Баллистический дезинтегратор микроорганизмов

 

Изобретение относится к биотехнике, в частности к дезинтеграторам микроорганизмов , использующих мелющие тела, и касается отделителя мелющих тел от конечного продукта. Цель изобретения - упрощение конструкции и увеличение ресурса работы. Дезинтегратор содержит заполненную мелющими телами камеру 1, установленную в ней мешалку 3 и камеру 5 для отделения мелющих тел от конечного продукта, имеющую полый вал 13, сообщенный с объемом камеры 5, Камера 5 выполнена в виде усеченного конуса. В центре нижнего основания 7 образовано отверстие 10, а на периферии основания 7 совместно с наклонной боковой стенкой 6 образовано кольцевое отверстие 9. На верхнем основании 8 установлен полый вал 13, образующий 77 со с vj Os СО Jb 00 ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 12 M 1/33

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4795283/13 (22) 07,12.89 (46) 23.09.92. Бюл. ¹ 35 (75) А,И,Скиба (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1413129, кл. С 12 М 1/00, 1986, Авторское свидетельство СССР № 1707068, кл. С 12 М 1/33, 1989 (решение о выдаче авт.свид, по заявке ¹ 4764994/13

24,10,90), (54) БАЛЛИСТИЧЕСКИЙ ДЕЗИНТЕГРАТОР

МИКРООРГАНИЗМОВ (57) Изобретение относится к биотехнике, в частности к дезинтеграторам микроорганизмов, использующих мелющие тела, и каЫЛ» 1763482 А1 сается отделителя мелющих тел от конечного продукта. Цель изобретения — упрощение конструкции и увеличение ресурса работы, Дезинтегратор содержит заполненную мелющими телами камеру 1, установленную в ней мешалку 3 и камеру 5 для отделения мелющих тел от конечного продукта, имеющую полый вал 13, сообщенный с объемом камеры 5, Камера 5 выполнена в виде усеченного конуса. В центре нижнего основания 7 образовано отверстие 10, а на периферии основания 7 совместно с наклонной боковой стенкой 6 образовано кольцевое отверстие 9. На верхнем основании 8 установлен полый вал 13, образующий

1763482 общую полость с камерой 5. На его боковой поверхности выполнено окно 14 для выхода дезинтеграта. Внутри камеры 5 закреплены сплошные диски 11 и 12, установленные с зазором относительно оснований 7 и 8. Отделение мелющих тел от дезинтеграта внутри камеры 5 осуществляется благодаря центробежному фактору, при котором мелющие тела отбрасываются на боковую стенку 6 и через отверстие 9 выводятся наИзобретение относится к технике баллистической дезинтеграции микроорганизмов и может найти применение в различных областях биотехнологии, Известен баллистический дезинтегратор микроорганизмов, содержащий камеру с технологическими патрубками, заполненную мелющими телами, установленную в ней мешалку с приводом и сепаратор мелющих тел, включающий сепараторные щели и установленные в них подвижные проволочные скребки (1).

Основной недостаток известного дезинтегратора состоит в том, что полость его сепаратора является тупиковой для мелющих тел, которые заполняя ее, затрудняют свободный выход дезинтеграта наружу, тем самым увеличивая гидравлическое сопротивление дезинтегратара и уменьшая ресурс его работы из-за неблагоприятных условий работы подвижных элементов сепаратора в уплотненном слое мелющих тел.

Известен баллистический дезинтегратор микроорганизмов, содержащий емкость с мелющими телами и технологическими патрубками, установленную в емкости мешалку с приводом и устройство для сепарации мелющих тел, включающее укрепленную на полом приводном валу камеру, имеющую в нижнем основании отверстие для подвода дезинтегратора с мелющими телами и кольцевое отверстие для отвода отсепарированных мелющих тел, полость которой сообщена с полым приводным валом, сужащим для отвода дезинтеграта (2).

В указанном дезинтеграторе, принятом за прототип, отсутствует забивание полости сепарирующей камеры мелющими телами, поскольку в ней обеспечена направленная циркуляция мелющих тел, при которой встречные потоки мелющих тел, а именно, поступающие с дезинтегратом и отсепарированные, разобщены и все проходы выполнены достаточно широкими, Однако, само

45 зад в камеру 1, а дезинтеграт через окно

14 выходит в коллектор 15 и по патрубку 16 в нем поступает в сборник дезинтеграта.

Исключение забивания или зарастания транспортных путей дезинтегратора и отделителя мелющихтел существенно увеличивает его рабочий ресурс при упрощении конструкции и высокой степени дезинтеграции. 1 ил. устройство для сепарации мелющих тел конструктивно усложнено наличием в нем центробежного насоса, обеспечивающего эвакуацию отсепарированных мелющих тел из камеры обратно в емкость, и наличием уплотнения диффузора насоса на границе раздела емкости и устройства для сепарации мелющих тел, которое в силу значительного периметра уплотнения и больших окружных скоростей в зоне контакта уплотняющих элементов быстро изнашивается, что уменьшает ресур работы дезинтегратора.

Цель изобретения — упрошение конструкции и увеличение ресурса работы дезинтегратора.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что камера устройства для сепарации мелющих тел размещена в емкости и выполнена в виде усеченного конуса, обращенного меньшим основанием вверх, при этом кольцевое отверстие для отвода мелющих тел расположено по окружности у стенки этой камеры.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен предлагаемый дезинтегратор в продольном разрезе.

Баллистический дезинтегратор микроорганизмов содержит емкость 1 с мелющими телами (не показаны) и технологическим патрубком 2 для ввода в нее микробной суспензии, мешалку 3 с приводом 4 и устройство для сепарации мелющих тел, включающее камеру 5, выполненную в виде усеченного конуса с наклонной боковой стенкой 6 и основаниями 7 нижним и 8 верхним, кольцевое отверстие 9 для отвода отсепарированных мелющих тел, расположенное у. стенки 6 камеры 5, отверстие 10 для ввода из емкости 1 в камеру 5 дезинтеграта и мелющих тел, плоские диски 11 и 12 для направления поступающей смеси в зону активного воздействия центробежного фактора, закрепленные на нижнем 7 и верхнем

8 основаниях камеры 5 соответственно и

1763482 отстоящие от них, полый вал 13, присоединенный к основанию 8 и снабженный окном

14, неподвижный коллектор 15 с патрубком

16 для вывода дезинтеграта. Опорный узел

17 вала 13 и уплотнения 18, 19 и 20.

Дезинтегратор работает следующим образом.

Включают привод (не показан) камеры

5 и приводят ее во вращение. Затем в емкость 1 через патрубок 2 насосом подают суспензию микроорганизмов, которая, распределяясь среди мелющих тел, заполняет ее объем и полость камеры 5. После этого включают привод 4 мешалки 3, которая активно перемешивает мелющие тела и микробную суспензию. При взаимодействии мелющих тел между собой и клетками происходит нарушение анатомической целостности последних и выделение клеточных фрагментов (дезинтеграта). Полученный дезинтеграт вместе с мелющими телами направленным потоком жидкости поступает через отверстие 10 в полость камеры 5, где этой смеси сообщается вращательное движение. Благодаря сплошному диску 11 над отверстием 10 смесь дезинтеграта и мелющих тел получает радиальное направление движения и вводится в зону активного воздействия на них центробежного фактора, При этом мелющие тела отбрасываются на периферию к боковой стенке 6, где они образуют пристеночный слой, в котором мелющие тела под воздействием центробежных сил, возрастающих с увеличением радиуса вращения благодаря наклонному расположению стенки 6, перемещаются в сторону нижнего основания 7 к периферийному кольцевому отверстию 9, через которое они в виде пульпы с большой скоростью выбрасываются в емкость 1 и вновь включаются в рабочий процесс. Поэтому камеру 5 можно рассматривать как своеобразный центробежный насос. Таким образом в дезинтеграторе осуществляется непрерывная циркуляция мелющих тел, благодаря чему в емкости 1 поддерживается их постоянное объемное содержание. B центральной зоне камеры 5 дезинтеграт полностью освобождается от мелющих тел и вытесняется в полость вала 13, обтекая диск 12. его назначение заключается в повторном изменении осевого тока жидкости на радиальное для гарантированного освобождения дезинтеграта от присутствия в нем "случайных" мелющих тел под воздействием центробеж50

40 ных сил в жидкости и самого диска, В полом валу 13 воздействие центробежных сил на жидкость существенно ослабевает в связи с резким уменьшением диаметра полости и через окно 14 она поступает в коллектор 15 и далее через патрубок 16 в сборник дезинтеграта. Уплотнения 18, 19 и 20 обеспечивают герметичность внутреннего объема дезинтегратора, Особенность работы камеры 5 для сепарации мелющих тел состоит в том, что в ней входящие и выходящие потоки мелющих тел пространственно разобщены и не мешают друг другу. Забивание или зарастание транспортных путей исключено в силу значительных проходных каналов и самоочищения их в силу абразивного характера воздействия мелющих тел на рабочие поверхности, Выполнение камерой 5 функций отделителя мелющих тел от дезинтеграта и одновременно эвакуатора их в рабочую зону емкости 1 позволяет существенно упростить конструкцию дезинтегратора, повысив его ресурс работы. Этому способствует размещение уплотнения 18, 19 камеры 5 в зоне вала 13, где небольшой периметр этих уплотнений позволяет уменьшить окружную скорость в зоне контакта герметизирующих элементов уплотнения 19 с валом 13 и как следствие этого их износ, Таким образом достигается надежность дезинтегратора в работе при высокой степени дезинтеграции и чистоте конечного продукта, а также простота конструкции, Формула изобретения

Баллистический дезинтегратор микроорганизмов, содержащий емкость с мелющими телами и технологическими патрубками, установленную в емкости мешалку с приводом и устройство для сепарации мелющих тел, включающее, укрепленную на полом приводном валу камеру, имеющую в нижнем основании отверстие для подвода дезинтеграта с мелющими телами и кольцевое отверстие для отвода отсепарированных мелющих тел, полость которой сообщена с полым приводным валом, служащим для отвода дезинтеграта, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и увеличения ресурса работы, камера устройства для сепарации мелющих тел размещена в емкости и выполнена в виде усеченного конуса, обращенного меньшим основанием вверх, при этом кольцевое отверстие для отвода мелющих тел расположено по окружности у стенки этой камеры,