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简答题简述机械搅拌通风发酵罐的各部件作用及原理。
  • ①罐体（壁厚计算）
    由圆柱体及椭圆形或碟形封头焊接而成，材料为碳钢或不锈钢。为了满足工业要求，在一定压力和温度下操作，罐为一个受压耐温容器，通常要求耐受130℃和0.25MPa（绝对压力）。
    ②搅拌器：
    有平叶式、弯叶式、箭叶式涡轮式和推进式等；其作用是打碎气泡，使氧溶解于发酵液中，并使生物细胞悬浮于发酵体系中，以维持适当的气-液-固（细胞）三相的混合与质量传递，同时强化传热过程。从搅拌程度来说，以平叶涡轮最为激烈，功率消耗也最大，弯叶次之，箭叶最小。
    ③挡板作用：防止液面中央形成旋涡流动，增加其湍动和溶氧传质。
    常挡板宽度取（0.1～0.12）D，装设4~6块即可满足全挡板条件。
    所谓“全挡板条件”是指在一定转速下再增加罐内附件而轴功率仍保持不变。
    要达到全挡板条件必须满足下式要求：

    ④轴封作用：使罐顶或罐底与轴之间的缝隙加以密封，防止泄露和污染杂菌。
    常用的轴封有填料函轴封和端面轴封两种
    端面式轴封又称机械轴封：密封作用是靠弹性元件（弹簧、波纹等）的压力使垂直轴线的动环和静环光滑表面紧密地相互贴合，并作相对转动而达到密封。
    三部分：动环和静环、弹簧加荷装置、辅助密封元件
    ⑤空气分布器
    空气分布器的作用：吹入无菌空气，并使空气均匀分布。分布装置的形式有单管及环形管等，常用的分布装置有单管式。
    空气由分布管喷出上升时，被搅拌器打碎成小气泡，并与发酵液充分混合，增加了气液传质效果。
    ⑥消泡装置
    消泡装置就是安装在发酵罐内转动轴的上部或安装在发酵罐排气系统上的，可将泡沫打破或将泡沫破碎分离成液态和气态两相的装置，从而达到消泡的目的。
    两种消泡方法：
    （1）加入化学消泡剂；
    （2）使用机械消泡装置
    ⑧轴承
    中型发酵罐一般在罐内装有底轴承；大型发酵罐装有中间轴承。
    ⑨冷却装置（竖式蛇管冷却和竖式列管冷却器可以起到档板的作用。）

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