Σύστημα αερισμού πυθμένα ζυμωτήρα

Η αερόβια ζύμωση εξαρτάται από κάτι περισσότερο από την απλή παροχή αέρα στη δεξαμενή. Το οξυγόνο πρέπει να εισαχθεί στο υγρό, να διασπαρεί αποτελεσματικά και να έρθει σε επαφή με το μέσο ζύμωσης. Ταυτόχρονα, το υγρό πρέπει να παραμένει επαρκώς αναμεμειγμένο ώστε να αποτρέπεται η δημιουργία ζωνών με κακό αερισμό στο εσωτερικό του δοχείου.

Ο Αεριστήρας Πυθμένα Ζυμωτήρα DAWT έχει σχεδιαστεί για αυτόν τον σκοπό. Τοποθετημένος απευθείας στον πυθμένα μιας δεξαμενής ζύμωσης, συνδυάζει την επαγωγή αέρα, την ανάμιξη αερίου-υγρού και τη μηχανική διασπορά σε μία μοναδική μονάδα.

Αντί να χρησιμοποιεί ξεχωριστό φυσητήρα αέρα και συμβατική διάταξη διαχυτήρα, ο DAWT χρησιμοποιεί ένα συγκρότημα ρότορα-στάτορα για να έλκει τον αέρα μέσα στο υγρό και να τον διασπείρει σε λεπτές φυσαλίδες, δημιουργώντας ταυτόχρονα κυκλοφορία του υγρού. Αυτό το καθιστά κατάλληλο για διεργασίες αερόβιας ζύμωσης όπου η μεταφορά οξυγόνου και η ανάμιξη πρέπει να πραγματοποιούνται ταυτόχρονα.

Σχεδιασμός Ρότορα-Στάτορα για Ανάμιξη Αερίου-Υγρού

Η αρχή λειτουργίας του DAWT βασίζεται στην αλληλεπίδραση μεταξύ ενός περιστρεφόμενου πτερωτή και ενός περιβάλλοντος στάτορα, ή διανομέα.

Καθώς ο ρότορας περιστρέφεται, δημιουργείται μια περιοχή χαμηλής πίεσης στο εσωτερικό του στάτορα. Ο ατμοσφαιρικός αέρας έλκεται μέσω του ειδικού σωλήνα αέρα και εισέρχεται στη ζώνη ρότορα-στάτορα μαζί με το υγρό.

Ο περιστρεφόμενος πτερωτής παρέχει τη μηχανική ενέργεια που απαιτείται για την ανάμιξη των δύο φάσεων. Καθώς το μίγμα αερίου-υγρού διέρχεται μέσα από τα κανάλια του στάτορα, ο αέρας διασπείρεται σε λεπτές φυσαλίδες. Ο σχεδιασμός του προϊόντος προβλέπει φυσαλίδες περίπου 100 μm, δημιουργώντας μια σχετικά μεγάλη επιφάνεια επαφής αερίου-υγρού για τη μεταφορά οξυγόνου.

Αυτή είναι μια σημαντική διαφοροποίηση από την απλή διοχέτευση φυσαλίδων αέρα σε μια δεξαμενή. Ο DAWT συνδυάζει ενεργά την επαγωγή αέρα με μηχανική διασπορά, επιτρέποντας τον αερισμό και την ανάμιξη να γίνονται στο ίδιο σημείο.

Γιατί Είναι Σημαντικός ο Αερισμός Πυθμένα

Η θέση εγκατάστασης αποτελεί σημαντικό μέρος του σχεδιασμού DAWT.

Καθώς ο αεριστήρας είναι τοποθετημένος στον πυθμένα του δοχείου ζύμωσης, ο αέρας εισέρχεται στο υγρό από το κάτω τμήμα της δεξαμενής. Το μίγμα αερίου-υγρού μπορεί στη συνέχεια να συμμετάσχει στην κυκλοφορία σε όλο τον όγκο εργασίας.

Για την αερόβια ζύμωση, αυτή η διάταξη μπορεί να βοηθήσει στη μείωση της εξάρτησης από την εισαγωγή αέρα σε επιφανειακό επίπεδο και παρέχει έναν άμεσο τρόπο συνδυασμού της παροχής οξυγόνου με την κίνηση του υγρού.

Η διαμόρφωση πυθμένα μπορεί επίσης να απλοποιήσει τη διάταξη του εξοπλισμού γύρω από το δοχείο. Αντί να εγκατασταθεί μια ξεχωριστή διάταξη ανάμιξης αερίου-υγρού εκτός δεξαμενής, η λειτουργία αερισμού ενσωματώνεται στο συγκρότημα πυθμένα της δεξαμενής.

Η πραγματική απόδοση, ωστόσο, εξαρτάται από το πλήρες σύστημα ζύμωσης. Η γεωμετρία της δεξαμενής, ο όγκος εργασίας, οι ιδιότητες του υγρού, η ταχύτητα λειτουργίας, η ζήτηση αέρα και άλλος εξοπλισμός ανάδευσης πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά την επιλογή του κατάλληλου μοντέλου DAWT.

Επαγωγή Αέρα Χωρίς Ξεχωριστό Θάλαμο Ανάμιξης

Ένα από τα πρακτικά χαρακτηριστικά του DAWT είναι η ικανότητά του να επάγει ατμοσφαιρικό αέρα μέσω του σωλήνα αέρα καθώς λειτουργεί ο ρότορας.

Ο περιστρεφόμενος πτερωτής δημιουργεί τις συνθήκες πίεσης που απαιτούνται για να έλξει τον αέρα στη ζώνη ανάμιξης. Ο αέρας και το υγρό εισέρχονται στη συνέχεια στο συγκρότημα ρότορα-στάτορα, όπου αναμιγνύονται πριν εκκενωθούν μέσω του διανομέα.

Αυτή η ενσωματωμένη διάταξη μειώνει την ανάγκη αντιμετώπισης της παροχής αέρα και της ανάμιξης υγρού ως εντελώς ξεχωριστών λειτουργιών.

Για κατασκευαστές εξοπλισμού ζύμωσης και μηχανικούς διεργασιών, αυτό μπορεί να είναι χρήσιμο κατά τον σχεδιασμό συστημάτων όπου ο χώρος, η ενσωμάτωση εξοπλισμού και η άμεση επαφή αερίου-υγρού αποτελούν σημαντικές παραμέτρους.

Κατασκευασμένος για Υγειονομικό Εξοπλισμό Ζύμωσης

Ο DAWT διατίθεται σε ανοξείδωτο χάλυβα 304 ή 316L, επιτρέποντας την επιλογή του υλικού κατασκευής σύμφωνα με τις απαιτήσεις της διεργασίας και του εξοπλισμού.

Για εφαρμογές που απαιτούν πιο λεία υγειονομική επιφάνεια, διατίθεται προαιρετικά ηλεκτροστίλβωση.

Μπορούν επίσης να επιλεγούν διαφορετικά υλικά στεγανοποίησης, όπως EPDM, σιλικόνη και φθοροελαστομερές, ανάλογα με τις συνθήκες λειτουργίας και τις απαιτήσεις συμβατότητας της διεργασίας.

Ο κινητήρας μπορεί να παρέχεται είτε σε τυπική είτε σε αντιεκρηκτική διαμόρφωση, παρέχοντας ευελιξία για διαφορετικά περιβάλλοντα εγκατάστασης.

Αυτές οι επιλογές είναι ιδιαίτερα σχετικές όταν ο αεριστήρας αποτελεί μέρος ενός μεγαλύτερου συστήματος ζύμωσης όπου η συμβατότητα υλικών, οι απαιτήσεις καθαρισμού και οι συνθήκες λειτουργίας πρέπει να εξετάζονται από κοινού.

Αντιστοίχιση Αεριστήρα με Διεργασία Ζύμωσης

Η σειρά DAWT καλύπτει ένα φάσμα μεγεθών εξοπλισμού και δεν βασίζεται σε μία μοναδική διαμόρφωση αεριστήρα.

Τα μικρότερα μοντέλα χρησιμοποιούν υψηλότερες ταχύτητες λειτουργίας και είναι κατάλληλα για μικρότερες δυναμικότητες αέρα και υγρού, ενώ τα μεγαλύτερα μοντέλα χρησιμοποιούν χαμηλότερη ταχύτητα περιστροφής και παρέχουν μεγαλύτερη δυναμικότητα επεξεργασίας. Σε όλη τη σειρά, η ισχύς κινητήρα κυμαίνεται από 0,75 kW έως 18,5 kW, ενώ η αναγραφόμενη δυναμικότητα εισαγωγής αέρα εκτείνεται από περίπου 11 έως 330 Nm³/h.

Αυτές οι τιμές πρέπει να αντιμετωπίζονται ως τεχνικές πληροφορίες ανά μοντέλο και όχι ως καθολικές τιμές λειτουργίας. Η επιλογή αεριστήρα πρέπει να βασίζεται στις πραγματικές συνθήκες ζύμωσης, όπως μέγεθος δεξαμενής, όγκος εργασίας, απαίτηση οξυγόνου, χαρακτηριστικά μέσου και επιθυμητή απόδοση ανάμιξης αερίου-υγρού.

Ο DAWT πρέπει επομένως να προσδιορίζεται ως μέρος του πλήρους συστήματος ζύμωσης και όχι να επιλέγεται αποκλειστικά βάσει του όγκου του δοχείου.

Εφαρμογές στην Αερόβια Ζύμωση

Η κύρια εφαρμογή του DAWT είναι η παροχή οξυγόνου και η ανάμιξη αερίου-υγρού στην αερόβια ζύμωση.

Στη βιοφαρμακευτική επεξεργασία, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για οξυγόνωση κατά τη διάρκεια αερόβιας ζύμωσης όπου μικροοργανισμοί ή κύτταρα απαιτούν συνεχή παροχή οξυγόνου.

Στην επεξεργασία τροφίμων, ο αεριστήρας μπορεί να υποστηρίξει διεργασίες ζύμωσης όπως η παραγωγή ξυδιού, όπου η ελεγχόμενη παροχή οξυγόνου αποτελεί σημαντικό μέρος της διαδικασίας.

Μπορεί επίσης να εφαρμοστεί στη ζύμωση ροφημάτων ξυδιού και σε άλλες διεργασίες ζύμωσης αερίου-υγρού όπου απαιτείται μηχανικός αερισμός και ανάμιξη.

Η καταλληλότητα του αεριστήρα εξαρτάται από τη συγκεκριμένη διεργασία και πρέπει να αξιολογείται από κοινού με το δοχείο ζύμωσης, το σύστημα ανάδευσης, την παροχή αέρα και τη στρατηγική καθαρισμού.

Απαιτήσεις Εγκατάστασης και Περιστροφής

Η σωστή εγκατάσταση είναι σημαντική για τη λειτουργία ενός αεριστήρα DAWT.

Ο ρότορας έχει σχεδιαστεί να λειτουργεί σε συγκεκριμένη κατεύθυνση και δεν πρέπει να λειτουργεί αντίστροφα. Όταν παρατηρείται από την πλευρά του κινητήρα προς το μηχάνημα, η καθορισμένη φορά περιστροφής είναι δεξιόστροφη.

Ο ρότορας και ο στάτορας αποτελούν τα κεντρικά εξαρτήματα εργασίας του αεριστήρα, επομένως η σωστή ευθυγράμμιση, η διαμόρφωση κινητήρα και η εγκατάσταση πρέπει να επιβεβαιώνονται πριν από τη θέση σε λειτουργία.

Για μια ολοκληρωμένη εγκατάσταση ζύμωσης, αυτές οι μηχανικές απαιτήσεις πρέπει να λαμβάνονται υπόψη παράλληλα με τον σχεδιασμό του δοχείου και το σύστημα ελέγχου διεργασίας.

Μια Συμπαγής Προσέγγιση στον Αερισμό Ζύμωσης

Ο Αεριστήρας Πυθμένα DAWT ενσωματώνει πολλές λειτουργίες σε ένα κομμάτι εξοπλισμού: επαγωγή αέρα, μηχανική ανάμιξη και διασπορά αερίου.

Η δομή ρότορα-στάτορα του έλκει τον αέρα στο υγρό, αναμιγνύει τις φάσεις αερίου και υγρού και διασπείρει τον αέρα μέσω του συγκροτήματος πυθμένα. Σε συνδυασμό με κατασκευή από ανοξείδωτο χάλυβα και προαιρετική ηλεκτροστίλβωση, πολλαπλά υλικά στεγανοποίησης και τυπικές ή αντιεκρηκτικές διαμορφώσεις κινητήρα, ο DAWT μπορεί να προσαρμοστεί σε διαφορετικές απαιτήσεις εξοπλισμού ζύμωσης.

Για σχεδιαστές συστημάτων ζύμωσης, το κλειδί δεν είναι απλώς η επιλογή ενός αεριστήρα με συγκεκριμένη δυναμικότητα αέρα. Η μονάδα πρέπει να λειτουργεί συνδυαστικά με τη γεωμετρία της δεξαμενής, το μέσο ζύμωσης, τη ζήτηση οξυγόνου και τη συνολική στρατηγική ανάδευσης. Η BOAO μπορεί να διαμορφώσει τη σειρά DAWT σύμφωνα με αυτές τις συνθήκες διεργασίας για να παρέχει μια πιο κατάλληλη λύση αερισμού και ανάμιξης.