CS257430B1

CS257430B1 - Device for air defoaming,condensation and filtration

Info

Publication number: CS257430B1
Application number: CS869545A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Cerovsky
Original assignee: Jaroslav Cerovsky
Priority date: 1986-12-18
Filing date: 1986-12-18
Publication date: 1988-05-16
Also published as: CS954586A1

Abstract

Zařízení je určeno pro odpěnování, kondenzaci a filtraci vzduohu vyetupujíoího.zejména z fermentorů při kultivaci mikroorganismů. Sestává z válcového pláště, v jehož horní části je uloženo těleso kondenzační vložky, které je ve spodní části pevně spojeno s dutým válcovým chladičem, jehož dutinou volně prochází usměrňovači trubka připojena v horní části k tělesu kondenzační vložky, zatímco její dolní kuželová část je spojena s přepážkou nesoucí obvodové zářezy, průchozí otvory a dále spodní ložisko hřídele opatřeného na svém dolním konci dutým lopatkovým kolem, přičemž pod tělesem kondenzační vložky je uloženo těleso filtrační vložky ve tvaru dutého válce s perforovaným pláštěm s uvnitř vloženou filtrační membránou.The device is designed for skimming, in particular, condensation and filtration of the air from fermenters in the cultivation of microorganisms. Consists of a cylindrical shell in the upper part there is a condensation body the liner that is at the bottom fixed to hollow cylindrical cooler, through which the rectifiers pass freely through the cavity the pipe is connected at the top to the body condensing inserts while its bottom the conical part is connected to the partition carrying circumferential notches, through holes and beyond lower shaft bearing fitted on its own a lower end with a hollow paddle, wherein under the condensate insert body is a filter insert body in the shape of the hollow cylinder with perforated sheath with inside filter membrane.

Description

. Vynález se týká zařízení určeného pro odstraňoval\ pěny, snižování vlhkosti a filtraci vzduchu vystupujícího zejména z fermentorů při kultivaci mikroorganismů·. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention

Dosavadní malolitrážhl kultivační zařízení používaná pro dlouhodobé kultivace při vysokém stupni provzdušňování nebo při vyšších teplotách, se vyznačují zvýšenou pěnivostl a značnými úbytky kultivačního media vlivem odpařování.The prior art small-scale cultivation devices used for long-term cultivations at a high degree of aeration or at higher temperatures are characterized by increased foaming and considerable losses of the culture medium due to evaporation.

Pro likvidaci pěny se používají dva postupy, a to bu3 přidávání odpěňovacích prostředků, nebo působení odstředivé síly mechanických odpěňovačů, jejichž podstatou je bučí jeden rotující disk opatřený po obvodě radiálními lopatkami nebo dva i více disků s lopatkami uloženými radiálně mezi nimi, přičemž horní disk je připojen k dutému hřídeli,jímž se odvádí vzduch ze zařízeni· Ke kondenzaci vlhkosti obsažené ve vystupujícím vzduchu se používají samostatné vodou chlazené kondenzátory a k filtraci vzduchu pak slouží filtry β náplní skelných vláken nebo filtry membránové, rovněž jako samostatné jednotky, které je nutno udržovat ve steril ním stavu. Členitost zařízení klade zvýšené nároky na manipulaci i zabezpečeni sterility zařízení v důsledku většího počtu spojů·Two methods are used to dispose of the foam, either by adding antifoams or by centrifugal force of mechanical antifoams based on either a rotating disk having radial blades circumferentially or two or more blades with radial blades disposed radially therebetween. · Water condensers are used to condense the moisture contained in the exiting air and are used to filter the air with β glass fiber or membrane filters as well as separate units to be kept sterile state. The ruggedness of the device places increased demands on handling and ensuring the sterility of the device due to the greater number of joints ·

Popsané nedostatky řeší zařízeni podle vynálezu,jehož podstata spočívá v tom, že zařízení sestává z válcového plá ště, v jehož horní části je uloženo těleso kondenzační vlož ky, které je ve své spodní části pevně spojeno s dutým válcovým chladičem, jehož dutinou volně prochází usměrňovači trubka, v horní části připojená k tělesu kondenzační vložky, zatímco její kuželová část je spojena v dolní části vál cového pláště s přepážkou s obvodovými zářezy, s otvory á se spodním ložiskem hřídele opatřeného na svém dolním konci dutým lopatkovým kolem. Dále sestává z tělesa filtrační vložky ve tvaru dutého válce s perforovaným pláštěm s uvnitř vloženou filtrační membránou· Filtrační vložka je ve válcovém plášti uložena pod tělesem kondenzační vložky· Obě vložky jsou do válcového pláště zasunuty a utěsněny těsnicími kroužky. K hornímu konci hřídele je připojen kotouč s permanetnimi magnety oddělenými membránou od protilehlého kotouče s permanentními magnety, nasazeného na hřídel elektromotoru rozebíratelně, připojeného k matici našroubované na závitové ukončení válcového pláště.The described drawbacks are solved by the device according to the invention, which consists in the fact that the device consists of a cylindrical shell, in the upper part of which the condensation insert body is mounted, which is fixed in its lower part to a hollow cylindrical cooler. a tube, attached at the top to the body of the condensation liner, while its conical portion is connected at the bottom of the cylindrical sheath with circumferential notch, to the apertures and the lower bearing of the shaft provided at its lower end with a hollow impeller. It consists of a hollow cylindrical filter cartridge body with a perforated casing with a filter membrane inserted inside. · The filter cartridge is placed in the cylindrical casing below the condensation cartridge body. Both inserts are inserted into the cylindrical casing and sealed with sealing rings. To the upper end of the shaft is connected a permanent magnet disk separated by a diaphragm from the opposite permanent magnet disk mounted on a shaft of the electric motor detachably connected to a nut screwed to the threaded end of the cylindrical housing.

Zařízení podle vynálezu spojuje tři funkce v jednom přístroji, a to odpěňování, kondenzaci i filtraci. Je jednoduchého provedení a šetří prostor nad fermentorem. Dále snižuje nároky na manipulaci při nutném zajišlování sterility.The device according to the invention combines three functions in one device, namely anti-foaming, condensation and filtration. It is simple and saves space above the fermenter. It further reduces the handling requirements while providing sterility.

Příklad zařízeni/ určeného pro vakuový fermentor o objemu 5 litrů/podle vynálezu/je znázorněn na připojeném výkrese.An example of a 5 liter vacuum fermenter (according to the invention) is shown in the attached drawing.

Nosnou část tvoří válcový pláší JL opatřený na svém horním konci závitovým' ukončením 13, které má na své vnitřní straně osazení pro fixaci kondenzační vložky 2 tak, aby její obvodové drážky odpovídaly přívodu 14 a vývodu 15 chladicí vody, podobně jako vývod vzduchu 16 odpovídá poloze filtrační vložky £. Ve své spodní třetině je válcový pláš€ _1 opatřen přírubou 17 k těsnému připojení zařízení na kultivační nádobu. Ke kondenzační vložce 2 je připojen chladič 3 tvořený dvěma souosými trubkami ve své dolní části spojenými tak, že vytvářejí prostor pro chladicí vodu, která je do jeho spodní Části přiváděna trubkou 18. Souose s chladičem 3 je v jeho dutině připevněna ke kondenzační vložce 2 usměrňovači trubka 4 opatřená ve své horní části radiálními otvory 19 a ve spodní části přecházející do kužele 20 připojeného k přepážce 21.Přepážka 21 je po obvodě opatřena zářezy 22 pro odtok kondenzátu, v prostoru pod kuželem 20 otvory 23 a ve své ose ložiskem 24, v němž je uložen hřídel 5/na jehož spodním konci je nasazeno 257430 duté lopatkové kolo J3 s radiálními lopatkami 25 a ve své válcové části s radiálními otvory 26. Lopatkové kolo 6 je zajištěno maticí 27. Hřídel 5 je svým horním koncem uložen v horním ložisku 28» vsazeném do kondenzační vložky 2. Na konci hřídele 5 je připojen kotouč s permanentními magnety 9, oddělený od vnějšího prostoru membránou 10, těsněním 29 a maticí 12. na které je pomoci příruby 30 připevněn elektromotor ll^na jehož hřídeli je uložen protilehlý kotouč s permanentními magnety 9, zabezpečující přenos kroutícího momentu na duté lopatkové kolo 6. Pod kondenzační vložkou 2 je ve válcovém plášti JL zasunuta filtrační vložka s perforovanou válcovou plochou 31, opatřenou na vnitřní straně filtrační membránou 32.Těsnost mezi kondenzační vložkou 2 a filtrační vložkou J7 proti válcovému plášti J. je zabezpečena těsnicími kroužky 8.The support part is formed by a cylindrical casing 11 provided with a threaded end 13 at its upper end having a shoulder on its inner side for fixing the condensation insert 2 so that its peripheral grooves correspond to the inlet 14 and the cooling water outlet 15, similar to the air outlet 16 corresponding to the filter pads. In its lower third, the cylindrical housing 11 is provided with a flange 17 for tightly connecting the device to the culture vessel. Connected to the condensation insert 2 is a cooler 3 formed by two coaxial tubes at their bottom connected to form a space for cooling water which is fed into its lower part by a tube 18. Coaxial with the cooler 3 is fixed in its cavity to the condensation insert 2 by a rectifier the tube 4 is provided with radial openings 19 in its upper part and in its lower part passing into the cone 20 connected to the partition 21. The barrier 21 is provided with notches 22 for circumferential drainage along its periphery, openings 23 in the space below cone 20 and The shaft 5 is mounted at its lower end with a 257430 hollow impeller 13 with radial blades 25 and in its cylindrical portion with radial bores 26. The impeller 6 is secured by a nut 27. The shaft 5 is mounted with its upper end in the upper bearing 28 »Is inserted into the condensation insert 2. At the end of the shaft 5, a permanent disc is connected magnets 9, separated from the outside by a membrane 10, a seal 29 and a nut 12, to which an electric motor 11 is mounted by means of a flange 30 on whose shaft a counter-disc with permanent magnets 9 is mounted. a condensation insert 2 is inserted in the cylindrical casing 11 with a perforated cylindrical surface 31 provided with a filter membrane 32 on the inside. The tightness between the condensation insert 2 and the filter element 7 against the cylindrical casing 1 is secured by sealing rings 8.

Vzduch vycházející z kultivační nádoby» obsahující pěnu a vodní páru, vstupuje do zařízeni mezi lopatkami 25 rotujícího dutého lopatkového kola JS, vystupuje radiálními otvory 26 do prostoru pod přepážkou 21. prochází jejími otvory 23 do. usměrňovači trubky 4, z níž vystupuje radiálními otvory 19 do vnitřního prostoru chladiče 3, postupuje směrem k přepážce 21, a mezi vnějším povrchem chladiče 3 a válcovým pláštěm 1 přichází k filtrační vložce J» kterou prochází do vývodu vzduchu 16.The air emerging from the culture vessel containing foam and water vapor enters the device between the blades 25 of the rotating hollow vane wheel JS, extends through radial openings 26 into the space below the partition 21. passes through its openings 23 into. the deflection tube 4, from which it extends through radial openings 19 into the interior of the cooler 3, proceeds towards the partition 21, and between the outer surface of the cooler 3 and the cylindrical housing 1 comes to a filter element 11 which passes into the air outlet 16.

Chladicí vodai vstupuje do zařízení přívodem 14, vstupuje do spodní obvodové drážky kondenzační vložky 2a vnitřní trubkou 18 vstupuje do chladiče 3, z něhož vystupuje do horní obvodové drážky kondenzační vložky 2 a z ní vývodem chladicí vody 15.The cooling water enters the device through the inlet 14, enters the lower peripheral groove of the condensation insert 2a through the inner tube 18, enters the cooler 3 from which it exits the upper peripheral groove of the condensation insert 2 and therefrom through the cooling water outlet 15.

Pěna obsažená ve vystupujícím vzduchu se mechanicky rozruší a ostředivou .silou ve formě kapek vrací do kultivačního prostoru. Její rušeftí lze s výhodou řídit vhodným čidlem.které ovládá chod elektromotoru 11.The foam contained in the exiting air is mechanically agitated and returned to the culture space by a centrifugal force in the form of drops. Its interference can advantageously be controlled by a suitable sensor which controls the operation of the electric motor 11.

Vodní pára kondenzuje na stěnách chladiče 3, stéká po něm do prostoru nad kužel 20 a odkapává zářezy pro odtok kondenzátu 22.The water vapor condenses on the walls of the cooler 3, flows down into the space above the cone 20 and drips the notches for the condensate drain 22.

Vzduch vychází přes filtrační membránu 32, která zabraňuje unikání mikroorganismů do okolí, tak i zpětné reinfekci obsahu kultivační nádoby z okolního vzduchu·The air flows out through the filter membrane 32, which prevents leakage of microorganisms into the environment, as well as reinfection of the contents of the culture vessel from the ambient air.

Zařízení podle vynálezu lze po odejmutí elektromotoru vcelku sterilovat parou bez nutnosti dalši demontáže a je vhodné zejména u malolitrážních fermentorů.After removing the electric motor, the device according to the invention can be completely steam-sterilized without the need for further dismantling and is particularly suitable for small-scale fermenters.

Claims

Apparatus for defoaming, condensing and filtering air ₍ characterized by the fact that it consists of a cylindrical shell (1), in the upper part of which a condensation insert body (2) is mounted, which is fixedly connected to a hollow cylindrical cooler (3) whose cavity is freely passed through the rectifier tube (4) in the upper part connected to the body of the condensation insert (2), while its lower conical part (20) is connected to the partition (21) carrying circumferential notches (22), openings (23) and lower a bearing (24) of a shaft (5) provided with a hollow vane wheel (6) at its lower end, wherein a hollow-cylindrical hollow-cylinder filter body (7) with a perforated housing is mounted below the condensation insert body (2) in the cylindrical housing (1) (31) with a filter membrane (32) inserted therein.

2. Device according to claim 1 ₍ characterized in that the condensation insert (2) and the filter insert (7) are inserted into the cylindrical housing and sealed with sealing rings (8).

Device according to items 1 and 2, characterized in that a permanent magnet disc (9) separated by a diaphragm (10) from the opposite permanent magnet disc (9) mounted on a shaft of the electric motor (11) detachably connected is connected to the upper shaft of the shaft (5). to a nut (12) screwed onto the threaded end (13) of the cylindrical shell (1).