CS270971B1 - Cooling register for fermenter - Google Patents

Description

Chladicí registr fermentoru

Chladicí registr fermentoru sestává z chladicích trubek a nejméně dvou sběračů, kde chladicí trubky jsou umístěny ve dvou řadách tak, že chladicí trubky druhé řady jsou přesazeny vůči chladicím trubkám první řady o polovinu rozteče chladicích trubek první řady, přičemž středy dvou chladicích trubek jedné řady se středem chladicí trubky řady druhé tvoří vrcholy rovnoramenného trojúhelníka. Rozteč chladicích trubek první řady a rozteč chladicích trubek druhé řady se rovná nejvíce dvěma průměrům chladicích trubek.

(11) .
(13)	Bí
(51)	Int. Cl.
	F 28 D 1/04

Vynález se týká řešení chladicího registru fermentorů» zejména mechanicky míchaného.

V průmyslu se základní biochemické reakce uskutečňují ve termentorech, které jsou naplněny kapalným substrátem. Kapalný substrát je v průběhu procesu provzdušňován a u většiny typů fermentorů mechanicky míchán různými typy míchadel, u kterých buá převažuje axiální tok kapaliny, nebo radiální tok kapaliny. Pro zabránění rotace kapalné náplně se instalují uvnitř fermentorů na stěny různé typy radiálních zarážek. V průběhu biochemického procesu je uvolňováno reakční teplo, které je nutné z kapalné náplně fermentorů odvádět chladicím systémem. Chladicí systém musí být navržen tak, aby v každé etapě procesu odvedl veškeré přivedené teplo, a tak udržoval kapalnou náplň na optimální kultivační teplotě, která se podle typu procesu pohybuje v rozmezí 20 až 40 °C. Jako chladicí médium se zejména používá chladicí voda.

Chladicí systém so skládá zs dvou,už dvanácti registrů, které jsou umístěny rovnoměrně uvnitř fermentorů po jeho obvodu a směřují převážně v radiálním směru к obvodu fermentoru. Takto umístěné chladicí registry plní zároveň funkci zarážek pro zabránění rotace kapalné náplně fermentorů.

Jsou známé chladicí registry, které jsou tvořeny soustavou obdélníkových kanálků, vzá-. jemně na sebe navazujících tak, že tvoří souvislou stěnu. Nevýhodou systému je relativně vysoká materiálová náročnost vztažená na jednotku odvedeného tepla, nebol dělicí stěny kanálků se neúčastní přestupu tepla. Další nevýhodou je značné množství svarových spojů, které zvyšují nebezpečí praskání a tím následnou kontaminaci procesu, způsobenou vnikáním nesterilní chladicí vody do kapalného substrátu. Dáls jsou známé chladicí registry, které jsou tvořeny soustavou koaxiálních trubek, vzájemrlě spojených vstupním a výstupním sběračem. Nevýhodou tohoto systému js relativně vysoká materiálová náročnost vztažená na jednotku odvedeného tepla, nebol vnitřní koaxiální trubka, převážně opatřená vnější spirálou, se neúčastní přímého odvodu tepla. Navíc negativně snižuje chladicí teplotní spád tím, že se zde předehřívá vstupní chladicí voda. Oále toto provedení chladicích registrů negativně ovlivňuje Eulerovo kritérium míchání tím, že chladicí registry netvoří souvislou stěnu a z výrobních důvodů jsou mezi trubkami mezery rovnající se nejméně 50 4 průměru chladicí trubky.

Jsou též známé trubkové chladicí registry, v nichž chladicí trubky umístěné do jedné řady jsou na obou koncích spojeny vstupními a výstupními sběrači, I v tomto případě provedení chladicích registrů negativně ovlivňuje Eulerovo kritérium míchání tím,že chladicí registry netvoří souvislou stěnu. Dalěí nevýhodou je relativné velká stavební šířka dané výrobní nutností ponechat určitou minimální rozteč mezi trubkami.

Nevýhody známých řešení odstraňuje chladicí registr fermentorů podle vynálezu, který se skládá z chladicích trubek a nejméně dvou sběračů, jehož podstata spočívá v tom, že chladicí trubky jsou umístěny ve dvou řadách tak, že chladicí trubky druhé řady jsou přesazeny vůči chladicím trubkám první řady o polovinu rozteče chladicích trubek první řady, přičemž středy dvou trubek jedné řady se středem trubky řady druhé tvoří rovnoramenný trojúhelník. Rovněž je podstatou vynálezu to, že rozteč chladicích trubek první řady a rozteč chladicích trubek druhé řady se rovná nejvíce dvěma průměrům chladicích trubek.

Výhodou řešení podle vynálezu Je to, že uspořádání trubek vytváří prakticky souvislou stěnu, tím zvyšuje Eulerovo kritérium míchání, intenzitu přestupu tepla tím, že je využívána turbulence kapaliny vzniklá v první řadě trubek pro přestup tepla v druhé řadě trubek.

Příkladné provedení chladicího registru podle vynálezu je schematicky znázorněno na výkresu, kds na obr. 1 je chladicí registr v nárysném řezu a na obr. 2 je půdorysný řez chladicího registru.

Chladicí trubky 1^ první řady a chladicí trubky 2 druhé řady jsou spojeny horním sběračem 2 8 dolním sběračem £. Rozteče mezi chladicími trubkami v obou řadách jsou rovny dvěma průměrům chladicích trubek v obou řadách. Chladicí trubky 2 druhé řady jsou přesazeny vůči chladicím trubkám £ první řady o polovinu rojtečs mezi chladicími trubkami.

Vynález řeší chladicí registr fermentoru, zejména mechanicky míchaného.

Claims (2)

1. PfiEOMÉT VYNÁLEZU

   1. Chladicí registr fermentoru, skládající se z chladicích trubek a nejméně dvou sběračů, vyznačený tím, že chladicí trubky jsou umístěny ve dvou řadách tak, Že chladicí trubky (2) druhé řady jsou přesazeny vůči chladicím trubkám (1) první řady o polovinu rozteče chladicím trubek (1) první řady, přičemž středy dvou chladicích trubek jedné řady se středem chladicí trubky řady druhé tvoří vrcholy rovnoramenného trojúhelníka.
2. 2. Chladicí registr fermentoru podle bodu 1, vyznačený tím» že roztec chladicích trubek (1) první řady a rozteč chladicích trubek (2) druhé řady se rovná nejvíce dvěma průměrům chladicích trubek.