Các thiết bị lên men nuôi cấy chìm vi sinh vật_chương 10

Chia sẻ: ntgioi120405

Nuôi cấy vi sinh vật để sản xuất các sản phẩm của các chất hoạt hóa sinh học là quá trình tinh vi và phức tạp nhất để thu nhận các sản phẩm tổng hợp vi sinh.

Bạn đang xem 10 trang mẫu tài liệu này, vui lòng download file gốc để xem toàn bộ.

Nội dung Text: Các thiết bị lên men nuôi cấy chìm vi sinh vật_chương 10

Chæång 10

CAÏC THIÃÚT BË LÃN MEN NUÄI CÁÚY CHÇM VI SINH VÁÛT
TRONG CAÏC MÄI TRÆÅÌNG DINH DÆÅÎNG LOÍNG

Nuäi cáúy vi sinh váût âãø saín xuáút caïc saín pháøm cuía caïc cháút hoaût hoaï sinh hoüc laì
quaï trçnh tinh vi vaì phæïc taûp nháút âãø thu nháûn caïc saín pháøm täøng håüp vi sinh. Täøng håüp
sinh hoüc caïc cháút hoaût hoaï sinh hoüc do vi sinh váût taûo ra phuû thuäüc vaìo mäüt säú yãúu täú
nhæ nhiãût âäü, pH cuía mäi træåìng vaì canh træåìng phaït triãøn, näöng âäü hoaì tan, thåìi gian
nuäi cáúy, kãút cáúu vaì váût liãûu thiãút bë... Trong chæång naìy chuïng täi seî giåïi thiãûu mäüt säú
thiãút bë lãn men cäng nghiãûp âæåüc æïng duûng âãø cáúy chçm vi sinh váût.
Phuû thuäüc vaìo caïc phæång phaïp æïng duûng âãø âaïnh giaï hoaût âäüng thiãút bë lãn men
duìng âãø cáúy chçm vi sinh váût vaì âæåüc chia ra mäüt säú nhoïm theo caïc dáúu hiãûu sau:
Theo phæång phaïp nuäi cáúy - caïc thiãút bë hoaût âäüng liãn tuûc vaì giaïn âoaûn.
Theo âäü tiãût truìng - caïc thiãút bë kên vaì caïc thiãút bë khäng âoìi hoíi âäü kên nghiãm
ngàût.
Theo kãút cáúu - caïc thiãút bë lãn men coï bäü khuãúch taïn vaì tuabin, coï maïy thäng gioï
daûng quay, coï bäü âaío träün cå hoüc, coï voìng tuáön hoaìn bãn ngoaìi; caïc thiãút bë lãn men
daûng thaïp, coï hãû thäng gioï kiãøu phun.
Theo phæång phaïp cung cáúp nàng læåüng vaì täø chæïc khuáúy träün, thäng gioï - caïc
thiãút bë cung cáúp nàng læåüng cho pha khê, pha loíng vaì pha täøng håüp.
Trong cäng nghiãûp vi sinh thæûc tãú háöu nhæ táút caí caïc quaï trçnh nuäi cáúy saín xuáút ra
caïc cháút hoaût hoaï sinh hoüc âæåüc tiãún haình bàòng phæång phaïp giaïn âoaûn trong caïc âiãöu
kiãûn tiãût truìng.

10.1. CAÏC THIÃÚT BË LÃN MEN NUÄI CÁÚY VI SINH VÁÛT TRONG
ÂIÃÖU KIÃÛN TIÃÛT TRUÌNG
Nuäi cáúy caïc vi sinh váût pháön låïn âæåüc tiãún haình trong caïc âiãöu kiãûn tiãût truìng. Âäü
tiãût truìng cuía quaï trçnh âæåüc âaím baío bàòng phæång phaïp tiãût truìng thiãút bë lãn men, caïc
âæåìng äúng dáùn, caím biãún duûng cuû; naûp mäi træåìng dinh dæåîng tiãût truìng vaì giäúng cáúy
thuáön chuáøn vaìo thiãút bë lãn men âaî âæåüc tiãût truìng; khäng khê tiãût truìng âãø thäng gioï
canh træåìng vaì cháút khæí boüt tiãût truìng; caïc duûng cuû caím biãún tiãût truìng trong thiãút bë lãn

196
men âãø kiãøm tra vaì âiãöu chènh caïc thäng säú cuía quaï trçnh; baío vãû váût âãûm kên truûc cuía
bäü chuyãøn âaío, caïc âæåìng äúng cäng nghãû vaì phuû tuìng trong quaï trçnh nuäi cáúy.

10.1.1. Thiãút bë lãn men coï bäü âaío träün cå hoüc daûng suíi boüt
Daûng thiãút bë lãn men naìy âæåüc sæí duûng räüng raîi cho caïc quaï trçnh tiãût truìng âãø
nuäi cáúy vi sinh váût - saín sinh ra caïc cháút hoaût hoaï sinh hoüc.
Thiãút bë lãn men coï thãø têch 63 m3. Daûng thiãút bë lãn men naìy laì mäüt xilanh âæïng
âæåüc chãú taûo bàòng theïp X18H10T hay kim loaûi keïp coï nàõp vaì âaïy hçnh noïn (hçnh 10.1).
Tyí lãû chiãöu cao vaì âæåìng kênh bàòng 2,6:1. Trãn nàõp coï bäü dáùn âäüng cho cå cáúu chuyãøn
âaío vaì cho khæí boüt bàòng cå hoüc; äúng näúi âãø naûp mäi træåìng dinh dæåîng, váût liãûu cáúy,
cháút khæí boüt, naûp vaì thaíi khäng khê; caïc cæía quan saït; cæía âãø âæa voìi ræía; van baío hiãøm
vaì caïc khåïp näúi âãø càõm caïc duûng cuû kiãøm tra.
Khåïp xaí 16 åí âaïy cuía thiãút bë duìng âãø thaïo canh træåìng. Bãn trong coï truûc 6
xuyãn suäút. Caïc cå cáúu chuyãøn âaío âæåüc gàõn chàût trãn truûc. Cå cáúu chuyãøn âaío gäöm coï
caïc tuabin 8 coï âæåìng kênh 600 ÷1000
mm våïi caïc caïnh räüng 150 ÷ 200 mm
âæåüc âënh vë åí 2 táöng, coìn tuabin håí thæï
ba âæåüc gàõn chàût trãn bäü suíi boüt 13 âãø
phán taïn caïc boüt khäng khê. Bäü suíi boüt coï
daûng hçnh thoi âæåüc laìm bàòng nhæîng äúng
âäüt läù. ÅÍ pháön trãn cuía bäü suíi boüt coï
khoaíng 2000 ÷ 3000 läù theo kiãøu baìn cåì.



Hçnh 10.1. Thiãút bë lãn men våïi bäü
âaío träün cå hoüc daûng suíi boüt coï
sæïc chæïa 63 m3:
1- Âäüng cå; 2- Häüp giaím täúc; 3- Khåïp
näúi; 4- ÄØ bi; 5- Voìng bêt kên; 6- Truûc; 7-
Thaình thiãút bë ; 8- Maïy khuáúy träün tuabin;
9- Bäü trao âäøi nhiãût kiãøu äúng xoàõn; 10-
Khåïp näúi; 11- ÄÚng naûp khäng khê; 12-
Maïy träün kiãøu caïnh quaût; 13- Bäü suíi boüt;
14- Maïy khuáúy daûng vêt; 15- ÄØ âåî; 16-
Khåïp âãø thaïo; 17- Aïo; 18- Khåïp naûp liãûu;
19- Khåïp naûp khäng khê


197
Âäüng cå - bäü truyãön âäüng laìm quay truûc 6 vaì caïc cå cáúu âaío träün 8, 12, 14. Sæí
duûng bäü giaím täúc vaì bäü dáùn âäüng coï doìng âiãûn khäng âäøi âãø âiãöu chènh vä cáúp säú voìng
quay trong giåïi haûn 110 ÷ 200 voìng/ phuït.
Thiãút bë lãn men âæåüc trang bë aïo 17, gäöm tæì 6 ÷ 8 ä. Mäùi ä coï 8 raînh âæåüc chãú
taûo bàòng theïp goïc coï kêch thæåïc 120×60 mm. Diãûn têch laìm viãûc cuía aïo 60 m2. Bãö màût
laìm viãûc bãn trong 45 m2 gäöm äúng xoàõn 9 coï âæåìng kênh 600 mm våïi säú vêt 23 khi täøng
chiãöu cao cuía ruäüt xoàõn 2,4 m.
Thiãút bë lãn men âæåüc tênh toaïn âãø hoaût âäüng dæåïi aïp suáút dæ 0,25 MPa vaì âãø tiãût
truìng åí nhiãût âäü 130 ÷ 1400C, cuîng nhæ âãø hoaût âäüng dæåïi chán khäng. Trong quaï trçnh
nuäi cáúy vi sinh váût, aïp suáút bãn trong thiãút bë 50 kPa; tiãu hao khäng khê tiãût truìng âãún
1 m3/ (m3/phuït). Chiãöu cao cäüt cháút loíng trong thiãút bë 5 ÷ 6 m khi chiãöu cao cuía thiãút bë
hån 8 m.
Âãø tiãûn låüi cho viãûc thao taïc vaì traïnh nhæîng sai láöm cáön daïn vaìo thiãút bë så âäö chè
dáùn thao taïc (hçnh 10.2).
Âãø âaím baío tiãût truìng trong suäút quaï trçnh (giæî âæåüc håi), caïc truûc cuía cå cáúu
chuyãøn âaío phaíi coï voìng bêt kên. Caïc voìng bêt kên âæåüc tênh toaïn âãø hoaût âäüng åí aïp suáút
0,28 MPa vaì aïp suáút dæ khäng nhoí hån 2,7 kPa, nhiãût âäü 30 ÷ 2500C vaì säú voìng quay
cuía truûc âãún 500 voìng/ phuït. Nhåì caïc voìng âãûm naìy maì ngàn ngæìa âæåüc sæû roì rè mäi
træåìng hay sæû xám nháûp khäng khê vaìo khoang thiãút bë åí vë trê nhä ra cuía truûc.
Voìng bêt kên khi tiãúp xuïc våïi mäi træåìng laìm viãûc âæåüc chãú taûo bàòng theïp
X18H10T vaì X17H13M2T, cuîng nhæ bàòng titan BT-10. Thåìi gian hoaût âäüng äøn âënh
cuía caïc voìng naìy khäng nhoí hån 2000 h khi tuäøi thoü 8000 h. Âäü âaío hæåïng kênh cho
pheïp cuía truûc trong vuìng âãûm kên khäng låïn hån 0,25 mm, âäü âaío chiãöu truûc cuía truûc
khäng låïn hån 0,250.
Âãø saín xuáút låïn caïc cháút hoaût hoaï sinh hoüc bàòng täøng håüp vi sinh, viãûc æïng duûng
caïc thiãút bë lãn men coï thãø têch 63 m3 laì khäng kinh tãú.
Thiãút bë lãn men coï thãø têch 100 m3 âæåüc saín xuáút åí Âæïc. Loaûi naìy thuäüc thiãút bë
xilanh coï bäü dáùn âäüng åí dæåïi cho cå cáúu âaío träün. Cå cáúu âaío träün våïi hai säú voìng quay
cuía truûc - 120 vaì 180 voìng/ phuït. Theo dáúu hiãûu vãö kãút cáúu noï gáön giäúng våïi thiãút bë lãn
men coï thãø têch 63 m3. Baío vãû voìng bêt kên cuía truûc bàòng cæía van dáöu, âæåüc tiãût truìng åí
nhiãût âäü âãún 1400C. Ngoaìi ra coìn coï bêt kên dæû phoìng âãø måí mäüt caïch tæû âäüng khi truûc
ngæìng hoaût âäüng, nhàòm baío vãû voìng bêt kên chênh cuía truûc vaì cho pheïp thay âäøi voìng
bêt kên chênh trong quaï trçnh nuäi cáúy âãø khäng phaï huyí âäü tiãût truìng cuía canh træåìng.
Trãn truûc làõp ba maïy khuáúy âaío kiãøu tuabin daûng måí våïi âæåìng kênh tæì 820 âãún
1100 mm. Thiãút bë lãn men coï bãö màût trao âäøi nhiãût åí bãn trong vaì bãn ngoaìi âãø thaíi nhiãût.

198
Naûp liãûu
Cáúy
Khäng khê thaíi
Dung dëch
chuáøn âäü Næåïc
33 33 34



Håi Thaïo
Khäng khê 40
tiãût truìng
Thaïo
Roït næåïc Láúy máùu
ngæng Næåïc Næåïc
36
36



Hçnh 10.2. Så âäö chè dáùn thao taïc cuía thiãút bë lãn men:
1- Håi vaìo; 2- Khäng khê tiãût truìng vaìo; 3- Khäng khê tiãût truìng hay håi vaìo vuìng bêt
kên; 4- Thoaït håi hay khäng khê tiãût truìng tåïi bäü suíi boüt; 5- Håi hay khäng khê tiãût truìng
vaìo thiãút bë åí pháön trãn; 6- Thaíi håi hay khäng khê tiãût truìng tåïi bäü láúy máùu thæí nghiãûm;
7- Thaíi håi hay khäng khê tiãût truìng; 8- Cå cáúu äúng nhaïnh coï van âiãöu chènh bàòng khê
âäüng hoüc; 9- Naûp håi hay khäng khê tiãût truìng vaìo thiãút bë åí pháön dæåïi; 10- Thaïo næåïc
ngæng; 11- Aïp kãú; 12- Van; 13- ÄÚng thaïo; 14- Van khoaï; 15- Van láúy máùu; 16- Naûp håi
hay khäng khê tiãût truìng khi láúy máùu; 17- Âoaûn äúng âãø näúi aïp kãú kiãøm tra; 18, 25- Caïc
aïp kãú; 19- Van âãø naûp váût liãûu cáúy; 20- Naûp canh træåìng; 21, 23- Naûp dung dëch chuáøn;
22- Thaíi håi hay khäng khê tæì vuìng bêt kên; 24- ÄÚng nhaïnh âãø naûp dung dëch chuáøn; 26-
Cung cáúp khê thaíi tæì thiãút bë; 27- Cung cáúp næåïc; 28- Van roït; 29- Van âãø roït næåïc tæì
aïo; 30- Van âãø naûp næåïc laûnh; 31- ÄÚng nhaïnh âãø naûp næåïc laûnh; 32- Læåüc; 33- Aïp kãú;
34- Van an toaìn; 35- Caím biãún nhiãût âäü; 36, 37- Caïc duûng cuû thæï cáúp âãø âo nhiãût âäü vaì
âäü pH; 38- Caím biãún pH met; 39- Thiãút bë lãn men; 40- Cå cáúu âãø laìm saûch khäng khê
Âàûc tênh kyî thuáût cuía thiãút bë lãn men âæåüc saín xuáút åí Âæïc:
Thãø têch, m3:
hçnh hoüc: 100
laìm viãûc: 70
Diãûn têch bãö màût, m2:
bãn ngoaìi: 89
bãn trong: 77

199
Aïp suáút laìm viãûc, MPa:
trong thiãút bë: 0,29
trong äúng xoàõn: 0,4
Cäng suáút cuía bäü dáùn âäüng, kW: 120/180
Âæåìng kênh, mm: 3600
Chiãöu cao thiãút bë vaì bäü dáùn âäüng, mm: 14270

Thiãút bë lãn men cuía Haîng Nordon (Phaïp). Kãút cáúu cuía loaûi thiãút bë lãn men naìy
khaïc våïi caïc loaûi âaî nãu åí chäø cå cáúu pháön âaío nàòm åí dæåïi truûc gäöm 6 caïnh âiãöu chènh
coï tiãút diãûn hçnh chæî nháût, coìn cå cáúu cå hoüc âãø khæí boüt nàòm åí phêa trãn gäöm hai caïnh
(tiãút diãûn hçnh chæî nháût) coï caïc gåì cæïng. Khi nuäi cáúy náúm mäúc, caïc caïnh cuía cå cáúu
chuyãøn âaío âæåüc nghiãng dæåïi mäüt goïc 33 ÷ 340. Hçnh 10.3 mä taí så âäö bêt kên truûc nhåì
6 låïp âãûm voìng khêt âæåüc gia cäng så bäü dung dëch 0,5 % phenol tinh thãø. Caïc låïp eïp
chàût laûi trong äúng boüc nhåì caïc gugiäng (vêt cáúy). Âãûm voìng khêt 2 cheìn làõp giæîa truûc 1
vaì cäúc âäüt läù 3. Hai khåïp näúi 8 âæåüc dáùn tåïi caïc läù cäúc. Håi naûp theo caïc khåïp näúi naìy
âãø tiãût truìng caïc voìng bêt. Tiãût truìng åí nhiãût âäü 1350C trong 1 h. Næåïc ngæng chaíy vaìo
pháön dæåïi vaì âæåüc thaíi ra qua khåïp näúi 9. Khi kãút thuïc quaï trçnh tiãût truìng khåïp thaïo
næåïc ngæng âæåüc âoïng laûi vaì khäng khê tiãût truìng qua khåïp 5 vaìo cå cáúu bêt kên. Trong
thåìi gian cuía quaï trçnh nuäi cáúy, aïp suáút khäng khê âæåüc giæî åí mæïc 0,2 ÷ 0,4 MPa.
Sau khi tiãût truìng thiãút bë vaì haû aïp suáút âãún aïp suáút khê quyãøn thç naûp tæû âäüng
khäng khê tiãût truìng âãø taûo aïp suáút 0,2 MPa, vaì chè coï sau âoï måïi naûp næåïc laìm laûnh vaìo
thiãút bë. Thaïo cháút loíng canh træåìng ra khoíi thiãút bë nhåì khäng khê neïn âæåüc tiãût truìng.




Hçnh 10.3. Bêt kên truûc cuía
thiãút bë lãn men:
1- Truûc; 2- Âãûm voìng kên; 3- Cäúc âäüt läù;
4- Voí cuía bäü nuït kên; 5- Khåïp näúi âãø dáùn
khäng khê tiãût truìng; 6- ÄÚng loït eïp;
7- Gugiäng; 8- Khåïp näúi âãø naûp khê;
9- Khåïp näúi âãø thaíi næåïc ngæng



200
Baíng 10.1. Âàûc âiãøm kyî thuáût cuía caïc thiãút bë lãn men
cuía Haîng Nordon coï âaío träün cå hoüc

Thãø têch, m3 Säú voìng quay cuía cå Âæåìng kênh, Chiãöu cao, Cäng suáút âäüng
cáúu träün voìng/phuït mm mm cå, kW
2 Tæì 150 dãún 500 2000 3260 7,5
3 250 1100 3910 18,5
15 170 1900 6350 22,5
32 175 2400 8299 30,0
60 160 2900 10650 225,0 (1)
120 120 2800 12150 225,0

Ghi chuï: (1) Cäng suáút âiãûn âaî âæåüc nãu trãn chè trong træåìng håüp sæí duûng thiãút bë lãn men âãø
nuäi cáúy náúm mäúc - cho saín pháøm amiloglucozidaza.

10.1.2. Caïc thiãút bë lãn men coï âaío träün bàòng khê âäüng hoüc vaì thäng gioï
mäi træåìng
Caïc thiãút bë maì bãn trong noï coï trang bë caïc voìi phun, äúng khuãúch taïn, caïc bäü laìm
suíi boüt âãø naûp khäng khê âãöu thuäüc loaûi naìy. Khäng khê vaìo âæåüc sæí duûng âãø khuáúy träün
canh træåìng, âãø âaím baío nhu cáöu oxy cho vi sinh
váût vaì âãø thaíi caïc cháút chuyãøn hoaï taûo thaình.
Thiãút bë lãn men daûng xilanh. Thiãút bë loaûi
naìy vãö kãút cáúu bãn ngoaìi tæång tæû nhæ thiãút bë lãn
men coï khuáúy träün bàòng cå hoüc, nhæng bãn trong
khäng coï cå cáúu khuáúy träün bàòng cå hoüc. ÄÚng
khuãúch taïn daûng xilanh 9 coï miãûng loa åí âaïy,
âæåüc làõp bãn trong thiãút bë. Maïy thäng gioï 2 âæåüc
làõp theo âæåìng tám cuía thiãút bë. Nhåì caïc caïnh
hæåïng, khäng khê coï aïp suáút âæåüc âæa vaìo maïy
thäng gioï theo tiãúp tuyãún âãún taïn phãùu troìn laìm


Hçnh 10.4. Thiãút bë lãn men daûng xilanh coï âaío
träün bàòng khê âäüng hoüc vaì thäøi khê mäi træåìng:
1- Khåïp näúi âãø thaïo; 2- Thiãút bë thäøi khê; 3- ÄÚng
xoàõn; 4- Cæía; 5- Khåïp näúi âãø naûp khäng khê;
6- Khåïp thaíi khäng khê; 7- Khåïp naûp liãûu; 8- Cáöu
thang; 9- ÄÚng khuãúch taïn; 10- Aïo; 11- Thaình
thiãút bë; 12- ÄÚng quaï aïp

201
cho nhuî tæång khäng khê - cháút loíng chuyãøn âäüng xoaïy. Nhuî tæång tuáön hoaìn liãn tuûc
theo voìng kheïp kên bãn trong theo meïp biãn cuía xilanh, voìng khäng gian giæîa tæåìng
trong vaì tæåìng ngoaìi thiãút bë, sau âoï mäüt láön næîa laûi lãn trãn qua miãûng loa. Viãûc chuyãøn
âaío vaì thäøi khê maûnh do taûo ra vuìng tuáön hoaìn bãn trong. Âãø thaíi nhiãût sinh lyï coï kãút
quaí hån, ngoaìi aïo 10 coï nhiãöu ngàn coìn bäø sung bãö màût laìm laûnh cuía äúng khuãúch taïn 9.
Kãút cáúu cuía thiãút bë lãn men âæåüc tênh toaïn cho hoaût âäüng dæåïi aïp suáút dæ.
Âàûc tênh kyî thuáût cuía thiãút bë lãn men coï âaío träün bàòng khê âäüng hoüc.
Thãø têch cuía thiãút bë lãn men, m3: 25, 49, 63, 200
Aïp suáút laìm viãûc, MPa: 0,2 ÷ 0,3
Hãû säú chæïa âáöy: 0,5
Täúc âäü thoaït khäng khê tæì thiãút bë thäng gioï, m/s: 25
Tiãu hao khäng khê, m3 cho 1 m3 canh træåìng vi sinh váût: 0,5 ÷ 0,2
Loaûi naìy coï thãø têch laìm viãûc nhoí hån so våïi caïc thiãút bë lãn men âaío träün bàòng cå
hoüc, âæåüc hoaût âäüng våïi mäi træåìng lãn boüt maûnh. Chuïng âæåüc aïp duûng trong nhæîng
træåìng håüp khi giäúng sinh váût khäng cáön phaíi khuáúy träün maûnh vaì âäü nhåït khäng låïn.
Caïc thiãút bë lãn men daûng âæïng. Loaûi thiãút bë naìy duìng âãø tàng cæåìng âäü trao âäøi
khäúi, giaím tiãu hao âån vë cuía khäng khê neïn tiãût truìng vaì tàng täúc âäü täøng håüp sinh hoüc
caïc cháút hoaût hoaï.
Kãút cáúu cuía caïc loaûi thiãút bë lãn men cho pheïp thæûc hiãûn quaï trçnh nuäi cáúy chçm
khi váûn täúc daìi cuía doìng mäi træåìng bàòng 2 m/s vaì låïn hån.
Thiãút bë lãn men daûng âæïng (hçnh 10.5) bao gäöm khäúi truû âæïng 7, bãn trong coï cå
cáúu chuyãøn âaío 8 âæåüc làõp chàût trãn truûc, äúng tuáön hoaìn, thiãút bë thäøi khê, buäöng trao âäøi
nhiãût 5, caïc âoaûn äúng âãø naûp mäi træåìng dinh dæåîng, caïc âoaûn äúng âãø naûp khäng khê, âãø
roït canh træåìng 13 vaì âãø thaíi khê 16.
ÅÍ pháön dæåïi cuía äúng tuáön hoaìn âæåüc làõp cå cáúu chuyãøn âäøi 8 daûng vêt. Caïc caïnh
hæåïng âæåüc phán bäø trãn vaì dæåïi vêt: caïc caïnh trãn thàóng âæïng, coìn caïc caïnh dæåïi
nghiãng.
Hãû tuáön hoaìn cuía thiãút bë lãn men gäöm maïy phun âæåüc näúi våïi pháön dæåïi cuía thiãút
bë, båm vaì caïc âæåìng äúng. ÄÚng tuáön hoaìn 15 coï daûng thiãút bë trao âäøi nhiãût daûng äúng coï
hai äúng goïp. Bãn trong äúng goïp trãn coï hai vaïch âàûc âæåüc âënh vë trong màût phàóng
xuyãn tám, coìn bãn trong äúng goïp dæåïi khäng coï vaïch. Ngoaìi ra bäü trao âäøi nhiãût daûng
äúng coìn coï caïc äúng trao âäøi nhiãût nàòm giæîa caïc äúng goïp thäng nhau vaì näúi nhau båíi caïc
tæåìng chàõn.
Buäöng trao âäøi nhiãût âæåüc làõp chàût trong giaï âåî coï hai bêch vaì coï thãø thaïo làõp dãù

202
daìng âãø sæía chæîa. Bäü khæí boüt bàòng phæång phaïp cå hoüc 4 âæåüc gaï trãn nàõp thiãút bë lãn
men 3. Bäü dáùn âäüng cho thiãút bë khæí boüt 2 vaì bäún cæía âãø ræía bàòng phæång phaïp cå hoüc,
âãöu âæåüc làõp trãn nàõp.




Næåïc Næåïc thaíi

Khäng khê




Mäi træåìng




Thaïo saín pháøm




Hçnh 10.5. Thiãút bë lãn men daûng trao âäøi khäúi maûnh ΦBO - 40 - 0,6:
1- ÄÚng cung cáúp khê âãø thäøi; 2- Bäü dáùn âäüng kên; 3- Nàõp; 4- Cå cáúu khæí boüt; 5-
Miãúng âãûm våïi buäöng trao âäøi nhiãût; 6- Häüp khäng khê; 7- Khäúi truû âæïng; 8- Cå cáúu
chuyãøn âaío; 9- ÄÚng âãø naûp næåïc laûnh; 10- Âäüng cå; 11- Baïnh âai; 12- Truyãön âäüng
bàòng âai hçnh thang; 13- Cå cáúu thaïo dåî; 14- ÄÚng âãø thaíi næåïc; 15- Caïc äúng trao
âäøi nhiãût; 16- ÄÚng thaíi khäng khê; 17- ÄÚng âãø khæí boüt;18- Cæía quan saït

203
Nhåì truyãön âäüng bàòng âai hçnh thang 12, maì âäüng cå 10 laìm chuyãøn âäüng vêt våïi
säú voìng quay 280 ÷ 350 voìng/phuït. Âãø âaím baío âäü kên vaì âäü tiãût truìng trong quaï trçnh
nuäi cáúy cáön bäú trê voìng bêt kên trãn truûc cuía cå cáúu chuyãøn âaío. Cå cáúu khæí boüt bàòng cå
hoüc âæåüc làõp trãn truûc cuía bäü dáùn âäüng nhåì äúng räùng. Khê thoaït ra tæì cháút loíng âæåüc dáùn
qua äúng räùng trãn. Cå cáúu naìy gäöm bäü âéa hçnh noïn coï gåì. Âiãöu khiãøn âäüng cå taûi chäø
vaì âiãöu khiãøn tæì xa láúy tên hiãûu tæì baíng âiãöu khiãøn.
Âãø khaío saït quaï trçnh nuäi cáúy vi sinh váût, trãn tæåìng thiãút bë phán bäø saïu cæía
quan saït 8. Thiãút bë âæåüc thiãút kãú âãø hoaût âäüng våïi aïp læûc âãún 0,3 MPa.
Caïc bäü pháûn tæû âäüng duìng âãø âiãöu chènh caïc thäng säú cå baín cuía quaï trçnh: nhiãût
âäü canh træåìng bãn trong thiãút bë - theo sæû biãún âäøi tiãu hao næåïc laûnh trong phoìng trao
âäøi nhiãût; læåüng cháút loíng - theo sæû biãún âäøi thoaït ra cuía cháút loíng canh træåìng; näöng âäü
ion hydro - theo sæû måí vaì tàõt cuía båm âënh læåüng naûp kiãöm hay axit; näöng âäü oxy hoaì
tan trong mäi træåìng theo sæû biãún âäøi tiãu hao khäng khê tiãût truìng; tiãu hao mäi træåìng
dinh dæåîng - theo sæû biãún âäøi mäi træåìng dinh dæåîng vaìo thiãút bë vaì näöng âäü sinh khäúi -
theo sæû biãún âäøi tiãu hao mäi træåìng dinh dæåîng.
Kãút cáúu cuía thiãút bë cuîng coï khaí nàng kiãøm tra tiãu hao næåïc laûnh, mæïc âäü âäöng
hoaï nitå, näöng âäü CO2 vaì O2, âäü áøm khäng khê, nhiãût âäü vaì aïp læûc trong nhæîng âiãøm
riãng biãût cuía thiãút bë.
Thiãút bë lãn men naìy coï thãø hoaût âäüng giaïn âoaûn hay liãn tuûc.
Khi kãút thuïc quaï trçnh tiãût truìng vaì laìm laûnh cuía thiãút bë vaì cuía caïc cå cáúu phuû, thç
roït âáöy mäi træåìng dinh dæåîng tiãût truìng vaì tiãún haình cho hoaût âäüng cå cáúu chuyãøn âaío
âãø thæûc hiãûn tuáön hoaìn mäi træåìng theo voìng kheïp kên. Naûp khäng khê neïn mäüt caïch liãn
tuûc qua thiãút bë thäøi khê vaìo khäng gian giæîa tæåìng vaì äúng tuáön hoaìn. Khäng khê cuäún
huït cháút loíng thaình doìng, âáûp våî ra thaình boüt nhoí vaì âæåüc khuáúy träün maûnh våïi mäi
træåìng, taûo ra häùn håüp âäöng hoaï giaí. Chuyãøn âäüng quay cuía mäi træåìng âæåüc taûo nãn
trong äúng tuáön hoaìn nhåì caïc caïnh hæåïng, kãút quaí taûo ra vuìng xoaïy trung tám coï haìm
læåüng khê cao.
Nhåì ma saït cháút loíng våïi pháön gåì cuía caïc äúng trong bäü trao âäøi nhiãût maì sæû chaíy
räúi cuía caïc låïp biãn âæåüc duy trç. Khäng khê thaíi âæåüc taïch ra khoíi cháút loíng vaì âæåüc
thaíi ra qua äúng loït räùng cuía thiãút bë khæí boüt.
Âãø tàng cæåìng quaï trçnh cáön naûp mäi træåìng dinh dæåîng vaìo thiãút bë qua maïy
phun. Båm huït cháút loíng canh træåìng vaì âáøy qua voìi phun cuía maïy phun, cho nãn mæïc
âäü phán taïn cuía cháút dinh dæåîng âaût âæåüc ráút cao vaì taûo ra bãö màût tiãúp xuïc cuía caïc pha
ráút låïn.
Sæû tuáön hoaìn nhiãöu láön cuía canh træåìng trong voìng kheïp kên våïi caïc bãö màût âënh

204
hçnh täút, baío âaím hiãûu suáút cao cuía quaï trçnh vaì baío âaím tênh âäöng nháút cuía häùn håüp
trong khäng gian voìng tuáön hoaìn. Buäöng trao âäøi nhiãût baío âaím täút täúc âäü chaíy cuía taïc
nhán laûnh cao laìm cho hãû säú trao âäøi nhiãût låïn. Bäü trao âäøi nhiãût kiãøu chuìm äúng trong
äúng goïp cho pheïp tàng bãö màût âån vë laìm laûnh khoaíng 10 láön låïn hån khi truyãön nàng
læåüng qua tæåìng thiãút bë. Hãû säú truyãön nhiãût âæåüc tàng lãn mäüt säú láön vaì âaût gáön 3900
W/(m2⋅K).
Âàûc tênh kyî thuáût cuía thiãút bë lãn men daûng âæïng:
Hãû säú chæïa âáöy: 0,6 ÷ 0,7
Thãø têch, m3: 40
Læåüng mäi træåìng âæåüc naûp, m3: âãún 28
Aïp suáút, MPa:
trong tæåìng: 0,6
trong phoìng trao âäøi nhiãût vaì trong aïo ngoaìi: 0,3
trong thiãút bë: 0,1 ÷ 0,6
Cäng suáút bäü dáùn âäüng, kW:
cho cå cáúu khuáúy träün: 125
cho cå cáúu khæí boüt: 40
Säú voìng quay cuía truûc, voìng/phuït:
cho cå cáúu khuáúy träün: 350 vaì 200
cho cå cáúu khæí boüt: 1500
Kêch thæåïc cå baín, mm: 4600×2600×12000

10.2. CAÏC THIÃÚT BË LÃN MEN KHÄNG ÂOÌI HOÍI TIÃÛT TRUÌNG CAÏC
QUAÏ TRÇNH NUÄI CÁÚY VI SINH VÁÛT
Caïc quaï trçnh nuäi cáúy saín sinh ra caïc náúm men gia suïc thuäüc caïc quaï trçnh nuäi
cáúy vi sinh váût khäng tiãût truìng. Theo kãút cáúu caïc thiãút bë lãn men, âãø saín xuáút náúm men
tæång tæû nhæ caïc thiãút bë âãø saín xuáút enzim, caïc khaïng sinh chàn nuäi, caïc aminoaxit vaì
caïc saín pháøm täøng håüp khaïc, nhæng khäng coï sæû baío vãû håi vaì khäng khê cuía truûc quay
vaì mäüt säú bäü pháûn kãút cáúu.
Trong nhiãöu træåìng håüp âãø saín xuáút náúm men gia suïc, æïng duûng caïc thiãút bë âaî
âæåüc sæí duûng trong caïc quaï trçnh tiãût truìng.
10.2.1. Caïc thiãút bë lãn men coï âaío träün bàòng khê âäüng hoüc vaì âæåìng viãön
tuáön hoaìn bãn trong
Caïc thiãút bë nuäi cáúy náúm men duìng phæång phaïp båm dáng bàòng khê neïn cuía hãû

205
thäúng Lephrancia coï âæåìng viãön tuáön hoaìn bãn trong âæåüc æïng duûng phäø biãún nháút.
Trong saín xuáút náúm men thuyí phán thæåìng æïng duûng caïc thiãút bë loaûi naìy coï sæïc chæïa
250, 320, 600 vaì 1300 m3. Kãút cáúu caïc thiãút bë lãn men khäng coï caïc thiãút bë cå hoüc âãø
khæí boüt. Boüt âæåüc khæí dæåïi troüng læûc cuía cäüt cháút loíng khi tuáön hoaìn.
Khäng khê vaìo thiãút bë theo äúng trung tám vaìo cháûu, taûi âáy häùn håüp khê - cháút
loíng âæåüc taûo thaình tæì næåïc hoa quaí naûp vaìo vaì tæì cháút loíng åí pháön dæåïi thiãút bë. Häùn
håüp trãn âæåüc chuyãøn âäüng theo äúng khuãúch taïn bãn trong. Mäüt pháön khäng khê âæåüc
taïch ra khoíi boüt vaì thaíi ra khê quyãøn qua läù åí nàõp thiãút bë, coìn mäüt pháön khaïc cuìng våïi
boüt haû xuäúng theo âæåìng raînh voìng giæîa äúng khuãúch taïn vaì tæåìng. Khi chuyãøn âäüng
xuäúng dæåïi boüt bë khæí. Âäü bäüi tuáön hoaìn âaût cao 1,5 ÷ 2 thãø têch cháút loíng hoaût âäüng
trong mäüt phuït. Caïc thiãút bë cäng nghiãûp coï chiãöu cao 12 ÷ 15 m. Boüt dáng cao lãn 10 ÷
12 m. Tiãún haình laìm nguäüi thiãút bë lãn men bàòng tæåïi næåïc tæåìng ngoaìi vaì naûp næåïc vaìo
aïo cuía äúng khuãúch taïn. Tiãu hao khäng khê cho 1 kg náúm men khä laì 20 m3.
Âàûc tênh kyî thuáût cuía caïc thiãút bë lãn men cäng nghiãûp hoaût âäüng åí aïp suáút khê
quyãøn âæåüc giåïi thiãûu åí baíng 10.2.

Baíng 10.2. Âàûc tênh kyî thuáût cuía caïc thiãút bë lãn men coï âaío träün bàòng
khê âäüng hoüc vaì khäúi khê âãø saín xuáút náúm men gia suïc

Thãø têch cuía thiãút bë, m3
Caïc chè säú
320 500 600 1300
Nàng suáút theo læåüng næåïc
hoa quaí chaíy, m3/h 20 ÷ 30 30 ÷ 35 55 ÷ 62
Mäi træåìng pH 4,5 pH 3,5÷4,5 pH 4,2÷4,5
Tiãu hao khäng khê, m3/h âãún 5000 9000 14000÷16000 18000
Aïp suáút dæ cuía khäng khê,
kg læûc / cm2 0,6 0,75 0,4 0,6
Bãö màût laìm laûnh cuía aïo
äúng khuãúch taïn, m2 30 50×3=150 58 50×4=200
Kêch thæåïc cå baín, mm 5700×13350 7600×11200 7400×14175 11000×14500



10.2.2. Thiãút bë lãn men hçnh truû coï bäü pháûn båm dáng bàòng khê neïn
våïi sæïc chæïa 1300 m3
Thiãút bë loaûi naìy âæåüc duìng âãø nuäi cáúy náúm men mäüt caïch liãn tuûc trong næåïc
quaí. Noï gäöm coï voí theïp haìn, âaïy hçnh noïn cuût vaì nàõp hçnh noïn coï läù åí chênh giæîa (hçnh
10.6).


206
Khäng khê




Næåïc
âãø tæåïi




Næåïc


Cháút loíng
canh træåìng


Næåïc
Næåïc
Vaìo hãû thäúng cäúng
thoaït næåïc

Hçnh 10.6. Thiãút bë lãn men hçnh truû coï bäü pháûn båm
dáng bàòng khê neïn våïi sæïc chæïa 1300 m3


Bäún äúng khuãúch taïn 7 âæåüc làõp bãn trong thiãút bë âãø taûo ra bäún doìng tuáön hoaìn
âäüc láûp. Khäng khê neïn âæåüc âáøy qua äúng goïp 2 vaìo caïc äúng trung tám cuía mäùi äúng
khuãúch taïn, åí cuäúi äúng trung tám coï cän vaì cháûu 8.
Thuìng phán phäúi âæåüc âàût trãn nàõp thiãút bë, dëch lãn men, næåïc quaí, náúm men vaì
næåïc amoniac cho vaìo caïc äúng khåïp näúi 3, 4, 5. Táút caí caïc cáúu tæí âæåüc träün laûi vaì taûo ra
mäüt dung dëch dinh dæåîng vaì theo caïc âæåìng äúng coï âæåìng kênh 100 mm chaíy xuäúng
dæåïi caïc cháûu cuía thiãút bë thäøi khê.
Häùn håüp dinh dæåîng khi chaíy traìn qua meïp cháûu âæåüc khuáúy träün våïi khäng khê
thoaït qua khe dæåïi cháûu. Nhuî tæång khäng khê - cháút loíng âæåüc taûo thaình dáng lãn theo
äúng khuãúch taïn âãún táúm chàûn 6 thç bë phaï våî vaì chaíy xuäúng dæåïi. Duìng thiãút bë tæåïi
daûng äúng goïp âãø laìm laûnh tæåìng ngoaìi thiãút bë.


207
10.2.3. Thiãút bë lãn men daûng thaïp
Caïc thiãút bë lãn men naìy bao gäöm loaûi âéa vaì loaûi khäng coï caïc cå cáúu chuyãøn âaío
nàòm ngang. Sæû khaïc biãût cuía loaûi thiãút bë naìy so våïi caïc loaûi thiãút bë âaî âæåüc nãu åí caïc
pháön trãn laì trë säú tyí säú giæîa chiãöu cao vaì âæåìng kênh ráút låïn. Thiãút bë daûng thaïp coï
nhiãöu triãøn voüng båíi kãút cáúu âån giaín, khaí nàng tàng cæåìng quaï trçnh sinh täøng håüp vaì
cäng suáút âån vë låïn.
Æu âiãøm vãö kãút cáúu cuía thiãút bë daûng thaïp laì khäng coï caïc pháön quay chuyãøn âäüng
vaì diãûn têch chiãúm chäù nhoí.
Thiãút bë lãn men daûng phun. Thiãút bë lãn men cuía Âæïc våïi sæû trao âäøi khäúi maûnh.
Coï thãø têch âãún 10003, sæí duûng phæång phaïp caïc tia ngáöm.
Hoaût âäüng cuía thiãút bë (hçnh 10.7) âæåüc mä taí dæåïi âáy: båm ly tám coï chæïc nàng
khæí khê, âáøy cháút loíng âãún cæía vaìo cuía thiãút bë lãn men daûng âæïng. Cháút loíng chaíy
xuäúng doüc theo tæåìng âæïng åí daûng doìng voìng khuyãn. Doìng chaíy räúi åí âáöu cuäúi nàòm
ngang mæïc bãö màût cháút loíng cuía häùn håüp bë thàõt laûi trong tiãút diãûn ngang cuía äúng vaì tæì
âoï chaíy thaình daûng tia âãø taûo ra vuìng aïp suáút tháúp.
Khi taûo häùn håüp âäöng hoaï våïi cháút loíng thç khäng khê âæåüc huït qua läù åí âènh
khoang trong vuìng aïp suáút tháúp. Cháút loíng suíi boüt (åí daûng tia xám nháûp tæû do, do dæû træî
nàng læåüng âäüng hoüc) âãún âaïy cuía thiãút bë lãn men, taûo ra træåìng räúi maûnh trong dung
dëch canh træåìng. Caïc boüt khê tæì âaïy thiãút bë näøi lãn bãö màût, mäüt láön næîa qua træåìng räúi
âæåüc taûo ra tæì caïc tia xám nháûp tæû do.
Nhåì hãû thäøi khê tæång tæû nhæ thãú coï thãø âaím baío cung cáúp oxy cho caïc thiãút bë lãn
men loaûi låïn coï thãø têch âãún 2000 m3, khi cæåìng âäü khuáúy maûnh.
Âàûc tênh kyî thuáût cuía thiãút bë lãn men daûng phun âãø nuäi cáúy náúm mäúc âæåüc giåïi
thiãûu åí baíng 10.3.
Khi täúc âäü chuyãøn âäüng cuía caïc doìng tia 8 ÷ 12 m/s vaì aïp suáút khäng âäøi thç sæû
phán taïn cuía khäng khê seî âaût âæåüc täút. Nhåì taïc âäüng phun åí vuìng vaìo cuía doìng, nhåì
chuyãøn âäüng âiãøm åí tæåìng cuía thiãút bë vaì nhåì âaío träün caïc boüt khê maì thæûc hiãûn viãûc læûa
choün thêch håüp cho xung læåüng cuía doìng naûp tæû do, nhàòm baío âaím sæû khuáúy träün maûnh
canh træåìng nuäi cáúy.
Caïc boüt khäng khê trong luäöng háöu nhæ hoaìn toaìn âãún âaïy thiãút bë, coìn khi näøi lãn
bãö màût thiãút bë chuïng bë phaï huyí båîi træåìng räúi
Trong træåìng håüp giaím læåüng cháút loíng tuáön hoaìn thç sæû phán taïn khäng khê âæåüc
tàng lãn âaïng kãø vaì noï âæåüc phán bäø âãöu theo toaìn thãø têch thiãút bë. Täúc âäü trao âäøi khê
tàng tuyãún tênh våïi sæû tàng doìng cháút loíng tuáön hoaìn vaì tiãu hao nàng læåüng trong mäüt


208
khoaíng hoaût âäüng räüng. Cho nãn quaï trçnh thäøi khê coï thãø âiãöu chènh båîi täúc âäü truyãön
khê. Trong caïc thiãút bë coï kãút cáúu âæåüc nãu trãn, nhu cáöu vãö nàng læåüng âãø naûp khäng
khê ráút nhoí vaì nàng læåüng cuía doìng tuáön hoaìn seî baío âaím âäü räúi cáön thiãút âãø trao âäøi
khäúi. Nhæîng âiãöu kiãûn cáön thiãút âãø trao âäøi khäúi maûnh trong thiãút bë laì: âäü räúi cao, sæû
phán taïn khäng khê täút, thåìi gian coï màût cuía khäng khê trong canh træåìng láu vaì âäü âäöng
hoaï mäi træåìng cao.




B




Hçnh 10.7. Thiãút bë lãn men daûng phun:




209
1- Cæía khäng khê vaìo; 2- Âæåìng äúng khäng khê thaíi; 3- Háöm thaïo næåïc;
4- Tæåìng thiãút bë; 5- Âæåìng äúng coï aïp; 6- Âæåìng äúng huït; 7- Båm tuáön
hoaìn
Baíng 10.3. Âàûc tênh kyî thuáût cuía caïc thiãút bë lãn men daûng phun saín xuáút åí Âæïc
Thãø têch cuía thiãút bë lãn men, m3
Caïc chè säú
200 400 1000
Nàng suáút cuía thiãút bë lãn men (tênh theo cháút khä 250 370
tuyãût âäúi), kg/h
Thãø têch cháút loíng suíi boüt, m3 180 350
Dung læåüng cuía thiãút bë, táún 80 130 400
Nàng suáút cuía caïc båm tuáön hoaìn, táún/h 2500 4400
Bäüi säú tuáön hoaìn cuía caïc båm, thãø têch trong 1 h 30 26 ÷ 30 110
Säú læåüng båm
Tiãu thuû nàng læåüng âiãûn cho caïc båm âãø thäøi khê 1 2 10
vaì âäöng hoaï, kW.h 125 ÷135 210 ÷220 2200
Tiãu hao khäng khê trong khoang suíi boüt coï aïp
suáút giaím, Nm3/h 3600 5000 60000
Kêch thæåïc,mm
âæåìng kênh 6000 8000 11500
chiãöu cao pháön truû 7500 8000 1050


Båm tuáön hoaìn laì bäü pháûn chênh cuía toaìn hãû. Phæång phaïp luäöng ngáöm coï hiãûu
quaí âàûc biãût âäúi våïi caïc quaï trçnh coï täúc âäü trao âäøi khäúi cao.
Trong træåìng håüp täø håüp táöng cuía caïc thiãút bë hay khi phán chia bãn trong thiãút bë
coï sæïc chæïa låïn ra thaình 2 ÷ 3 pháön vaì táút caí caïc ngàn âæåüc näúi laûi nhåì caïc maïng roït âãø
mäi træåìng theo âoï chaíy tæì trãn xuäúng maïng dæåïi, mäùi láön chaíy nhæ thãú âæåüc baío hoaì
oxy cuía khäng khê.
Læåüng cháút tuáön hoaìn âæåüc haûn chãú båíi sæû cáúp liãûu cuía båm chuyãøn. Khi phán bäø
thaình ba táöng læåüng båm cáön thiãút cho thiãút bë åí mäüt táöng våïi chiãöu cao chuyãøn laì bäüi säú
3 thç ruït ngàõn âæåüc 3 láön. Boüt âæåüc taûo thaình trong quaï trçnh thäøi khê cuîng âæåüc chuyãøn
xuäúng dæåïi, cho nãn cå cáúu khæí boüt âæåüc âënh vë åí pháön dæåïi cuía thiãút bë. Tiãún haình
thaíi nhiãût sinh lyï trong bäü trao âäøi nhiãût âàûc biãût.
ÆÏng duûng daûng thiãút bë trãn âãø nuäi cáúy vi sinh váût trong âiãöu kiãûn tiãût truìng ráút
phæïc taûp vç do khoï khàn vãö âäü kên cuía caïc båm tuáön hoaìn, nhæng tiãûn låüi âäúi våïi quaï
trçnh tiãût truìng bàòng håi. Nhæng coï nhæîng æu âiãøm: cå cáúu âån giaín, dung læåüng låïn,
baío âaím thäøi khê maûnh vaì âaím baío truyãön khäúi maì khäng cáön cå cáúu âaío träün, laìm cho
kãút cáúu naìy tråí nãn coï triãøn voüng trong cäng nghiãûp vi sinh.


210
10.2.4. Caïc thiãút bë lãn men coï hãû thäng gioï daûng phun
Loaûi thiãút bë naìy âæåüc æïng duûng âãø nuäi cáúy chuíng náúm men âàûc biãût trãn mäi
træåìng dinh dæåîng chæïa parafin loíng.
Thiãút bë lãn men Б-50. Kãút cáúu cuía thiãút bë coï daûng dung læåüng xilanh âæïng våïi
sæïc chæïa 800 m3 (hãû säú chæïa âáöy 0,4), âæåüc chia thaình 12 ngàn (hçnh 10.8). Mäùi ngàn coï
cå cáúu khuáúy träün vaì thäøi khê. Thiãút bë âæåüc trang bë caïc bäü âaío träün âãø thæûc hiãûn chæïc
nàng khuáúy träün pha loíng vaì cung cáúp khäng khê.
Trong quaï trçnh quay cuía bäü âaío träün åí vë trê thoaït cháút loíng, khäng khê âæåüc huït
vaìo, vuìng haû aïp âæåüc taûo ra. Khi âoï khäng khê hoaì maûnh vaìo cháút loíng, laìm baío hoaì
oxy cháút loíng.
Khäng khê




Khäng khê Khäng khê




Næåïc Næåïc Næåïc Næåïc




Hçnh 10.8. Thiãút bë lãn men Б-50:
1- Raînh voìng; 2- ÄÚng thäng gioï; 3- Bäü khæí boüt; 4- Bäü phán ly; 5- Xilanh; 6- Dáùn
âäüng; 7- Bäü trao âäøi nhiãût; 8- ÄÚng khuãúch taïn; 9- Cäúc xilanh; 10- Cå cáúu phun

Âàûc tênh kyî thuáût cuía thiãút bë lãn men Б-50:
Nàng suáút cuía thiãút bë tênh theo sinh khäúi khä tuyãût âäúi, táún/ngaìy 27,0
Nàng suáút thiãút bë khi gaï âàût åí trung tám 13 ngàn, táún/ngaìy: 30
Doìng cháút loíng, m3/h: 37,5
Dung têch, m3:
khi chæa hoaût âäüng: 800
khi hoaût âäüng: 320
Nhiãût âäü hoaût âäüng, 0C: 32 ÷ 34
Diãûn têch bãö màût trao âäøi nhiãût, m2: 2700 ÷ 3000

211
Tiãu hao khäng khê, m3/h: 36160
Säú læåüng cå cáúu thäng gioï: 12
Cäng suáút âäüng cå, kW: 3,5
Thiãút bë nuäi cáúy náúm men trãn mäi træåìng ràõn АДР-76-900 âãø nuäi náúm men
parafin. Hiãûn taûi loaûi kãút cáúu naìy âæåüc thæûc nghiãûm räüng raîi trong caïc nhaì maïy saín xuáút
cháút cä chæïa vitamin vaì protein. Thiãút bë lãn men (hçnh 10.9) gäöm voí 1; voìng tuáön hoaìn
âäüt läù 2; äúng khuãúch taïn trung tám 5; caïc cå cáúu thäøi khê 3 âæåüc làõp trong voìng tuáön
hoaìn âäüt läù vaì trong äúng khuãúch taïn trung tám; caïc bäü trao âäøi nhiãût 7 vaì bäü taïch gioüt 4.
Âäüng cå 6 dáùn âäüng cho caïc cå cáúu thäøi khê. Naûp vaìo thiãút bë mäi træåìng dinh dæåîng
chæïa parafin, muäúi khoaïng, caïc nguyãn täú vi læåüng, næåïc amoniac, vaì thaïo thaình pháøm
ra khoíi bäü phán ly qua khåïp näúi. Naûp khäng khê âãø thäøi cho canh træåìng bàòng phæång
phaïp tæû huït. Khi caïc bäü thäng gioï suûc khê cho mäi træåìng thç sæû trao âäøi khäúi âæåüc xaíy
ra qua bäü trao âäøi nhiãût âãø taûo ra nhæîng doìng lãn xuäúng.
Voí thiãút bë âæåüc chãú taûo bàòng theïp khäng gè, hai låïp, coìn caïc bäü trao âäøi nhiãût, caïc
cå cáúu trao âäøi khê vaì caïc vaïch ngàn - bàòng theïp nguyãn khäúi.




Hçnh 10.9. Thiãút bë nuäi cáúy náúm men trãn mäi træåìng ràõn АДР-76-900


Âàûc tênh kyî thuáût cuía thiãút bë lãn men АДР-76-900
Nàng suáút thiãút bë, táún/ngaìy: 30 ÷ 36
3
Dung læåüng, m :
khi chæa hoaût âäüng: 900
khi hoaût âäüng: 450



212
Aïp suáút, MPa: 0,02
0
Nhiãût âäü hoaût âäüng, C: 32 ÷ 34
Mäi træåìng, pH: 4,2 ÷ 4,4
Diãûn têch bãö màût trao âäøi nhiãût, m2: 2700
3
Tiãu hao khäng khê (åí âiãöu kiãûn bçnh thæåìng), m /h: 54000
Säú læåüng caïc cå cáúu thäøi khê: 13
Cäng suáút âäüng cå âiãûn, kW: 315
Kêch thæåïc cå baín, mm: 17000×17000×6500
Khäúi læåüng, táún: 535
Nhæåüc âiãøm cuía thiãút bë lãn men coï hãû phun åí chäø: truûc thiãút bë bë rung âäüng;
nhiãùm báøn bãö màût trao âäøi nhiãût vaì giaím hãû säú trao âäøi nhiãût.

10.2.5. Thiãút bë lãn men trao âäøi khäúi maûnh
Muûc âêch chênh cuía loaûi thiãút bë naìy laì tàng näöng âäü vi sinh váût trong dung dëch
canh træåìng, tàng âiãöu kiãûn thäøi khê vaì tàng nàng suáút thiãút bë.
Thiãút bë (hçnh 10.10) laì mäüt dung læåüng xilanh 17, bãn trong làõp xilanh hæåïng 2.
Hai âoaûn äúng 4 vaì 18 âënh vë cho xilanh hæåïng trong dung læåüng. Âoaûn äúng 18 âæåüc làõp
chàût âãún âaïy vaì chia dung læåüng ra laìm hai phoìng: phoìng 19 duìng âãø nuäi cáúy canh
træåìng, coìn trong phoìng 20 táûn duûng bäø sung nguyãn liãûu ban âáöu. Âoaûn äúng 4 làõp caïch
màût âaïy cuía dung læåüng. Bãn trong xilanh hæåïng 2 vaì trong khäng gian giæîa tæåìng dung
læåüng vaì âoaûn äúng 4 âæåüc bäú trê caïc äúng goïp 16. Caïc äúng goïp âæåüc làõp chàût båíi caïc äúng
âäüt läù 21.
Trong khäng gian giæîa xilanh hæåïng 2 vaì caïc âoaûn äúng 18 vaì 4 coï caïc bäü trao âäøi
nhiãût 1. Âãø naûp khäng khê âãún caïc äúng goïp trong phoìng 19 duìng äúng goïp phán phäúi 7,
coìn trong phoìng 20 - äúng goïp 5. ÅÍ pháön trãn cuía dung læåüng coï äúng goïp 14 âãø thu nháûn
vaì laìm khä boüt, bãn trong âæåüc làõp caïc âéa hçnh noïn 15. Khäng khê thoaït ra tæì phoìng 19
qua bäü taïch khê 9. Maïy khæí boüt bàòng cå hoüc 12 våïi bäü dáùn hæåïng âæåüc làõp âàût trãn caïc
âéa 15. Mäi træåìng dinh dæåîng âæåüc âáøy vaìo thiãút bë qua khåïp 6. Sinh khäúi âæåüc thaïo ra
khoíi thiãút bë qua khåïp 11, coìn khäng khê - qua khåïp näúi 8 vaì 13.
Thiãút bë hoaût âäüng nhæ sau: naûp häùn håüp dinh dæåîng ban âáöu vaìo phoìng 19 qua
khåïp näúi 3, coìn khäng khê - vaìo thiãút bë qua khåïp näúi 6. Trong phoìng 19 xaíy ra nuäi cáúy
sinh khäúi. Tuáön hoaìn vaì âaío träün cháút loíng âæåüc thæûc hiãûn båîi thiãút bë båm dáng bàòng
khê neïn. Tæì phoìng nuäi cáúy, cháút loíng canh træåìng chaíy qua âoaûn äúng 12 vaìo phoìng 20,
taûi âáy xaíy ra táûn duûng bäø sung nguyãn liãûu. Bãn trong phoìng 19 vaì 20 dung dëch canh
træåìng âæåüc thäøi khê nhåì caïc äúng âæåüc âäüt nhiãöu läù. Sinh khäúi thaïo ra khoíi phoìng cuìng


213
våïi pha boüt âæåüc taûo thaình åí pháön trãn cuía phoìng. Sau âoï boüt näøi lãn theo caïc âæåìng
raînh giæîa caïc âéa noïn 15, âæåüc taïch khoíi cháút loíng vaì âæåüc cä laûi. Khæí boüt âaî âæåüc cä
bàòng bäü khæí boüt cå hoüc 12 vaì thaïo ra qua khåïp näúi 11.
Thaíi khäng khê khoíi phoìng 19 qua khåïp näúi 8 nhåì bäü taïch khê 9, coìn khoíi phoìng
20 - qua khåïp näúi 13.




Hçnh 10.9. Thiãút bë cáúy lãn men trao âäøi khäúi maûnh


10.3. KÃÚT CÁÚU CUÍA CAÏC CÅ CÁÚU THÄØI KHÊ TRONG MAÏY PHUN KIÃØU
TUABIN
Maïy phun kiãøu tuabin - âoï laì loaûi kãút cáúu huït hai táöng coï caïc cæía trãn vaì dæåïi âãø
naûp vaì thaíi dung dëch. Loaûi naìy hoaût âäüng nhæ sau: khäng khê vaìo âæåüc träün våïi cháút
loíng, khi thoaït ra thç khäng khê âæåüc hæåïng lãn trãn vaì sau khi qua bäü trao âäøi nhiãût
âæåüc chia ra laìm hai doìng. Khi âi qua pháön trung tám cuía cå cáúu tuáön hoaìn, doìng thæï
nháút vaìo cæía trãn cuía cå cáúu phun, coìn doìng thæï hai hæåïng xuäúng dæåïi theo âæåìng viãön
cuía cå cáúu tuáön hoaìn vaì khi chuyãøn âäüng dæåïi âaïy giaí thç vaìo cæía dæåïi.

10.3.1. Maïy phun kiãøu tuabin coï caïc voìng âäüt läù

214
Loaûi kãút cáúu naìy âæåüc duìng âãø thäøi khê vaì khuáúy träün mäi træåìng giäúng khi nuäi
cáúy vi sinh váût, âàûc biãût laì náúm men.
Nhàòm muûc âêch âån giaín hoaï kãút cáúu cuía maïy phun kiãøu tuabin, cå cáúu âãø phaï
doìng cháút loíng coï daûng voìng âäüt läù, âæåüc làõp giæîa caïc caïnh cuía quaût vaì caïc pháön taûo
âæåìng viãön cuía voí maïy.
Maïy phun (hçnh 10.11) gäöm voí 10 âæåüc 1
làõp chàût trong äúng thäng räùng khê 1 våïi caïc pháön
taûo âæåìng viãön 6 âãø hçnh thaình voìi phun 4; caïc
raînh phán bäø 11 bãn trong voìi phun häùn håüp khê
- cháút loíng; quaût âæåüc làõp trong voí gäöm caïc âéa
9 vaì 8, caïc raînh 3 giæîa caïc âéa, cå cáúu cho doìng
cháút loíng coï daûng voìng âäüt läù 5 âæåüc làõp chàût
giæîa caïc caïnh quaût vaì caïc pháön âäüt läù cuía räto.
Caïc caïnh cuía maïy båm doüc truûc âáøy cháút
loíng canh træåìng vaì dáùn vaìo pháön chaíy 7 cuía
maïy phun, taûi âáy caïc voìng âäüt läù 5 seî taûo ra
nhiãöu voìng nhoí. Caïc doìng naìy seî phun vaìo
khäng khê âæåüc âáøy tæì quaût vaì trong voìi phun 4
seî taûo ra häùn håüp håi - cháút loíng, nhåì caïc caïnh Hçnh 10.11. Maïy phun daûng
khuáúy 11 häùn håüp bë phán taïn trong cháút loíng. tuabin coï caïc voìng âäüt läù
Doìng khê - cháút loíng âæåüc phán taïn chaíy ra
ngoaìi. Loaûi naìy cho pheïp laìm âån giaín hoaï kãút cáúu cuía maïy phun, laìm täút hån sæû phán
taïn khäng khê vaì tàng täúc âäü huït oxy trong cháút loíng.

10.3.2. Maïy phun kiãøu tuabin coï caïc voìi
Maïy phun naìy âæåüc âàûc træng båíi quaï trçnh trao âäøi khäúi täút hån, bàòng caïch náng
cao mæïc phán taïn khê trong cháút loíng vaì tàng læåüng khê xám nháûp vaìo cháút loíng. Âãø
thæûc hiãûn âæåüc âiãöu âoï ngæåìi ta làõp caïc voìi trong
maïy theo âæåìng kênh ngoaìi cuía caïc âéa quaût
nhàòm phaï huyí doìng cháút loíng. Khi âoï nhæîng
âoaûn vaìo cuía caïc caïnh âãø phun häùn håüp khê -
cháút loíng âæåüc phán bäø giæîa caïc voìi.
Maïy phun kiãøu tuabin hçnh 10.12 gäöm coï
voí 8 våïi caïc âoaûn äúng âæåìng viãön 2 âãø hçnh
thaình voìng, voìi phun 4 âæåüc làõp chàût trãn truûc
räùng cuía äúng thäng khê thæï 1; caïc caïnh phán bäø


215
Hçnh 10.12. Maïy phun daûng
tuabin coï caïc voìi
10 bãn trong voìi phun âãø phun häùn håüp khê - cháút loíng vaì quaût gàõn trong voí gäöm hai âéa
5, 6 våïi caïc caïnh 3 åí giæîa caïc âéa.
Theo âæåìng kênh ngoaìi cuía caïc âéa ngæåìi ta phán bäø caïc voìi 9 âãø phaï huyí caïc doìng
cháút loíng. Nhæîng âoaûn vaìo cuía caïc nhaïnh 10 âãø phun häùn håüp khê - cháút loíng âæåüc phán
bäø giæîa caïc voìi.
Cháút loíng ban âáöu âæåüc hæåïng tåïi caïc voìi 9 nhåì caïc caïnh 7, taûi âáy cháút loíng âæåüc
phán chia ra mäüt säú doìng, chuïng tiãúp xuïc våïi khäng khê vaìo tæì quaût vaì âáøy vaìo voìi phun
4, räöi tiãúp tuûc phán taïn khê trong cháút loíng nhåì caïc caïnh 10, 9. Sau âoï cháút loíng baîo hoaì
khäng khê âæåüc thoaït ra ngoaìi.

10.4. TÊNH TOAÏN THIÃÚT BË LÃN MEN COÏ BÄÜ ÂAÍO TRÄÜN CÅ HOÜC VAÌ BÄÜ
LAÌM SUÍI BOÜT
Khi tênh toaïn cáön xaïc âënh caïc chè säú cå baín vãö kãút cáúu vaì nàng læåüng cuía thiãút bë
våïi thãø têch chung âaî cho.
Bæåïc âáöu cáön phaíi xaïc láûp khäúi læåüng thãø têch ρ, âäü nhåït âäüng hoüc µ, hãû säú dáùn
nhiãût λ, aïp suáút laìm viãûc trong thiãút bë khi tiãût truìng bàòng håi næåïc, nhiãût dung C. Theo
nghiãn cæïu cuía næåïc ngoaìi, khäúi læåüng thãø têch cuía caïc mäi træåìng dinh dæåîng åí trong
giåïi haûn ρ = 1060 ÷ 1070 kg/ m3; âäü nhåït âäüng hoüc - trong giåïi haûn µ = 0,001 ÷ 0,00155
Pa⋅S, nhiãût dung C = 4186 J/(kg⋅K), hãû säú dáùn nhiãût λ = 0,6 W/ (m⋅K).
Âãø tiãût truìng mäi træåìng dinh dæåîng bãn trong thiãút bë, cáön phaíi taûo ra aïp suáút laìm
viãûc khäng nhoí hån 0,2 MPa. Hãû säú chæïa âáöy mäi træåìng dinh dæåîng cuía thiãút bë phuû
thuäüc vaìo thaình pháön cuía mäi træåìng vaì vaìo daûng vi sinh váût nuäi cáúy k = 0,5 ÷ 0,65.

10.4.1. Tênh toaïn kãút cáúu cuía thiãút bë lãn men
Thãø têch laìm viãûc cuía thiãút bë V1 (m3) âæåüc tênh theo cäng thæïc:
V1 = V.k
Âãø saín xuáút axit amin, caïc cháút khaïng sinh chàn nuäi vaì caïc chãú pháøm enzim,
âæåìng kênh bãn trong DB = 2000 ÷ 3000 mm.
Caïc kêch thæåïc coìn laûi cuía thiãút bë (chiãöu cao cuía pháön elip he; chiãöu cao gáúp meïp
h, bãö màût bãn trong Fb; sæïc chæïa cuía âaïy Vd vaì chiãöu daìy cuía tæåìng âaïy S âæåüc láúy
nhæ sau:
hc = 0,25DB ; h ≥ 2S;
Thãø têch chæa hoaût âäüng cuía thiãút bë Vr tênh theo cäng thæïc:
Vr = Vx + 2Vd


216
Thãø têch cuía pháön xilanh:
Vx = Vr − 2Vd
Chiãöu cao pháön xilanh cuía thiãút bë:
(V r − 2V d )
Hx =
F
trong âoï : F - diãûn têch tiãút diãûn cuía thiãút bë theo âæåìng kênh trong:
F = 0,785DB
2


Chiãöu cao chung cuía thiãút bë: H e = H x + 2(he + h )

10.4.2. Tênh toaïn bäü khuáúy träün cuía thiãút bë lãn men
Khi nuäi cáúy vi sinh váût trong mäi træåìng dinh dæåîng loíng bàòng phæång phaïp
chçm, do taûo sinh khäúi nãn âäü nhåït cuía cháút loíng canh træåìng tàng lãn, cho nãn sæû khuáúy
träün vaì thäøi khê mäi træåìng bë xáúu âi. Nhàòm tàng cæåìng sæû khuáúy träün huyãön phuì cho
pheïp sæí duûng bäü khuáúy träün daûng tuabin. Âæåìng kênh bäü khuáúy träün daûng tuabin dk (m)
âæåüc tênh theo cäng thæïc:
dk = (0,3 ÷ 0,33)DB
trong âoï: DB- âæåìng kênh bãn trong cuía thiãút bë lãn men.
Tra baíng theo giaï trë dk âãø choün bäü khuáúy träün täúi æu (hãû khuáúy träün coï hiãûu suáút
cao). Caïc daûng cå cáúu khuáúy träün cho cháút loíng coï âäü nhåït khaïc nhau âæåüc nãu trong
baíng 10.4.

Baíng 10.4. Täúc âäü biãn täúi æu cuía caïc cå cáúu khuáúy träün phuû thuäüc
vaìo âäü nhåït cuía mäi træåìng âæåüc khuáúy träün

Âäü nhåït cuía mäi træåìng Váûn täúc biãn täúi æu cuía bäü
Cå cáúu khuáúy träün
Pa.s khuáúy träün, m/s
Caïnh, neo, giaï 0,001 ÷ 4 3,0 ÷ 2,0
4÷8 2,5 ÷1,5
8 ÷ 15 1,5 ÷ 1,0
Daûng tuabin 0,001 ÷ 5 7 ÷ 4,2
5 ÷15 4,3 ÷ 3,4
15 ÷ 25 3,4 ÷ 2,3
Chong choïng 0,001 ÷ 2 4,8 ÷ 16


Säú voìng quay cuía bäü khuáúy träün (voìng/phuït) :



217
ω
n1 =
πd k
Theo giaï trë nháûn âæåüc cuía säú voìng quay, choün täúc âäü thæûc tãú cuía noï. Choün bäü
truyãön âäüng trong baíng tra cæïu theo giaï trë âaî âæåüc nháûn cuía säú voìng quay.
Cäng suáút tiãu thuû (kW) khi maïy khuáúy hoaût âäüng âãø khuáúy träün canh træåìng
khäng âãö cáûp âãún sæû aính hæåíng cuía caïc cå cáúu phuû:
N M = K N ρ c n 3d k
5


trong âoï: KN - chuáøn cäng suáút, phuû thuäüc vaìo cæåìng âäü âaío träün vaì âæåüc âàûc træng båíi
chuáøn ly tám Reynolds (Re);
ρc - tyí troüng mäi træåìng;
n - säú maïy khuáúy träün;
dk - âæåìng kênh maïy, m.
ρ c nd k
2
Re 1 =
µc
trong âoï: µc - âäü nhåït âäüng hoüc cuía mäi træåìng.
Cäng suáút tênh toaïn cho truûc maïy träün, kW:
N P = k 1k 2 (∑ k + 1)N M
trong âoï: k1 - hãû säú chæïa âáöy canh træåìng cuía thiãút bë;
k2 - hãû säú coï tênh âãún sæû tàng cäng suáút do tàng sæïc caín cuía mäi træåìng trong
quaï trçnh phaït triãøn cuía mäi træåìng (k2 = 1,1);
Σk - hãû säú tênh âãún sæû tàng cäng suáút tiãu thuû âãø væåüt thàõng sæïc caín gáy ra do
caïc cå cáúu phuû :
H
k1 = 1
DB
trong âoï: H1- chiãöu cao cuía låïp cháút loíng âæåüc khuáúy träün (âäúi våïi caïc maïy khuáúy träün
daûng tuabin, H1 = 0,75 Ht.b).
Vç vaìo chu kyì phaït triãøn cuía mäüt säú chuíng taûo ra boüt, âãø traïnh sæû toeï boüt, láúy
H1= 0,65 Ht.b.
Khi tênh cäng suáút laìm viãûc cuía bäü khuáúy âaío cáön phaíi tênh âãún nàng suáút thàõng
sæïc caín do caïc cå cáúu phuû gáy nãn.
Âãø thæûc hiãûn âiãöu kiãûn âoï cáön phaíi âæa vaìo hãû säú Σk:
∑ k = kn + kM + kTP + kT


218
trong âoï: kn - hãû säú caín cuía vaïch ngàn phaín xaû;
kM - hãû säú caín cuía bäü khung träün phuû;
kTP - hãû säú caín cuía äúng âãø naûp khäng khê;
kT - hãû säú caín cuía äúng loït truûc âãø càõm nhiãût kãú.
Trë säú kn, kM, kTP vaì kT phuû thuäüc vaìo daûng maïy khuáúy âæåüc nãu trong baíng 10.5


Baíng 10.5. Trë säú caïc hãû säú k xeït tåïi sæû tàng cäng suáút cuía maïy khuáúy
do täön taûi trong thiãút bë caïc cå cáúu phuû

Daûng cå cáúu khuáúy träün
Cå cáúu phuû Neo vaì Chong
Caïnh Tuabin
giaï choïng
Bäún vaïch ngàn phaín xaû coï bãö daìy B = 0,08DB,
âæåüc phán bäø åí tæåìng thiãút bë 1 - 1,5 0,5
Mäüt caïnh phuû nàòm ngang bàòng caïnh cuía cå
cáúu chuyãøn âaío chênh (theo kêch thæåïc) 0,35 - - -
ÄÚng cho dung dëch quaï aïp 0,2 0,2 0,2 0,1
ÄÚng boüc loït âãø càõm nhiãût kãú hay duûng cuû âo
mæïc kiãøu phao 0,1 0,1 0,1 0,05
Hai äúng âæïng, âæåüc làõp caïch nhau mäüt goïc
hån 900 0,3 0,3 0,3 0,15
Ruäüt xoàõn cuäün phaíi âæåüc làõp doüc tæåìng theo
tæåìng xilanh thiãút bë 2,0 - - -
ÄÚng xoàõn âæåüc làõp åí âaïy thiãút bë, khi âæåìng
kênh cuía äúng 0,033 ÷ 0,54 m 2,5 ÷3,0 - - -
Caïc chi tiãút âãø gia cäú caïc äúng khuãúch taïn - - - 0,05


Cäng suáút âãø thàõng ma saït trong voìng chàõn dáöu cuía truûc:
⎛ h
0,1 c ⎞
⎜ ⎟
Nc = 2
2nd BS c P ⎜ e Sc
− 1⎟
⎜ ⎟
⎝ ⎠
trong âoï: n vaì dB - säú voìng quay, voìng/phuït vaì âæåìng kênh cuía truûc, m;
Sc - chiãöu daìy miãúng âãûm voìng chàõn dáöu cuía truûc;
P - aïp suáút laìm viãûc cuía khäng khê trong thiãút bë trãn mæïc loíng, Pa;
hc - chiãöu cao miãúng âãûm voìng chàõn dáöu, m: (hc = 6Sc).
Âãø xaïc âënh Nc coï thãø láúy P = 0,1 MPa.



219
Xaïc âënh âæåìng kênh truûc dáùn cuía maïy khuáúy theo cäng thæïc gáön âuïng, xuáút phaït
tæì âäü bãön chëu xoàõn cuía truûc:
Mx
d B = 1,7 ⋅ 3 +CM

τ CP
trong âoï: Mx - mämen xoàõn trãn truûc maïy khuáúy, N⋅ m;
τ CP - æïng suáút tiãúp cho pheïp âäúi våïi váût liãûu truûc chëu xoàõn;

CM - hiãûu chènh roì rè, xoïi moìn váût liãûu, m.
Mä men xoàõn trãn truûc maïy khuáúy:
NP
M x = 0,163
n
trong âoï: NP - cäng suáút tênh cho truûc;
n - hãû säú an toaìn.
Âãø âaím baío âäü bãön cáön phaíi nhán âaûi læåüng nháûn âæåüc theo tênh toaïn dB våïi hãû säú

1,25 vaì nháûn âæåüc d B .
Âãø xaïc âënh âæåìng kênh âoaûn truûc nàòm cao hån tuabin nhoí åí phêa dæåïi d B cáön ′′

nhán âaûi læåüng d B våïi hãû säú 1,07. Âãø xaïc âënh âæåìng kênh cuía truûc nàòm cao hån tuabin
nhoí åí phêa trãn d B′ khi læu læåüng qua voìng chàõn dáöu cáön nhán trë säú d B våïi hãû säú 1,14.
′′ ′

Truûc âæåüc chãú taûo bàòng theïp CT45. Giåïi haûn bãön cuía theïp CT45 laì σb = 610
MN/m2 (xáúp xè 62 kG/ mm2), hãû säú an toaìn nB = 2,6. ÆÏng suáút cho pheïp âæåüc xaïc âënh
theo tyí säú giæîa âäü bãön giåïi haûn vaì hãû säú an toaìn, ta coï :

[σ ] = σ b
nB
ÆÏng suáút tiãúp cho pheïp: [τ ] = 0,6[σ ] .
ÆÏng suáút cho pheïp âäúi våïi caïc truûc cuía caïc cå cáúu khuáúy träün :
[τ ′] = 0,5[τ ] .
Bãö daìy cuía miãúng âãûm voìng chàõn dáöu (mm):
′′
S c = 0,044 d B
′′
trong âoï: d B - âæåìng kênh cuía truûc, m.
Sau âoï xaïc âënh læûc neïn lãn miãúng âãûm:
h
0, 4 c
PC = π (d B + S c ) ⋅ S c P ⋅ e
′ ′′ Sc


trong âoï: P - Aïp suáút cho pheïp trong thiãút bë khi tiãût truìng, Pa.

220
Cäng suáút âæåüc thiãút láûp cuäúi cuìng NTL (kW) cuía âäüng cå dáùn âäüng cho maïy
khuáúy träün âæåüc tênh theo cäng thæïc:
(N P + N C )
N TL = 1,15
η
η - hiãûu suáút truyãön âäüng cuía bäü truyãön.
Sau âoï theo trë säú NTL choün dáùn âäüng âæïng, daûng âäüng cå, cäng suáút cuía noï vaì säú
voìng quay.
10.4.3. Cán bàòng nhiãût cho caïc thiãút bë lãn men
Trong quaï trçnh hoaût âäüng cuía vi sinh váût trong thiãút bë, mäüt læåüng nhiãût âæåüc
thoaït ra. Sæû phaït triãøn giäúng bë cháûm laûi khi tàng nhiãût âäü canh træåìng, coìn sau âoï coï
khaí nàng vi sinh váût bë chãút. Âãø ngàn ngæìa hiãûn tæåüng âoï caïc thiãút bë lãn men cáön phaíi
trang bë caïc cå cáúu thaíi nhiãût (äúng xoàõn, aïo, caïc äúng nhiãût).
Læåüng nhiãût thaíi ra tæì canh træåìng vaì tiãu hao næåïc laìm laûnh âæåüc xaïc âënh tæì cán
bàòng nhiãût.

Thu nhiãût Tiãu hao nhiãût
Våïi mäi træåìng dinh dæåîng: Q1 = GnCntn Våïi canh træåìng thaình pháøm: QS = GkCktk
Nhiãût sinh hoüc âæåüc giaíi phoïng khi phaït
triãøn canh træåìng: Q2 = qp
Våïi næåïc laìm laûnh: Q3 = GBCBt1B Våïi næåïc laìm laûnh: Q6 = GBCBt2B
Våïi khäng khê thäøi; Q4 = Li1 Våïi khäng khê thäøi: Q7 = Li2
Täøn tháút nhiãût vaìo mäi træåìng xung quanh
Q8 = 3600 αFa∆t


trong âoï: Gn , GB vaì Gk - khäúi læåüng mäi træåìng dinh dæåîng, næåïc laìm laûnh vaì canh
træåìng thaình pháøm, kg;
Cn , CB , vaì Ck - nhiãût dung riãng cuía mäi træåìng dinh dæåîng, næåïc laìm laûnh
vaì canh træåìng thaình pháøm, kJ/(kg⋅K);
tn , tk , t1B vaì t2B - nhiãût âäü cuía mäi træåìng dinh dæåîng, canh træåìng thaình
pháøm, næåïc laìm laûnh âáöu vaì cuäúi, K;
q - læåüng nhiãût trung bçnh âæåüc giaíi phoïng khi mæïc tàng sinh khäúi cuía chuíng
vi sinh váût, kJ/kg;
p - mæïc tàng sinh khäúi sinh váût, kg/h;
L - læåüng khäng khê âæåüc thäøi, kg/h;


221
i1vaì i2 - entanpi cuía khäng khê måïi vaì khäng khê thaíi, kJ/kg;
Fa - diãûn têch bãö màût cuía thiãút bë lãn men, m2;
α - hãû säú thaíi nhiãût tæì bãö màût thiãút bë vaìo mäi træåìng xung quanh kW/(m2⋅K);
∆t - hiãûu trung bçnh nhiãût âäü cuía canh træåìng phaït triãøn vaì khäng khê xung
quanh thiãút bë, K.
Phæång trçnh cán bàòng nhiãût âäü cuía thiãút bë lãn men coï daûng:
G BC B (t 2 B − t 1B ) = Q1 + Q 2 − Q 5 − Q 8 − L (i 2 − i 1 )
Âàût Q1 + Q 2 − Q 5 − Q 8 − L (i 2 − i 1 ) = Q , khi âoï tiãu hao næåïc laìm laûnh (kg/h):
Q
GB =
C B (t 2B − t 1B )

Diãûn têch bãö màût truyãön nhiãût cuía thiãút bë lãn men, (m2):
Q
F =
3600K ∆t
trong âoï: K - hãû säú truyãön nhiãût, W/(m2⋅K);
∆t - hiãûu trung bçnh nhiãût âäü cuía canh træåìng phaït triãøn vaì næåïc laìm laûnh, 0C:
1
K =
⎛ 1 δ 1 ⎞
⎜ + +
⎜α ⎟
⎝ 1 λ α2 ⎟

Âaûi læåüng thaíi nhiãût α2 âäúi våïi næåïc âæåüc xaïc âënh phuû thuäüc vaìo chuáøn Re. Xaïc
âënh âæåüc âaûi læåüng thaíi nhiãût tæì tæåìng tåïi mäi træåìng phaït triãøn α1 seî bë phæïc taûp do sæû
täön taûi trong mäi træåìng mäüt læåüng låïn khäng khê phán taïn ra thaình nhæîng boüt nhoí vaì
laìm giaím âiãöu kiãûn thaíi nhiãût. Cho nãn våïi sai säú xaïc âënh, coï thãø sæí duûng phæång trçnh
thæûc nghiãûm âãø xaïc âënh thaíi nhiãût tæì bãö màût cuía äúng âãún caïc dung dëch âæåìng vaì rè
âæåìng theo tyí troüng vaì âäü nhåït khi âäúi læu tæû nhiãn:
(t CT − t T )
α 1 = 2850 ⋅ 3
µ
trong âoï: tCT vaì tT - nhiãût âäü cuía canh træåìng phaït triãøn vaì nhiãût âäü cuía tæåìng aïo, 0C;
µ - âäü nhåït âäüng hoüc cuía mäi træåìng, Pa⋅S.
Âäü nhåït dung dëch rè âæåìng loaîng coï thãø tênh theo cäng thæïc:
µ = (1,2 + 0,046B − 0,0014Bt ) ⋅ 10 −3
trong âoï: B - näöng âäü cuía dung dëch, %,


222
t - nhiãût âäü cuía dung dëch, 0C.
Trãn cå såí cuía caïc säú liãûu thæûc nghiãûm âäúi våïi thiãút bë lãn men coï aïo laûnh, coï tênh
âãún sæû nhiãùm báøn tæåìng coï thãø láúy k = 3000 W/(m2⋅K). Tiãu hao khäng khê âãø thäøi canh
træåìng phaït triãøn åí trong giåïi haûn 60 ÷ 120 m3/ (h⋅m3).




223
Đề thi vào lớp 10 môn Toán |  Đáp án đề thi tốt nghiệp |  Đề thi Đại học |  Đề thi thử đại học môn Hóa |  Mẫu đơn xin việc |  Bài tiểu luận mẫu |  Ôn thi cao học 2014 |  Nghiên cứu khoa học |  Lập kế hoạch kinh doanh |  Bảng cân đối kế toán |  Đề thi chứng chỉ Tin học |  Tư tưởng Hồ Chí Minh |  Đề thi chứng chỉ Tiếng anh
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản