專利名稱：一種模塊式高效無功耗消泡器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械消泡器，特別涉及一種模塊式高效無功耗消泡 器，屬氣液分離裝置領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在好氧發(fā)酵過程中，不可避免的會產(chǎn)生大量泡沬，過量的泡沫會對 發(fā)酵過程帶來發(fā)酵罐裝料系數(shù)下降、逃液、污染雜菌等負(fù)面影響。所以， 如何有效的控制發(fā)酵過程中的泡沫，是發(fā)酵行業(yè)優(yōu)化工藝控制的重要任 務(wù)之一，當(dāng)前較為通用的消泡方式有化學(xué)消泡、機(jī)械消泡、化學(xué)與機(jī)械 消泡合并消泡等。因化學(xué)消泡成本較高，同吋會影響發(fā)酵液的氣液傳遞， 所以機(jī)械消泡無論單獨(dú)使用或與化學(xué)消泡合并使用，都被作為一種重要 的消泡手段。
當(dāng)前較為常用的機(jī)械消泡器包括在攪拌軸上部安裝機(jī)械消泡槳或 在發(fā)酵罐上部出風(fēng)口處安裝旋轉(zhuǎn)的碟片或轉(zhuǎn)子等多種形式，其共同點(diǎn)都 是需要消耗一定的動力，用于驅(qū)動消泡槳、消泡轉(zhuǎn)子或碟片高速旋轉(zhuǎn)， 靠機(jī)械力對泡沫進(jìn)行破碎。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服已有技術(shù)中的不足，提供一種不會額外 消耗動力的模塊式高效無功耗消泡器。
解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是這種模塊式高效無功耗消泡器，其特征在于消泡器是設(shè)置進(jìn)出口和排液管的閉合環(huán)狀管道，環(huán)狀管道
內(nèi)進(jìn)出口之間設(shè)置有多級消泡模塊，消泡器的進(jìn)出口串聯(lián)在反應(yīng)罐體內(nèi) 或外的尾氣排放管上。
所述的模塊式高效無功耗消泡器，所述消泡器的閉合環(huán)狀管道是由 直管與彎頭通過法蘭組合連接構(gòu)成。
所述的模塊式高效無功耗消泡器，所述的消泡模塊是與直管同軸固 定的分流錐和分流錐上設(shè)置的旋流片。
所述的模塊式高效無功耗消泡器，所述消泡器的進(jìn)出口是設(shè)置于直 管側(cè)壁并且延伸到直管內(nèi)部的彎管。
所述的模塊式高效無功耗消泡器，所述消泡器的進(jìn)口 (泡沬進(jìn)口)彎
管延伸至第一級消泡模塊(a)的上游，消泡器的出口 (排氣口)彎管延伸
至第末級消泡模塊的下游。
所述的模塊式高效無功耗消泡器，所述消泡模塊的分流錐通過支撐
架支撐在消泡器直管內(nèi)壁。
所述的模塊式高效無功耗消泡器，所述的旋流片是與分流錐軸線成
5-85度角的旋流板片或連續(xù)螺旋片。
所述的模塊式高效無功耗消泡器，所述的旋流片占消泡器直管軸向 長度的1/10-9/10。
所述的模塊式高效無功耗消泡器，所述的排液管設(shè)置于消泡器安裝 位置的最低點(diǎn)。
本實(shí)用新型的技術(shù)進(jìn)步效果表現(xiàn)在
1、充分利用發(fā)酵罐尾氣的余壓與外界大氣的壓差，推動泡沬在通過模塊式高效無功耗消泡器的各個(gè)消泡模塊過程中破碎，無須額外消耗 動力。
2 、消泡器不徹底的泡沬會重復(fù)進(jìn)入高效無功耗消泡器再次破碎， 從而使得排氣管所排出的氣體中的含液量很低。
3、消泡模塊結(jié)構(gòu)簡單，阻力小，碎沬及氣液分離效率高，不易阻塞。
4、模塊式的組合、拆裝及清理極為便利。


圖l本實(shí)用新的型結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1中A部分的局部放大圖； 圖3為圖2的左視圖； 圖4本實(shí)用新型安裝在發(fā)酵罐內(nèi)的形式； 圖5是圖4中B—B剖面圖； 圖6本實(shí)用新型安裝在發(fā)酵罐外的一種形式； 圖7本實(shí)用新型安裝在發(fā)酵罐外的另一種形式； 圖8本實(shí)用新型碎泡元件的形式之一； 圖9本實(shí)用新型碎泡元件的形式之二 。 圖中
1、消泡器進(jìn)口 (泡沬進(jìn)口) 2、直管 3、普頭 4、碎泡元 件 5、排液管 6、法蘭 7、尾氣排放管 8、消泡器出口
(排氣口) 9、12、支撐架 10、分流錐 11、13、旋流片 14、發(fā)酵罐體 15、固定支架 16、攪拌軸 17、攪拌葉片a、第一級消泡模塊b、第二級消泡模塊c、第三級消泡模塊 d、第四級消泡模塊具體實(shí)施方式
圖1為本實(shí)用新型模塊式高效無功耗消泡器一種結(jié)構(gòu)形式示意圖， 由四個(gè)消泡模塊a、 b、 c、 d通過彎頭3首尾相連構(gòu)成閉合環(huán)狀管道， 消泡器設(shè)置迸出口 1、 8和排液管5，消泡器的進(jìn)出口串聯(lián)在發(fā)酵罐體 14內(nèi)或外的尾氣排放管7上,排液管5設(shè)置于消泡器安裝位置的最低點(diǎn)。
本實(shí)用新型給出的具體實(shí)施例之一如圖1所示消泡器的迸出口是 設(shè)置于直管側(cè)壁并且延伸到直管內(nèi)部的彎管。消泡器進(jìn)口 (泡沫進(jìn)口) 1彎管延伸至第一級消泡模塊a的上游，消泡器的出口 (排氣口) 8普 管延伸至第末級消泡模塊d的下游。
本實(shí)用新型設(shè)廿的消泡模塊包括直管2和與直管同軸固定的分流 錐IO,分流錐上設(shè)置的旋流片11或13,旋流片是與分流錐軸線成5-85 度角的旋流板片13或連續(xù)螺旋片11，消泡模塊的分流錐10通過支撐架 9、 12支撐在消泡器直管2內(nèi)壁，旋流片占消泡器直管軸向長度的 1/10-9/10，如圖8、圖9所示。
圖4、 5、 6、 7為本實(shí)用新型以不同方式安裝在反應(yīng)罐內(nèi)或外的示 意圖，其中，圖4、 5為本實(shí)用新型內(nèi)置消泡器的安裝位置示意圖，模 塊式高效無功耗消泡器由四級水平設(shè)置的消泡模塊通過彎頭首尾連接 閉合而成，通過固定支架15固定在發(fā)酵罐內(nèi)部上封頭上，開在第一級 消泡模塊上的消泡器進(jìn)口 (泡沬進(jìn)口) 1與發(fā)酵罐內(nèi)環(huán)境相通，從第四 級消泡模塊引出的消泡器出口 (排氣口) 8連接發(fā)酵罐的尾氣排放管7。工作原理是:在發(fā)酵過程中，為保持良好的無菌狀態(tài)和較高的氧的溶解
度， 一般都維持發(fā)酵液面以上O. 5-lKgf/cm2左右的正壓，此壓力即為 尾氣在排出發(fā)酵罐前的壓力。在此壓力的推動下，發(fā)酵液面以上的尾氣 攜帶大量泡沫從消泡器進(jìn)口 (泡沫進(jìn)口)進(jìn)入模塊式高效無功耗消泡器 的第一級消泡模塊，因第一級消泡模塊入口端與第四級消泡模塊的出口 端首尾相連，進(jìn)入第一消泡模塊的發(fā)酵尾氣會攜帶來自第四級消泡模塊 末端壞隙內(nèi)的含液量較多的未排出氣體共同向后快速流動，在消泡模塊 入口處分流錐的分流作用下，迸入分流錐與殼體內(nèi)壁之間的環(huán)形通道， 受環(huán)形通道內(nèi)若干旋流片11、或13的作用，在不斷的破碎泡沫的同吋 形成強(qiáng)烈的旋流向后流動，氣流在不斷的旋轉(zhuǎn)過程中被破碎的泡沫還原 為發(fā)酵液，向消泡器最底處匯集，并由排液管5返回發(fā)酵罐14。從第一 級消泡模塊內(nèi)出來的仍夾帶有部分泡沬的氣體，依次進(jìn)入第二、三消級 泡模塊，進(jìn)一步的破碎泡沫并還原為發(fā)酵液排出，之后迸入第四級消泡 模塊，并隨著第四級消泡模塊分流錐10管外纏繞的一定螺距的連續(xù)螺 旋片13高速旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，在第四級消泡模塊下游形成中 心區(qū)域的高純氣體區(qū)，和遠(yuǎn)中心區(qū)域的較高含液量氣體區(qū)，其中遠(yuǎn)中心 區(qū)域的較高含液量氣體通過第四級消泡模塊的環(huán)隙進(jìn)入第一級消泡模 塊進(jìn)行循環(huán)碎沬，中心區(qū)域的高純氣體通過消泡器出口 (排氣口) 8與 反應(yīng)罐上的尾氣排放管7連接排出罐外，被還原、回收的發(fā)酵液從排液 管5返回發(fā)酵罐內(nèi)。
圖6為本實(shí)用新型外置消泡器的安裝位置示意圖，模塊式高效無功 耗消泡器由四級水平設(shè)置的消泡模塊通過普頭首尾連接閉合而成，通過固定支架15固定在發(fā)酵罐外部上封頭上，尾氣排放管7開在發(fā)酵罐上 封頭上并插入罐內(nèi)一定長度，尾氣排放管罐外端直接接入第一消泡模塊 上游的消泡器進(jìn)口 (泡沬進(jìn)口) 1，迸入模塊式高效無功耗消泡器進(jìn)行 碎泡，處理后的氣體從第四級消泡模塊下游的消泡器出口 (排氣口) 8
直接排空，被還原、回收的發(fā)酵液從排液管5返回發(fā)酵罐內(nèi)。
圖7為本實(shí)用新型另一種外置消泡器的安裝位置示意圖，模塊式高
效無功耗消泡器由兩級豎直設(shè)置的消泡模塊通過彎頭首尾連接閉合而
成，模塊式高效無功耗消泡器的殼體通過固定支架15固定在發(fā)酵罐外 部上封頭上，尾氣排放管7開在發(fā)酵罐上封頭上并插入罐內(nèi)一定長度， 尾氣排放管罐外端直接接入第一消泡模塊上游的消泡器進(jìn)口 (泡沫進(jìn) □ ) 1,進(jìn)入模塊式高效無功耗消泡器進(jìn)行碎泡，處理后的氣體從第四 級消泡模塊下游的消泡器出口 (排氣口) 8直接排空，被還原、回收的 發(fā)酵液從排液管5返回發(fā)酵罐內(nèi)。
上述關(guān)于模塊式高效無功耗消泡器的描述僅作為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu) 及應(yīng)用方式幾種技術(shù)方案提出，不作為對其結(jié)構(gòu)的單一限制條件。
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權(quán)利要求1、一種模塊式高效無功耗消泡器，其特征在于消泡器是設(shè)置進(jìn)出口(1、8)和排液管(5)的閉合環(huán)狀管道，環(huán)狀管道內(nèi)進(jìn)出口之間設(shè)置有多級消泡模塊，消泡器的進(jìn)出口串聯(lián)在發(fā)酵罐體(14)內(nèi)或外的尾氣排放管(7)上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊式高效無功耗消泡器，其特征在于 所述消泡器的閉合環(huán)狀管道是由直管(2)與彎頭(3)通過法蘭組合連 接構(gòu)成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的模塊式高效無功耗消泡器，其特征在于所述的消泡模塊是與直管同軸固定的分流錐(10)和分流錐上設(shè)置的旋 流片(11、 13)。
4、 根據(jù)杈利要求1所述的模塊式高效無功耗消泡器，其特征在于 所述消泡器的迸出口 (1、8)是設(shè)置于直管側(cè)壁并且延伸到直管內(nèi)部的 彎管。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的模塊式高效無功耗消泡器，其特征在于 所述消泡器的進(jìn)口 (1)彎管延伸至第一級消泡模塊(a)的上游，消泡器的出口 (8)彎管延伸至第末級消泡模塊(d)的下游。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的模塊式高效無功耗消泡器，其特征在于所述消泡模塊的分流錐(10)通過支撐架(9、 12)支撐在消泡器直管 (2)內(nèi)壁。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的模塊式高效無功耗消泡器，其特征在于所述的旋流片是與分流錐軸線成5-85度角的旋流板片(13)或連續(xù)螺旋片(11)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的模塊式高效無功耗消泡器，其特征在于所述的旋流片占消泡器直管軸向長度的1 /10-9/10 。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的模塊式高效無功耗消泡器，其特征在于所述的排液管(5)設(shè)置于消泡器安裝位置的最低點(diǎn)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種模塊式高效無功耗消泡器，其特征在于消泡器是設(shè)置進(jìn)出口和排液管的閉合環(huán)狀管道，環(huán)狀管道內(nèi)進(jìn)出口之間設(shè)置有多級消泡模塊，消泡器的進(jìn)出口串聯(lián)在發(fā)酵罐體內(nèi)或外的尾氣排放管上。本實(shí)用新型的技術(shù)進(jìn)步效果表現(xiàn)在1.充分利用發(fā)酵罐尾氣的余壓與外界大氣的壓差，推動泡沫在通過模塊式高效無功耗消泡器的各個(gè)消泡模塊過程中破碎，無須額外消耗動力。2.消泡不徹底的泡沫會重復(fù)進(jìn)入高效無功耗消泡器再次破碎，從而使得排氣管所排出的氣體中的含液量很低。3.消泡模塊結(jié)構(gòu)簡單，阻力小，碎沫及氣液分離效率高，不易阻塞。4.模塊式的組合、拆裝及清理極為便利。
文檔編號C12M1/00GK201283235SQ200820106238

公開日2009年8月5日 申請日期2008年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月22日
發(fā)明者欣 季, 民 方 申請人:民 方