DE2459710A1

DE2459710A1 - Vorrichtung zum selbstansaugenden belueften und begasen von fluessigkeiten

Info

Publication number: DE2459710A1
Application number: DE19742459710
Authority: DE
Inventors: Hans Dr Ing Mueller; Konstantin Sotirianos
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-12-21
Filing date: 1974-12-17
Publication date: 1975-06-26
Also published as: FI342374A; DE2459710B2; IT1054190B; GB1459054A; FI60506C; ATA1022974A; JPS5095861A; CS186279B2; SU557761A3; ES433223A2; JPS5549532B2; SE7414369L; SE408449B; FI60506B; FR2255095B2; DE2459710C3; FR2255095A2; DD116005A5; AT331194B

Description

Dr. Ing. Hans Müller, Männedorf/Schwei ζ

Vorrichtung zum selbstansaugenden Belüften oder Begasen

von Flüssigkeiten

Zusatz zu Patent .... (Patentanmeldung P 23 59 850.3)

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur selbstansaugenden Belüftung oder Begasung von Flüssigkeiten in Behältern, vorzugsweise zur aeroben Züchtung von Mikroorganismen, d.h. Hefen, Pilzen und Bakterien, mit Hilfe einer selbstansaugenden Kreiselpumpe, die mit einem axial ansaugenden, geschlossenen Schleuderrad und einem über dem Schleuderrad befindlichen Leitrohr versehen ist,sowie an der Ansaugöffnung eine venturiartige Verengung aufweist, die an der engsten Stelle Ansaugöffnungen für das einzutragende Gas hat.

Eine solche Belüftungsvorrichtung ist bekannt (DT-OS 2 3 59 850). Der Vorteil einer solchen Begasungsvorrichtung besteht vor allem darin, daß die Begasung ohne Aufwand von Kompressoren möglich ist, ja sogar eine Ansaugwirkung, also ein Unterdruck erzeugt werden kann. Damit werden die Kosten für eine Verdichtung des Gases gespart.

Es hat sich gezeigt, daß die Ansaughöhe der Luft bzw. der Gase bei verschiedenen Medien unzureichend sein kann und damit die eingetragene Luftmenge für das optimale Wachstum der Mikroorganismen nicht ausreicht.

509826/0916

ORIGINAL INSPECTED

Aufgabe der Erfindung ist, die Vorrichtung zur selbstansaugenden Belüftung von Kulturmedien, die mit Luft oder einem Gas belüftet werden sollen, so zu verbessern, daß eine größere Menge Gas ohne Anwendung von Druck, möglichst mit reiner Saugwirkung zugemjacht werden kann.

Diese Aufgabe ist für die eingangs genannte. Vorrichtung dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß in der venturiartigen Verengung mehrere in die Verengung hineinragende kleine Rohre für Luft oder Gase an die Ansaugöffnungen angeschlossen sind.

Bei einer Ausgestaltung dieser Vorrichtung mit einem axialen, zentralen Luftzuführungsrohr innerhalb des Leitrohres ist vorgesehen, daß die venturiartige Verengung am unteren Teil des Leitohrs ausgebildet ist,in dessen unmittelbarer Nähe das Luftzuführungsrohr mündet und aus dem den kleinen Rohren Luft oder Gase zuführbar ist. Diese Röhrchen können also entweder über ein zentral angebrachtes Luftzuführungsrohr oder ein seitlich vom Leitrohr angebrachtes Luftzuführungsrohr über ein deren äußere Enden verbundenen Ringrohr mit der Außenluft oder der Begasungsgasquelle verbunden sein.

Durch unterschiedliche Länge der Röhrchen innerhalb der Verengung kann besonders gut gewährleistet werden, daß überall Luft oder Gas in die durchströmte Flüssigkeit optimal angesaugt wird. Durch das dadurch entstehende erhöhte Vakuum wird wiederum eine viel größere Menge an Luft oder Gas angesaugt. Dadurch entsteht bereits vor den als Rührwerkzeugen wirkenden Schaufeln des Schleuderrads eine Vordispergierung der Luft in der Flüssigkeit, d.h. es tritt bereits eine Dispersion in das Pumpenrad ein. Hierdurch erklärt sich auch ein auftretender, verstärkter Sauerstoff übergang auf die zu belüftenden Mikroorganismen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den unteransprüchen.

5 0 9 8 2 6/ 0 9 1 6

Die Erfindung und Einzelheiten der Erfindung sind an zwei Ausführungsbeispielen anhand einer Zeichnung näher erläutert, in der zeigt: ·

Fig. 1 eine erste Ausführungsform dar arfindungsgemäßen Vorrichtung im Längsschnitt, und

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform im Längsschnitt.

Bei der Begasungsvorrichtung nach Fig. 1 ist auf einer Welle 1 das Pumpenlaufrad auf einer Scheibe 2 befestigt. Zusammen mit einer oberen Scheibe 3 bilden beide Scheiben 2 und 3 die Seitenwände für die Flüssigkeitskanäle im Pumpenlaufrad. Die Flügel 4 fördern die Dispersion in einen Behälter 12,in den die Vorrichtung nahe dem Boden eingebaut ist. Ein vertikales zentrales Luftzuführungsrohr 5 endet in einem Kopf, der durch kleine Querrohre 6 in verschiedenen Ebenen durchdrungen und von einem sich unten in Höhe des Rohrkopfes verengenden Leitrohr 7 umgeben ist.

Das Pumpenlaufrad wird durch einen außerhalb des Behälterbodens 8 liegenden Antrieb 9 von einem Motor 10 angetrieben. Pumpenrad und Antrieb sind über eine sterile Abdichtung 11 durch den Behälterboden 8 getrennt. Über das Pumpenrad werden Flüssigkeit aus dem Leitrohr 7 und Luft über das Luftzuführungsrohr 5 über die kleinen Querrohre 6 verschiedener Länge in die venturiartige Verengung zwischen dem Luftzuführungsrohr 5 einerseits und der Innenseite der Oberkante 3 des Pumpenlaufrades sowie der Innenseite des Leitrohres 7 andererseits angesaugt und über den Hohlraum des Pumpenlaufrades in den Behälter 12 gefördert. Beim Durchtritt durch die Venturiöffnung tritt bereits eine Dispergie rung des Gases in derFlüssigkeit auf, die desto intensiver ausfällt, je mehr kleine Rohre 6 vorgesehen sind. Durch die verschiedene Länge der Rohre 6, die praktisch den gesamten Querschnitt berstreichen, wird neben einer großen Luftmenge, je nach gesamten Querschnitt, noch ein Pralleffekt·an den Außenwänden der Rohre 6 erreicht ,wodurch eine weitere Verstärkung des Dispersionseffektes erzielt wird. Das Luftzuführungsrohr 7 ist in der Höhe verstellbar; ebenso sind die einzelnen Rohre 6 axial einstellbar.

509826/0 9 16

Bei der Begasungsvorrichtung nach Fig. 2 ist das Leitrohr 7 gegen das Pumpenlaufrad stark verengt. In den Verengungsraum ragen in verschiedenen Ebenen die kleinen Rohre 6, die über ein gemeinsames Ringrohr14 und über das Luftzuführungsrohr 5 mit der Außenluft verbunden sind. Die kleinen Rohre 6 können vorzugsweise nach unten abgeschrägt sein.

Hier wird die Flüssigkeit über das Pumpenlaufrad aus dem Leitzylinder 7 angesaugt. Durch die venturiartige Verengung 13 im unteren Teil des Leitrohres 7 wird die Flüssigkeit so stark beschleunigt, daß sie ein Vakuum über die in die Verengung 13 hineinragenden kleinen Rohre 6, das Ringrohr 14 und das Luftzuführungsrohr 5 erzeugt und die Luft selbsttätig in den Flüssigkeitsstrom ansaugt. Die Wirkung wird durch die nach unten abgeschrägten Rohre 6 noch verstärkt. Je mehr Rohre 6 in verschiedenen Ebenen angebracht sind, um so stärker ist die Vermischung des Gases mit derFlüssigkeit. Die so entstandene Dispersion durchströmt nun das Pumpenlaufrad und wird nochmals beschleunigt.

Hier erfolgt also eine Dispersion der Luft in der Flüssigkeit, bevor diese Vordispersion vom Schleuderrad erfaßt wird und der eigentlichen intensiven Vermischung der Gase mit der Flüssigkeit zugeführt wird.

Durch die Kummulierung der Effekte entsteht eine für das Wachstum vieler Mikroorganismen mit einem hohen Sauerstoffbedarf ausgezeichnete Belüftung.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die Einsparung von Kompressoren durch die selbstansaugende Wirkung auch für einen erhöhten Luft- oder Gaseintrag.

Ansprüche

509826/Q91fc

Claims

Ansprüche

Vorrichtung zum selbstansaugenden Belüften oder Begasen ■von Flüssigkeiten mit Hilfe einer selbstansaugenden Kreiselpumpe, die mit einem axial ansaugenden, geschlossenen Schleuderrad und einem über dem Schleuderrad befindlichen Leitrohr versehen ist, sowie an der Ansaugöffnung eine venturiärtige Verengung aufweist, die an der engsten Stelle Ansaugöffnungen für das einzutragende Gas hat,nach Patentanmeldung P 23 59 83 0.3, dadurch gekennzeichnet , daß in der venturiartigen Verengung mehrere in die Vererging quer hineinragende kleine Rohre (6) für Luft oder Gas an die Ansaugöffnungen angeschlossen sind.
2. Vorrichtung mit axialem, zentralem Luftzuführungsrohr innerhalb des Leitrohres nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die venturiärtige Verengung (13) am unteren Teil des Leitrohrs (7) ausgebildet ist, in dessen unmittelbarer Nähe das Luftzuführungsrohr (5) mündet und aus dem den kleineren Rohren (6) Luft oder Gase zuführbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge k e η η zeichnet, daß die kleinen Rohre (6) in verschiedenen Ebenen übereinander angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Rohre (6) nach unten abgeschrägt sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Rohre (6) gleiche oder verschiedene Länge aufweisen.

509826/0916

ORIGINAL INSPECTED
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Rohre (6) gleichen oder verschiedenen Duchmesser aufweisen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Lufteintrittsöffnungen verstellbar sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftzuführungsrohr (5) mit einem Druckluftanschluß für die Zuführung von Druckluft versehen ist.

509826/09 16

Leerseite

ifc.