本實用新型涉及機械設備領域,尤其涉及一種發酵罐攪拌葉輪系統。
背景技術:
現有的發酵罐內安裝攪拌器首先用來分散氣泡以得到盡可能高的Kla值。此外還要使被攪拌的發酵液循環來增加氣泡的平均停留時間,并在整個系統中均勻分布,阻止其聚攏。
在我國早期的機械攪拌式發酵罐通常采用徑流攪拌系統即裝有數個帶圓盤渦輪攪拌器,但這類徑向葉輪將使被告攪拌的介質分層形成幾個區,因而在罐下部和上部之間形成氧分壓梯度,導致罐內上下之間Kla值的差異。
在我國生物發酵罐普遍采用Ruston帶圓盤的直葉、彎葉或V型葉輪。這些葉輪具有較好的剪切效果,從而達到良好氣體粉碎效果。但是多層的Ruston葉輪其上層的葉輪對氣泡進一步粉碎作用不能有效發揮,加之Ruston的致命缺點是其流型為循環式,整個罐內形成多個混合區域,造成整罐內的宏觀混合較差。特別在兩層攪拌的近壁處形成死區,在這個區內發酵液的傳質條件較差,影響了整個罐內的發酵水平提高。這種負面影響在50立方以下發酵罐內尚不突出,但當放大至100立方時就發生了嚴重問題,發酵水平降低,其原因就是Ruston攪拌葉輪純徑向流流型存在死區,現象逐漸上升為主要矛盾,影響了發酵罐的放大設計。
技術實現要素:
為解決現有技術中存在的問題,本實用新型提供了一種發酵罐攪拌葉輪系統;能夠獲得到時候好的氣液分散和氣液傳質效果;改善固-液懸浮和液-液混合效果;同時降低了整個罐內攪拌功率。
為實現上述目的,本實用新型一種發酵罐攪拌葉輪系統;包括罐體和攪拌葉輪;所述攪拌葉輪包括軸流式攪拌器和徑流式攪拌器。
所述攪拌葉輪包括在罐體內從上到下配合設置五層攪拌器;所述五層攪拌器均通過一個轉軸配合安裝在罐體內。
所述軸流式攪拌器配合安裝在罐體內的上層;所述徑流式攪拌器配合設置在罐體內的下層。
所述五層攪拌器包括第一至四層設置的軸流式攪拌器和第五層設置的徑流式攪拌器。
所述徑流式攪拌器為徑流葉盤式攪拌器。
有益效果:
本實用新型通過設置的軸流式攪拌器和徑流式攪拌器,提高整個罐體內的宏觀混合,減少了沿壁的死區存在,使整個罐體內的供氧水平得到了提高,因而提高了發酵單位,同時也降低了整個罐內攪拌功率。
附圖說明
圖1為本實用新型結構示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白,以下結合附圖及實施例,對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。
如圖1所示,本實用新型一種發酵罐攪拌葉輪系統;包括罐體1和攪拌葉輪;所述攪拌葉輪包括軸流式攪拌器2和徑流式攪拌器3。
所述攪拌葉輪包括在罐體1內從上到下配合設置五層攪拌器;所述五層攪拌器均通過一個轉軸配合安裝在罐體1內。
所述軸流式攪拌器2配合安裝在罐體1內的上層;所述徑流式攪拌器3配合設置在罐體1內的下層。
所述五層攪拌器包括第一至四層設置的軸流式攪拌器2和第五層設置的徑流式攪拌器3。
所述徑流式攪拌器3為徑流葉盤式攪拌器。
本發酵罐攪拌葉輪系統,在大型發酵罐中選用軸-徑流組合攪拌系統是一種可以兼顧宏觀液流與微觀液流要求的較佳選擇。即底層攪拌器選用新型徑流葉盤式攪拌器,上面其他層選用新型軸流攪拌器。徑向攪拌器起最初的氣體分散作用,而軸向葉輪能產生從頂部到底部的總體軸向流動。在發酵操作中,這種組合攪拌系統可使溶解氧在發酵罐中均勻分布,可縮短補料的混合時間。
本發酵罐攪拌葉輪系統提高整個罐體內的宏觀混合,減少了沿壁的死區存在,使整個罐體內的供氧水平得到了提高,因而提高了發酵單位,同時也降低了整個罐內攪拌功率。本發酵罐攪拌葉輪系統比較好地解決定了傳統徑流攪拌系統中存在的問題。本軸-徑流組合攪拌系統特點如下:
1、軸-徑流組合攪拌系統可獲得到時候好的氣液分散和氣液傳質效果。
2、軸-徑流組合攪拌系統可以改善固-液懸浮和液-液混合效果。
3、軸-徑流組合攪拌系統可提高傳熱系數。
4、軸-徑流組合攪拌系統提高了發酵單位,同時也降低了整個罐內攪拌功率。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內。