专利名称：空气分布器和包含其的发酵罐的制作方法
技术领域：
本实用新型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所不,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I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I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。
实用新型内容本实用新型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。本实用新型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。本实用新型的积极进步效果在于:本实用新型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。
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为本实用新型较佳实施例的空气分布器的正视图。图5为本实用新型较佳实施例的空气分布器的俯视图。图6为本实用新型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:罐体:5旋转轴:6桨叶:7空气分布器:8流线:9支座:60进气管:81环形总管:82套筒:83分流管:820
具体实施方式
[0039]下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。如图4-5所示，本实施例的空气分布器8包括一进气管81、一环形总管82、多个分流管820和一环形截面的套筒83，该套筒83的轴线与该环形总管82的轴线重合。该些分流管820的口径相等且均布于该环形总管82的管壁上，该环形总管82的环形面为圆环形。该套筒83的直径小于该环形总管82的直径的。该环形总管82的环形面也不限于圆环形，还可以是多边环形，例如正六边环形或正八边环形，只要能够改变由该些分流管820喷射出的流体的流向即可。该套筒83用于将流线沿着该环形总管82的径向的流体变向，以便使得变向后的流线与该径向呈一夹角且位于该环形总管82的径向和该环形总管82的轴向所确定的平面内，即由径向运动转变成轴向运动，如图4中流线9所示，因此缓解了对旋转轴、桨叶和罐体的径向冲击力。在生产时，该流体变向部件也不限于套筒状，一些实体圆台或空心圆台也可以使用，并且也能够实现阻挡流体而达到改变流体方向的功能，最终也能够达到缓解流体对旋转轴、桨叶和罐体的径向冲击力的技术效果。生产制作中发现，该圆台的母线与该圆台的轴线的夹角为1°至30°的情况下效果较好。另外，研发实验过程中发现在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的设计情况下，即靠近该环形总管的分流管的口径较小，而远离该环形总管的分流管的口径较大的情况下，还能够缓解对该套筒的径向冲击力，并达到更佳的使用效果。如图6所示，本实施例还提供了一种发酵罐，其包括一罐体5、一旋转轴6、多个桨叶7、一支座60和如上所述的空气分布器8。使用时，如图4-6所示，通过该进气管81通入压缩空气，压缩空气将充满该环形总管82并由该些分流管820射出，形成串状大气泡。与此同时，该旋转轴6受到该罐体5顶端的电动机驱动并带动该些桨叶7旋转，以便将大气泡打碎成小气泡并溶解于发酵液中。由于该套筒83具有流体变向功能，将原本沿着该环形总管82的径向的流体变向为沿着该环形总管82的轴向运动，因此缓解了对旋转轴、桨叶和罐体的径向冲击力。虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式
，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种空气分布器，其包括一进气管、一环形总管和多个分流管，其特征在于，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。
2.如权利要求1所述的空气分布器，其特征在于，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。
3.如权利要求2所述的空气分布器，其特征在于，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°。
4.如权利要求2所述的空气分布器，其特征在于，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°。
5.如权利要求2所述的空气分布器，其特征在于，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。
6.如权利要求1所述的空气分布器，其特征在于，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。
7.如权利要求1所述的空气分布器，其特征在于，该些分流管均布于该环形总管的管壁上。
8.如权利要求1-7中任意一项所述的空气分布器，其特征在于，该环形总管的环形面为圆环形。
9.一种发酵罐，其包括一罐体、一旋转轴和多个桨叶，其特征在于，该发酵罐还包括权利要求1-8中任意一项所述的空气分布器。
专利摘要本实用新型提供一种空气分布器和包含其的发酵罐，该空气分布器包括一进气管、一环形总管和多个分流管，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。本实用新型通过使用该流体变向部件，缓解了对旋转轴、桨叶和罐体的径向冲击力。
文档编号C12M1/02GK202968553SQ2012206214
公开日2013年6月5日 申请日期2012年11月21日 优先权日2012年11月21日
发明者虞军, 石荣华 申请人:上海亚达发搅拌设备有限公司