一种文丘里混合器制造技术

一种文丘里混合器，为圆筒腔体结构，包括主流流入管道(1)、圆筒混合腔前段(2)、圆筒混合腔中间段(3)、圆筒混合腔后段(4)和主流流出管道(5)依次相连，圆筒混合腔前段(2)靠近圆筒混合腔中间段(3)的一端设有与圆筒混合腔前段(2)内腔相通的射流喷射管(21)，所述圆筒混合腔中间段(3)内壁圆周上设有涡流片(31)。本实用新型专利技术安装在发酵罐底部，能使发酵罐内发酵液与无菌气体或液体充分混合并起到搅拌的作用。发酵罐免安装搅拌及电机，降低投资和发酵生产成本，避免了由于轴封漏气带来染菌的风险。并且混合器增大了气体或液体与液体的接触面积，使得发酵液充氧效率提高并实现单位体积发酵的循环翻动，提高发酵效率。提高发酵效率。提高发酵效率。

【技术实现步骤摘要】
一种文丘里混合器


[0001]本专利技术涉及微生物发酵的设备领域，具体为一种发酵用的文丘里混合器及其发酵装置。
技术背景
[0002]目前好氧生物发酵一般是采用密闭碳钢或不锈钢制作一定高径比的发酵罐，发酵罐体积根据生产需要，发酵罐的体积有50升，也有更大发酵罐。发酵罐装配搅拌、驱动电机、排气管、无菌空气进气管、取样管、进料管、放料管、冷却蛇管或夹套，为使微生物在发酵罐内正常代谢，除工艺原料配比、补糖、补料，适当培养温度外，罐内培养基的充分混合及培养液的溶氧值(DO值)是重要的工艺控制指标，因此，为满足发酵工艺要求，发酵罐安装搅拌和驱动搅拌的电机是必要的。现行发酵罐采用安装搅拌和驱动搅拌电机的缺点是耗电高，并且生产现场噪音大，维护费用高；另外搅拌轴与罐体连接处机械密封出现问题会造成染菌，增加投资成本。

技术实现思路

[0003]为解决以上技术问题，本技术目的之一在于提供了一种高效文丘里混合器；本技术另一个目的在于提供了一种与上述文丘里混合器相连接的发酵罐，在发酵罐中替换传统搅拌装置，通过安装文丘里混合器减少发酵中耗电量和现场噪声以及轴封漏气造成的染菌问题；增大气体或者液体与发酵液的接触面积，使得发酵液混合均匀，溶氧效率提高并实现了在单位体积发酵的循环翻动，使得发酵罐发酵的效率提高，发酵成本降低。
[0004]本技术第一方面涉及一种文丘里混合器，为圆筒腔体结构，包括主流流入管道、圆筒混合腔前段、圆筒混合腔中间段、圆筒混合腔后段和主流流出管道顺次相连，所述圆筒混合腔前段靠近圆筒混合腔中间段的一端设有与圆筒混合腔前段内腔相通的射流喷射管，所述圆筒混合腔中间段内壁圆周上设有涡流片。
[0005]其中，所述圆筒混合腔中间段的直径小于圆筒混合腔前段和后段。
[0006]其中，所述射流喷射管为L型结构，进入圆筒混合腔前段的一端设有喷射口，另一端设有进气/液口。
[0007]其中，所述射流喷射管内的气体或液体以0.3
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5.0米/秒的速度从所述喷射口喷出进入圆筒混合腔中间段内。
[0008]其中，所述涡流片为弧形叶片，两组涡流片的弧面端交叉设置在圆筒混合腔中间段内壁圆周上，涡流片所在平面和径向面向上呈30
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0度。
[0009]其中，所述两组涡流片之间存在间隙，并且相互交叉对称。
[0010]其中，所述圆筒混合腔中间段内壁圆周上至少设有2
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6组涡流片。
[0011]其中，所述圆筒混合腔前段、圆筒混合腔中间段、圆筒混合腔后段组成的腔体由不锈钢、碳钢、铸铁或PVC中的一种材料组成。
[0012]其中，所述圆筒混合腔前段、圆筒混合腔中间段、圆筒混合腔后段为回转体。
[0013]本技术第一方面涉及一种与上述文丘里混合器相连接的发酵罐。
[0014]其中，所述文丘里混合器和发酵罐连接方式为固定连接、可拆卸连接或一体地连接。
[0015]技术的有益效果：
[0016]文丘里混合器是一种在工程实际中有着广泛应用的气液或液液混合装置，也可以应用于好氧生物发酵罐中，本技术公开的文丘里混合器，包括文丘里混合器的外形结构和连接关系，将其安装在发酵罐底部，能使发酵罐内发酵液与无菌气体或液体充分混合并起到搅拌的作用。具体效果如下：
[0017]本文丘里混合器的结构简单，安装和更换便捷。文丘里混合器安装在发酵罐罐底封头平台支座上距封头底部0～400毫米，将发酵罐上的进口管与文丘里混合器上进液/气口焊接或法兰连接即可，安装工艺极其简单、快捷。并且发酵罐安装文丘里混合器在发酵过程中酵液的溶氧(DO值)与机械搅拌发酵罐的数值相同，发酵液溶氧值也可以根据工艺要求进行调整。发酵罐免安装搅拌及电机常年使用无堵塞发生及无衰减，免维护，混合效率高，大大降低投资和发酵生产成本；外界高压气体/液体从文丘里混合器的喷射口进入圆筒混合腔前段产生负压，使主流流体被迅速吸入圆筒混合腔前段，随后进入圆筒混合腔中间段。圆筒混合腔中间段设置涡流片可以使主流流体流经涡流片后在圆筒混合腔内产生明显的弥散流动效应，使腔体内的流体产生漩涡，主流体为湍流流动，增强了混合效果。两组涡流片的弧面端交叉设置，且涡流片所在平面和径向面向上呈30
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60度，进一步增强了圆筒混合腔中间段的扰流效果，使得混合液以更快的速度流出文丘里混合器，单位面积内单位体积的液体与液体或气体与液体充分混合并实现液体循环翻动，达到搅拌的效果。发酵罐中的发酵液得到了充分的混合和搅拌，发酵的效率提高。由于文丘里混合器是安装在发酵罐的内部，不会出现与发酵罐体机械连接而密封差的问题，避免了由于搅拌轴轴封漏气带来染菌的风险。另外，本技术结构简单、制作工艺可复制性强、运行中损坏可能性小，能够有效降低各项成本。
附图说明
[0018]图1是本技术结构示意图；
[0019]图2是本技术的俯视图；
[0020]附图中各标号具体如下：
[0021]主流流入管道1、圆筒混合腔前段2、射流喷射管21、喷射口211、进气/液口212、圆筒混合腔中间段3、涡流板31、圆筒混合腔后段4、主流流出管道5。
具体实施方式
[0022]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细说明。
[0023]结合图1
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2，本技术一种文丘里混合器的工作原理如下：
[0024]本技术第一方面涉及一种文丘里混合器，为圆筒腔体结构，包括主流流入管道1、圆筒混合腔前段2、圆筒混合腔中间段3、圆筒混合腔后段4和主流流出管道5顺次相连，并且圆筒混合腔中间段3的直径小于圆筒混合腔前段2和后段5。其中在本实施方式中主流
流体为发酵液。圆筒混合腔前段2靠近圆筒混合腔中间段3的一端设有与圆筒混合腔前段2内腔相通的射流喷射管21，圆筒混合腔中间段3内壁圆周上设有涡流片31。射流喷射管21为L型结构，垂直布置在主流流体来流方向，其进入圆筒混合腔前段2的部分和文丘里的轴线重合，并设有喷射口211，另一端设有进气/液口212。由于气体或液体的重量远远小于发酵液的重量，负压会使文丘里混合器周围的发酵液吸入主流流入管道1依次进入圆筒混合腔前段2和圆筒混合腔中间段3。圆筒混合腔中间段3设置的涡流片31为弧形叶片，两组涡流片31交叉并且涡流片31的弧面端顺着主流流体来流方向倾斜设置在圆筒混合腔中间段3内壁圆周上，两组涡流片31之间存在一定间隙并且相互对称。其中涡流片31所在平面和圆筒混合腔中间段3径向面向上呈30
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60度。圆筒混合腔中间3段设置涡流片31可以使发酵液流经涡流片31后在圆筒混合腔3内产生明显的弥散流动效应，与腔体内的混合液产生漩涡，使圆筒混合腔中间段3流体更容易转变为湍流流动，增强了混合效果。两组涡流片31的弧面端交叉设置，存在间隙并且涡流片31所在平面和径向面向上呈30
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60度，进一步增强了圆筒混合腔中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种文丘里混合器，为圆筒腔体结构，包括主流流入管道(1)、圆筒混合腔前段(2)、圆筒混合腔中间段(3)、圆筒混合腔后段(4)和主流流出管道(5)依次相连，其特征在于：所述圆筒混合腔前段(2)靠近圆筒混合腔中间段(3)的一端设有与圆筒混合腔前段(2)内腔相通的射流喷射管(21)，所述圆筒混合腔中间段(3)内壁圆周上设有涡流片(31)。2.根据权利要求1所述的文丘里混合器，其特征在于：所述圆筒混合腔中间段(3)的直径小于所述圆筒混合腔前段(2)和后段(4)。3.根据权利要求1所述的文丘里混合器，其特征在于：所述射流喷射管(21)为L型结构，进入所述圆筒混合腔前段(2)的一端设有喷射口(211)，另一端设有进气/液口(212)。4.根据权利要求1所述的文丘里混合器，其特征在于：所述涡流片(31)为弧形叶片，两组涡流片(31)的弧面端交叉设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永金，王伟，王梦晨，崔卫国，
申请(专利权)人：黑龙江华瑞生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：