机械消泡器及具有该机械消泡器的发酵罐制造技术

本实用新型专利技术涉及一种机械消泡器，它包括同轴设置的第一叶轮和第二叶轮，所述的第一叶轮和第二叶轮上均具有沿径向延伸的叶片，所述的第一叶轮和第二叶轮上的叶片相对设置，且所述的第一叶轮上的叶片和所述的第二叶轮上的叶片之间的垂直距离为０．５～１０ｍｍ。本实用新型专利技术的工作原理是：机械消泡器跟随发酵罐中的搅拌轴高速旋转，当发酵液产生的大量泡沫接触到机械消泡器之后，部分大泡沫被旋转中的叶片上的凸起刺破；剩下的小泡沫进入第一叶轮和第二叶轮之间，由于两层叶片之间的距离很小，因此流体在两层叶片之间的压力大于发酵罐内的压力，小气泡在压力差的作用下破裂，经过反复、剧烈的剪切和压力变化，小气泡可以被全部消除。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于去除工业生产中的泡沫的机械消泡器，特别是用于生物 发酵领域中的机械消泡器，还涉及具有该消泡器的发酵罐。
技术介绍
微生物发酵是一种复杂的生化过程，在发酵过程中往往会产生大量的泡沫，大量 泡沫的产生会对严重影响生产的正常进行，如堵塞出口管线、造成染菌、甚至整批料液的报 废等，这就需要在工艺操作中通过各种方法来消除泡沫，常用的方式有两种一种是化学消 泡，另一种是机械消泡。消泡剂具有消泡效果好，使用方便的优点，但是消泡剂在加入的过程中会增加染 菌的机率，还会使发酵液PH值降低，使发酵液溶解氧能力下降，另外，使用消泡剂的成本也 较高。而常用的机械消泡装置可以分为罐内消泡装置和罐外消泡装置。最简单的罐内消泡 装置是在搅拌轴上加一个消泡桨，消泡浆的表面光滑，通过转动产生的剪切力打碎泡沫，也 有利用泡沫旋转产生的离心力破泡的形式。罐外消泡装置是将泡沫引到罐外，依靠喷嘴产 生的加速作用或者离心力来消除泡沫。然而这些机械消泡装置有的结构简单，消泡效果有限，对于大泡沫(直径大于 5mm)较容易，而对于小泡沫(直径小于等于Imm)则较难去除；还有的机械消泡装置结构复 杂、需要外加动力、会增加染菌的机率。总之机械消泡器普遍存在的问题是，在泡沫大量生 成时，不能够像消泡剂一样及时迅速地消除泡沫，很多需要和消泡剂配合使用。
技术实现思路
本技术提供一种高效率去除泡沫的罐内机械消泡器。为达到上述目的，本技术采用的技术方案是一种机械消泡器，它包括同轴设 置的第一叶轮和第二叶轮，所述的第一叶轮和第二叶轮上均具有沿径向延伸的叶片，所述 的第一叶轮和第二叶轮上的叶片相对设置，且所述的第一叶轮上的叶片和所述的第二叶轮 上的叶片之间的垂直距离为0. 5 10mm。本技术进一步的技术方案是所述的第一叶轮上的叶片和所述的第二叶轮上 的叶片之间的垂直距离为0. 5 5mm。进一步地，所述的叶片的表面上设置有多个用于刺破泡沫的凸起。该凸起能够在 叶轮高速转动时刺破大泡沫，防止泡沫堆积。更进一步地，所述的叶片具有垂直于所述的第一叶轮和第二叶轮的转动轴心线的 上表面和下表面以及连接所述的上表面和下表面的侧壁面，所述的侧壁面平行于所述的第 一叶轮和第二叶轮的转动轴心线，多个所述的凸起位于所述的侧壁面上。或者，所述的第一叶轮上远离所述的第二叶轮的一侧表面上设置有多个所述的凸 起，所述的第二叶轮上远离所述的第一叶轮的一侧表面上设置有多个所述的凸起。优选地，所述的第一叶轮和第二叶轮上的叶片数量相等，且均为2 8个。优选地，所述的第一叶轮的叶片和第二叶轮的叶片之间还设置有支撑结构。优选地，所述的支撑结构位于所述的叶片上远离转动轴心线的一端。优选地，所述的第一叶轮上的叶片与所述的第二叶轮上的叶片平行设置。本专利技术的另一目的是提供一种能够高效率去除泡沫的发酵罐。为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案一种发酵罐，包括罐体、可转动地设置在所述的罐体中的搅拌轴、固定连接在所述 的搅拌轴上的搅拌叶，所述的罐体内还设置有前述的机械消泡器，所述的机械消泡器同轴 固定设置在所述的搅拌轴的上部。本技术工作原理是机械消泡器跟随发酵罐中的搅拌轴高速旋转，当发酵液 产生的大量泡沫接触到机械消泡器之后，部分大泡沫被旋转中的叶片上的锯齿状凸起刺 破；剩下的小泡沫进入第一叶轮和第二叶轮之间，由于上、下两层叶片之间的距离很小，因 此小泡沫位于发酵罐内所受的压力和位于两层叶片之间所受的压力存在差值，当叶轮不断 转动时，小气泡不断进出两层叶片之间，因此经过反复、剧烈的剪切和压力变化，小气泡可 以被全部消除。由于上述技术方案运用，本技术与现有技术相比具有下列优点1、本技术利用压力差的原理，能够很好的清除小泡沫；2、本技术通过设置锯齿状凸起，能够快速刺破大气泡；3、机械消泡器直接安装在发酵罐的搅拌轴上，不需要外加动力；4、本技术具有清除效率高、结构简单、容易安装的优点；5、本技术还可以提高发酵罐的装填系数，增加单缸产量。附图说明附图1为本技术的发酵罐的剖面图；附图2为本技术的机械消泡器的俯视图；附图3为附图2中沿A-A的剖面图；以上附图中1、罐体；2、搅拌轴；3、机械消泡器；4、搅拌叶；5、第一叶轮；6、第二 叶轮；7、叶片；8、凸起；9、支撑结构；10、侧壁面；11、轴套。具体实施方式以下结合附图及实施例对本技术作进一步描述，说明书中所述的“上”、“下” 位置关系与附图3中的上、下位置关系相对应。本技术涉及一种用于生物酵解的发酵罐以及机械消泡器。所述的发酵罐包括 罐体1、可转动地设置在所述的罐体1中的搅拌轴2、固定连接在所述的搅拌轴2上的搅拌 叶4，所述的罐体1内还设置有机械消泡器3，所述的机械消泡器3同轴固定设置在所述的 搅拌轴2的上部，所述的机械消泡器3位于发酵液液面附近，机械消泡器3跟随搅拌轴2转 动，并将浮在液面附近的泡沫清除。所述的机械消泡器3包括同轴固定连接在搅拌轴2上的第一叶轮5和第二叶轮6， 所述的第一叶轮5和第二叶轮6上均具有沿所述的搅拌轴2的径向延伸的叶片7，所述的第 一叶轮5和第二叶轮6的外径尽量的大，使叶片7的外边缘尽量贴近所述的罐体1的内壁，这样可以使罐体内的大部分泡沫都能经过机械消泡器3。所述的第一叶轮5和第二叶轮6 上的叶片7相对设置，且所述的第一叶轮5上的叶片7和所述的第二叶轮6上的叶片7之 间的垂直距离为0. 5 10mm，优选地，第一叶轮5上的叶片7和所述的第二叶轮6上的叶片 7之间的垂直距离为0. 5 2mm。所述的叶片7的表面上还设置有多个用于刺破泡沫的凸起8。凸起8具有尖锐的 端部，同时凸起还要符合流体力学要求，在叶轮转动时不会产生很大的阻力，优选地，凸起 可以为锥形、针形、锯齿形等等。机械消泡器3跟随发酵罐中的搅拌轴2高速旋转，当发酵液产生的大量泡沫接触 到机械消泡器3之后，部分大泡沫被旋转中的叶片7上的凸起刺破；剩下的小泡沫进入第一 叶轮5和第二叶轮6之间，由于两层叶片7之间的距离很小，因此流体在两层叶片7之间的 压力大于发酵罐内的压力，小气泡在进入两层叶片7之间时压力增加，离开两层叶片7时压 力再下降，经过反复、剧烈的剪切和压力变化，小气泡最终可以被全部消除。进一步地说，所述的叶片7具有垂直于所述的搅拌轴2的轴心线的上表面和下表 面以及连接所述的上表面和下表面的侧壁面10，所述的侧壁面10平行于所述的搅拌轴2的 轴心线，多个所述的凸起8位于所述的侧壁面10上。由于凸起8正对叶片7的旋转方向， 有利于迅速刺破大泡沫。所述的第一叶轮5位于第二叶轮6的上方，优选地，所述的第一叶轮5的上表面上 设置有多个所述的凸起8，所述的第二叶轮6的下表面上设置有多个所述的凸起8。所述的第一叶轮5和第二叶轮6上的叶片数量相等，且均为2 8个，所述的2 8个叶片沿圆周方向均勻分布。为达到均勻的消泡效果，所述的第一叶轮5上的叶片7与所述的第二叶轮6上的 叶片7平行设置。若叶片的材料采用刚性较好、不易变形的材料制成，基本上可以保证两层 叶片之间平行设置，若叶片材料强度不足，还可以通过在第一叶轮5的叶片和第二叶轮6的 叶片之间设置支撑结构进行补强。该补强结构可以设置在上、下两层叶片之间的任意处，优 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械消泡器，其特征在于：它包括同轴设置的第一叶轮和第二叶轮，所述的第一叶轮和第二叶轮上均具有沿径向延伸的叶片，所述的第一叶轮和第二叶轮上的叶片相对设置，且所述的第一叶轮上的叶片和所述的第二叶轮上的叶片之间的垂直距离为０．５～１０ｍｍ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李旭，
申请(专利权)人：苏州先阔生物科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32