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不锈钢发酵罐的结构组成

更新时间:2024-01-16  |  点击率:158
  1、罐体
 
  发酵罐的罐体由筒体及椭圆形或碟形封头焊接而成,小型发酵罐封头和筒体采用法兰连接。罐顶装有视镜及灯镜,方便观察罐内发酵状态。在发酵罐的罐顶上的接管有:进料管、补料管、排气管、接种管和压力表接管。在罐身上的接管有冷却水进出管、进空气管、取样管、温度计管和测控仪表接口。
 
  2、罐体的尺寸比例
 
  罐体各部分的尺寸有一定的比例,发酵罐一般由于发酵的特殊需要一般为细长型,高度与直径之比一般为1.7~2.5左右。
 
  3、搅拌器
 
  发酵罐通常装有两组搅拌器,两组搅拌器的间距S约为搅拌器直径的三倍。对于大型发酵罐以及液体深度HL较高的,可安装三组或三组以上的搅拌器。最下面一组搅拌器通常与风管出口较接近为好,与罐底的距离C一般等于搅拌器直径Di,但也不宜小于0.8Di,否则会影响液体的循环。
 
  轴向式搅拌器:桨叶式、螺旋桨式
 
  径向式(涡轮式)搅拌器(Disc turbine):平直叶、弯叶、箭叶
 
  4、挡板
 
  挡板的作用是改变液流的方向,由径向流改为轴向流,促使液体剧烈翻动,增加溶解氧。
 
  全挡板条件:是指在一定转数下再增加罐内附件而轴功率仍保持不变。要达到全挡板条件必须满足下式要求:
 
  5、消泡器
 
  消泡器的作用是将泡沫打破。消泡器常用的形式有锯齿式、梳状式及孔板式。孔板式的孔径约10~20毫米。消泡器的长度约为罐径的0.65倍。
 
  6、联轴器
 
  大型发酵罐搅拌轴较长,常分为二至三段,用联轴器使上下搅拌轴成牢固的刚性联接。常用的联轴器有鼓形及夹壳形两种。小型的发酵罐可采用法兰将搅拌轴连接,轴的连接应垂直,中心线对正。
 
  7、轴承
 
  为了减少震动,中型发酵罐—般在罐内装有底轴承,而大型发酵罐装有中间轴承,底轴承和中间轴承的水平位置应能适当调节。罐内轴承不能加润滑油,应采用液体润滑的塑料轴瓦(如聚四氟乙烯等),轴瓦与轴之间的间隙常取轴径的0.4~0.7%。为了防止轴颈磨损,可以在与轴承接触处的轴上增加一个轴套。
 
  8、变速装置
 
  试验罐采用无级变速装置。发酵罐常用的变速装置有三角皮带传动,圆柱或螺旋圆锥齿轮减速装置,其中以三角皮带变速传动较为简便。
 
  9、轴封
 
  轴封的作用是使罐顶或罐底与轴之间的缝隙加以密封,防止泄漏和污染杂菌。常用的轴封有填料函和端面轴封两种,一般用机械式密封。
 
  ①填料函式轴封是由填料箱体,填料底衬套,填料压盖和压紧螺栓等零件构成,使旋转轴达到密封的效果。
 
  填料函式轴封的优点是结构简单。主要缺点是:死角多,很难灭菌,容易渗漏及染菌;轴的磨损情况较严重;填料压紧后摩擦功率消耗大;寿命短,经常维修,耗工时多。
 
  ②端面式轴封又称机械轴封。密封作用是靠弹性元件(弹簧、波纹管等)的压力使垂直于轴线的动环和静环光滑表面紧密地相互贴合,并作相对转动而达到密封。
 
  10、发酵罐的换热装置
 
  ①夹套式换热装置
 
  这种装置多应用于容积较小的发酵罐;夹套的高度比静止液面高度稍高即可。这种装置的优点是:结构简单;加工容易,罐内无冷却设备,死角少,容易进行清洁灭菌工作,有利于发酵。其缺点 是:传热壁较厚,冷却水流速低,发酵时降温效果差。
 
  ②竖式蛇管换热装置
 
  这种装置是竖式的蛇管分组安装于发酵罐内,有四组、六组或八组不等,根据管的直径大小而定,容积5 立方米 以上的发酵罐多用这种换热装置。这种装置的优点是:冷却水在管内的流速大;传热系数高。这种冷却装置适用于冷却用水温度较低的地区,水的用量较少。但是气温高的地区,冷却用水温度较高,则发酵时降温困难,发酵温度经常超过40℃, 影响发酵产率,因此应采用冷冻盐水或冷冻水冷却,这样就增加了设备投资及生产成本。此外,弯曲位置比较容易蚀穿。
 
  ③竖式列管(排管)换热装置
 
  这种装置是以列管形式分组对称装于发酵罐内。其优点是:加工方便,适用于气温较高,水源充足的地区。这种装置的缺点是:传热系数较蛇管低,用水量较大。
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