Баллистический дезинтегратор микроорганизмов

 

Изобретение относится к технике баллистической дезинтеграции микроорганизмов и может найти применение в различных областях биотехнологии. Цель изобретения-повышение удельной производительности дезинтегратора за счет снижения гидравлического сопротивления протоку среды и более полного отделения мелющих тел. Баллистический дезинтегратор содержит рабочую емкость 1, заполненную мелющими телами, мешалку 3 с приводом 4 и размещенное над емкостью устройство 5 для сепарации мелющих тел, которое образовано камерой 6, установленной на полом валу 10, нижний конец которого сообщен с емкостью 1. В стенке вала 10 образованы отверстия 18-20 для ввода в камеру 6 смеси мелющих тел и дезинтегратора и вывода из нее осветленного дезинтегратора. На валу Юукреплены диски 11 и 12 для направления смеси мелющих тел и дезинтеграта в зону наибольшего влияния центробежного фактора и обхватывающий его коллектор 21 для вывода дезинтеграта наружу. К нижнему днищу 9 камеры 6 присоединен своим диффузором 15 центробежный насос 14, лопатки 16 которого размещены в емкости 1. Диффузор 15 образует с валом 10 кольцевой канал 17 для возврата мелющих тел из камеры 6 в рабочую емкость 1. Приводной вал 10 камеры 6 установлен в опорном узле 22 и имеет независимый от мешалки 3 привод. 1 ил. ел С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 12 М 1/ЗЗ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4764994/13 (22) 28.11.89 (46) 23.01.92, Бюл. М 3 (75) А.И.Скиба (53) 663.14.033.89 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1280001, кл. С 12 М 1/00, 1985, (54) БАЛЛИСТИЧ ЕСКИИ ДЕЗИНТЕГРАТОР

МИКРООРГАНИЗМ08 (57) Изобретение относится к технике баллистической дезинтеграции микроорганизмов и может найти применение в различных областях биотехнологии. Цель изобретения-повышение удельной производительности деэинтегратора за счет снижения гидравлического сопротивления протоку среды и более полного отделения мелющих тел.

Баллистический дезинтегратор содержит рабочую емкость 1, заполненную мелющими телами, мешалку 3 с приводом 4 и размещенное над емкостью устройство 5 для

„„ 4 „„1707068 А1 сепарации мелющих тел, которое образовано камерой 6, установленной на полом валу

10, нижний конец которого сообщен с емкостью 1. 8 стенке вала 10 образованы отверстия 18-20 для ввода в камеру 6 смеси мелющих тел и дезинтегратора и вывода из нее осветленного дезинтегратора. На валу

10 укреплены диски 11 и 12 для направления смеси мел|ощих тел и дезинтеграта в зону наибольшего влияния центробежного фактора и обхватывающий его коллектор 21 для вывода дезинтеграта наружу. К нижнему днищу 9 камеры 6 присоединен своим диффузором 15 центробежный насос 14, лопатки 16 которого размещены в емкости 1.

Диффузор 15 образует с валом 10 кольцевой канал 17 для возврата мелющих тел из каме- 3 ры 6 в рабочую емкость 1. Приводной вал 10 камеры 6 установлен в опорном узле 22 и имеет независимый от мешалки 3 привод. 1 ил.

1707068

Изобретение относится к технике баллистической дезинтеграции микроорганизмов и может найти применение в различных областях биотехнологии.

Цель изобретения — повышение удельной производительности за счет снижения гидравлического сопротивления протоку среды и более полного отделения мелющих тел.

На чертеже изображен дезинтегратор, продольный разрез, Баллистический дезинтегратор содержит рабочую емкость 1 с входным патрубком 2, мешалку 3 для перемешивания мелющих тел (не, показаны) и суспензии микроорганизмов, привод 4 мешалки и устройство 5 для сепарации мелющих тел, включающее цилиндрическую камеру 6, образованную боковой стенкой 7, основанием

8 и днищем 9. Камера 6 закреплена на полом валу 10, нижний открытый конец которого сообщен с, емкостью 1, на котором закреплены диски 11 и 12, отстоящие от оснований

8 и 9.камеры 6 и образующие с ее боковой стенкой 7 кольцевой зазор 13, который может быть различным для каждого диска. К днищу 9 камеры 6 присоединен центробежнмй насос 14 своим диффузором 15, Рабочие лопатки 16 насоса 14 размещены в рабочей емкости 4. Диффузор 15 образует с полым валом. 6 кольцевой канал 17 для возврата мелющих тел из камеры 6 в рабочую емкость 1. Для ввода в камеру 6 смеси деэинтеграта и мелющих тел в стенке полого вала 6 образовано отверстие 18. Для вы вода дезинтеграта из камеры, 6 предусмотрены отверстия 19 и 20 и коллектор 21. Вал 10 установлен в опорном узле 22 и имеет автономный привод (не показан), Герметизация рабочих объемов обеспечена уплотнениями

23 — 25, Дезинтегратор микроорганизмов работает следующим образом.

Включают привод вала 10 и приводят камеру 6 во вращение с постоянной частоtoA. Затем в рабочую емкость 1 через патрубок 2 подают под давлением суспензию микроорганизмов. После этого включают привод 4 и сообщают мешалке 3 вращение, которая активно перемешивает мелющие тела и микробную суспензию. При взаимодействии мелющих тел друг с другом и клетками происходит нарушение анатомической целостности последних и выделение клеточных фрагментов (дезинтеграта). Полученный деэинтеграт вместе с мелющими телами под воздействием направленного потока жидкой фазы поступает на вход полого вала 10 и по нему поднимается вверх до стенки 26 и через отверстие 18 поступает

4С

55 в камеру 6 между вращающимися дисками

11 и 12. При взаимодействии с ними мелющие ела отбрасываются центробежными силами на периферию камеры б, образуя пристеночный слой, который под воздействием гравитации и всасывающего эффекта насоса 14 перемещается к днищу 9, Жидкая фаза, находящаяся в центре камеры б, освобождается от присутствия в ней мелющих тел и через отверстие 19 вытесняется внутрь полого вала 10 выше стенки 26 и далее, поднимаясь вверх, через отверстие 20 поступает в коллектор 21 и через его выходной патрубок удаляется в сборник дезинтеграта, Одновременно с описанным процессом сепарации лопатки 16 центробежного, насоса 14 выбрасывают содержимое его полости на периферию, создавая на выходе разрежение. Благодаря ему из камеры 6, а точнее из объема, образованного стенкой 7, днищем 9 и диском 11, насосом 14 засасываются новые порции пульпы, состоящей из мелющих тел, и выбрасываются в рабочую емкость 1, где эти мелющие тела вновь включаются в рабочий процесс.

Таким образом, в устройстве для сепарации мелющих тел незгвисио друг от друга и одновременно происходят следующие процессы: поступление смеси дезйнтеграта и мелющих тел по полому валу 10 в полость вращающейся камеры б, отделение мелющих тел от дезинтеграта под воздействием центробежных сил, вытеснение деэинтеграта наружу под воздействием давления в емкости 1 и возврат мелющих тел обратно в . рабочую зону емкости 1.

Ускоренному выводу мелющих тел иэ полости камеры 6 способствует также ci атический напор жидкости, который возникает на периферии камеры б у стенки 7 в результате преобраэовани . динамического капора отбрасываемой к стенке 7 жидкости в статическое давление, которое определяется по формуле

Рср = -(FC Ra)er

9 где y — плотность дезингеграта;

Рк — радиус камеры;

Яд — радиус диффуэора;

g — ускорение свободного падения; а — угловая скорость вращения камерЫ, Особенность рабо1ы устройства для сепарации состоиг в том, что в нем организованы встречные потоки мелющих тел, не соприкасающиеся друг с другом, поскольку они разобщены стенкой полого вала 10. Забивание или зарастание проходных кана loB устройства абсолютно исключено в силу

1707068

Формула изобретения

Баллистический дезинтегратор микроорганизмов, содержащий емкость с мелющими телами, установленную в емкости мешалку с приводом и размещенное над емкостью устройство для сепарации мелюСоставитель Н,Осипов

Редактор И.Дербак Техред M,Ìoðãåíòàë КоРРектоР В, Гирняк

Заказ 241 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Га .арина, 101 значительных размеров проходных каналов и в силу абразивного воздействия мелющих тел на стенки, с которыми они соприкасаются, Происходит самоочищение транспортных пу;ей от любых налипающих на их стенки клегочных фрагментов. Благодаря этому достигается снижение гидравлического сопротивления протоку среды, что обеспечивает повышение удельной производительности лезинтегратора.

Преимуществом деэинтегратора является длительное время работы до очередной профилактики и высокая надежность, обусловлечные надежностью его устройства для сепарации мелющих тел. щих тел, о т л и ч а о шийся тем, что, с целью повышения удельной производительности за счет снижения гидравличе-"кого сопротивления протоку среды и более полного

5 отделения мелющих тел, устройство для сепарации ссдержит укрепленную на полом приводном валу камеру. размещенные в камере и также укрепленные на этом валу диски для направления потока

10 дезинтегратора, с образованием кольцевого зазора между их кромками и стенкой камеры. служащего для прохода дезинтегратора, и прикрепленный к днищу камеры центробежный насос, лопатки кото15 рого размещены в емкости, при этом полый вал в своей нижней части сообщен с емкостью и имеет в верхней части отверстия для вывода дезинтеграта, а камера соединена с емкостью посредством диффуэора, установ20 ленного коаксиально полому валу с образованием кольцевого канала для возврата мелющих тел в емкость из сепаратора,