 подшипниковых уэлов, а система подачи охлаждающей среды выполнена в виде сопла, соединенного с циркуляционным контуром аппарата, причем отверстие сопла расположено на уровне отверстий на образующей полого вала, выше верхнего подшипника.

2. Устройство по п.1, о т л и—

19 ч а ю ш е е с я тем, что наружная поверхность полого вала выполнена с каналами для протока охлаждающей среды, расположенными напротив подшипниковых узлов.

3. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что подшипниковые узлы и неподвижная ось выполнены с каналами для протока охлаждающей среды.

20 4.Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что часть циркуляционного контура аппарата, соединенная с соплом, снабжена холодильником. ки подшипниковых узлов непрерывным потоком культуральной жидкости из циркуляционного контура аппарата, уменьшает износ трущихся поверхностей, снижает тепловые деформации деталей, увеличивает эффективность пеногашения эа счет применения не только механического гашения пены, ио и гидравлического струями культуральной жидкости.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Устройство для пеногашения, содержащее полый вал с отверстиями на образующей полого вала, подшипниковые узлы, систему подачи охлаждающей среды из аппарата, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и долговечности устройства, оно снабжено осью, уст»новленной внутри полого вала, полый вал установлен на оси посредством

Составитель 0..(алякина

Редактор В.Петраш Техред M.Ходанич

Корректор M. Пожо

Заказ 3806/4 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4