專利名稱：生物發(fā)酵用氣動攪拌機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物發(fā)酵領(lǐng)域，特別是涉及構(gòu)成低耗能環(huán)境友好型生物反應(yīng)器兩大主體設(shè)備之一的一種應(yīng)用生物發(fā)酵工藝中所需壓縮無菌空氣氣流動能替代電機驅(qū)動攪拌槳的生物發(fā)酵用氣流動能攪拌機(以下簡稱氣動攪拌機)的研制。
背景技術(shù)：
在生物發(fā)酵生產(chǎn)中高能耗高污染是一個世界性行業(yè)關(guān)鍵共性難題。其中，用于帶動攪拌槳進行發(fā)酵生產(chǎn)所需的能耗，幾占生物發(fā)酵綜合耗能的近50%。盡管近年來出現(xiàn)以氣升和氣混方式替代攪拌槳的技術(shù)已在研發(fā)和應(yīng)用中，由于發(fā)酵品類個性的差異以及發(fā)酵過程中對氣液流和氣液分子團的剪切、融混等機理的特殊需求，攪拌式發(fā)酵仍作為生物發(fā)酵生產(chǎn)的主流，在整個生物發(fā)酵主設(shè)備中的比例高達95%以上，生物發(fā)酵高能耗一直是國內(nèi)外發(fā)酵行業(yè)致力攻克的主要難點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是在于攻克現(xiàn)有技術(shù)中的難點，完善生物發(fā)酵過程中氣液流和物料流的內(nèi)部配置，改 變無菌空氣通向反應(yīng)器的通道，用通氣管代替攪拌軸，以輸入反應(yīng)器內(nèi)的帶壓力空氣流動能取代用電機帶動攪拌槳的電能，達到既充分保留傳統(tǒng)攪拌槳的工作模式，又直接節(jié)省了電能，從根本上改變生物發(fā)酵高能耗現(xiàn)狀。與本發(fā)明人已獲國家發(fā)明專利的全自控阻沫回流裝置配合作用構(gòu)成的低耗能環(huán)境友好型反應(yīng)器，可從根本上破解生物發(fā)酵高能耗、高污染的難題。本發(fā)明是通過下述技術(shù)方法實現(xiàn)的1、一種能夠利用氣流動能代替電能驅(qū)動攪拌槳的創(chuàng)新發(fā)明的氣動攪拌機。其特征是三個由滑輪和吊臂活動聯(lián)接的管件組成的整合體，其中上、下管分別與中軸進氣管緊固結(jié)合成一個整體，中管為可活動旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)輪，內(nèi)置噴射口和推送頁片，外與通過帶有受渦帆的槳葉的中心盤緊固，氣流通過葉片在變流和噴射加力作用下推動葉輪，帶動槳葉。氣動攪拌機系在流體動能驅(qū)槳器(已由本發(fā)明人另案申請國家發(fā)明專利)基礎(chǔ)上為適應(yīng)以氣流作動能的大阻力帶壓容器攪拌功能的需要研究開發(fā)的創(chuàng)新發(fā)明，其上下聯(lián)接均由軌道改為滑輪，增加了加力設(shè)計和減阻護力滑槽，增加了可控推力。2、一種能夠利用消沫回流裝置(已由本發(fā)明人獲得國家發(fā)明專利)回流氣液流環(huán)攪拌槳形成的渦流的帶受渦帆功能的槳葉。能直接接受由回流噴槍噴射形成的旋渦推力，從而減少了反應(yīng)器內(nèi)由靜壓和動壓形成的阻力，確保氣動攪拌機在低能量推動下正常運轉(zhuǎn)。3、一種能夠確保在氣流通過葉輪時推力影響局部阻力增加和防止推力衰減而根據(jù)L.L管(已由發(fā)明人獲得國家發(fā)明專利)原理創(chuàng)新發(fā)明的在葉輪芯管頂托部和滑槽內(nèi)起到加力作用的加力站。4、一種與消沫回流器聯(lián)裝，利用消沫回流器自控功能控制氣動攪拌機攪拌槳轉(zhuǎn)速的自控裝置，從而達到攪拌與消沫回流最佳值的自動均衡調(diào)節(jié)。具體實施方法1、本發(fā)明氣動攪拌機由如下部件組成①定位旋轉(zhuǎn)倉(圖2-1)自旋倉為與通氣管同徑管狀結(jié)構(gòu)，上端以法蘭和通氣管緊固，管體下部外凸，剖面呈勾狀(圖3-1)，內(nèi)置帶軸承滑槽(圖3-2)。②氣動攪拌倉(圖2-2)攪拌倉主體為與通氣管同徑管狀結(jié)構(gòu)，中芯管(圖3-4)與主管內(nèi)壁間以若干變形薄板按相應(yīng)角度焊接相連(圖3-5)，橫向形成轉(zhuǎn)輪。主管外壁與帶中心盤套管焊接(圖2-4)，攪拌槳葉以嵌入式雙面焊與中心盤成一體式結(jié)構(gòu)(圖4)。③慣能滑行倉(圖2-3)滑行倉主體與通氣管同徑管狀結(jié)構(gòu)，上部設(shè)有護罩，罩內(nèi)置卡耳(圖3-8)與攪拌倉中心管卡槽相連接成活動整體，罩內(nèi)置有滑動軌和加力站。④受渦帆槳葉在按工藝要求制作的槳葉葉面相應(yīng)位置按工藝參數(shù)確定最佳受力面拋物線制作的凹型槳板。2、本發(fā)明與本發(fā)明人既有自主知識產(chǎn)權(quán)的“全自控消沫回流器”兩器并聯(lián)，同步使用，可收到低耗能環(huán)境雙重作用。發(fā)明效果1、實現(xiàn)了以氣流動能代替攪拌電機耗能，使生物發(fā)酵綜合耗能降低近50 %。2、徹底消除了因攪拌電機造成的噪音污染，消除了大功率電動機和高速運行的攪拌器皮帶盤帶來的安全隱患。3、與全自控消沫回流器配合使用，既優(yōu)化了設(shè)備性能，又綜合實現(xiàn)了環(huán)保、節(jié)能的雙重目標(biāo)。


圖1為本發(fā)明“氣動攪拌機”與本發(fā)明人已獲國家發(fā)明專利的全自動消沫回流器聯(lián)裝的低耗能環(huán)境友好型生物反應(yīng)器總體結(jié)構(gòu)圖。圖2為本發(fā)明主體裝置“氣動攪拌機”總體結(jié)構(gòu)圖。

圖3為本發(fā)明主體裝置“氣動攪拌機”剖面示意圖。圖4為本發(fā)明主體裝置“氣動攪拌機”平面示意圖。
權(quán)利要求
1.一種利用空氣氣流能量替代電能的“生物發(fā)酵用氣流動能攪拌機”(以下簡稱氣動攪拌機)，其特征在于包括①一安裝在進氣中軸管相應(yīng)部位的定位旋轉(zhuǎn)倉。②一安裝在定位旋轉(zhuǎn)倉下端的氣動攪拌倉。③一安裝在氣動攪拌倉下端的慣能滑行倉。④一安裝在氣動攪拌倉外管中心盤上面的受渦帆槳葉。
2.按照權(quán)利要求1所述的氣動攪拌機，其特征內(nèi)懸式定位旋轉(zhuǎn)倉由連接法蘭、管體、勾形掛罩和內(nèi)懸式滑槽組成；上端以法蘭和進氣中軸管相應(yīng)部相接，滑槽置于勾形掛罩內(nèi)，呈環(huán)行，為滑輪式結(jié)構(gòu)。
3.按照權(quán)利要求1所述的氣動攪拌機，其特征氣動攪拌倉中心主管由軸芯管、受力片、 懸臂、滑輪、卡槽、加力站和外套管組成；嵌有受渦帆槳葉的中心盤緊固于攪拌機中心主管外套。
4.按照權(quán)利要求1所述氣動攪拌機，其特征慣能滑行倉由凸型外罩、卡耳、軸承式滑軌、加力托槽和加力噴口組成；卡耳與攪拌倉中心管卡槽活動連接形成一個整體，下端連接法蘭與進氣管相應(yīng)部位緊固，形成一個兩端與進氣管緊固，中段按推力大小旋轉(zhuǎn)的活動體。
5.按照權(quán)利要求1所述的氣動攪拌機，其特征受渦帆槳葉以工藝需要制作的槳葉為基礎(chǔ)，在葉面迎流處按消沫回流器氣液流渦流參數(shù)制作的受渦凹形帆面。
全文摘要
本發(fā)明涉及到用于生物發(fā)酵過程中用氣流替代電流推動攪拌槳葉的氣動攪拌機的研制，其特征在于包括對利用生物發(fā)酵壓縮無菌空氣氣流動能驅(qū)動攪拌器的“氣動攪拌機”的研究。該發(fā)明全程不需要外加電力作為動力，可降低生物發(fā)酵綜合耗能量近50％，與本發(fā)明人已獲國家發(fā)明專利的“全自控消沫回流裝置”配合使用，可從根本上破解生物發(fā)酵高能耗高污染的難題。
文檔編號C12M1/02GK103045472SQ201310027649
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月25日
發(fā)明者李明忠 申請人:李明忠