SU1296572A2

SU1296572A2 - Apparatus for growing microorganisms

Info

Publication number: SU1296572A2
Application number: SU853874201A
Authority: SU
Inventors: Василий Степанович Карасев; Александр Дмитриевич Корнеев; Сергей Дмитриевич Корнеев; Владимир Петрович Косенко
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Биотехнический Институт
Priority date: 1985-03-28
Filing date: 1985-03-28
Publication date: 1987-03-15

Abstract

Изобретение относитс к микробиологической промышленности, может быть использовано дл производства биомассы дрожжей других микроорганизмов и вл етс усовершенствованием изобретени по авт.св. №1070157 Цель изобретени - обеспечение надежности работы аппарата путем равномерного смачивани хладагентом капилл рно-пористого покрыти по всей его высоте в теплообменном устройстве. Аппарат дл выращивани микроорганизмов содержит теплообмен- ное устройство типа теплова ба, состо щее из двух цилиндрических обечаек 8 и 9, размещенных коак- сиально с образованием кольцевой полости 10 дл хладагента и заглушенных по торцам пластинами 11 и I2. В кольцевой полости 10 центрально установлен трубчатый охлаждающий конденсатор 13, а внутренн поверхность обечаек 8 и 9 снабжена покрытием 14 из капилл рно-пористого на- териала. Внутри кольцевой полости 10 укреплены одна над другой кольцевые конусообразною перегородки 18, образуххцие с ее стенками карманы дл хладагента и имеющие у оснований окна дл прохода паров последнего , при этом р дом расположенные перегородки обращена одна к другой большими или меньтини основани ми. 2 ип. а S (Л 14)The invention relates to the microbiological industry, can be used for the production of yeast biomass of other microorganisms, and is an improvement of the invention according to the author. No. 1070157 The purpose of the invention is to ensure the reliability of the apparatus operation by uniformly wetting the capillary-porous coating with a coolant over its entire height in the heat exchange device. The device for growing microorganisms contains a heat exchanger of the type of heat supply, consisting of two cylindrical shells 8 and 9, placed coaxially with the formation of an annular cavity 10 for the refrigerant and plugged at the ends with plates 11 and I2. A tubular cooling condenser 13 is centrally mounted in the annular cavity 10, and the inner surface of the shells 8 and 9 is provided with a coating 14 of capillary-porous material. Inside the annular cavity 10, annular cone-shaped partitions 18 are reinforced one above the other, forming with its walls pockets for refrigerant and having windows at the bases for passage of the vapors of the latter, with a number of located partitions facing one another with large or small bases. 2 pe. and S (L 14)

Description

1 one

Изобретение относитс к микробиологической промышленности, может быть использовано дл производства биомассы дрожжей и других микроорганизмов и вл етс усовершенствованием изобретени по авт.св. № 1070157.The invention relates to the microbiological industry, can be used for the production of biomass of yeast and other microorganisms and is an improvement of the invention according to the author. No. 1070157.

Известньш аппарат дл выращивани микроорганизмов включает емкость аэратор и теплообменное устройство типа теплова труба, содержащее две вертикальные цилиндрические обечайки, размещенные коаксиально с образованием кольцевой полости дл хладагента, заглушенной с торцов, и трубчатый конденсатор, при этом стенки обечаек кольцевой полости снабжены покрытием из капилл рно-пористого материала, а трубчатый конденсатор размещен в ней центрально.The known apparatus for growing microorganisms includes a tank aerator and a heat exchange device such as a heat pipe containing two vertical cylindrical shells placed coaxially to form an annular cavity for the refrigerant plugged from the ends, and a tubular condenser, with the walls of the annular cavity shells provided with a capillary coating. porous material, and the tubular capacitor is placed in it centrally.

Цель изобретени - обеспечение надежности работы аппарата путем равномерного смачивани хладагентом капилл рно-пористого покрыти по всей высоте.The purpose of the invention is to ensure the reliability of the apparatus operation by uniformly wetting the capillary-porous coating over the entire height with a refrigerant.

Дл достижени указанной цели в аппарате дл выращивани микроорганизмов внутри кольцевой полости укреплены одна над другой кольцевые конусообразные перегородки, образующие с ее стенками карманы дл хладагента и имеющие У оснований окна дл прохода паров последнего, при этом р дом расположенные перегородки обращены одна к другой большими или меньшими основани ми.To achieve this goal, in an apparatus for growing microorganisms inside the annular cavity, annular cone-shaped partitions are fixed one above the other, forming with its walls coolant pockets and having windows at the bases for passage of the vapors of the latter, while the located partitions facing one another are larger or smaller. grounds.

На фиг. 1 схематично изображен аппарат дл выращивани микроорганизмов , продольный разрез} на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.FIG. 1 is a schematic representation of a microorganism growing apparatus, longitudinal section} in FIG. 2 — node I in FIG. one.

Аппарат дл выращивани микроорганизмов содержит вертикальизло емкость 1, аэратор в виде закрепленного на приводном валу турбинного коле са 2 с всасывающим патрубком 3 и воз душный коллектор 4 с воздухоподвод - щим трубопроводом 5. Турбинное колесо 2 расположено в кольцевой камере 6, образованной воздушным коллектором 4 и днищем емкости 1. Кольцева камера 6 имеет протоки 7 дл циркул ции культуральной жидкости. Аппарат содержит также теплообменное устройство типа теплова труба, состо щее из двух цилиндрических обечаек 8 и 9, размещенных коаксиально с образованием кольцевой полости 10 дл хладагента и заглушенных по торцам пластинами П и 12. В кольцеfOThe device for growing microorganisms contains a vertical tank 1, an aerator in the form of a turbine wheel 2 fixed on the drive shaft with a suction pipe 3 and an air collector 4 with an air supply pipe 5. The turbine wheel 2 is located in the annular chamber 6 formed by the air manifold 4 and the bottom of the tank 1. The annular chamber 6 has channels 7 for circulating the culture fluid. The apparatus also contains a heat exchange device of the heat pipe type, consisting of two cylindrical shells 8 and 9, placed coaxially with the formation of the annular cavity 10 for the refrigerant and plugged at the ends of the plates P and 12. In the ring fO

f5f5

2020

2525

96572-296572-2

вой полости 10 центрально размещень трубчатый охлаждающий конденсатор 13 в виде змеевика, а внутренн поверхность обечаек 8 и 9 снабжена по- 5 крытием 14 из капилл рно-пористого материала. Покрытие 14 может быть выполнено из нескольких слоев металлической сетки, плотно прижатой любым известным способом к внутренней поверхности обечайки, или из метал- ловолокнистых структур. Аппарат имеет трубопровод 15 дл подвода питательной среды, патрубок 16 дл подвода хладагента и патрубок 17, Внутри кольцевой полости 10 укреплены одна над другой кольцевые конусообразные перегородки 18, образующие с ее стенками карманы дл хладагента и имеющие у оснований окна 19 дл прохода паров последнего, при этом р дом расположенные перегородки обращены одна к другой большими или меньшими основани ми. Окна 19 в кольцевых конусообразных перегородках 18 смещены к разным стенкам кольцевой полости и размещены в верхней части соответствующей перегородки.The central cavity of the housing 10 is a tubular cooling condenser 13 in the form of a coil, and the inner surface of the shells 8 and 9 is provided with a cover 5 of capillary-porous material. The coating 14 may be made of several layers of metal mesh, tightly pressed in any known manner to the inner surface of the shell, or of metal fiber structures. The device has a pipeline 15 for supplying a nutrient medium, a pipe 16 for supplying a refrigerant and a pipe 17. Inside the annular cavity 10 ring cone-shaped partitions 18 are fixed one above the other, forming with its walls pockets for the refrigerant and having windows at the bases for the passage of the vapor of the latter, with in this row, the partition walls face one another with larger or smaller bases. Windows 19 in the annular cone-shaped partitions 18 are offset to different walls of the annular cavity and placed in the upper part of the corresponding partition.

Аппарат работает следующим образом .The device works as follows.

Жидкость всасываетс вращающимс турбинным колесом 2, а затем с больвюй скоростью выбрасываетс в кольцевые протоки 7 кольцевой камеры 6. При этом вследствие падени давлени в кольцевых протоках 7 происходит подсос воздуха в кольцевую камеру 6 и дробление его в жидкой фазе до мельчайших пузырьков. Выход из камеры 6, газожидкостна смесь поднимаетс в пространство, образованное емкостью 1 и цилиндрической обечайкой 8 тепловой трубы, при этом при переливе через верхний край тепловой трубы -воздух частично отдел етс от жидкой фазы и выходит через патрубок 17, а жидкость опускаетс по цилиндрической обечайке 9 и вновь засасываетс турбинным колесом 2. Это позвол ет осуществл ть непрерывно, аэрирование среды. В процессе микробиологического синтеза вьщел етс избыточное тепло, которое через стенки обечаек 8 и 9 передаетс хладагенту, пропи- гс тывающему покрытие 14 из капилл рно-пористого материала. Хладагент испар етс из пор капилл рно-пористого материала, при этом пар, контактиру с поверхностью трубчатогоThe fluid is sucked in by a rotating turbine wheel 2, and then ejected into the annular ducts 7 of the annular chamber 6 at high speeds. At the same time, as the pressure drops in the annular ducts 7, air is sucked into the annular chamber 6 and is crushed in the liquid phase to the smallest bubbles. The exit from chamber 6, the gas-liquid mixture rises into the space formed by the tank 1 and the cylindrical shell 8 of the heat pipe, while at overflow through the upper edge of the heat pipe the air partially separates from the liquid phase and leaves through the nozzle 17 and the liquid descends along the cylindrical shell 9 and is again sucked in by the turbine wheel 2. This allows continuous aeration of the medium. In the process of microbiological synthesis, excess heat is generated, which through the walls of the shells 8 and 9 is transferred to the refrigerant, which absorbs the coating 14 from the capillary-porous material. The refrigerant evaporates from the pores of the capillary-porous material, with the steam contacting with the surface of the tubular

.30.thirty

.35.35

4040

4545

5050

конденсатора 13, конденсируетс . Конденсат стекает с труб конденсатора 13 на перегородки 18 и сливаетс по их наклонной поверхности в карманы у соответствующей стенки, покрытой капилл рной структурой, котора впитывает теплоноситель. Под действием капилл рных сил конденсат распредел етс по поверхности теплообмена. Через конденсато 13 прокачиваетс охлаждающа рабоча среда, поступающа , например, от холодильной машины через патрубок 16 и отвод ща тепло из аппарата . Наличие окон 19 позвол ет вы- равн ть давление паров хладагента во всем объеме кольцевой полости 10 и тем самым обеспечить изотермич ность поверхности теплообмена, а кольцевые конусообразные перегород- ки обеспечивают гарантированноеcondenser 13 is condensed. The condensate drains from the tubes of the condenser 13 onto the bulkheads 18 and drains along their inclined surface into pockets near the corresponding wall covered with a capillary structure that absorbs the coolant. Under the action of capillary forces, condensate is distributed over the heat exchange surface. A cooling working medium is pumped through the condensate 13, for example, coming from the refrigerating machine through the pipe 16 and removing heat from the apparatus. The presence of windows 19 makes it possible to equalize the vapor pressure of the refrigerant in the entire volume of the annular cavity 10 and thereby ensure the isothermal heat transfer surface, and the annular cone-shaped partitions provide guaranteed

jg J5 - 20 jg J5 - 20

смачивание хладагентом капилл рной структуры по всей ее высоте независимо от габаритов теплообменника,wetting of the capillary structure with the refrigerant throughout its height regardless of the dimensions of the heat exchanger,

Claims

Invention Formula

Microbial growth machine according to auth.St. No. 1D70157, characterized in that, in order to ensure reliable operation by uniformly wetting the capillary-porous coating with a refrigerant over its entire height, inside the annular cavity, annular cone-shaped partitions are strengthened one above the other, which with its walls form pockets for refrigerant and have windows at the bases for the passage of the vapors of the latter, with a number of located partitions facing one another by larger or smaller bases.

.2

Editor A. Ogar

Compiled by G. Loshkareva Tehred L. Kravchuk

Order 717/28 Circulation 500 Subscription

VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, st. Design. four

Prospector K. Erdeyi