Учебно-методический комплекс дисциплины «Биотехнологическое оборудование» (стр. 5 )

·  За счет осевого перемещения между конусом тарели и нижним краем внутреннего стакана образуется щель.

·  Высота этой щели может изменяться, что естественно вызывает возможность регулирования производительности тарельчатого дозатора.

·  Затем за счет вращения тарели от привода 4 и возникающих при этом центробежных сил происходит сбрасывание сыпучего материала в зазор между стаканом и конусом.

·  Далее продукт с помощью центробежной силы отбрасывается к отсекающему ножу 2 и просыпается в разгрузочный штуцер.

Весовые дозаторы иногда называют весами.

Они применяются в основном для финишных, т. е. завершающих операции по расфасовке полученных продуктов.

Весы бывают:

А) с ручным,

Б) полуавтоматическим

В) и автоматическим управлением.

В микробиологической промышленности используются в основном следующие конструкции весов: ВАД –1- 342; ВА – 3 – Вп; ВА –3 – Ша.

Кроме того, в биотехнологии используются автоматические весовые дозаторы.

Все эти автоматические дозаторы устроены одинаково.

Рассмотрим принцип действия и схему одного из этих дозаторов.

Дозатор ДК-10 состоит:

-  из тарельчатого питателя 1;

-  ковша для сыпучего продукта с опрокидывающимся дном 2;

-  первого горизонтального грузоподъемного рычага 3;

-  первой вертикальной тяги 4;

-  второго горизонтального грузоподъемного рычага 5;

-  второй вертикальной тяги 6;

-  циферблатного механизма с сигнализаторами 7

а) нулевого; б) грубого; и в) точного отвесов.

Вопросы для самоконтроля:

1. Какие вспомогательные операции вы знаете?

2. Из каких групп состоит вспомогательное оборудование?

3. Что такое резервуары длительного хранения?

4. Что такое резервуары временного хранения?

5. Что представляют собой реакторы-смесители?

6. Из чего состоит реактор-смеситель?

7. Для чего предназначены питатели и дозаторы?

8. На какие виды дозаторы дискретного действия?

9. По конструкции рабочего органа какие различают виды питателей и дозаторов?

10. Из чего состоит шлюзовой дозатор?

11. Для чего предназначены тарельчатые питатели-дозаторы?

12. Что составляет основу дозатора?

Рекомендуемая литература

1. , , Оборудование микробиологических производств М.; Агропромиздат, 1987. - 398 с.

2. , , Машины и аппараты микробиологических производств. Минск, Высшая школа, 1982. - 288 с.

3. , , Жаксыбаев оборудование. Учебное пособие. – Семипалатинск, 2006. – 296 с.

Лекция № 5. Оборудование для стерилизации питательных сред.

План лекции:

1)  Классификация способов и оборудования.

2)  Стерилизаторы твердых питательных сред.

3)  Двухступенчатые стерилизаторы горизонтального и вертикального типа.

4)  Стерилизатор вибрационного типа непрерывного действия.

5) Высокочастотный стерилизатор.

1) Процесс разрушения или уничтожения посторонней микрофлоры называется стерилизацией.

Аппараты для стерилизации классифицируются по ряду признаков.

I. Первым, из них является вид среды и способ стерилизации.

Для твердых питательных сред используются:

·  Тепловые способы.

·  Холодные способы.

К тепловым способам стерилизации относятся:

а) стерилизация водяным насыщенным паром при вакууме, атмосферном и избыточном давлении;

б) стерилизация инфракрасными лучами;

в) стерилизация электронагревом;

г) стерилизация посредством ВЧ нагрева и СВЧ нагрева.

К холодным способам относятся:

а) стерилизация посредством ионизирующего излучения;

б) стерилизация химическая окисью этилена (в газовых шкафных стерилизаторах)

в) ультразвуковая стерилизация;

г) стерилизация посредством радиационного воздействия;

д) фильтрация через стерилизующие фильтры.

II. По структуре рабочего цикла стерилизаторы могут быть:

а) непрерывного; и б) периодического действия.

III. По конструктивному исполнению стерилизаторы для твердых питательных сред могут быть:

1.  Горизонтальные одноступенчатые.

2.  Горизонтальные двухступенчатые.

3.  Совмещенные двухступенчатые с одной вертикальной и второй горизонтальной ступенью, а также и др.

Во всех этих стерилизаторах используется насыщенный водяной пар.

Следует отметить, что стерилизация паром является наиболее простой и наиболее экономичной.

Пар обладает рядом хороших свойств:

-  легкость транспортировки;

-  способность проникновения в труднодоступные места, особенно соединительных трубопроводов и арматуры;

-  большая теплоотдача;

-  не токсичность и т. д.

Жидкие питательные среды также стерилизуются паром в установках непрерывного действия типа УНС, «Де-Лаваль» и пр.

2) К твердым питательным средам (ТПС) относятся пшеничные отруби, свекловичный жом, сахарная меласса, солодовые ростки, биошрот и т. п.

Одним из аппаратов предназначенных для их стерилизации является стерилизатор конструкции ВНИИЭКИпродмаша (Рис. 7.1).

·  Стерилизатор снабжен горизонтальным цилиндрическим корпусом 1 с двумя эллиптическими торцевыми стенками.

·  Внутри корпуса установлены мешалка в виде двух параллельных горизонтальных валов 2 с наклонно поставленными радиальными лопастями 3.

·  Валы опираются на две вертикальные стойки 4, в которых установлены подшипниковые опоры валов.

·  Валы мешалок периодически по заданному автоматическому циклу получают вращение от привода, размещенного вне корпуса.

·  Радиальные лопасти мешалки 3 обладают возможностью изменения угла поворота относительно оси валов.

·  Это позволяет устанавливать оптимальный радиальный зазор между лопастями и внутренними стенками аппарата.

·  Направление вращения валов разное, это позволяет хорошо перемешивать твердые питательные среды внутри стерилизатора.

·  При этом среда перемещается в двух противоположных направлениях, двигаясь от одного торца аппарата к другому.

·  В верхней части корпуса аппарата установлен люк для загрузки среды 5.

·  Пространство между нижней частью наружного цилиндрического корпуса аппарата и внутренним днищем 6, выполненным в виде двух криволинейных поверхностей, служит пароводяной рубашкой 7.

·  Радиус двух полуцилиндрических поверхностей внутреннего днища соответствует радиусам радиальных лопастей.

·  В паровую рубашку подается пар давлением до 0,2 МПа. За счет этого поддерживается заданная температура стерилизации.

·  Помимо всего прочего стерилизатор укомплектован:

-  штуцерами для подвода и отвода пара и конденсата,

-  приборами регулирования температуры, давления

-  и предохранительным клапаном.

Рис. 5.1. Аппарат для стерилизации ТПС конструкции ВНИИЭКИПродмаша.

Для этого стерилизатора характерны следующие технические параметры:

-  Единовременная загрузка составляет 400 кг.

-  Производительность до 2000 кг/сутки.

-  Число оборотов мешалки – 15 об/мин.

-  Мощность двигателя – 10 кВт.

-  Время цикла обработки – 3 - 4 часа.

3) Двухступенчатый стерилизатор горизонтального типа состоит из двух горизонтальных цилиндрических ступеней 1 и 2, между которыми расположен вертикальный емкостной выдерживатель 3.

·  Ступени состоят из трех последовательно соединенных горизонтальных труб – секций, общей длиной около 7 м.

·  Каждая секция имеет пароводяную рубашку 4 давление пара, в которой – до 0,6 МПа.

·  Внутри ступеней установлены валы с косо поставленными лопатками 5. Частота вращения вала до 0,1 с-1 (т. е. 6,0 об/мин).

·  Компоненты сыпучей твердой питательной среды перемещаются наклонно поставленными лопастями и одновременно стерилизуются.

·  Особенностью верхней ступени является то, что, она оснащена тормозными лопатками (повернутыми в противоположную сторону).

·  Они установлены через каждые 5-6 направляющих лопаток.

·  Благодаря этому происходит медленное перемещение и хорошее перемешивание среды, что способствует её равномерному нагреву.

·  Из верхней ступени среда поступает в выдерживатель, который представляет собой цилиндрический, вертикальный аппарат.

·  Днище выдерживателя выполнено коническим и под ним установлен шлюзовой дозатор.

·  Внутри выдерживателя установлена мешалка.

·  Здесь стерилизованная выдержанная ТПС находится около 60 – 90 минут.

·  Из выдерживателя среда поступает в нижнюю ступень, которая по конструкции не отличается от верхней.

·  В этой ступени происходит доувлажнение, охлаждение и засев стерильной среды посевной культурой.

Двухступенчатый стерилизатор вертикального типа предназначен для сыпучих ТПС (пшеничные отруби). Стерилизатор состоит из двух ступеней, причем первая ступень является вертикальной.

Вертикальная часть стерилизатора представляет собой цилиндрическую обечайку 1 с наружной тепловой рубашкой и коническим днищем.

Внутри вертикального аппарата имеется мешалка 2 с лопастями установленными горизонтально. Шаг между лопастями выбран так, что среда может свободно пересыпаться сверху вниз.

Лопасть 3 имеет форму клина и представляет собой перфорированную трубку, к которой спереди приварены две плоскости, причем:

-  одна плоскость – нижняя расположена перпендикулярно оси вала мешалки,