تخمیر سیلندروکونیکال چیست؟ راهنمای B2B برای طراحی Unitank

تعریف اصلی: تخمیر استوانه ای چیست؟

الفتخمیر استوانه ای(اغلب به اختصار CCV یا به عنوان aunitank) یک مخزن تحت فشار با جهت عمودی است که با بدنه بالایی استوانه ای شکل و پایین مخروطی مخروطی مشخص و باریک طراحی شده است. در فرآوری تجاری - به ویژه در آبجوسازی صنعتی، تولید نوشیدنی و بیوتکنولوژی - زاویه راس مخروط پایین دقیقاً ساخته شده است تا60 درجه(اگرچه بسته به رئولوژی فرآیند می تواند بین 60 تا 70 درجه متغیر باشد).

این پیکربندی هندسی منحصر به فرد مخزن را به یک واحد پردازش چند منظوره تبدیل می کند. با استفاده از رسوب گرانشی در مخروط شیب دار، یک کشتی می تواند تخمیر اولیه، جمع آوری مخمر، بلوغ، و کربناته شدن را بدون نیاز به انتقال مایع میانی انجام دهد.

1. فیزیک و مهندسی در پشت مخروط 60 درجه

انتخاب یک زاویه 60 درجه برای مخروط پایین توسط دینامیک سیال و رفتار میکروبیولوژیکی هدایت می شود:

• رسوب گذاری و تراکم طبیعی:با کند شدن تخمیر، سلول های مخمر و مواد جامد معلق (تراب) از حالت تعلیق خارج می شوند. شیب 60 درجه به اندازه کافی تند است تا اطمینان حاصل شود که مواد جامد به طور یکپارچه به پایین ترین نقطه تحت نیروی گرانش می لغزند و به طور تمیز در یک پلاگین متراکم فشرده می شوند.

• برداشت سریع مخمر:از آنجایی که مواد جامد در دریچه پایین مطلق متمرکز می‌شوند، اپراتورها می‌توانند محصول مخمر را بدون قرار دادن مایع باقی‌مانده در معرض هوای محیط یا خطر آلودگی متقابل دسته‌ای، پاکسازی یا برداشت کنند.

• گردش سیال همرفتی:در طی تخمیر فعال، افزایش دی اکسید کربن (CO_2 دلارحباب های تولید شده توسط مخمر یک ستون طبیعی مرکزی رو به بالا ایجاد می کنند. هنگامی که مایع به سطح می رسد، خنک می شود و در امتداد دیواره های بیرونی استوانه به سمت پایین جریان می یابد و توسط پایه مخروطی به مرکز هدایت می شود. این امر دمای یکنواخت و توزیع مواد مغذی را بدون هم زدن مکانیکی حفظ می کند.

2. مفهوم Unitank: بهره وری عملیاتی

از لحاظ تاریخی، تأسیسات تولید به رگ‌های جداگانه برای تخمیر (مخزن‌های باز با کف تخت) و بلوغ/تهویه (مخازن افقی) نیاز داشتند. یک رگ استوانه ای به صورت یکunitank، به این معنی که کل چرخه در یک مرز فشار اتفاق می افتد.

این ادغام مزایای عمده ای را ارائه می دهد:

• دریافت حداقل اکسیژن محلول (DO):حذف انتقال مایع بین مخازن مختلف خطر اولیه اکسیداسیون تصادفی محصول را از بین می برد.

• کاهش تلفات محصول:هر انتقال لوله درصدی از مایع باقیمانده را پشت سر می گذارد. نگهداری محصول در یک ظرف باعث افزایش بازده کلی دسته می شود.

• چرخه های CIP ساده شده:به جای شستن چندین مخزن در هر دسته، تأسیسات تنها یک ظرف را تمیز و استریل می کنند و مصرف آب، مواد شیمیایی و انرژی را کاهش می دهند.

3. مقایسه ساختاری کشتی

4. مشخصات فنی حیاتی برای تدارکات

هنگام نوشتن یک RFQ برای یک تخمیر استوانه ای درجه تجاری، مهندسان باید چندین ویژگی طراحی با ریسک بالا را مشخص کنند:

رتبه بندی فشار و خلاء

تخمیرکننده ها باید فشارهای داخلی مثبت (اغلب 15 تا 30 psi / 1.0 تا 2.0 بار) را تحمل کنند تا طبیعی را حفظ کنند.CO_2 دلارکربناته شدن در طول تهویه مهمتر از همه، آنها همچنین باید برای خلاء کامل درجه بندی شوند تا از ریزش مخزن فاجعه بار در طول چرخه های سقوط سرد یا زهکشی سریع CIP آب گرم جلوگیری شود.

مدیریت حرارتی (ژاکت های گودی)

برای کنترل گرمای شدید تولید شده توسط تخمیر گرمازا، دیواره های رگ و بخش های مخروطی به صورت مستقل پیچیده می شوند.ژاکت خنک کننده گلیکول. ژاکت های گودی چند منطقه ای امکان مدیریت جداگانه دما را برای بدنه استوانه ای اصلی و مخروط پایینی فراهم می کند و تضمین می کند که مخمر ته نشین شده بیش از حد گرم نمی شود.

فینیش سطح بهداشتی

سطح خیس شده داخلی باید به اندازه کافی صاف باشد تا مکان های مخفی میکروسکوپی باکتری های وحشی را از بین ببرد. الزام استاندارد یک جلا مکانیکی تا زبری سطح است ($R_a$) کمتر از 0.4 تا 0.6 میکرومتر، که معمولاً با غیرفعال سازی شیمیایی یا الکتروپولیش دنبال می شود.

استانداردهای انطباق

برای اجرای فشار بالا، مخزن باید بر اساس کدهای نظارتی بین المللی طراحی، بازرسی و مهر شود:

• ASME بخش هشتم، بخش 1(ایالات متحده / جهانی)

• PED 2014/68/EU(اروپا)

• AS1210(استرالیا)

آیا در حال تعیین اندازه یک انبار جدید هستید یا برای تعیین نسبت تصویر ایده آل به کمک نیاز دارید ($L/D$) و سطح ژاکت خنک کننده برای یک سویه تولیدی خاص؟