CS255068B1

CS255068B1 - Apparatus for controlling the inlet to the bioreactor circulation cylinder

Info

Publication number: CS255068B1
Application number: CS858680A
Authority: CS
Inventors: Milos Vranek
Original assignee: Milos Vranek
Priority date: 1985-11-29
Filing date: 1985-11-29
Publication date: 1988-02-15
Also published as: CS868085A1

Abstract

Zařízení je založeno na použití pohyblivého nástavce, uloženého souse v horní části cirkulačního válce a uchyceného k nejméně třem plovákům, splu s nimiž sleduje hladinu fermentační zápary v reaktoru. Do pohyblivého nástavce je ve směru jaho svislé osy zasunuta hřídel, která je v části své délky opatřena vnějším pohybovým závitem s maticí a v další části délky čepem, otočně uloženým v náboji. Jedna z obou součástí umístěných na hřídeli je přitom pomoci nosných prvků, např. radiálních vzpěr, připevněna ke stěně pohyblivého nástavce, zatímco druhá k úchytkám plováků. Horní konec hřídele je opatřen prvkem umožňujícím ruční ovládání hřídele, např. profilem uzpůsobeným k nasazení klíče. Poloha plováků vůči pohyblivému nástavci se mění otáčením hřídele pomocí klíče z horní části bioreaktoru. Hřídel může být v zájmu usnadnění manipulace s regulačním zařízením v v horní části opatřena trubkovým nástavcem, ukončeným zátkou s profilem vhodným pro nasazeni klíče.The device is based on the use of a movable extension, placed in the upper part of the circulation cylinder and attached to at least three floats, together with which it monitors the level of the fermentation mash in the reactor. A shaft is inserted into the movable extension in the direction of the vertical axis, which is provided with an external movement thread with a nut in part of its length and with a pin rotatably mounted in a hub in another part of its length. One of the two components located on the shaft is attached to the wall of the movable extension by means of supporting elements, e.g. radial struts, while the other is attached to the float holders. The upper end of the shaft is provided with an element enabling manual control of the shaft, e.g. a profile adapted to fit a key. The position of the floats relative to the movable extension is changed by rotating the shaft using a key from the upper part of the bioreactor. In order to facilitate handling of the regulating device, the shaft may be provided with a tubular extension at the top, terminated with a plug with a profile suitable for inserting a key.

Description

Vynález se týká zařízení pro regulaci nátoku fermentační zápary do cirkulačního válce bioreaktoru. Konkrétně se vynález týká uspořádání, při němž je regulace nátoku zápary do cirkulačního válce založena na použití pohyblivého nástavce, který je souose uložen v horní části cirkulačního válce a v něm se pohybuje ve svislém směru.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for regulating the inflow of fermentation broth into a bioreactor circulation cylinder. In particular, the invention relates to an arrangement in which the regulation of the inflow of the melt into the circulation cylinder is based on the use of a movable extension which is coaxially mounted in the upper part of the circulation cylinder and moves therein in a vertical direction.

Je známo již řešení, při němž je pohyblivý nástavec uchycen k několika plovákům a spolu s nimi sleduje hladinu fermentační zápary v bioreaktoru. U tohoto uspořádání, které využívá autoregulační schopnosti nástavce plovoucího na hladině zápary, nebyl dosud konstrukčně dořešen způsob stavitelného upevnění plováků k nástavci. Tento způsob upevnění je přitom důležitý z hlediska optimálního nastavení nátoku fermentačniho média do cirkulačního válce vzhledem k požadovanému hydrodynamickému režimu v bioreaktoru.A solution is already known in which the movable attachment is attached to several floats and, together with them, monitors the level of fermentation mash in the bioreactor. In this arrangement, which utilizes the self-regulating capability of the attachment floating on the surface of the mash, the method of adjusting the attachment of the floats to the attachment has not yet been structurally solved. This method of attachment is important for optimum adjustment of the flow of fermentation medium into the circulation cylinder with respect to the desired hydrodynamic regime in the bioreactor.

K řešení shora uvedeného problému přispívá uspořádání podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že do pohyblivého nástavce je ve směru jeho svislé osy zasunuta hřídel, která je v části své délky opatřena vnějším pohybovým závitem s maticí a v další části délky čepem, otočně uloženým v náboji, kde jedna z obou součástí umístěných na hřídeli je pomocí nosných prvků připevněna ke stěně pohyblivého nástavce, zatímco druhá k úchytkám plováků.The solution according to the invention contributes to the solution of the above-mentioned problem, which consists in that a shaft is inserted into the movable extension in the direction of its vertical axis, which has a part of its length with external movement thread with nut. in a hub, where one of the two components located on the shaft is attached to the wall of the movable extension by means of supporting elements, while the other to the catches of the floats.

Horní konec hřídele je přitom opatřen prvkem zajišťujícím přenos kroutícího momentu na hřídel, kupříkladu profilem uzpůsobeným pro nasazení klíče 1The upper end of the shaft is provided with a torque transmitting element to the shaft, for example a profile adapted to receive a wrench 1.

V jednom ze dvou alternativních provedení je na spodním konci hřídele vytvořen čep, který je otočně uložen v náboji připevněném prostřednictvím radiálních vzpěr ke stěně pohyblivého nástavce, zatímco matice našroubovaná na pohybovém závitu nad čepem je spojena s úchytkami plováků. Při jiném uspořádání je na spodním konci hřídele proveden závit, na němž je našroubována matice, připevněná prostřednictvím radiálních vzpěr ke stěně pohyblivého nástavce, zatímco čep, vytvořený v části hřídele nad závitem, je otočně uložen v náboji spojeném s úchytkami plováků.In one of the two alternative embodiments, a pin is formed at the lower end of the shaft which is rotatably mounted in a hub mounted by means of radial struts to the wall of the movable extension, while a nut screwed on the motion thread above the pin is connected to the float mounts. In another arrangement, a thread is provided at the lower end of the shaft on which a nut secured by means of radial struts to the wall of the movable extension is screwed, while the pin formed in the part of the shaft above the thread is rotatably supported in a hub connected to the float mounts.

Hlavní přednost regulačního zařízení v provedení podle vynálezu spočívá v tom, že jsou zde vytvořeny předpoklady proto, aby po dosažení provozních podmínek v bioreaktoru mohl být snadno, za pomoci konstrukčně nenáročných prostředků a při velmi jednoduché obsluze nastaven optimální nátok fermentačniho média do cirkulačního válce. Vzhledem k tomu, že potřeba nastavení polohy plováků se projeví obvykle v poměrně dlouhých časových intervalech, kupříkladu po znovuuvedení reaktoru do provozu po odstávce anebo po přechodu na jiné provozní podmínky, vyhovuje zde zcela skutečnost, že regulační zařízení v provedení podle vynálezu je uzpůsobeno pro ruční obsluhu.The main advantage of the control device according to the invention is that there are preconditions here that, after operating conditions in the bioreactor can be reached, the optimum flow of the fermentation medium into the circulation cylinder can be easily adjusted by means of construction-friendly means and with very simple operation. Since the need to adjust the float position usually occurs at relatively long intervals, for example after the reactor has been put into operation after a standstill or after switching to other operating conditions, the fact that the control device according to the invention is adapted for manual operation attendant.

V zájmu snadnější manipulace, zejména při malém plnění bioreaktoru, je vhodné hřídel v horní části opatřit trubkovým nástavcem, který je ukončen zátkou s profilem vhodným pro nasazení klíče.For ease of handling, especially when the bioreactor is being filled small, it is advisable to provide a shaft extension at the top of the shaft, which is terminated by a plug with a profile suitable for inserting a key.

Aby při seřízení polohy plováků a manipulaci s hřídelem nedocházelo současně k otáčení pohyblivého nástavce vůči cirkulačnímu válci, je dále vhodné umístit na vnitřní stěně cirkulačního válce a vnější stěně pohyblivého nástavce korespondující svislé vodící lišty. Lišty působí sice proti otáčení nástavce vůči cirkulačnímu válci, nebrání však přitom pohybu nástavce ve svislém směru.In order to prevent the movable attachment from rotating relative to the circulation cylinder during the adjustment of the float position and manipulation of the shaft, it is furthermore advisable to place corresponding vertical guide rails on the inner wall of the circulation cylinder and the outer wall of the movable attachment. The bars counteract the rotation of the attachment relative to the circulation cylinder, but do not prevent the attachment from moving vertically.

Příkladné provedení regulačního zařízení podle vynálezu je dále schematicky znázorněno na připojeném výkrese, který představuje svislý řez horní částí cirkulačního válce s pohyblivým nástavcem a naznačeným víkem bioreaktoru.An exemplary embodiment of a control device according to the invention is further illustrated schematically in the accompanying drawing, which is a vertical section through the upper part of a circulation cylinder with a movable extension and the indicated bioreactor lid.

Ve znázorněném provedení je ve svislé ose pohyblivého nástavce 4 umístěn náboj 6., který je ke stěně pohyblivého nástavce £ připevněn prostřednictvím tří radiálních vzpěr 5. Do náboje £ je otočně zasunut čep hřídele Ί_, opatřené pohybovým závitem, který je ukončen pod horním koncem hřídele 7. Čep je zajištěn proti axiálnímu pohybu vůči náboji £, kupříkladu pomocí pojistného kroužku či matice s podložkou, a to tak, aby bylo zabezpečeno volné otáčení čepu v náboji £.In the embodiment shown, a hub 6 is located in the vertical axis of the movable extension 4, which is fixed to the wall of the movable extension 4 by means of three radial struts 5. The shaft pin 7 is rotatably inserted into the hub 5. 7. The pin is secured against axial movement with respect to the hub 6, for example by means of a locking ring or a nut with a washer, so as to ensure free rotation of the pin in the hub 6.

K hřídeli 7 je v horní části připevněn trubkový nástavec 8, který je ukončen zátkou 9 s profilem vhodným pro nasazení klíče 10. Délka trubkového nástavce je volena s ohledem na provozní podmínky v bioreaktoru, tj. tak, aby nedocházelo na jedné straně k opření zátky £ o víko 2 bioreaktoru a na druhé straně aby délka klíče 10 nebyla nadměrně velká. Pro manipulaci s hřídelí Ί_, popřípadě s trubkovým nástavcem 2 í^e na víku 1 bioreaktoru, ve svislé ose cirkulačního válce 2 umístěno hrdlo 2 vhodně voleného průměru.A tubular extension 8 is attached to the shaft 7 at the top, which is terminated by a plug 9 with a profile suitable for inserting a wrench 10. The length of the tubular extension is selected with regard to operating conditions in the bioreactor. The bioreactor cover 2 and on the other hand the length of the key 10 is not excessively large. To handle shaft Ί_ optionally with a tubular extension 2 ^e d 1 on the cover of the bioreactor, the vertical axis of the circulating roller 2 disposed neck 2 of a suitably chosen diameter.

Na pohybovém závitu hřídele T_ je našroubována matice 11, k níž jsou pomocí úchytek 12 připevněny plováky 13. Úchytky 12 procházejí výřezy, vytvořenými v horním okraji pohyblivého nástavce 2· Na vnitřní stěně cirkulačního válce 2 ^a vnější stěně pohyblivého nástavce jsou umístěny dvě dvojice vodících lišt 14, pootočené navzájem o 180 °.Musculo T_ shaft thread is screwed a nut 11 to which are attached via brackets 12 floats on the 13th Brackets 12 pass through slots formed in the upper edge of the movable rod 2 · On the inner wall of the circulating cylinder 2 ^and the outer wall of the movable piece are disposed two pairs of guides 14, rotated 180 ° to each other.

Při nastavení výškové polohy plováků 13 se postupuje tak, že prostřednictvím otáčení trubkovým nástavcem 2 ^za pomoci jednoduchého klíče 10 se při současné vizuální kontrole postupně mění poloha matice 11 na hřídeli T_ a tím se současně mění i poloha plováků 13 vůči přepadové hraně pohyblivého nástavceThe height position of the floats 13 is adjusted by rotating the tubular extension 2 ^{with the} aid of a simple wrench 10, while simultaneously visually checking the position of the nut 11 on the shaft T, thereby changing the position of the floats 13 relative to the overflow edge of the movable extension.

Uspořádání regulačního zařízení podle vynálezu není ovšem omezeno jen na provedení znázorněné na výkrese. Jak již bylo dříve uvedeno, je možné zařízení realizovat i v uspořádání, při němž axiální pohyb vykonává hřídel, k níž jsou otočně připevněny úchytky plováků, zatímco matice je pevně spojena prostřednictvím vzpěr s pohyblivým nástavcem.However, the arrangement of the control device according to the invention is not limited to the embodiment shown in the drawing. As previously mentioned, the device can also be implemented in an arrangement in which the axial movement is performed by a shaft to which the float mounts are rotatably attached, while the nut is firmly connected by means of struts to the movable extension.

Claims

Apparatus for controlling the inlet of a bioreactor circulation cylinder with a movable attachment located coaxially in the upper part of the circulation roll and connected to at least three floats, characterized in that a shaft (7) is inserted into the movable attachment (4) in the direction of its vertical axis. is provided in part of its length with an external movement thread with a nut (11) and in another part of the length with a pivot rotatably mounted in a hub (6), where one of the two components located on the shaft (7) is attached to the wall of the movable extension (4) ), while the other to the catches (12) of the floats (13!), wherein the upper end of the shaft (7) is provided with a torque transmission element to the shaft (7), for example a profile for engaging a key (10).

Device according to claim 1, characterized in that a pin is formed at the lower end of the shaft (7) and is rotatably mounted in a hub (6) secured by means of radial struts (5) to the wall of the movable extension (4). 11), screwed onto the movement thread above the pin, is connected to the catches (12) of the floats (13).

Device according to claim 1, characterized in that a thread is provided at the lower end of the shaft (7) on which a nut (11) is fastened by means of radial struts (5) to the wall of the movable extension (4). in the part of the shaft (7) above the thread, it is rotatably mounted in a hub (6) connected to the catches (12) of the floats (13).

Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the shaft (7) is provided in the upper part with a tubular extension (8) terminated by a plug (9) with a profile k and a key (10).

Device according to Claims 1 to 4, characterized in that the inner wall of the circulation cylinder (3) and the outer wall of the movable extension (4) are provided with at least one pair of corresponding vertical guide rails (4).