谷氨酸发酵罐设计+CAD图纸(3)
密封是防止流体或固体微粒从相邻结合面间泄露以及防止外界杂质如灰尘与水分等侵入机器设备内部的零部件或措施。密封可分类静密封和动密封两大类。而对于发酵罐来说，为了防止物料泄漏，机械搅拌轴需要轴封来解决密封问题。黄炜[4]对于搅拌反应釜的轴封常见结构做了分析。阐述了填料密封和机械密封的具体结构形式和工作原理等情况。而本设计选择机械密封作为搅拌轴的密封形式。对于发酵罐机械密封可能出现的失效原因，黄伟明[5]做了主要分析：由于某些原因，使得加工精度和工艺方法往往存在问题，机械密封压力膜难以形成、机械密封定环和传动机架锁定在罐体上封头的一块厚接缘板上，接缘板焊接在罐体上封头盖顶端，极易造成垂直安装偏差和焊接变形从而引起摇晃、振动使密封失效。
1.1.4 谷氨酸发酵罐现状
根据数据显示，我国谷氨酸目前总发酵能力已接近160万吨，约占全球谷氨酸产能的75%；而日本的谷氨酸产能，即包括日本之素株式会社在本土和海外分公司产能在内的合计只有不到60万吨；韩国的谷氨酸发酵能力在20万~25万吨。再加上我国台湾地区的谷氨酸发酵能力，可以认为，亚洲谷氨酸厂商基本上主宰了国际谷氨酸市场。与此同时，我国也已取代日本成为全球最大的精（谷氨酸钠）出口国。而西方国家逐渐改变对精使用的观念，估计对今后的谷氨酸市场将是一大利好。
1.1.5 搅拌桨的设计
在微生物发酵过程中，由于微生物对搅拌产生的剪切力非常敏感，所以搅拌转速控制比较严格，不能太高。因此，搅拌轴的优化设计有着重要意义。曾真，彭坤，王为国[6]通过力学模型对搅拌轴的设计进行优化分析，并将空心轴和实心轴作了比较。结果表明，临街转速是搅拌轴轴径的控制指标，用空心轴代替同外径的实心轴，大幅度减少了钢材的用量，同时也使其临界转速有了一定量的提高。
另外，微生物在进行发酵活动时，往往会代谢产生许多气体，这些代谢气体凝结形成气泡，上升到发酵液面，形成发酵泡沫。大量泡沫的产生会对工艺生产造成巨大的危害，如减少生产能力、影响产品质量等。方书起，李肖斌，雪金勇[7]分析了好氧性微生物发酵过程中由于搅拌、气体引入和微生物代谢等产生泡沫的原因和泡沫对发酵生产过程的危害，介绍了工业生产中所采用的化学消泡和机械消泡法、常用的几种化学消泡剂和机械消泡结构形式，以及它们在使用过程中的优点和不足之处。
现在有的公司参考吸收了国际上先进技术,开发了为好氧发酵行业提供径流型和轴流型组合式搅拌器。YH6型圆弧叶圆盘涡轮搅拌器、蹦型抛物线圆盘涡轮搅拌器、YV6型翘叶圆盘涡轮搅拌器等的叶片经过特殊弧型设计．以减少搅拌叶片背面旋涡的产生．抑制了气穴的形成[8]。
现在，国际上有很多工厂和我国一样，采用通用软件编制叶轮数控加工程序。但一些先进的多坐标数控机床生产厂商及专业的叶轮加工工厂（如美国的NREC）都推出了专用于叶轮的数控加工软件包，如MAX-5，MAX-AB，Starrag程序等。这些软件中针对不同特征的叶轮设计了不同刀具路径模板。我国尚缺乏在这种专用于叶轮的数控加工的编程软件。因此，想要通过叶轮来提高效率，要从其他方面入手。在安装叶轮时，可以采取偏心定位，因为这样可以提高效率而且叶轮中心的表面漩涡也比较小[9]。
此外，一些研究人员还发现，在搅拌过程中，弯曲的叶片比直叶片效果更好。因此，许多公司设计并开发了弯曲叶片搅拌器如半圆管CD-6搅拌器、弯曲的非对称叶片BT-6搅拌器等。实验证明这些新的搅拌器能降低能耗并且提高气液传质速率[10]。