生物發(fā)酵罐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)酵設(shè)備，具體地說，本實(shí)用新型涉及一種生物發(fā)酵罐。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)上通常使用發(fā)酵罐來進(jìn)行發(fā)酵。發(fā)酵罐的主體一般為不銹鋼板制成的主式圓筒，其容積在Im3至數(shù)百m3之間。發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，合理，能耐受蒸汽滅菌、有一定操作彈性、其物料與能量傳遞性能強(qiáng)，并可進(jìn)行一定調(diào)節(jié)以便于清洗、減少污染，適合于多種產(chǎn)品的生產(chǎn)，并且減少能量消耗。
[0003]生物發(fā)酵罐作為微生物的發(fā)酵設(shè)備，為微生物的生長、繁殖提供外部環(huán)境，并且生物發(fā)酵罐作為形成產(chǎn)品的場所，要想更高效地獲取產(chǎn)品，就需要保證微生物穩(wěn)定的生長環(huán)境，如發(fā)酵液的溫度、均勻性以及通氣量等。
[0004]在微生物發(fā)酵過程中會產(chǎn)生大量的熱量，從而導(dǎo)致發(fā)酵液溫度升高，不利于微生物生長以及產(chǎn)品的形成。因此，保證發(fā)酵罐的及時散熱，穩(wěn)定發(fā)酵液的溫度在發(fā)酵過程中至關(guān)重要。通常地，發(fā)酵罐采用罐體內(nèi)壁設(shè)置整長段蛇管，通過蛇管連接外部冷卻裝置的方式來控制罐體內(nèi)的溫度。然而，采用這種方式，由于整長段的蛇管在發(fā)酵罐內(nèi)壁安裝起來很不方便，使得制造工序復(fù)雜，維修蛇管的難度也會相應(yīng)的變得復(fù)雜，并且更換蛇管時必須整段更換蛇管，增加了發(fā)酵罐的成本。而且，整長段的蛇管不便于對不同深度發(fā)酵液的分開控制，如，發(fā)酵液達(dá)不到上段蛇管高度時，上段蛇管中的能量就白白浪費(fèi)了，如此會損失掉大量的能源。
[0005]同時，發(fā)酵罐中發(fā)酵液的均勻性也對發(fā)酵起著很重要的作用。在攪拌均勻的發(fā)酵液中，微生物就能夠穩(wěn)定的生長以及產(chǎn)生產(chǎn)品物質(zhì)。攪拌不均勻會產(chǎn)生微生物的聚集以及營養(yǎng)和氧氣的分布不均勻，不利于發(fā)酵?，F(xiàn)有的發(fā)酵罐采用葉輪式的攪拌槳葉，這種攪拌槳葉只能攪動周邊很小范圍的發(fā)酵液，不能很好地均勻攪拌發(fā)酵液，還容易產(chǎn)生泡沫，會對發(fā)酵過程產(chǎn)生較大的影響。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]實(shí)用新型涉及一種生物發(fā)酵罐，以解決現(xiàn)有技術(shù)中生物發(fā)酵罐冷卻系統(tǒng)制作、安裝復(fù)雜和形式單一以及攪拌系統(tǒng)攪拌不均勻，還會產(chǎn)生泡沫的問題，提供一種制作、安裝以及維修簡單，適應(yīng)多種形式冷卻的生物發(fā)酵罐。
[0007]具體地，本實(shí)用新型提供了一種生物發(fā)酵罐，其特征在于，包括:罐體、蛇管組件、攪拌器以及通氣管，其中，
[0008]所述攪拌器豎直設(shè)置在罐體內(nèi)，攪拌器包括:攪拌軸和攪拌槳葉，所述攪拌槳葉安裝在攪拌軸上，該攪拌槳葉包括:盤體和葉體，所述盤體為圓形，所述盤體中間設(shè)有與所述攪拌軸連接的通孔，所述葉體周向安裝在所述盤體上，所述葉體設(shè)置為至少兩片，所述葉體為卷曲的U字形，U形葉體橫向設(shè)置在盤體上，所述盤體與所述攪拌軸相連接；
[0009]所述蛇管組件設(shè)置在罐體的內(nèi)側(cè)壁上，蛇管組件包括:至少一個蛇管組，每個蛇管組包括:至少一列蛇管，所述蛇管周向均布在罐體上，且蛇管均設(shè)有單獨(dú)與外部冷卻系統(tǒng)連接的進(jìn)液口和出液口；
[0010]所述通氣管為彎曲狀，設(shè)置在罐體的底部，所述通氣管一端與所述罐體內(nèi)腔相連通，所述通氣管另一端連接在所述罐體側(cè)壁上。
[0011]優(yōu)選地，其中，所述蛇管的口徑為50mm?60mm，所述蛇管壁厚為3mm?4mm。
[0012]優(yōu)選地，其中，所述攪拌器還為4層攪拌槳葉的攪拌器。
[0013]優(yōu)選地，其中，所述蛇管組件包括:第一蛇管組、第二蛇管組以及第三蛇管組，其中，所述第一蛇管組、第二蛇管組以及第三蛇管組自下而上分層地設(shè)置在罐體內(nèi)壁上。
[0014]優(yōu)選地，其中，所述第二蛇管組的高度大于第三蛇管組和第一蛇管組的高度，所述第三蛇管組大于第一蛇管組的高度。
[0015]優(yōu)選地，其中，所述第一蛇管組、第二蛇管組和第三蛇管組均為6列蛇管的蛇管組。
[0016]優(yōu)選地，其中，所述通氣管包括:順序設(shè)置的第一管體、第二管體和第三管體，所述第一管體、第二管體和第三管體均為弧形，且所述第一管體與第三管體的弧口朝向相同，所述第一管體與所述第二管體的弧口朝向相反。
[0017]優(yōu)選地，其中，所述第二管體的弧口朝向攪拌器底層的攪拌槳葉。
[0018]相對于現(xiàn)有技術(shù)中的生物發(fā)酵罐，本實(shí)用新型的優(yōu)勢在于:
[0019](I)本實(shí)用新型的生物發(fā)酵罐采用了分段式的蛇管設(shè)置，并且每層蛇管的長度也做了不同的設(shè)置，在保證冷卻效果的同時，使得蛇管的制作、安裝以及維修變得簡單，還適應(yīng)多種形式的冷卻需求。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所述的生物發(fā)酵罐，采用了分段式的蛇管，并且每段蛇管都設(shè)置有單獨(dú)的進(jìn)液口和出液口，替代傳統(tǒng)的整長段蛇管，實(shí)現(xiàn)了發(fā)酵罐冷卻的分段控制，這不僅能適應(yīng)多種形式的冷卻需求，還能節(jié)省不必要的能源浪費(fèi)。同時，在后續(xù)的維護(hù)時，只需要針對性地修護(hù)或者更換相關(guān)段即可，節(jié)省了維護(hù)工作，還能夠降低維護(hù)成本。
[0020](2)本實(shí)用新型的生物發(fā)酵罐將攪拌槳葉設(shè)置為U形結(jié)構(gòu)，并且分層安裝在攪拌軸上，工作時，能夠提高流體攪拌時的推動力，加大發(fā)酵液的攪拌范圍，相比于現(xiàn)有技術(shù)的葉輪式槳葉，還能減少泡沫的產(chǎn)生，增強(qiáng)了發(fā)酵液的穩(wěn)定性。
[0021](3)本實(shí)用新型的生物發(fā)酵罐彎曲狀通氣管的設(shè)計(jì)，在工作時，避開底層攪拌槳葉，確保槳葉的安全工作；將空氣通到發(fā)酵液的底部，并且對進(jìn)入的空氣起到緩沖作用。
【附圖說明】
[0022]此處所說明的附圖用來提供對本申請的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本申請的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0023]圖1A為本實(shí)用新型所述的生物發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖1B為本實(shí)用新型所述的槳葉結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本實(shí)用新型提供的蛇管結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為本實(shí)用新型的中層蛇管周向均布在罐體內(nèi)壁的俯視截面圖；
[0027]圖4為本實(shí)用新型的通氣管結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]如在說明書及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可理解，硬件制造商可能會用不同名詞來稱呼同一個組件。本說明書及權(quán)利要求并不以名稱的差異來作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區(qū)分的準(zhǔn)則。如在通篇說明書及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的“包含”為一開放式用語，故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”?！按笾隆笔侵冈诳山邮盏恼`差范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在一定誤差范圍內(nèi)解決所述技術(shù)問題，基本達(dá)到所述技術(shù)效果。此外，“耦接”一詞在此包含任何直接及間接的電性耦接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表所述第一裝置可直接電性耦接于所述第二裝置，或通過其他裝置或耦接手段間接地電性耦接至所述第二裝置。說明書后續(xù)描述為實(shí)施本申請的較佳實(shí)施方式，然所述描述乃以說明本申請的一般原則為目的，并非用以限定本申請的范圍。本申請的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
[0029]以下結(jié)合附圖對本申請作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但不作為對本申請的限定。
[0030]實(shí)施例1:
[0031]結(jié)合圖1A、圖1B和圖3，本實(shí)施例提供一種生物發(fā)酵罐，包括:罐體1、蛇管組件、攪拌器3和通氣管4，其中，蛇管組件安裝在所述罐體I的內(nèi)側(cè)壁上，攪拌器3豎直設(shè)置在罐體I內(nèi)，所述通氣管4為彎曲狀，設(shè)置在所述罐體I的底部。所述通氣管4 一端與罐體內(nèi)腔相連通，另一端連接罐體側(cè)壁。
[0032]所述蛇管組件包括至少一個蛇管組，優(yōu)選地，蛇管組件包括下層蛇管組21、中層蛇管組22和上層蛇管組23。所述蛇管組自下而上分層地設(shè)置在罐體上，每個蛇管組包括至少一列蛇管8，各個蛇管8均設(shè)有與外部冷卻系統(tǒng)連接的進(jìn)液口 6和出液口 7。如此，各個蛇管均單獨(dú)與外部冷卻系統(tǒng)連接，控制各個蛇管能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)酵罐I內(nèi)不同層段發(fā)酵液的冷卻的分開控制。并且蛇管周向均勻分布在各自蛇管組對應(yīng)的罐體內(nèi)壁層上。這樣就能夠保證工作時，發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵液的均勻冷卻，避免出現(xiàn)發(fā)酵液溫度不均勻的問題。
[0033]所述蛇管8的口徑設(shè)置為50mm?60mm。所述蛇管的壁厚為3mm?4mm。這樣設(shè)置能夠保證發(fā)酵罐內(nèi)高效冷卻。
[0034]發(fā)酵罐依靠蛇管組件冷卻時，由于發(fā)酵液主要位于發(fā)酵罐的中、下部，因此需要中、下層段的蛇管組進(jìn)行冷卻。工作時主要使用中層段的蛇管組52和下層段的蛇管51組進(jìn)行冷卻，當(dāng)發(fā)酵液較多時，才開啟上層段的蛇管53組進(jìn)行冷卻。這樣能夠避免不需要上層段蛇管組53時出現(xiàn)的資源浪費(fèi)，同時也節(jié)約了成本。
[0035]所述攪拌器3包括攪拌軸31和攪拌槳葉32，攪拌軸31豎直安裝在罐體I內(nèi)，攪拌槳葉32安裝在攪拌軸