[发明专利]空气分布器和包含其的发酵罐

说明书

技术领域

本发明涉及微生物发酵领域，特别涉及一种空气分布器和包含其的发酵罐。

背景技术

生物工程是二十一世纪的重点发展工业，它广泛应用于医药、食品、轻工、农药和生物化工等诸多行业之中，并且实现了对抗生素、氨基酸、兽药、农药及生物照料的生产。生物工程中最关键的设备为发酵罐，一台发酵罐其容积可达500-800m³，一个生产车间的发酵罐的总容积一般超过上万立方米。

发酵罐的功能是为微生物的生长提供优良条件，以便满足微生物的生长和繁殖。在发酵罐中，这些生物发挥其催化和新陈代谢功能并产生常规化学反应难以获得的代谢物。在微生物的生长和代谢过程中，外界需要向发酵罐内供应大量的氧气。经过发酵罐内的搅拌器的粉碎和混合作用，这些氧气由大气泡分散成小气泡并溶解于发酵液中以便供微生物使用。

由于氧气泡的均匀分布直接决定着发酵水平，因此研究并开发出一款能够实现将氧气泡均匀混合于发酵罐的底部、罐壁和罐中央的空气分布器一直是发酵领域研发人员的追求。另外，由于空气分布器是一个能耗较高的设备，因此结构合理的空气分布器在节能减排方面也具有着重要的意义。

如图1所示，现有的发酵罐包括一罐体1、一旋转轴2、多个桨叶3和一空气分布器4。如图2-3所示，该空气分布器4包括一支座20、一进气管41、一环形总管42和多个分流管420。使用时，如图1所示，通过该进气管41通入压缩空气，压缩空气将充满该环形总管42并由该些分流管420射出，形成串状大气泡。与此同时，该旋转轴2受到该罐体1顶端的电动机驱动并带动该些桨叶3旋转，以便将大气泡打碎成小气泡并溶解于发酵液中。

经该些分流管420射出的空气流理论上是均匀分布的，但在测试实验和实际使用过程中发现靠近该进气管41的管口处的空气流量仍大于远离该进气管41的管口处空气流量，即一侧气量较大而另一侧气量较小，从而引起该旋转轴2和该些桨叶3的受到很大的径向冲力，不仅会对罐壁造成较大的撞击，也会使得该旋转轴2和该些桨叶3偏离轴向旋转振动，因此严重地影响了该旋转轴2、该些桨叶3和该罐体1的寿命。

因此，研究并开发一种能够缓解径向冲击力的空气分布器尤为必要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的空气分布器存在径向冲击力过大的缺陷，提供一种空气分布器和包含其的发酵罐，该空气分布器具有径向冲击力小的优点。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种空气分布器，其包括一进气管、一环形总管和多个分流管，其特点在于，该空气分布器还包括一流体变向部件，该流体变向部件用于将流线沿着该环形总管的径向的流体变向为流线与该径向呈一夹角的流体。

较佳的，该流体变向部件用于将流线沿着该环形总管的径向的流体变向为流线与该径向呈一夹角且位于该环形总管的径向和该环形总管的轴向所确定的平面内的流体。

较佳的，该流体变向部件为一圆台，该圆台的母线与该圆台的轴线的夹角为1°至30°。

较佳的，该流体变向部件为一空心圆台，该空心圆台的母线与该空心圆台的轴线的夹角为1°至30°。

较佳的，该流体变向部件为一环形截面的套筒，该套筒的轴线与该环形总管的轴线重合。

较佳的，每一分流管的口径与该分流管和该环形总管的管口之间的距离正相关。

较佳的，该些分流管均布于该环形总管的管壁上。

较佳的，该环形总管的环形面为圆环形。

一种发酵罐，其包括一罐体、一旋转轴和多个桨叶，其特点在于，该发酵罐还包括如上所述的空气分布器。

本发明的积极进步效果在于：

本发明提供了一种空气分布器。通过增加该流体变向部件，该空气分布器具有径向冲击力小的优点。

附图说明

图1为现有的发酵罐的立体图。

图2为现有的空气分布器的立体图。

图3为图2中的空气分布器沿CC线的剖视图。

图4为本发明较佳实施例的空气分布器的正视图。

图5为本发明较佳实施例的空气分布器的俯视图。

图6为本发明较佳实施例的发酵罐的正视图。

附图标记说明：

现有的发酵罐：

罐体：1          旋转轴：2

桨叶：3          空气分布器：4

支座：20         进气管：41

环形总管：42     分流管：420

本实施例的发酵罐：