SU1055766A1 - Устройство дл гашени пены к аппаратам дл выращивани микроорганизмов - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАШЕНИЯ ПЕНЫ К АППАРАТАМ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ , содержащее цилиндрическую направл ющую трубу и теплообменные рубашки, установленнные на ней и поочередио подключенные- к системам пьдачи теплоносител  и хладагента, о т л  ч ающе е с   тем, что, с целью повьваени  производительности, в трубе по ее длине установлены перпендикул рно потоку пены перфорированные перегородки, кажда  из которых выполнена в виде кругового сегмента высотой, равной 1,5-1,6 радиуса трубы, при этом кажда  перегородка прикреплена своей верхней частью к стенке трубы при помощи шарнира. О. СП ел с л

Description

Изобретение относитс  к технической микробиологии и может быть испол зовано в микробиологической промышленности , где в ходе технологического процесса образуетс  пена, не однородна  по своему составу, т.е. крупно- и мелкодисперсна , уровень которой необходимо регулировать. Известно устройство дл  непрерывной сепарации газожидкостной смеси, включающее циклонный сепаратор с тан генциальным вводом смеси, соединенный с отстойной камерой и с патрубком дл  вывода жидкости, расположенным в верхней части циклона . Патрубок дл  вывода газа и жидкости снабжен паровой рубйшкой, в которой циркулирует теплоноситель. Пена в устройстве сепарируетс  под действие центробежных сил в циклонном сепараторе , жидкость стекает в отстойную камеру, а газ отводитс  в патрубок, где непогашенна  пена, соприкаса сь с гор чей поверхностью, разрушаетс  СП. - Однако термическа  обработка пены не позвол ет полностью разрушить пен или снизить ее устойчивость дл  обес печени  самопроизвольного распада. Известно также устройство дл  непр рывного разделени  пены на жидкие R газообразные компоненты, включающий камеру с резким понижением температуры до температуры конденсации паров , и центробежнь1й сепаратор, расположенный по оси этой камеры . Однако при повышенных плотност х пе на в устройстве гаситс  неэффективно. Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому  вл етс  устройство дл  гашени  пены к аппарг1там дл  выращивани  микроорганизмов , содержащее цилиндрическую направл ющую трубу и теплообменные рубашки установленныена ней и поочередно подключенные к системам подачи теплоносител  и хладагента С 3. Недостатком известного устройства  вл етс  то, что при неоднородном составе пены (крупно- и мелкодисперсной ) она гаситс  недостаточно полно так как при высокой скорости потока пены под термоградиентным воздействием происходит эффективное гашение только мелкодисперсной пены, что сни жает производительность устройства. Целью изобретени   вл етс  повышение производительности. Дл  достижени  этой цели в устрой стве дл  гашени  пены к аппаратам дл  выращивани  микроорганизмов, содержащем цилиндрическуй направл ющую трубу и теплообменные рубашки, установленные на ней и поочередно подклю ченные к системам пЬдачи теплоносител  и хладагента, в трубе по ее дли не установлены перпендикул рно поток пены перфорированные перегородки. Кажда  из которых выполнена в виде кругового сегмента высотой, равной |1,5-1,б радиуса трубы, при этом кажда  перегородка прикреплена своей верхней частью к стенке трубы при помощи шарнира. На фиг. 1 изображено устройство дл ,гашени  пены, установленное на апп арате дл  выращивани  микроорганизмов , общий вид; на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1 (устройство дл  гашени  пены, продольный разрез); на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2. Устройство дл  гашени  пены монтируетс  к аппаратам дл  выращивани  микроорганизмов и содержит цилиндрическую направл ющую трубу 1 и теплообменные рубашки 2 и 3, установленные на ней и поочередно подключенные к системам подачи, теплоносител  и хладагента. Труба 1 устройства- дл  гашени  пены с помощью патрубка 4 подвода пены соединена с аппаратом 5 дл  выращивани  микроорганизмов. С другой стороны трубы 1 установлены патрубок 6 отвода газа и патрубок 7 отвода отсепарированной жидкости в аппарат 5. В .цилиндрической направл ющей трубе 1 по ее длине установлены перпендикул рно потоку пены перфорированные перегородки 8, кажда  из которых выполнена в виде кругового сегмента высотой, равной 1,5-1,6 радиуса трубы . Своей верхней частью кажда  перегородка 8 прикреплена к стенке труби при помощи шарнира 9. Устройство дл  пеногашени  к аппаратам дл  выращивани  микроорганизмов работает следующим образом. Пена из гшпарата 5 дл  выращивани  микроорганизмов через патрубок 4 поступает в цилиндрическую направл ющую трубу 1 устройства дл  пенога- . шени , удар етс  в перфорированные перегородки 8 и отклон ет их на углы оС, oL г При соприкосновении с перегородками 8 крупнодисперсна  часть пены частично разрушаетс  на составл ющие ее газ и жидкость и частично превращаетс  в-мелкодисперсную. При этом напор снижаетс , вследствие чего углы отклонени  перфориро- , ванных перегородок 8 уменьшаютс  по ходу движени  потока пены, т.е. ,. .. и т.д. дл  уменьшени  местного гидравлического сопротивлени  потоку пены, вызывающего вертикальные потоки культуральной жидкости и, следовательно, вторичное ценообразование, перфорированные перегородки 8 выполнены в виде круговых сегментов, высота которых меньше, диаметра (2R) направл ющей трубы 1. Высота сегментов, обеспечивающа  наибольшую производительность устройства,определена по экспери1менталь ым данным,приведенным в таблице.

Показатели

1,3R I 1,4R I lf5F Т 1,6R I 1, Объем выделенной жидкости , мл Эффективность сепарировани , %

Высота сегмента

7R 180 180

Пена полученна  в иеногенераторе, с содержанием жидкости 20% (т.е. в 1 пены содержитс  200 мл жидкости) пропускаетс  через устройство дл  пенога шени .. . . Как следует Из приведенных данных максимальный объем выделенной жидкости обеспечиваетс  при высоте сегментовв пределах (1,5-1,6)н радиуса направл ющей трубы. Так как перфорированные перегородки 8 выполнены в виде сегментов и не полностью перекрывают сечение направл ющей трубы 1, то отселарированна  жидкость свободно стекает по нижней части трубы 1 и по патрубку 7, возвращаетс  в аппарат 1. Отделившийс  газ удал етс  через патрубок б. Мелкодисперсна  часть пены по ходу движени  многократно подвергаетс  нагреванию и охлаждению при контакте с внутренней поверхностью трубы 1, на которой установлены теплообменные рубашки 2 и 3. При контакте с той частью поверХ7 ности трубы 1, на которой установлена теплообменна  рубашка 2, подклю 1енна  к системе подачи теплоносител , происходит утоньшение пленок жидкости и их разрушение за счет интенсивного испарени . При контакте же с поверхностью трубы if, охлаждаемой теплообменной рубашкой 3, подключенной к системе подачи хладагента, происходит сжатие газовых пузырьков и интенсивное выделение газа. Цилиндрическа  направл юща  труба 1 устройства дл  пеногашени  может состо ть из нескольких однотипных царг, кажда  из которых снабжена теплообменной рубашкой, причем царги в которых происходит нагрев пенного потока, могут быть выполнены из металла, а царги, в которых поток охлаждаетс  - из пластмассы, что упрощает конструкцию устройства и улучшает услови  теплопередачи. ,- Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечиваетс  интенсивное гашение неоднородной по составу пены вследствие того, что крупнодисперсна  часть пены разрушаетс  при соприкосновении с перфорированными круговыми сегментами, установленными шарнирно перпендикул рно потоку, а мелкодисперсна  часть пены разрушаетс  за счет многократного нагревани  и охлаждени  . При сравнительнь1х испытани х предлагаемого устройства дл  пеногашени  и известного циклонного пеногасител  установлено, что предлагаемое устройство обеспечивает повышение производительности . Так, при испытании 5% мелассной среды с 25%-ным содержанием жидкости пена из пеногенератора под небольшим избыточным давлением подавалась;в устройство дл  пеногашений ,. при этом количество разрушенной пены в циклонном пеногасителе составило 60%, а в.предлагаемом устройстве - 90%. Эффективность гашени  пены определ етс  по объему выделенной жидкости, при этом результаты испытаний пересчитываютс1д дл  равного по длине пути прохождени  пены в направл кмцей трубе циклонного пеногасител  и предлагаемого устройства. Таким образом, применение предлагаемого устройства по сравнению с известным обеспечивает повышение производительности в 1,5 раза.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДОЯ ГАШЕНИЯ ПЕНЫ К АППАРАТАМ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ, содержащее цилиндрическую направляющую трубу и теплообменные рубашки, установленнные на ней и поочередно подключенные- к системам подачи теплоносителя и хладагента, ’ о тли ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, в трубе по ее длине установлены перпендикулярно потоку пены перфорированные перегородки, каждая из которых выполнена в виде кругового сегмента высотой, равной 1,5-1,6 радиуса трубы, при этом каждая перегородка прикреплена своей верхней частью к стенке трубы при помощи шарнира.

   >