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菌种发酵罐轴封装置的设计要求及重要性

作者:发酵罐 时间:2018-03-20 09:18
菌种发酵罐中搅拌轴的密封为动密封,这是由于搅拌轴是转动的,而菌种发酵罐顶盖是固定静止的,两个构件之间具有相对运动。对动密封的基本要求是密封要可靠并且结构要简单,使用寿命 信息摘要:
菌种 发酵罐 中搅拌轴的密封为动密封,这是由于搅拌轴是转动的,而菌种发酵罐顶盖是固定静止的,两个构件之间具有相对运动。对动密封的基本要求是密封要可靠并且结构要简单,使用寿命要长。轴封的作用是使罐顶或罐底与

菌种发酵罐轴封装置的设计要求及重要性

发酵罐内管路布置要求

发酵罐连接管道须贯穿罐壁,内外双面焊接,不锈钢储罐,且不能有断头焊缝。罐内的冷却管和其他管道应用焊接方式连接,不能用法兰或丝扣连接,因为这些连接会带来焊缝。

发酵罐内附件,如梯子、支架等需用扁钢、角钢、圆钢焊接,不能用钢管焊接。

进料管或取样管应插入罐内一定距离,方向朝下,与罐壁的夹角最好大于30º,且出口不要紧贴罐壁,以免造成清洗死角。

发酵罐外管路布置要求

罐底放料阀和取样阀应尽量靠近罐壁,以防阀上管道积液造成灭菌死角。放料第一阀和第二阀之间接管应尽量短,并与蒸汽管路接通,以利灭菌时使用。

所有与发酵罐连接的管路,如进料管、取样管、空气管、冷却蛇管等必须与蒸汽管相通,并有相应的排气处一般用蒸汽灭菌。

不锈钢管路

其他无菌管路要求

空气过滤器和发酵罐之间的管路上应安装止逆阀,以免压缩空气突然停气或发酵罐压力高于罐外设备压力时发酵液倒压出罐造成事故。

罐顶压力表接管应尽量短,接近压力表处安装旋塞阀供蒸汽灭菌排汽用,以消除压力产生的接管死角。

所有物料管道转向时应有一定弧度,以保证物料畅通,防止直弯产生的死角。

除上下水外,所有管道应使用无缝钢管或不锈钢管,采用焊接或管法兰连接。用管法兰连接时须注意两片法兰盘应对齐密合,不能留有缝隙,同时,法兰垫片的直径要和管内径一致,否则会造成死角。

与罐连接的管道如必须使用截止阀,阀芯最后用聚四氟乙烯垫圈并尽可能将阀座一侧与罐连接,以免阀杆处渗漏物进入罐内形成污染。

应使用无菌的压缩空气将补料管、液糖罐、油罐及计量罐中的物料压入发酵罐。夺料空气管应直接安装在各罐顶部,不能与物料接触,以避免物料倒入空气管路造成污染。

所有临时管道,暂时不用的物料管道必须割除,以免成为灭菌死角和污染根源。无菌物料管路要保证蒸汽畅通。

发酵罐管路布置方案

公用管道布置方案的优点是节约管材,但操作不方便。由于各阀门距离较远,给操作带来不便。另外,各支管需有蒸汽进出口,以对各支管和阀门进行灭菌。这种方案仅用在罐数不多的场合。

接种站方案使用管道多,但操作方便,灭菌可靠,适用罐数较多的场合。采用这种管道方案要注意将所有阀门安装于总汇集管的上方,否则阀门与总汇集管中易存留种子液造成污染。

菌种发酵罐轴封装置的设计要求及重要性

菌种发酵罐中搅拌轴的密封为动密封,这是由于搅拌轴是转动的,而菌种发酵罐顶盖是固定静止的,两个构件之间具有相对运动。对动密封的基本要求是密封要可靠并且结构要简单,使用寿命要长。轴封的作用是使罐顶或罐底与轴之间的缝隙加以密封,防止菌体培养过程中泄漏和污染杂菌。轴封有填料函式和机械式两种,最普遍的轴封是机械式轴封。

机械轴封将较易泄漏的轴面密封形式改变为较难渗漏的端面(径向)轴封,移动式发酵罐,故又称端面式轴封。其主要结构为:摩擦副,即动环和静环;弹簧加荷装置;辅助密封圈(动环密封圈和静环密封圈。)它是靠弹性元件(弹簧、波纹管)及密封介质压力在两个精密的平面(动环和静环)间产生压紧力,相互贴紧,并作相对旋转运动而达到密封。

双端面机械轴封装置的设计要求如下。

动环和静环应使摩擦副(摩擦副即动环和静环)在给定的条件下,负荷最轻、密封效果最好、使用寿命最长。为此,动静环材料均要有良好的耐磨性,摩擦因数小,导热性能好,结构紧密,且动环的硬度应比静环大。通常,动环可用碳化钨钢,静环用聚四氟乙烯。且端面宽度要适中,若太宽则冷却和润滑效果不好,过窄则强度不足易损坏。静环宽度一般为3~6㎜,轴径小则取下限,轴径大则取高值。同时,动环的端面应比静环1~3㎜。

对于装在罐内的内置式端面轴封的端面比压约为0.3~0.6MPa,弹簧比压为0.05~0.25MPa;外置式弹簧比压应比介质大0.2~0.3MPa,对气体介质,端面比压可适当减少但须大于0.1MPa。应根据所需要求的压紧力选择计算弹簧的大小及根数,一般小轴用4根,大轴用6根。

2、弹簧加荷装置此装置的作用是产生压紧力,使动静环端面压紧密切接触,以确保密封。弹簧座靠旋紧的螺钉固定在轴上,用以支撑弹簧,传递扭矩。而弹簧压板用以随压紧力,压紧静密封元件,转动扭矩带动动环。当工作压力为0.3~0.5MPa时,采用2~2.5㎜直径的弹簧,自由长度20~30㎜,工作长度10~15㎜.

3、辅助密封工作辅助密封元件有动环和静环的密封圈,用来密封动环与轴以及静环与静环座之间的缝隙。动环密封圈随轴一起旋转,故与轴及动环是相对静止的。静环密封圈是完全静止的。常用的动环密封圈为“O”形环,静环密封圈为平橡胶垫片。

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