เครื่องเติมอากาศใต้ถังหมัก

การหมักแบบใช้ออกซิเจนขึ้นอยู่กับมากกว่าแค่การจ่ายอากาศเข้าไปในถัง ออกซิเจนจำเป็นต้องถูกนำเข้าไปในของเหลว กระจายตัวอย่างมีประสิทธิภาพ และสัมผัสกับตัวกลางในการหมัก ในเวลาเดียวกัน ของเหลวจะต้องถูกกวนให้เข้ากันอย่างเพียงพอเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดบริเวณที่ขาดอากาศภายในภาชนะ

เครื่องเติมอากาศใต้ถังหมัก DAWT ออกแบบมาเพื่อจุดประสงค์นี้ โดยติดตั้งโดยตรงที่ด้านล่างของถังหมัก รวมฟังก์ชันการดูดอากาศ การผสมก๊าซ-ของเหลว และการกระจายเชิงกลไว้ในชุดอุปกรณ์เดียว

แทนที่จะใช้เครื่องเป่าลมแยกต่างหากและการจัดเรียงหัวกระจายลมแบบเดิม DAWT ใช้ชุดประกอบโรเตอร์-สเตเตอร์เพื่อดูดอากาศเข้าไปในของเหลวและกระจายเป็นฟองอากาศขนาดเล็กพร้อมกับการสร้างการไหลเวียนของของเหลว ทำให้เหมาะสำหรับกระบวนการหมักแบบใช้ออกซิเจนที่การถ่ายเทออกซิเจนและการผสมต้องเกิดขึ้นร่วมกัน

การออกแบบโรเตอร์-สเตเตอร์สำหรับการผสมก๊าซ-ของเหลว

หลักการทำงานของ DAWT ขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์ระหว่างใบพัดหมุนและสเตเตอร์หรือตัวกระจายโดยรอบ

เมื่อโรเตอร์หมุน จะเกิดบริเวณความดันต่ำขึ้นภายในสเตเตอร์ อากาศในบรรยากาศจะถูกดูดผ่านท่ออากาศเฉพาะและเข้าสู่บริเวณโรเตอร์-สเตเตอร์พร้อมกับของเหลว

ใบพัดหมุนจะให้พลังงานเชิงกลที่จำเป็นในการผสมทั้งสองเฟส ในขณะที่ส่วนผสมของก๊าซ-ของเหลวไหลผ่านช่องของสเตเตอร์ อากาศจะถูกกระจายเป็นฟองอากาศขนาดเล็ก การออกแบบผลิตภัณฑ์ระบุฟองอากาศประมาณ 100 ไมครอน ซึ่งสร้างพื้นที่สัมผัสก๊าซ-ของเหลวที่ค่อนข้างใหญ่สำหรับการถ่ายเทออกซิเจน

นี่คือความแตกต่างที่สำคัญจากการเพียงแค่เป่าฟองอากาศเข้าไปในถัง DAWT ผสมผสานการดูดอากาศเข้ากับการกระจายเชิงกลอย่างจริงจัง ทำให้การเติมอากาศและการผสมสามารถจัดการได้ในตำแหน่งเดียวกัน

เหตุใดการเติมอากาศแบบติดตั้งที่ก้นถังจึงมีความสำคัญ

ตำแหน่งการติดตั้งเป็นส่วนสำคัญของการออกแบบ DAWT

เนื่องจากเครื่องเติมอากาศถูกติดตั้งที่ด้านล่างของถังหมัก อากาศจะเข้าสู่ของเหลวจากส่วนล่างของถัง จากนั้นส่วนผสมของก๊าซ-ของเหลวสามารถมีส่วนร่วมในการไหลเวียนผ่านปริมาตรการทำงาน

สำหรับการหมักแบบใช้ออกซิเจน การจัดเรียงนี้สามารถช่วยลดการพึ่งพาการนำอากาศเข้าจากพื้นผิว และเป็นวิธีโดยตรงในการรวมการจ่ายออกซิเจนเข้ากับการเคลื่อนที่ของของเหลว

การกำหนดค่าแบบติดตั้งที่ก้นถังยังช่วยลดความซับซ้อนในการจัดวางอุปกรณ์รอบๆ ถังอีกด้วย แทนที่จะต้องติดตั้งอุปกรณ์ผสมก๊าซ-ของเหลวแยกต่างหากภายนอกถัง ฟังก์ชันการเติมอากาศจะถูกรวมเข้ากับชุดประกอบก้นถัง

อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพที่แท้จริงขึ้นอยู่กับระบบการหมักโดยรวม ควรพิจารณารูปทรงเรขาคณิตของถัง ปริมาตรการทำงาน คุณสมบัติของของเหลว ความเร็วในการทำงาน ความต้องการอากาศ และอุปกรณ์กวนอื่นๆ เมื่อเลือกเครื่องเติมอากาศใต้ถังหมักรุ่น DAWT ที่เหมาะสม

การดูดอากาศโดยไม่มีห้องผสมอากาศแยก

คุณสมบัติที่ใช้งานได้จริงอย่างหนึ่งของ DAWT คือความสามารถในการดูดอากาศในบรรยากาศผ่านท่ออากาศในขณะที่โรเตอร์ทำงาน

ใบพัดหมุนจะสร้างสภาวะความดันที่จำเป็นในการดึงอากาศเข้าสู่บริเวณผสม จากนั้นอากาศและของเหลวจะเข้าสู่ชุดประกอบโรเตอร์-สเตเตอร์ ซึ่งพวกมันจะถูกผสมก่อนที่จะถูกปล่อยผ่านตัวกระจาย

การจัดเรียงแบบบูรณาการนี้ช่วยลดความจำเป็นในการปฏิบัติต่อการจ่ายอากาศและการผสมของเหลวเป็นการดำเนินการที่แยกจากกันโดยสิ้นเชิง

สำหรับผู้ผลิตอุปกรณ์การหมักและวิศวกรกระบวนการ สิ่งนี้มีประโยชน์เมื่อออกแบบระบบที่พิจารณาถึงพื้นที่ การรวมอุปกรณ์ และการสัมผัสก๊าซ-ของเหลวโดยตรงเป็นปัจจัยสำคัญ

สร้างมาเพื่ออุปกรณ์การหมักที่ถูกสุขลักษณะ

DAWT มีให้เลือกใช้ในสแตนเลส 304 หรือ 316L ทำให้สามารถเลือกวัสดุก่อสร้างได้ตามความต้องการของกระบวนการและอุปกรณ์

สำหรับการใช้งานที่ต้องการพื้นผิวที่ถูกสุขลักษณะและเรียบเนียนยิ่งขึ้น สามารถเลือกการขัดด้วยไฟฟ้าเป็นตัวเลือกได้

สามารถระบุวัสดุปิดผนึกที่แตกต่างกันได้ รวมถึง EPDM ยางซิลิโคน และยางฟลูออโร ขึ้นอยู่กับสภาวะการทำงานและข้อกำหนดด้านความเข้ากันได้ของกระบวนการ

มอเตอร์สามารถจัดหาได้ทั้งแบบมาตรฐานหรือแบบป้องกันการระเบิด ซึ่งให้ความยืดหยุ่นสำหรับสภาพแวดล้อมของโรงงานที่แตกต่างกัน

ตัวเลือกเหล่านี้มีความเกี่ยวข้องโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเครื่องเติมอากาศเป็นส่วนหนึ่งของระบบการหมักขนาดใหญ่ ซึ่งจำเป็นต้องพิจารณาความเข้ากันได้ของวัสดุ ข้อกำหนดในการทำความสะอาด และสภาวะการทำงานร่วมกัน

การจับคู่เครื่องเติมอากาศเข้ากับกระบวนการหมัก

ซีรีส์ DAWT ครอบคลุมช่วงขนาดอุปกรณ์ที่หลากหลาย แทนที่จะพึ่งพาการกำหนดค่าเครื่องเติมอากาศแบบเดียว

รุ่นที่เล็กกว่าใช้ความเร็วในการทำงานที่สูงกว่าและเหมาะกับความจุอากาศและของเหลวที่ต่ำกว่า ในขณะที่รุ่นที่ใหญ่กว่าใช้ความเร็วรอบที่ต่ำกว่าและให้ความสามารถในการประมวลผลที่มากกว่า ทั่วทั้งซีรีส์ กำลังมอเตอร์มีตั้งแต่ 0.75 kW ถึง 18.5 kW ในขณะที่ความสามารถในการรับอากาศที่ระบุมีตั้งแต่ประมาณ 11 ถึง 330 Nm³/h

ตัวเลขเหล่านี้ควรถือเป็นข้อมูลทางเทคนิคเฉพาะรุ่น ไม่ใช่ค่าการทำงานสากล การเลือกเครื่องเติมอากาศควรขึ้นอยู่กับสภาวะการหมักจริง รวมถึงขนาดถัง ปริมาตรการทำงาน ความต้องการออกซิเจน คุณลักษณะของตัวกลาง และประสิทธิภาพการผสมก๊าซ-ของเหลวที่ต้องการ

ดังนั้น ควรระบุ DAWT เป็นส่วนหนึ่งของระบบการหมักทั้งหมด แทนที่จะเลือกตามปริมาตรของภาชนะเพียงอย่างเดียว

การประยุกต์ใช้ในการหมักแบบใช้ออกซิเจน

การประยุกต์ใช้หลักของ DAWT คือการจ่ายออกซิเจนและการผสมก๊าซ-ของเหลวในการหมักแบบใช้ออกซิเจน

ในกระบวนการผลิตทางชีวเภสัชภัณฑ์ สามารถใช้สำหรับการให้ออกซิเจนในระหว่างการหมักแบบใช้ออกซิเจนซึ่งจุลินทรีย์หรือเซลล์ต้องการออกซิเจนอย่างต่อเนื่อง

ในการแปรรูปอาหาร เครื่องเติมอากาศสามารถรองรับกระบวนการหมัก เช่น การผลิตน้ำส้มสายชู ซึ่งการจ่ายออกซิเจนที่ควบคุมได้เป็นส่วนสำคัญของกระบวนการ

นอกจากนี้ยังสามารถนำไปใช้กับการหมักเครื่องดื่มน้ำส้มสายชูและกระบวนการหมักก๊าซ-ของเหลวอื่นๆ ที่ต้องการการเติมอากาศและการผสมเชิงกล

ความเหมาะสมของเครื่องเติมอากาศขึ้นอยู่กับกระบวนการเฉพาะ และควรประเมินร่วมกับถังหมัก ระบบกวน การจ่ายอากาศ และกลยุทธ์การทำความสะอาด

ข้อกำหนดในการติดตั้งและการหมุน

การติดตั้งที่ถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการทำงานของเครื่องเติมอากาศ DAWT

โรเตอร์ได้รับการออกแบบให้หมุนในทิศทางที่กำหนด และต้องไม่หมุนในทิศทางตรงกันข้าม เมื่อมองจากด้านมอเตอร์ไปยังเครื่อง ทิศทางการหมุนที่กำหนดคือตามเข็มนาฬิกา

โรเตอร์และสเตเตอร์เป็นส่วนประกอบการทำงานหลักของเครื่องเติมอากาศ ดังนั้น ควรตรวจสอบการจัดตำแหน่ง การกำหนดค่ามอเตอร์ และการติดตั้งที่ถูกต้องก่อนเริ่มเดินเครื่อง

สำหรับการติดตั้งการหมักที่สมบูรณ์ ข้อกำหนดทางกลเหล่านี้ควรพิจารณาควบคู่ไปกับการออกแบบถังและระบบควบคุมกระบวนการ

แนวทางที่กะทัดรัดสำหรับการเติมอากาศในการหมัก

เครื่องเติมอากาศใต้ถังหมัก DAWT นำฟังก์ชันหลายอย่างมารวมไว้ในอุปกรณ์ชิ้นเดียว: การดูดอากาศ การผสมเชิงกล และการกระจายก๊าซ

โครงสร้างโรเตอร์-สเตเตอร์ของมันจะดูดอากาศเข้าไปในของเหลว ผสมเฟสของก๊าซและของเหลว และกระจายอากาศผ่านชุดประกอบที่ติดตั้งที่ก้นถัง เมื่อรวมกับโครงสร้างสแตนเลสและการขัดด้วยไฟฟ้าแบบเลือกได้ วัสดุปิดผนึกหลายชนิด และการกำหนดค่ามอเตอร์มาตรฐานหรือแบบป้องกันการระเบิด DAWT สามารถปรับให้เข้ากับความต้องการของอุปกรณ์การหมักที่แตกต่างกันได้

สำหรับนักออกแบบระบบการหมัก ประเด็นสำคัญไม่ได้อยู่ที่การเลือกเครื่องเติมอากาศที่มีความจุอากาศตามที่กำหนดเท่านั้น หน่วยนี้จำเป็นต้องทำงานร่วมกับรูปทรงเรขาคณิตของถัง ตัวกลางในการหมัก ความต้องการออกซิเจน และกลยุทธ์การกวนโดยรวม BOAO สามารถกำหนดค่าซีรีส์ DAWT ตามเงื่อนไขของกระบวนการเหล่านี้เพื่อให้โซลูชันการเติมอากาศและการผสมที่เหมาะสมยิ่งขึ้น