机械搅拌通风发酵设备分解--课件

机械搅拌通风机械搅拌通风发酵罐发酵罐n原理：原理：n通入的压缩空气和通入的压缩空气和搅拌叶轮实现发酵搅拌叶轮实现发酵液的混合、溶氧传液的混合、溶氧传质，同时强化热量质，同时强化热量传递。传递。1ppt课件一、机械搅拌发酵罐的基本要求一、机械搅拌发酵罐的基本要求n发酵罐应具有适宜的高径比。发酵罐应具有适宜的高径比。n发酵罐能承受一定压力。发酵罐能承受一定压力。n发酵罐的搅拌通风装置能使气液充分混发酵罐的搅拌通风装置能使气液充分混合，保证发酵液必须的溶解氧。合，保证发酵液必须的溶解氧。n发酵罐应具有足够的冷却面积。发酵罐应具有足够的冷却面积。n发酵罐内应尽量减少死角，避免藏垢积发酵罐内应尽量减少死角，避免藏垢积污，灭菌能彻底，避免染菌。污，灭菌能彻底，避免染菌。n搅拌器的轴封应严密，尽量减少泄漏。搅拌器的轴封应严密，尽量减少泄漏。2ppt课件二、机械搅拌发酵罐的结构二、机械搅拌发酵罐的结构 好气性机械搅拌发酵罐是密封式受压好气性机械搅拌发酵罐是密封式受压设备，主要部件包括：设备，主要部件包括：n 罐体罐体n 轴封轴封n 消泡器消泡器n 搅拌器搅拌器n 联轴器联轴器n 中间轴承中间轴承n 挡板挡板n 空气分布管空气分布管n 换热装置换热装置n 人孔以及视镜等人孔以及视镜等3ppt课件4ppt课件5ppt课件6ppt课件n（1 1）罐体）罐体n罐体由罐身、罐顶、罐底组成，罐体由罐身、罐顶、罐底组成，n罐体由圆柱体及椭圆形或碟形封头罐体由圆柱体及椭圆形或碟形封头焊接而成，材料为碳钢或不锈钢。焊接而成，材料为碳钢或不锈钢。u u 7ppt课件n小型发酵罐罐顶和罐身采用法兰连接，材料一般为不小型发酵罐罐顶和罐身采用法兰连接，材料一般为不锈钢。锈钢。n为了便于清洗，小型发酵罐顶设有清洗用的手孔。中为了便于清洗，小型发酵罐顶设有清洗用的手孔。中大型发酵罐则装设有快开人孔及清洗用的快开手孔。大型发酵罐则装设有快开人孔及清洗用的快开手孔。n罐顶还装有视镜及灯镜。罐顶还装有视镜及灯镜。n在罐顶上的接管有在罐顶上的接管有：进料管、补料管、排气管（尽可：进料管、补料管、排气管（尽可能的靠近罐顶中心位置）、接种管和压力表接管。能的靠近罐顶中心位置）、接种管和压力表接管。n在罐身上的接管在罐身上的接管:有冷却水进出管、进空气管、取样管、有冷却水进出管、进空气管、取样管、温度计管和测控仪表接口。温度计管和测控仪表接口。n注意注意：罐体上的管路越少越好，进料、补料和接种口：罐体上的管路越少越好，进料、补料和接种口可共同一个接口。可共同一个接口。8ppt课件9ppt课件（2 2）搅拌器）搅拌器n作用作用：混合和传质。：混合和传质。n类型类型：轴向式（桨叶式、螺旋桨式）轴向式（桨叶式、螺旋桨式）径向式（涡轮式）径向式（涡轮式）10ppt课件轴向式搅拌器轴向式搅拌器桨叶式桨叶式螺旋桨式螺旋桨式11ppt课件径向式（涡轮式）搅拌器（径向式（涡轮式）搅拌器（Disc turbine）平叶（国外）平叶（国外）弯叶（国内）弯叶（国内）箭叶箭叶12ppt课件13ppt课件（3 3）挡板）挡板n作用：防止液面中央形成漩涡流动，增强其湍作用：防止液面中央形成漩涡流动，增强其湍动和溶氧传质。动和溶氧传质。n通常，挡板宽度取通常，挡板宽度取(0.1(0.1 0.12)D0.12)D，装设，装设4 4 6 6块即块即可满足全挡板条件。可满足全挡板条件。n全挡板条件：是指在一定转数下再增加罐内附全挡板条件：是指在一定转数下再增加罐内附件而轴功率仍保持不变。要达到全挡板条件必件而轴功率仍保持不变。要达到全挡板条件必须满足下式要求：须满足下式要求：14ppt课件15ppt课件（4 4）消泡器）消泡器n作用：将泡沫打破。作用：将泡沫打破。n类型：锯齿式、梳状式及孔板式。类型：锯齿式、梳状式及孔板式。n孔板式的孔径约孔板式的孔径约1010 2020毫米。毫米。n消泡器的长度约为罐径的消泡器的长度约为罐径的0.650.65倍。倍。16ppt课件17ppt课件单管式分布装置：单管式分布装置：管口正对罐底中央，与罐底的距离约管口正对罐底中央，与罐底的距离约40mm40mm，这样的，这样的空气分散效果较好。空气分散效果较好。环形管的分布装置：环形管的分布装置：以环径为搅拌器直径的以环径为搅拌器直径的0.80.8倍较有效，喷孔直径为倍较有效，喷孔直径为558mm8mm，喷孔向下，喷孔的总截面积约等于通风管的，喷孔向下，喷孔的总截面积约等于通风管的截面积。空气流速取：截面积。空气流速取：（5 5）空气分布装置）空气分布装置18ppt课件n大型发酵罐搅拌轴较长，常分大型发酵罐搅拌轴较长，常分为二至三段，用联轴器使上下为二至三段，用联轴器使上下搅拌轴成牢固的刚性联接。搅拌轴成牢固的刚性联接。n常用的联轴器有鼓形及夹壳形常用的联轴器有鼓形及夹壳形两种。小型的发酵罐可采用法两种。小型的发酵罐可采用法兰将搅拌轴连接，轴的连接应兰将搅拌轴连接，轴的连接应垂直，中心线对正。垂直，中心线对正。（6 6）联轴器）联轴器19ppt课件（7 7）轴承）轴承n为了减少震动，中型发酵罐为了减少震动，中型发酵罐般在罐内般在罐内装有底轴承，而大型发酵罐装有中间轴装有底轴承，而大型发酵罐装有中间轴承，底轴承和中间轴承的水平位置应能承，底轴承和中间轴承的水平位置应能适当调节。适当调节。20ppt课件（8 8）变速装置）变速装置n试验罐采用无级变速装置。发酵罐常用试验罐采用无级变速装置。发酵罐常用的变速装置有三角皮带传动，圆柱或螺的变速装置有三角皮带传动，圆柱或螺旋圆锥齿轮减速装置，其中以三角皮带旋圆锥齿轮减速装置，其中以三角皮带变速传动较为简便。变速传动较为简便。21ppt课件n作用作用:使罐顶或罐底与轴之间的缝隙加使罐顶或罐底与轴之间的缝隙加以密封，防止泄漏和污染杂菌。以密封，防止泄漏和污染杂菌。n类型：类型：n填料函轴封（易磨损和渗漏，已不用）填料函轴封（易磨损和渗漏，已不用）n端面轴封端面轴封（9 9）轴封）轴封22ppt课件23ppt课件n端面式轴封又称机械端面式轴封又称机械轴封。轴封。n密封作用是靠弹性元密封作用是靠弹性元件（弹簧、波纹管等）件（弹簧、波纹管等）的压力使垂直于轴线的压力使垂直于轴线的动环和静环光滑表的动环和静环光滑表面紧密地相互贴合，面紧密地相互贴合，并作相对转动而达到并作相对转动而达到密封。密封。24ppt课件25ppt课件n双端面式轴封的组成双端面式轴封的组成 ：n动环和静环动环和静环n弹簧加荷装置弹簧加荷装置n辅助密封元件辅助密封元件（动环密封圈为（动环密封圈为“O O”形环，静环密封圈为平橡形环，静环密封圈为平橡胶垫片）胶垫片）26ppt课件27ppt课件（1010）发酵罐的换热装置）发酵罐的换热装置n夹套式换热装置夹套式换热装置n竖式蛇管换热装置竖式蛇管换热装置n竖式列管换热装置竖式列管换热装置28ppt课件n 夹套式换热装置夹套式换热装置n适用范围：容积较小的发酵罐、适用范围：容积较小的发酵罐、种子罐。种子罐。n夹套的高度比静止液面高度稍夹套的高度比静止液面高度稍高即可，无须进行冷却面积的高即可，无须进行冷却面积的设计。设计。n优点优点：结构简单；加工容易，：结构简单；加工容易，罐内无冷却设备，死角少，容罐内无冷却设备，死角少，容易进行清洁灭菌工作，有利于易进行清洁灭菌工作，有利于发酵。发酵。n缺点缺点：传热壁较厚，冷却水流：传热壁较厚，冷却水流速低，发酵时降温效果差。速低，发酵时降温效果差。29ppt课件n 竖式蛇管换热装置竖式蛇管换热装置 n竖式的蛇管分组安装于发酵罐内，有竖式的蛇管分组安装于发酵罐内，有四组、六组或八组不等，根据管的直四组、六组或八组不等，根据管的直径大小而定，容积径大小而定，容积5 5米米3 3以上的发酵罐以上的发酵罐多用这种换热装置。多用这种换热装置。n优点优点：冷却水在管内的流速大；传热：冷却水在管内的流速大；传热系数高。这种冷却装置适用于冷却用系数高。这种冷却装置适用于冷却用水温度较低的地区，水的用量较少。水温度较低的地区，水的用量较少。n但是气温高的地区，冷却用水温度较但是气温高的地区，冷却用水温度较高，则发酵时降温困难，发酵温度经高，则发酵时降温困难，发酵温度经常超过常超过4040C C，影响发酵产率，因此应，影响发酵产率，因此应采用冷冻盐水或冷冻水冷却，这样就采用冷冻盐水或冷冻水冷却，这样就增加了设备投资及生产成本。此外，增加了设备投资及生产成本。此外，弯曲位置比较容易蚀穿。弯曲位置比较容易蚀穿。30ppt课件n竖式列管竖式列管(排管排管)换热装置换热装置 n装置是以列管形式分组对称装于发酵罐内。装置是以列管形式分组对称装于发酵罐内。n优点优点：加工方便，适用于气温较高，水源充：加工方便，适用于气温较高，水源充足的地区。足的地区。n缺点缺点：传热系数较蛇管低，用水量较大。：传热系数较蛇管低，用水量较大。31ppt课件 完完 谢谢谢谢32ppt课件