CN2736362Y - 发酵罐双喷环半气升装置 - Google Patents

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陈世平
刘建军
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Abstract

发酵罐双喷环半气升装置，主要包括由环管和设置在环管上的若干组喷射器构成的气—液混合搅拌器，所述环管固接于罐体上并与进气管连接，喷射器进气端固接于环管并与环管相通，出口端均在同一横截面的圆周切线上:a.在罐体下部至少设置上下两套各自独立的气—液混合搅拌器；b.上下环管分别连接独立的进气管，且在环管空气进口处设置有流量计；c.每套气—液混合搅拌器上部均装有导流筒；本实用新型特别适用于高径比≥3的发酵罐，经试验证明，能提高单位产量，使能耗大大降低。

Description

发酵罐双喷环半气升装置
(一)技术领域：本实用新型属于发酵生产设备，具体涉及一种可广泛应用于柠檬酸、味精以及制药等行业发酵罐用双喷环半气升装置。
(二)背景技术：经检索，专利号为87216445的实用新型专利“射流式好氧发酵罐”公开了一种在发酵罐内设置气—液射流混合搅拌装置的技术方案，该射流混合搅拌装置由环管和射流器组构成，通过通入发酵罐内的压缩空气进行气液射流混合搅拌，以提高溶氧系数，使单位产量提高，能耗降低。本方案采用两级射流混合搅拌装置，分别在环管上设置内外两圈射流器，由于上下两套环管射流器组互相连通并共一个空气进气管，中间距离长，压降大，对进口空气压力要求高(必须大于0.18-1.0Mpa)；而且上下两层喷环的风量无法调节，尤其对于高径比≥3的发酵罐，其空气分布根本无法满足工艺要求，达不到提高产量、节能降耗的目的。
(三)发明内容：本实用新型就是对现有发酵罐内的气—液射流混合搅拌装置进行改进，提出一种特别适用于高径比≥3的发酵罐用双喷环半气升装置；本装置能利用风能将料液进行充分混合，使单位产量提高，能耗大大降低。
本实用新型的发酵罐双喷环半气升装置，主要包括由环管和设置在环管上的若干组喷射器构成的气—液混合搅拌器，所述环管固接于罐体上并与进气管连接，喷射器进气端固接于环管上并与环管相通，出口端均在同一横截面的圆周切线上，其改进之处在于：a.在罐体下部至少设置上下两套各自独立的气—液混合搅拌器；b.上下环管分别连接独立的进气管，且在环管空气入口处设置有流量计；c.每套气—液混合搅拌器上部均装有导流筒。
本实用新型在所述环管上设置有上、中、下三组喷射器，其中上组喷射器安装在环管的上表面，中下两组安装在环管的下表面；上下两组喷射器的中轴线与环管水平面平行，中喷射器的中轴线则与环管水平面呈10-30°夹角。
所述上喷射器与中喷射器分别设置在环管上下的相对位置上，下喷射器则与上喷射器处在相对错开的位置。
所述上、中、下三组喷射器分别设置为8个、4个、4个，且均沿环管等距离设置。
所述喷射器由空气导管、喷嘴、维持管、扩散管及连接件构成，其出气端与喷嘴连接并伸入维持管内，在维持管与空气导管之间以连接件连接。
所述进气导管呈弧状，其曲率半径为R80-R250。
本实用新型经过上述改进之后，具有以下特点：
1.上下两套气—液混合搅拌器分别设有独立的进风口，且互相不连通，因此，中间压力损耗少，对空压系统的要求低(只需0.13-0.15Mpa)，而且利用流量计可很方便地控制进入上下环管内的空气流量，确保气—液混合搅拌系统空气流量平衡，从而使空气分布均衡，充分满足了料液的通风条件，提高了转化率，降低了能耗。
2.在环管上分别设置三层立体位置相互错开的喷射器组，并在喷射器的出口上方设置导流筒，使从扩散管出口喷出的气液二相进入导流筒后产生与原有上悬式搅拌器旋转方向一致的漩涡状气液混合液，进一步增大了氧和液体的传递速度和混合程度，因此，对于高径比≥3的发酵罐而言，本结构具有常规搅拌器所无法达到的效果。
下面是发酵罐改进前后柠檬酸生产主要技经指标对照表
  改进前   改进后
  产酸率13.8％   14.2％
  生产周期76小时   70小时
  转化率94.6％   96.5％
  电耗1422kwh/t   1186kwh/t
(四)附图说明：
图1是本实用新型发酵罐整体结构示意图；
图2是图1中一套环管及三组喷射器俯视结构示意图；
图3是环管与上中下三组喷射器及导流筒工作原理示意图；
图4是本实用新型喷射器的结构示意图。
(五)具体实施方式：
参见图1，发酵罐1上部具有排气口2、进料口3以及两级上悬式搅拌器4的传动系统5，罐内还装有冷却水循环系统6，罐底具有出料管7，在罐内下部设置有上下两套各自独立的气—液混合搅拌器8，每套混合搅拌器的环管9分别与压缩空气管10相连；在其进口处设置有流量计11，所述环管被焊接在支架12上。
参见图2，图3，在环管9上分别设置上、中、下三组喷射器，其中上喷射器13为8个，中喷射器14为4个，下喷射器15为4个，本实施例中，为使每组喷射器安装更牢固，在其出口端构成的圆周上分别用φ12或φ16圆钢焊接一圆环，其中上喷射器13的相切圆环直径为φ11250mm，中喷射器14的相切圆环直径为φ2800mm，下喷射器15的相切圆环直径为φ3500mm；当然，根据发酵罐的大小可调整上述尺寸。上喷射器进气端固接在环管的上表面上，喷射器的中轴线与环管水平面平行，中喷射器进气端固接在与上喷射器相对一面的环管上，其轴线与环管水平面呈10-30°夹角；下喷射器的进气端固接在与中喷射器相同平面的环管上，其中轴线与环管水平面平行。本实用新型中，每套气—液混合搅拌器上方设置有导流筒16，该导流筒为一圆筒，其底部与上喷射器中轴线距离一般为500-800mm，并由支架17固定；两套气—液混合搅拌器之间的距离一般为3200-3700mm，导流筒与环管的轴线重合。
参见图4，本实用新型中采用的喷射器由空气导管18，喷嘴19，维持管20、扩散管21及连接件22构成，空气导管进气端焊接在环管上，出气端与喷嘴连接并伸入维持管内，在维持管与空气导管之间以连接件如法兰等连接，当压缩空气从喷嘴中进入维持管内，巨大的气流使喷嘴两侧空隙处形成较强的真空，从而料液源源不断地被吸入维持管内，再与空气混合后从扩散管出口喷出，经导流筒上升至罐内，在机械搅拌的作用下进一步混合，从而达到本实用新型的目的。

Claims (7)

1.发酵罐双喷环半气升装置，主要包括由环管和设置在环管上的若干组喷射器构成的气一液混合搅拌器，所述环管固接于罐体上并与进气管连接，喷射器进气端固接于环管上并与环管相通，出口端均在同一横截面的圆周切线上，其特征在于：a.在罐体下部至少设置上下两套各自独立的气—液混合搅拌器；b.上下环管分别连接独立的进气管；c.每套气—液混合搅拌器上部均装有导流筒。
2.根据权利要求1所述的发酵罐双喷环半气升装置，其特征在于：在所述环管上设置有上、中、下三组喷射器，上喷射器安装在环管的上表面，中喷射器及下喷射器安装在环管的下表面；上下两组喷射器的中轴线与环管水平面平行，中喷射器的中轴线则与环管水平面呈10-30°夹角。
3.根据权利要求2所述的发酵罐双喷环半气升装置，其特征在于：所述上喷射器与中喷射器分别设置在环管上下的相对位置上，下喷射器则与上喷射器处在相对错开的位置。
4.根据权利要求2所述的发酵罐双喷环半气升装置，其特征在于：所述上、中、下三组喷射器分别设置为8个、4个、4个，且均沿环管等距离设置。
5.根据权利要求1所述的发酵罐双喷环半气升装置，其特征在于：所述喷射器由空气导管、喷嘴、维持管、扩散管及连接件构成，其出气端与喷嘴连接并伸入维持管内，在维持管与空气导管之间以连接件连接。
6.根据权利要求5所述的发酵罐双喷环半气升装置，其特征在于：所述进气导管呈弧状，其曲率半径为R80-R250。
7.根据权利要求1所述的发酵罐双喷环半气升装置，其特征在于：在所述环管的空气入口处设置有流量计。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101948738A (zh) * 2010-09-04 2011-01-19 颜金钰 环喷射流型发酵罐及其应用的发酵搅拌系统
CN101671625B (zh) * 2009-09-28 2012-08-15 厦门北大泰普科技有限公司 一种液态深层发酵制备木霉分生孢子的方法和装置
CN109486656A (zh) * 2018-09-30 2019-03-19 广东厨邦食品有限公司 一种酱油发酵罐

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