風(fēng)泵式發(fā)酵罐的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種風(fēng)泵式發(fā)酵罐，包括發(fā)酵罐體和空氣過濾器，空氣過濾器與發(fā)酵罐的錐底連接，罐體頂部部設(shè)有由筒體、風(fēng)扇和扇葉組成的風(fēng)力傳動動力頭，扇葉和風(fēng)扇均位于筒體內(nèi)，扇葉位于風(fēng)扇下方，扇葉有傾角，可被風(fēng)扇帶動旋轉(zhuǎn)；扇葉連接管式軸流泵的傳動軸并帶動傳動軸轉(zhuǎn)動，傳動軸上有葉片并被軸套限制在管內(nèi)，管壁上設(shè)有溢流口，傳動軸下端設(shè)有攪拌槳直達罐體底部；管式軸流泵由支撐筋固定在發(fā)酵罐體內(nèi)；罐體頂部設(shè)有放射狀排布的翅片，翅片下部進入罐體內(nèi)，錐帽罩在翅片上。本設(shè)計利用風(fēng)動軸流攪拌器實現(xiàn)了罐頂氣流翅片散熱和罐內(nèi)物料攪拌循環(huán)同步進行，節(jié)省了設(shè)備投資，也有利于氧溶解和形成良好對流。
【專利說明】風(fēng)泵式發(fā)酵罐

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種發(fā)酵罐，具體指風(fēng)泵式發(fā)酵罐。

【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)酵罐廣泛應(yīng)用于飲料、化工、食品、乳品、佐料、釀酒、制藥等行業(yè)，主要起培養(yǎng)微生物的作用。
[0003]微生物培養(yǎng)過程中，發(fā)酵罐內(nèi)微生物的繁殖速度并不完全一致，罐底、罐中及罐角都存在明顯的差異，因而微生物繁殖消耗的營養(yǎng)物質(zhì)、熱量和代謝物產(chǎn)生的濃度都不相同，而代謝物和營養(yǎng)物的濃度、溫度又會直接影響微生物的培養(yǎng)，從而在很大程度上影響發(fā)酵效果。
[0004]因此，現(xiàn)有的發(fā)酵罐一般都設(shè)有機械式攪拌裝置，通過攪拌使物料的溫度和濃度一致，罐內(nèi)微生物的繁殖速度較為均衡，從而取得較好的發(fā)酵效果。但機械式攪拌器一般都體積較大，故障率高，容易出現(xiàn)卡死和燒壞電機的情況，因而機械式攪拌器并不是發(fā)酵罐理想的攪拌裝置。
[0005]另一方面，散熱器也是發(fā)酵罐經(jīng)常用到的組件，大多在罐內(nèi)設(shè)置冷凝水盤管散熱，但盤管式散熱器不僅笨重、而且影響罐內(nèi)攪拌裝置的正常工作，也無法令人滿意。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型要解決的技術(shù)問題就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、有利于氧氣溶解，物料循環(huán)很好，即使攪拌槳卡死也不會燒壞電機且攪拌和散熱同步完成的風(fēng)泵式發(fā)酵罐。
[0007]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型采取以下技術(shù)方案:
[0008]一種風(fēng)泵式發(fā)酵罐，包括發(fā)酵罐體和空氣過濾器，空氣過濾器與發(fā)酵罐的錐底連接，其特征在于:罐體頂部部設(shè)有由筒體、風(fēng)扇和扇葉組成的風(fēng)力傳動動力頭，扇葉和風(fēng)扇均位于筒體內(nèi)，扇葉位于風(fēng)扇下方，扇葉有傾角，可被風(fēng)扇帶動旋轉(zhuǎn)；扇葉連接管式軸流泵的傳動軸并帶動傳動軸轉(zhuǎn)動，傳動軸上有葉片并被軸套限制在管內(nèi)，管壁上設(shè)有溢流口，傳動軸下端設(shè)有攪拌槳直達罐體底部；管式軸流泵由支撐筋固定在發(fā)酵罐體內(nèi)；罐體頂部設(shè)有放射狀排布的翅片，翅片下部進入罐體內(nèi)，錐帽罩在翅片上。
[0009]所述管式軸流泵的管下口設(shè)有收氣錐帽，有利于氣體溶解。
[0010]所述發(fā)酵罐體上設(shè)有人孔和液位窗，便于檢修和觀測液位。
[0011]所述風(fēng)泵式發(fā)酵罐位于墻體內(nèi)，墻體內(nèi)外分別設(shè)有空調(diào)內(nèi)機和空調(diào)外機。
[0012]發(fā)酵罐錐底便于排料與清洗工作，罐體頂部是風(fēng)力傳動動力頭，動力頭由風(fēng)扇、筒體和扇葉組成，風(fēng)扇可以調(diào)速運行，扇葉傾角較大適合風(fēng)力驅(qū)動。
[0013]風(fēng)扇啟動后，風(fēng)力驅(qū)動扇葉，實現(xiàn)傳動與減速。罐頂有多片翅片放射狀合理排布，翅片下部進入罐體內(nèi)，錐帽罩在翅片上，便于控制風(fēng)扇氣流全部穿過翅片空隙，翅片可以高效導(dǎo)出罐頂聚集熱量，通過罐頂?shù)娘L(fēng)扇氣流強制冷卻。
[0014]發(fā)酵罐位于保溫隔熱良好的墻體內(nèi)，通過空調(diào)熱泵實現(xiàn)室內(nèi)的溫度恒定，熱泵轉(zhuǎn)移熱量成本是最低的，依靠制熱、制冷實現(xiàn)熱量轉(zhuǎn)移和恒溫。
[0015]發(fā)酵罐通過間壁和室內(nèi)空氣進行換熱以實現(xiàn)恒溫，但由于發(fā)酵產(chǎn)熱并且受物理規(guī)律控制灌頂溫度總會較高，所以在罐頂進行翅片式氣流散熱。
[0016]發(fā)酵罐內(nèi)部需要有良好的液-液對流循環(huán)，來實現(xiàn)罐內(nèi)溫度和物料的均勻分布，扇葉帶動傳動軸，傳動軸在管內(nèi)下端有軸套穩(wěn)定轉(zhuǎn)軸并靈活轉(zhuǎn)動，傳動軸下半部有軸流葉片，軸流葉片可以多層多片合理布置，軸流葉片被傳動軸帶動，實現(xiàn)下部吸入后向上運動，由溢流口溢出，實現(xiàn)罐體內(nèi)部物料的對流循環(huán)和物料與溫度的均勻分布。
[0017]底部攪拌槳可以避免物料底部沉積，壓縮空氣經(jīng)閥門控制通過空氣過濾器，由罐底中心管閥門控制加入，氣泡上浮可以避免管道物料沉積，造成堵塞和物料循環(huán)出現(xiàn)死角；氣泡通過收氣錐帽收集導(dǎo)入管內(nèi)，氣泡受軸流葉片作用，進一步擴散在管內(nèi)，形成良好的氣液混合，有利于氧氣的溶解補充。
[0018]由于氣液混合體平均密度小于管外液體密度，因而形成氣液發(fā)泡上行，有利于物料從溢流窗口溢出。當(dāng)所需補充氧氣量較大時，加大閥門開度讓穿過管子的空氣富余，就可以從收氣錐帽邊緣擴散溢出，進一步增強氧氣溶解，因此，發(fā)酵罐的循環(huán)很好、攪拌作用方式很柔和、補氧也很高效，特別有利于微生物的發(fā)酵。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果還在于:
[0020]系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡潔、實用、可靠、成本低，利用熱泵進行恒溫效率高，能耗低；風(fēng)動軸流攪拌器簡潔，特別適合發(fā)酵罐液相內(nèi)部底層與表層實現(xiàn)對流循環(huán)，也適合低揚程強制對流循環(huán)；風(fēng)動軸流攪拌器靠風(fēng)扇驅(qū)動，低成本利用氣流同時巧妙實現(xiàn)機構(gòu)的傳動與減速，安全可靠性特別好，即使攪拌卡死也沒有任何設(shè)備損壞隱患；壓縮空氣的收集進入管內(nèi)可以促進氧溶解和強化上升形成良好對流。
[0021]本設(shè)計實現(xiàn)了罐頂氣流翅片散熱和罐內(nèi)物料攪拌循環(huán)同步進行，大大節(jié)省了設(shè)備投資。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2是風(fēng)力傳動動力頭的三維結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中各標(biāo)號表不:
[0025]1、錐帽；2、翅片；3、人孔；4、發(fā)酵罐體；5、液面；6、液位窗；7、傳動軸；8、溢流口 ；9、管子；10、支撐筋；11、軸流葉片；12、軸套；13、收氣錐帽；14、攪拌槳；15_18、閥門；19、空氣過濾器；20、風(fēng)扇；21、筒體；22、扇葉；23、空調(diào)內(nèi)機；24、空調(diào)外機；25、墻體。

【具體實施方式】
[0026]現(xiàn)結(jié)合附圖，對本實用新型進一步具體說明。
[0027]如圖1和圖2所示風(fēng)泵式發(fā)酵罐，包括發(fā)酵罐體4和空氣過濾器19，空氣過濾器19與發(fā)酵罐4的錐底連接，罐體4頂部部設(shè)有由筒體21、風(fēng)扇20和扇葉22組成的風(fēng)力傳動動力頭，扇葉22和風(fēng)扇20均位于筒體21內(nèi)，扇葉22位于風(fēng)扇20下方，扇葉22有傾角，可被風(fēng)扇20帶動旋轉(zhuǎn)；扇葉22連接管式軸流泵的傳動軸7并帶動傳動軸7轉(zhuǎn)動，傳動軸7上有葉片11并被軸套12限制在管9內(nèi)，管9壁上設(shè)有溢流口 8，傳動軸7下端設(shè)有攪拌槳14直達罐體4底部；管式軸流泵由支撐筋10固定在發(fā)酵罐體4內(nèi)；罐體4頂部設(shè)有放射狀排布的翅片2，翅片2下部進入罐體4內(nèi)，錐帽I罩在翅片2上。
[0028]所述管式軸流泵的管下口設(shè)有收氣錐帽13，有利于氣體溶解。
[0029]所述發(fā)酵罐體上設(shè)有人孔3和液位窗6，便于檢修和觀測液位。
[0030]所述風(fēng)泵式發(fā)酵罐位于墻體25內(nèi)，墻體內(nèi)分別設(shè)有空調(diào)內(nèi)機23和空調(diào)外機24。
[0031]發(fā)酵罐錐底便于排料與清洗工作，罐體頂部是風(fēng)力傳動動力頭，動力頭由風(fēng)扇20、筒體21和扇葉22組成，風(fēng)扇20可以調(diào)速運行，扇葉22傾角較大適合風(fēng)力驅(qū)動。
[0032]風(fēng)扇20啟動后，風(fēng)力驅(qū)動扇葉22，實現(xiàn)傳動與減速。罐頂有多片翅片2放射狀合理排布，翅片2下部進入罐體4內(nèi)，錐帽I罩在翅片2上，便于控制風(fēng)扇氣流全部穿過翅片空隙，翅片可以高效導(dǎo)出罐頂聚集熱量，通過罐頂?shù)娘L(fēng)扇氣流強制冷卻。
[0033]發(fā)酵罐位于保溫隔熱良好的墻體25內(nèi)，通過空調(diào)熱泵實現(xiàn)室內(nèi)的溫度恒定，熱泵轉(zhuǎn)移熱量成本是最低的，依靠制熱、制冷實現(xiàn)熱量轉(zhuǎn)移和恒溫。
[0034]發(fā)酵罐4通過間壁和室內(nèi)空氣進行換熱以實現(xiàn)恒溫，但由于發(fā)酵產(chǎn)熱并且受物理規(guī)律控制灌頂溫度總會較高，所以在罐頂進行翅片式氣流散熱。
[0035]發(fā)酵罐內(nèi)部有良好的液-液對流循環(huán)，來實現(xiàn)罐內(nèi)溫度和物料的均勻分布，扇葉22帶動傳動軸7，傳動軸7在管內(nèi)下端有軸套12穩(wěn)定轉(zhuǎn)軸7并靈活轉(zhuǎn)動，傳動軸7下半部有軸流葉片11，軸流葉片11可以多層多片合理布置，軸流葉片11被傳動軸7帶動，實現(xiàn)下部吸入后向上運動，由溢流口溢出，實現(xiàn)罐體4內(nèi)部物料的對流循環(huán)和物料與溫度的均勻分布。
[0036]底部攪拌槳14可以避免物料底部沉積，壓縮空氣經(jīng)閥門18控制通過空氣過濾器，由罐底中心管閥門17控制加入，氣泡上浮可以避免管道物料沉積，造成堵塞和物料循環(huán)出現(xiàn)死角；氣泡通過收氣錐帽13收集導(dǎo)入管9內(nèi)，氣泡受軸流葉片11作用，進一步擴散在管9內(nèi)，形成良好的氣液混合，有利于氧氣的溶解補充。
[0037]由于氣液混合體平均密度小于管外液體密度，因而形成氣液發(fā)泡上行，有利于物料從溢流窗口 8溢出。當(dāng)所需補充氧氣量較大時，加大閥門17、18開度讓穿過管子的空氣富余，就可以從收氣錐帽13邊緣擴散溢出，進一步增強氧氣溶解，因此，發(fā)酵罐的循環(huán)很好、攪拌作用方式很柔和、補氧也很高效，特別有利于微生物的發(fā)酵。
[0038]上述只是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何形式上的限制。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本實用新型技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本實用新型技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)泵式發(fā)酵罐，包括發(fā)酵罐體和空氣過濾器,空氣過濾器與發(fā)酵罐的錐底連接，其特征在于:罐體頂部部設(shè)有由筒體、風(fēng)扇和扇葉組成的風(fēng)力傳動動力頭，扇葉和風(fēng)扇均位于筒體內(nèi)，扇葉位于風(fēng)扇下方，扇葉有傾角，可被風(fēng)扇帶動旋轉(zhuǎn)；扇葉連接管式軸流泵的傳動軸并帶動傳動軸轉(zhuǎn)動，傳動軸上有葉片并被軸套限制在管內(nèi)，管壁上設(shè)有溢流口，傳動軸下端設(shè)有攪拌槳直達罐體底部；管式軸流泵由支撐筋固定在發(fā)酵罐體內(nèi)；罐體頂部設(shè)有放射狀排布的翅片，翅片下部進入罐體內(nèi)，錐帽罩在翅片上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)泵式發(fā)酵罐，其特征在于:所述管式軸流泵的管下口設(shè)有收氣錐帽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)泵式發(fā)酵罐，其特征在于:所述發(fā)酵罐體上設(shè)有人孔和液位窗。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)泵式發(fā)酵罐，其特征在于:所述風(fēng)泵式發(fā)酵罐位于墻體內(nèi)，墻體內(nèi)外分別設(shè)有空調(diào)內(nèi)機和空調(diào)外機。
【文檔編號】C12M1/04GK204097476SQ201420652262
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月5日
【發(fā)明者】田向榮, 劉祝祥, 銀永忠 申請人:吉首大學(xué)