一種微藻光生物反應器用管子的製作方法
2023-10-31 07:37:42
一種微藻光生物反應器用管子的製作方法
【專利摘要】本申請提供了一種微藻光生物反應器用管子，其特徵在於：在管子內壁面有藻液攪拌凸起，所述凸起沿著管子軸向呈螺旋狀旋轉延伸且具有使藻液保持湍流狀態的形狀和/或尺寸，所述凸起能夠作為管子的支撐筋。在同等條件下，可以使藻液流動過程中進行自攪拌，呈湍流狀態，避免沉降，避免藻類堆積，該結構允許有更低的流速通過管子，節省系統循環輸送的能耗，低流速可以提高藻液在管子內的停留時間，增大和光接觸的時間，提高生長的效率。
【專利說明】一種微藻光生物反應器用管子
【技術領域】
[0001] 本申請涉及一種微藻光生物反應器用管子。
【背景技術】
[0002] 微藻細胞富含糖、蛋白質、脂肪、維生素、色素和生物活性物質、和微量元素等多種 高附加值的生物物質，正在成為人類食品、醫藥、染料、精細化工領域的重要材料來源，具有 廣闊的應用前景。
[0003] 微藻規模化培養的核心是光生物反應器，而培養藻類所用的管子內壁均為光滑的 圓形內表面，藻液在流動過程中會出現分層、沉降，流速過快，減少了藻類和光接觸的時間， 大大降低了生長效率。 實用新型內容
[0004] 本實用新型通過內壁具有螺旋凸起的管子解決了在低流速下管子內藻液會出現 沉降的問題，使得藻液在流動過程中可以得到良好的湍流狀態，創造更好的生長條件。
[0005] 本申請提供了一種微藻光生物反應器用管子，其特徵在於：在管子內壁面有藻液 攪拌凸起，所述凸起沿著管子軸向呈螺旋狀旋轉延伸且具有使藻液保持湍流狀態的形狀和 /或尺寸，所述凸起能夠作為管子的支撐筋。
[0006] 螺旋凸起的旋轉方向可為左螺旋和/或右螺旋，螺距彡1_，螺旋角彡0°，角速度 >0 °。通過對凸起螺旋方向的控制，改變流體的流動方向，更好的形成湍流，使藻液充分接 受光照，快速成長。當管子同時具有左螺旋和右螺旋交替轉換，對於形成湍流具有比單一方 向的螺旋更好的效果。
[0007] 管子的截面形狀可為圓形、矩形、橢圓形、花瓣形。
[0008] 凸起的形狀可近似為矩形、三角形、圓形、半圓形、梯形。對於形成湍流的效果，當 凸起高度相同的情況下，矩形 > 梯形 > 三角形 > 圓形 > 半圓形，因此優選近似矩形的凸起， 可以湍流狀態最大化，高效的培養藻液。
[0009] 管子可選用DN25?DN500之間的任意規格尺寸，也可加工為025mm?0500mm 之間的任意尺寸。
[0010] 管子內壁的凸起根據其形狀的不同分別具有一定的高度和寬度以及傾斜角度；凸 起的數量至少為1個，且在內壁上的分布方式為均布，或不均勻布置，也可為按照圓周角度 遞增或遞減布置，同時凸起也可為連續或間斷式延伸。凸起的不均勻布置以及凸起的間斷 方式，可以更好的打亂單一湍流狀態，形成更加複雜的流體狀態，使藻液充分接受光照，快 速成長。
[0011] 管子的長度彡30cm，或彡40cm，優選彡50cm;間斷式延伸的凸起每條凸起的長度 > 10mm，每個斷開的距離為> 10mm;優選間斷式延伸的凸起每條凸起的長度> 50mm，每個 斷開的距離為彡50_。
[0012] 優選地管子兩端為圓形管，連接結構優選採用球磨口、擴口或直口連接。
[0013] 管子內壁的凸起可以作為支撐筋，使管子有更高的強度。
[0014] 該管子可以用於光生物反應器。
[0015] 管子的材料為透光率彡50%的透明材質，可以選用玻璃、PVC、PC、C0P、C0C、PMMA、 PC、PS、K Resin、PET、ABS 等透明材質。
[0016] 該內壁具有螺旋凸起的管子，由於流體流動的動力學作用，避免或減少藻細胞貼 壁沉積。在同等條件下，可以使藻液流動過程中進行自攪拌，呈湍流狀態，避免沉降，該結構 允許有更低的流速通過管子，節省系統循環輸送的能耗，低流速可以提高藻液在管子內的 停留時間，增大和光接觸的時間，提商生長的效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017] 圖1示出了單根螺旋凸起的管子；
[0018] 圖2示出了具有多根螺旋凸起的管子。
【具體實施方式】
[0019] 實施例1 :
[0020] 下面參考圖1詳細描述根據本申請的單根螺旋凸起的管子。
[0021] 圖1示出了根據本實用新型的單根螺旋凸起的管子，在管子1內壁有一條凸起2， 凸起2沿著管子1軸向呈螺旋狀旋轉延伸。
[0022] 螺旋凸起2的旋轉方向可為左螺旋和/或右螺旋，螺距> 1mm，螺旋角> 0°，角速 度彡0°，優選螺距200、400、600、800臟，螺旋角為15°、30°、45°，角速度為0°、30°等。
[0023] 管子1的截面形狀優選為圓形，也可為矩形、橢圓形、花瓣形、三角形、梯形或其他 已知常規形狀或其簡單的演變形狀。
[0024] 凸起2的形狀可優選近似為梯形，也可近似為矩形、三角形、圓形、半圓形、梯形或 其他已知常規形狀或其簡單的演變形狀。
[0025] 管子 1 型號優選為 DN50、DN70、DN100、DN200、DN300 或 DN400,管子 1 可選用 DN25 ? DN500之間的任意規格尺寸；或管子1內徑可加工為彡025mm，優選內徑為50mm、60mm、 70mm、100mm 或 200mm。
[0026] 管子1內壁的凸起2根據其形狀的不同分別具有一定的高度和寬度以及傾斜角 度，傾斜角度為15°、30°、45°，通常為0?90°之間；凸起2的數量為1個，凸起2的高 度和寬度可根據實際自由設定，也可設計為與管內徑成< 1:2的比例關係，同時凸起為連 續延伸。
[0027] 管子1的長度為lm、1. 5m、2m或3m，其長度通常選用彡50mm的規格。
[0028] 優選地管子1兩端為圓形管，也可為矩形、橢圓形、花瓣形或其他已知常規形狀或 其簡單的演變形狀，連接結構優選採用球磨口、擴口或直口連接。
[0029] 管子1內壁的凸起2可以作為支撐筋，使管子有更高的強度。
[0030] 該管子1可以用於光生物反應器，光生物反應器可為直管式、螺線管、弧形管、異 形管等結構，也可用於其他管式結構。
[0031] 實施例2:
[0032] 圖2示出了根據本實用新型的具有多根螺旋凸起的管子1，在管子1內壁均布有4 條凸起2,凸起2沿著管子1軸向呈螺旋狀旋轉延伸。
[0033] 螺旋凸起2的旋轉方向可為左螺旋和/或右螺旋，螺距> 1mm，螺旋角> 0°，角速 度彡0°，優選螺距200、400、600、800臟，螺旋角為15°、30°、45°，角速度為0°、30°等。 [0034] 管子1的截面形狀優選為圓形，也可為矩形、橢圓形、花瓣形或其他已知常規形狀 或其簡單的演變形狀。
[0035] 凸起2的形狀可優選近似為梯形，也可近似為矩形、三角形、圓形、半圓形、梯形或 其他已知常規形狀或其簡單的演變形狀。
[0036] 管子 1 型號優選為 DN50、DN70、DN100、DN200、DN300 或 DN400,管子 1 可選用 DN25 ? DN500之間的任意規格尺寸；或管子1內徑可加工為；^025mrn，優選內徑為50mm、60mm、 70mm、100mm 或 200mm。
[0037] 管子1內壁的凸起2根據其形狀的不同分別具有一定的高度和寬度以及傾斜角 度，傾斜角度為15°、30°、45°，通常為0?90°之間；凸起2的數量為1個，凸起2的高 度和寬度可根據實際自由設定，也可設計為與管內徑成< 1:2的比例關係，同時凸起為連 續延伸。
[0038] 管子1的長度為lm、1. 5m、2m或3m，其長度通常選用彡50mm的規格。
[0039] 優選地管子1兩端為圓形管，也可為矩形、橢圓形、花瓣形或其他已知常規形狀或 其簡單的演變形狀，連接結構優選採用球磨口、擴口或直口連接。
[0040] 管子1內壁的凸起2可以作為支撐筋，使管子有更高的強度。
[0041] 該管子1可以用於光生物反應器，光生物反應器可為直管式、螺線管、弧形管、異 形管等結構，也可用於其他管式結構。
[0042] 綜上所述，該內壁具有螺旋凸起的管子，可用於任何光生物反應器，或其他對於流 體流動有需要改進的設備，由於流體流動的動力學作用，避免或減少藻細胞貼壁沉積，使藻 液流動過程中進行自攪拌，呈湍流狀態，避免沉降，該結構允許有更低的流速通過管子，節 省系統循環輸送的能耗，可以提高藻液在管子內的停留時間，增大和光接觸的時間，提高生 長的效率。
[0043] 上面僅以示例方式描述本實用新型的原理，但不意於限制本實用新型的保護範 圍。相反，這裡描述的結構可以體現為許多其它形式。在不偏離由權利要求限定的實質和 範圍的情況下，本領域內的技術人員可以對上述實施例進行各種替代和修改。
【權利要求】
1. 一種微藻光生物反應器用管子，其特徵在於：在管子內壁面有藻液攪拌凸起，所述 凸起沿著管子軸向呈螺旋狀旋轉延伸且具有使藻液保持湍流狀態的形狀和/或尺寸，所述 凸起能夠作為管子的支撐筋。
2. 根據權利要求1所述的微藻光生物反應器用管子，其特徵在於：其螺旋凸起的旋轉 方向為左螺旋或右螺旋，螺距彡1mm，螺旋角彡0°，角速度彡0°。
3. 根據權利要求1或2所述的微藻光生物反應器用管子，其特徵在於：管子的截面形 狀可為圓形、矩形、橢圓形、花瓣形、三角形或梯形。
4. 根據權利要求1或2所述的微藻光生物反應器用管子，其特徵在於：凸起的形狀近 似為矩形、三角形、圓形、半圓形或梯形。
5. 根據權利要求1或2所述的微藻光生物反應器用管子，其特徵在於：管子尺寸 DN25 ?DN500,或管子內徑為 025mm~05OOmm〇
6. 根據權利要求1或2所述的微藻光生物反應器用管子，其特徵在於：管子內壁的凸 起根據其形狀的不同分別具有一定的高度和寬度以及傾斜角度；凸起的數量至少為1個， 且在內壁上的分布方式為均布，或不均勻布置，也可為按照圓周角度遞增或遞減布置，同時 凸起也可為連續或間斷式延伸。
7. 根據權利要求1或2所述的微藻光生物反應器用管子，其特徵在於：管子的長度 彡30cm，間斷式延伸的凸起每條凸起的長度彡50mm，每個斷開的距離為彡25mm。
8. 根據權利要求1或2所述的微藻光生物反應器用管子，其特徵在於：管子兩端為圓 形管，連接結構優選採用球磨口、擴口或直口連接。
9. 根據權利要求1或2所述的微藻光生物反應器用管子，其特徵在於：管子內壁的凸 起可以作為支撐筋，使管子有更高的強度；管體的材質為透明材質，選用玻璃、PVC、PC、COP、 COC、PMMA、PC、PS、K Resin、PET*ABS。
10. 根據權利要求1或2所述的微藻光生物反應器用管子，其特徵在於：管子內壁面的 凸起是管壁本身材料形成的，或是可以由其它材料製成後加在管壁上的。
【文檔編號】C12M1/24GK204097480SQ201420584498
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月10日 優先權日:2014年10月10日
【發明者】胡強, 遲慶雷 申請人:國家開發投資公司, 中國電子工程設計院