专利名称：一种不锈钢粉烧结管式膜发酵罐空气分布器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发酵罐空气分布器，尤其是涉及一种不锈钢粉烧结管式膜发酵罐空气分布器。
背景技术：
空气分布器在微生物好氧发酵和某些化工反应釜中的使用比较广泛，目的是为微生物代谢或物料反应提供氧气。空气分布器的主要功能是在满足工艺要求的前提下，把压缩空气中的氧溶解到物料之中，通过提供较小直径的气泡以尽可能增加气泡表面和物料的接触面积，使之充分接触，同时辅助以机械搅拌器的混合和径向切割打破气泡并减少气泡聚并现象，提高溶氧效率和溶氧量，达到供氧和节约能耗的目的。目前工业化使用比较常见的空气分布器型式有:导流筒、射流分布器、环形钻孔管，或直接通过空气管道输入压缩空气。这些方式面临一个共同的不足之处，空气释放孔径大(即使孔径比较小的钻孔管，受总通气量和开孔率等结构的限制，孔径一般也在5mm以上。)，形成的气泡直径也比较大，气泡在物料中的上浮速度快，需要搅拌器的机械功率大，以通过高强度的机械搅拌打碎气泡。
实用新型内容本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种满足生产工艺的洁净或无菌要求、提高溶氧效率不锈钢粉烧结管式膜发酵罐空气分布器。本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:一种不锈钢粉烧结管式膜发酵罐空气分布器，包括环形膜管、径向膜管及分气室，所述的分气室的顶部开设有空气进气管道接口，所述的径向膜管均匀焊接在分气室的四周，所述的环形膜管构成一环形的循环结构，与所述的径向膜管的外端焊接连接，整个分布器全部通过特殊结构膜管焊接的方式制造而成，可根据物料溶氧量(或空气通气量)的要求，配备不同的膜面积。没有密封部位和卫生死角，可耐300°C以上的高温反复灭菌操作。作为优选的实施方式，所述的径向膜管往分气室中心方向向下倾斜5°。作为优选的实施方式，所述的径向膜管的外表面为膜过滤层，该膜过滤层的下侧为结构层。作为更加优选的实施方式，所述的膜过滤层的过滤孔径为10 30 μ m，所述的结构层为疏松的金属颗粒层，保证膜管强度和孔隙率。作为优选的实施方式，所述的环形膜管的外表面为膜过滤层，该膜过滤层的下侧
为结构层。作为更加优选的实施方式，所述的膜过滤层的过滤孔径为10 30 μ m,所述的结构层为疏松的金属颗粒层，保证膜管强度和孔隙率。上述独特的微米级精度的外压式过滤膜结构，不仅可以有效减少物料中的颗粒性物料进入布气器造成堵塞，而且正常工作状态下，由于是在内压状态下释放气泡，同时在具备反冲功能，以保持膜表面和深层结构的清洁与畅通。所述的空气分布器可以根据物料介质对材质的腐蚀性要求，采用304、316、316L等普通奥氏体不锈钢或2205、2507等铁素体双相超级不锈钢金属材料制造。所述的空气分布器通过焊接支撑固定在发酵罐或反应釜的底封头上，底部到发酵罐或反应釜封头内壁高度和上部到机械搅拌桨叶的距离，可以根据压缩空气的压力和分布模型核算确定。当压缩通气通过分布器分气室顶部进入分气室，在压力作用下均布于整个空气分布器的膜管内。压缩空气通过膜层的适当范围内的阻力可以保证全部的膜管表面都能够有理想的气泡释放，释放的气泡在上升过程中经过机械搅拌的混流和切割区，再次被打破以提高接触面积。膜管和膜层结构，可以保证充足的空气释放流量以满足生产工艺需求。与现有技术相比，本实用新型通过通气量核算以保持合适空气流速来实现高效气泡发生的，当发酵罐需要空消灭菌操作时，高温蒸汽或压缩空气通过进气管道通入分器室，分气室内的积液可以快速被排出，实现彻底灭菌的目的，同时还可以对外表面高温碳化有机物或其它污染物进行吹除，具有以下优点:(I)焊接结构无密封部位和物料死角，满足生产工艺的洁净或无菌要求；(2)可以满足高温蒸汽反复灭菌操作要求，在蒸汽灭菌过程中形成反吹，自清洁膜通道，实现自清洁的功能；(3)表面膜层可以提供微米级的空气通道，在物料中形成密集细小的空气气泡，形成巨大的物料接触表面，提高溶氧效率；(4)降低机械搅拌器的搅拌强度 ，降低能源消耗；(5)结构简单，制造安装方便；(6)没有积液排放孔，彻底避免物料在通气停止状态下进入分布器造成污堵。
图1为本实用新型的主视结构示意图；图2为本实用新型的俯视结构示意图；图3为图1中A处的放大结构示意图。图中，1-环形膜管；2_径向膜管；3_分气室；4_空气进气管道接口。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。实施例一种不锈钢粉烧结管式膜发酵罐空气分布器，其结构如图1-2所示，包括环形膜管1、径向膜管2及分气室3，在分气室3的顶部开设有空气进气管道接口 4，径向膜管I均匀焊接在分气室3的四周，环形膜管I构成一环形的循环结构，与径向膜管I的外端焊接连接，径向膜管2往分气室3中心方向向下倾斜5°，保证通过径向膜管高速释放出的气泡流向与物料混流方向形成角度，强化混合效果，而且可以使少量的积液靠重力流向分气室，被快速释放出分布器。整个分布器全部通过特殊结构膜管焊接的方式制造而成，可根据物料溶氧量(或空气通气量)的要求，配备不同的膜面积。没有密封部位和卫生死角，可耐300°C以上的高温反复灭菌操作。该分布器的关键部分，即可焊接的气体处理专用的非对称结构不锈钢粉烧结膜管，如图3所示，通过焊接组合成周向和径向膜管结构，并通过径向膜管和分气室连接。进入发酵罐或反应釜内的空气分布管在分器室的上部和分布器焊接连接在一起。环形膜管I和径向膜管2的外表面为膜过滤层，该膜过滤层的下侧为结构层。其中，膜过滤层的过滤孔径为10 30 μ m，结构层为疏松的金属颗粒层，保证膜管强度和孔隙率。上述独特的微米级精度的外压式过滤膜结构，不仅可以有效减少物料中的颗粒性物料进入布气器造成堵塞，而且正常工作状态下，由于是在内压状态下释放气泡，同时在具备反冲功能，以保持膜表面和深层结构的清洁与畅通。空气分布器的材质可以根据物料介质对材质的腐蚀性要求，采用304、316、316L等普通奥氏体不锈钢或2205、2507等铁素体双相超级不锈钢金属材料制造。该空气分布器通过焊接支撑固定在发酵罐或反应釜的底封头上，底部到发酵罐或反应釜封头内壁高度和上部到机械搅拌桨叶的距离，可以根据压缩空气的压力和分布模型核算确定。当压缩通气通过分布器分气室顶部进入分气室，在压力作用下均布于整个空气分布器的膜管内。压缩空气通过膜层的适当范围内的阻力可以保证全部的膜管表面都能够有理想的气泡释放，释放的气泡在上升过程中经过机械搅拌的混流和切割区，再次被打破以提高接触 面积。膜管和膜层结构，可以保证充足的空气释放流量以满足生产工艺需求。
权利要求1.一种不锈钢粉烧结管式膜发酵罐空气分布器，其特征在于，该空气分布器包括环形膜管、径向膜管及分气室，所述的分气室的顶部开设有空气进气管道接口，所述的径向膜管均匀焊接在分气室的四周，所述的环形膜管构成一环形的循环结构，与所述的径向膜管的外端焊接连接。
2.根据权利要求1所述的一种不锈钢粉烧结管式膜发酵罐空气分布器，其特征在于，所述的径向膜管往分气室中心方向向下倾斜5°。
3.根据权利要求1或2所述的一种不锈钢粉烧结管式膜发酵罐空气分布器，其特征在于，所述的 径向膜管的外表面为膜过滤层，该膜过滤层的下侧为结构层。
4.根据权利要求3所述的一种不锈钢粉烧结管式膜发酵罐空气分布器，其特征在于，所述的膜过滤层的过滤孔径为10 30μπι，所述的结构层为疏松的金属颗粒层。
5.根据权利要求1所述的一种不锈钢粉烧结管式膜发酵罐空气分布器，其特征在于，所述的环形膜管的外表面为膜过滤层，该膜过滤层的下侧为结构层。
6.根据权利要求5所述的一种不锈钢粉烧结管式膜发酵罐空气分布器，其特征在于，所述的膜过滤层的过滤孔径为10 30μπι，所述的结构层为疏松的金属颗粒层。
专利摘要本实用新型涉及一种不锈钢粉烧结管式膜发酵罐空气分布器，包括环形膜管、径向膜管及分气室，分气室的顶部开设有空气进气管道接口，径向膜管均匀焊接在分气室的四周，环形膜管构成一环形的循环结构，与径向膜管的外端焊接连接。与现有技术相比，本实用新型焊接结构无密封部位和物料死角，满足生产工艺的洁净或无菌要求，在蒸汽灭菌过程中形成反吹，自清洁膜通道，实现自清洁的功能，表面膜层可以提供微米级的空气通道，在物料中形成密集细小的空气气泡，形成巨大的物料接触表面，提高溶氧效率。
文档编号C12M1/04GK203079958SQ201320069989
公开日2013年7月24日 申请日期2013年2月6日 优先权日2013年2月6日
发明者邵蔚, 葛文越 申请人:上海凯鑫分离技术有限公司