CN107955777B - 转动式固体材料发酵装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种转动式固体材料发酵装置，包括：壳体，所述壳体外侧壁周向环设有保温套，所述壳体与所述保温套之间形成保温腔，所述保温腔内间隔设有多个加热片；电机，所述电机的转轴上固接有中心柱；搅拌柱；多组支架，所述多组支架上下间隔固接于所述壳体内侧壁；多个物料盘，所述物料盘的侧壁包括端部对接呈圆环状筒体的第一钢板和第二钢板，所述物料盘的底面包括类扇形第二底板、以及具有与所述第二底板相适配缺口的圆环形第一底板，所述第二底板靠近所述搅拌柱的一端固接有钢丝；其中，所述搅拌柱固接有短柱，所述短柱水平贯穿所述搅拌柱。本发明具有操作简单，搅拌均匀，干燥效果好，接种率高的有益效果。

Description

转动式固体材料发酵装置
技术领域
本发明涉及发酵技术领域。更具体地说，本发明涉及一种转动式固体材料发酵装置。
背景技术
固态发酵是指没有或几乎没有自由水存在下，在有一定湿度的水下溶性固态基质中，用一种或多种微生物的一个生物反应过程。从生物反应过程中的本质考虑，固态发酵是以气相为连续相的生物反应过程，其中，固态发酵的原料一般为经济易得、富含营养物质的工农业副、废产品，如麸皮、谷物类、小麦草、大众谷物类或农产品均可被使用，发酵原料成本经济。
在现有技术中，固态发酵所使用的发酵罐，含有罐体和搅拌设备，罐体主要用来培养发酵各种菌体，搅拌设备用于确保物料混合均匀，以满足与菌种的充分混合，但是现有技术中，搅拌设备并不能达到理想的搅拌效果，导致固态基质中的自由水不能及时分散和除去，使接菌不充分，并且会引发杂菌生长，影响物料的发酵品质。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种转动式固体材料发酵装置，本发明具有操作简单，搅拌均匀，干燥效果好，接种率高的有益效果。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种转动式固体材料发酵装置，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体顶部设有进料口和排气口，所述壳体底部设有出料口，其中，所述壳体外侧壁周向环设有保温套，所述壳体与所述保温套之间形成保温腔，所述保温腔内间隔设有多个加热片；
电机，其固定在所述壳体的顶部，所述电机的转轴上固接有中心柱，所述中心柱设有水平贯穿的第一通口，所述第一通口中心位于所述中心柱的中轴线上；
搅拌柱，所述搅拌柱位于所述壳体外侧的部分向内凹陷具有容纳槽，以套设所述中心柱下端，所述搅拌柱底端密封旋转垂直穿过所述壳体顶部，所述容纳槽侧壁上下间隔水平贯穿设有第三通口、第二通口，所述第二通口、第三通口中心位于所述搅拌柱的中轴线上；所述搅拌柱通过卡接柱与所述中心柱固接，所述卡接柱的外径小于所述第一通口、第二通口、以及第三通口的直径；
多组支架，所述多组支架上下间隔固接于所述壳体内侧壁，每组支架包括沿所述壳体侧壁周向等间隔水平固接的多个支撑件，所述支撑件下端沿远离所述壳体内侧壁方向水平固接支撑块，所述支撑块中间向内凹陷形成半圆形凹槽，所述凹槽固设有一实心圆体，所述实心圆体的直径小于所述凹槽的直径，其中一个所述支撑件上端沿远离所述壳体内侧壁方向水平固接一横柱，所述横柱的另一端垂直向下固设有转轴，所述转轴的底端连接可旋转转盘，所述转盘垂直与所述转轴，所述转盘周向等间隔设置多个搅拌叶，所述搅拌叶为沿转盘经向延伸设置的弧形，且多个搅拌叶的弧面沿同一方向弯曲排列，所述搅拌叶的上边缘为曲线刀刃结构，下边缘为直线刀刃结构；
多个物料盘，每组支架上放置一所述物料盘，所述物料盘的侧壁包括端部对接呈圆环状筒体的第一钢板和第二钢板，所述物料盘的底面包括类扇形第二底板、以及具有与所述第二底板相适配缺口的圆环形第一底板，所述第一底板及所述第二底板对接以在所述物料盘中心处形成通孔，所述物料盘底面罩设所述通孔固接有圆筒，所述搅拌柱依次穿过所述圆筒，且所述圆筒内径大于所述搅拌柱内径，所述圆筒侧壁沿所述圆筒的中心线对称开设半圆柱形通道，所述半圆柱形通道的底端与所述圆筒的底部重合，其高度为所述圆筒的 2/3，所述第一底板的弧形边缘与所述第一钢板底端固接，所述第二钢板的下端设有一横杆，所述横杆上可旋转套设有中空圆柱，所述第二底板的弧形端具有与所述中空圆柱相匹配的凹槽，以将第二底板固设于中空圆柱；
其中，所述搅拌柱位于每个物料盘上方固设有第一套圈，所述搅拌柱位于第一套圈下方套设有第二套圈，所述第二套圈位于所述物料盘的上方，第二套圈的内径大于所述搅拌柱的外径，所述搅拌柱位于所述第二套圈下方固接有短柱，所述短柱水平贯穿所述搅拌柱，且所述短柱的长度大于所述搅拌柱的外径，所述短柱的直径小于所述半圆柱形通道的直径；
所述第二底板靠近所述搅拌柱的一端固接有钢丝，所述钢丝的另一端穿过所述第二套圈固接在所述第一套圈上，当所述中心柱上的第一通口与所述搅拌柱上第二通口重合时，所述卡接柱依次贯穿所述第一通口和第二通口，所述钢丝下移，所述第二底板处于打开状态，同时，所述短柱下移，所述中心柱与所述物料盘处于分开状态，当所述第一通口与所述第三通口重合时，所述卡接柱依次贯穿所述第一通口和第三通口，所述钢丝上移，所述第二底板处于关闭状态，同时，所述短柱上移，所述中心柱与所述物料盘处于连接状态。
优选的是，所述搅拌叶用防腐蚀材料进行处理，所述搅拌叶的数量为6个。
优选的是，所述搅拌叶上设有多个小孔，所述小孔的边缘为刀刃结构。
优选的是，所述第一钢板、第二钢板的高度为15cm。
优选的是，任意相邻两个物料盘中所述第二底板的位置上下不重合。
优选的是，每组支架中，所述支撑件的个数为3个。
本发明至少包括以下有益效果：
第一、在中心柱上设置第一通口，搅拌柱位于所述外筒外侧的部分设第二通口、第三通口，通过控制第一通口分别与所述第二通口、第三通口重合，进行调节搅拌柱的高度，控制所述钢丝的上移或者下移，进而实现控制第二底板的开关状态，这种设计可以简化物料的加入方式，使料均匀的分布在每个物料盘上，较少物料堆积，提高干燥效率。
第二、在支撑块上设置凹槽，凹槽内设置圆体，所述物料盘与所述圆体接触，通过这种设计可以减少物料盘在转动过程与支撑块的摩擦力，在支撑件上端设置转盘，转盘上设置搅拌叶，所述搅拌叶的上边缘为曲线刀刃结构，这种形状的搅拌叶不仅可以进一步粉碎物料，且其设置紧挨但不接触第一底板和第二底板，使物料均被搅拌，这种结构设计可以使物料进一步被粉碎，增加物料与菌种的接触面积，且能使物料间的水分及时除去和分散，提高干燥效率和发酵品质。
第三、在圆筒侧壁设置半圆柱形通道，以及在所述搅拌柱上固设短柱，实现了物料盘的转动设置，物料盘转动可以使物料均匀分散，及时除去和分散物料内的自由水，使干燥效果更好。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的转盘的结构示意图
图3为本发明的圆筒侧壁的结构示意图；
图4为本发明的物料盘的结构示意图；
图5为本发明的第二底板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包括”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1、2、3、4所示，一种转动式固体材料发酵装置，包括：
壳体3，所述壳体3顶部设有进料口9和排气口13，所述壳体3底部设有出料口12，其中，所述壳体3外侧壁周向环设有保温套1，所述壳体3与所述保温套1之间形成保温腔，所述保温腔内间隔设有多个加热片2；
电机10，其固定在所述壳体3的顶部，所述电机10的转轴上固接有中心柱，所述中心柱设有水平贯穿的第一通口，所述第一通口中心位于所述中心柱的中轴线上；
搅拌柱11，所述搅拌柱11位于所述壳体3外侧的部分向内凹陷具有容纳槽，以套设所述中心柱下端，所述搅拌柱11底端密封旋转垂直穿过所述壳体3顶部，所述容纳槽侧壁上下间隔水平贯穿设有第三通口、第二通口，所述第二通口、第三通口中心位于所述搅拌柱11的中轴线上；所述搅拌柱11通过卡接柱与所述中心柱固接，所述卡接柱的外径小于所述第一通口、第二通口、以及第三通口的直径；
多组支架5，所述多组支架5上下间隔固接于所述壳体3内侧壁，每组支架5包括沿所述壳体3侧壁周向等间隔水平固接的多个支撑件，所述支撑件下端沿远离所述壳体3内侧壁方向水平固接支撑块，所述支撑块中间向内凹陷形成半圆形凹槽，所述凹槽固设有一实心圆体，所述实心圆体的直径小于所述凹槽的直径，其中一个所述支撑件上端沿远离所述壳体3内侧壁方向水平固接一横柱，所述横柱的另一端垂直向下固设有转轴，所述转轴的底端连接可旋转转盘，所述转盘6垂直与所述转轴，所述转盘6周向等间隔设置多个搅拌叶901，所述搅拌叶901为沿转盘6经向延伸设置的弧形，且多个搅拌叶901的弧面沿同一方向弯曲排列，所述搅拌叶901的上边缘为曲线刀刃结构，下边缘为直线刀刃结构；
多个物料盘，每组支架5上放置一所述物料盘，所述物料盘的侧壁包括端部对接呈圆环状筒体的第一钢板803和第二钢板804，所述物料盘的底面包括类扇形第二底板805、以及具有与所述第二底板805相适配缺口的圆环形第一底板806，所述第一底板806及所述第二底板805对接以在所述物料盘中心处形成通孔，所述物料盘底面罩设所述通孔固接有圆筒111，所述搅拌柱11依次穿过所述圆筒111，且所述圆筒111内径大于所述搅拌柱 11内径，所述圆筒111侧壁沿所述圆筒111的中心线对称开设半圆柱形通道110，所述半圆柱形通道110的底端与所述圆筒111的底部重合，其高度为所述圆筒111的2/3，所述第一底板806的弧形边缘与所述第一钢板803底端固接，所述第二钢板804的下端设有一横杆，所述横杆上可旋转套设有中空圆柱，所述第二底板805的弧形端具有与所述中空圆柱相匹配的凹槽，以将第二底板805固设于中空圆柱；
其中，所述搅拌柱11位于每个物料盘上方固设有第一套圈801，所述搅拌柱11位于第一套圈801下方套设有第二套圈802，所述第二套圈802位于所述物料盘的上方，第二套圈802的内径大于所述搅拌柱11的外径，所述搅拌柱11位于所述第二套圈802下方固接有短柱，所述短柱水平贯穿所述搅拌柱11，且所述短柱的长度大于所述搅拌柱11的外径，所述短柱的直径小于所述半圆柱形通道110的直径；
所述第二底板805靠近所述搅拌柱11的一端固接有钢丝，所述钢丝的另一端穿过所述第二套圈802固接在所述第一套圈801上，当所述中心柱上的第一通口与所述搅拌柱11上第二通口重合时，所述卡接柱依次贯穿所述第一通口和第二通口，所述钢丝下移，所述第二底板805处于打开状态，同时，所述短柱下移，所述中心柱与所述物料盘处于分开状态，当所述第一通口与所述第三通口重合时，所述卡接柱依次贯穿所述第一通口和第三通口，所述钢丝上移，所述第二底板805处于关闭状态，同时，所述短柱上移，所述中心柱与所述物料盘处于连接状态。
在这种技术方案中，所述支撑块的凹槽内涂有润滑剂，所述实心圆体位于所述支撑块的凹槽内可随着物料盘转动；所述第一通口为两个，且其中心位于所述中心柱的中轴线上，所述第二通口为两个，且其中心位于所述搅拌柱11的中轴线上，所述第三通口为两个，且其中心位于所述搅拌柱11的中轴线上；当所述第一通口与所述第二通口重合时，使所述卡接柱依次水平穿过所述第一通口和第二通口，所使述中心柱与所述搅拌柱11固接在一起，当所述第一通口与所述第三通口重合时，使所述卡接柱依次水平贯穿所述第一通口与所述第三通口，使所述中心柱与所述搅拌柱11固接在一起；所述搅拌柱11下移时，所述短柱从所述半圆柱形通道110中滑出，所述搅拌柱11与所述物料盘分开，所述搅拌柱 11上移时，所述短柱从所述半圆柱形通道110的底端滑至顶端，所述搅拌柱11与所述物料盘固接在一起。使用过程中，所述第一通口与所述第二通口重合，固定上所述卡接柱，所述搅拌柱11下移，所述第一底板806与所述第二底板805分离，物料盘处于开口状态，从进料口9添加物料，物料首先填满最上层物料盘，然后物料从最上层物料盘进入下层物料盘，依次类推，至物料填满最下层物料盘，使所述第一通口与所述第三通口重合，固定上所述卡接柱，所述搅拌柱11上移，所述第一底板806与所述第二底板805闭合，开启电机10，物料盘转动，反应结束后使物料盘开口，开启电机10完成排料。采用这种技术方案，在支撑块上设置凹槽，凹槽内设置圆体，所述物料盘与所述圆体接触，通过这种设计可以减少物料盘在转动过程与支撑块的摩擦力，在支撑件上端设置转盘6，转盘6上设置搅拌叶901，所述搅拌叶901的上边缘为曲线刀刃结构，这种形状的搅拌叶901不仅可以进一步粉碎物料，且其设置紧挨但不接触第一底板806和第二底板805，使物料均被搅拌，这种结构设计可以使物料进一步被粉碎，增加物料与菌种的接触面积，且能使物料间的水分及时除去和分散，提高干燥效率和发酵品质；在中心柱上设置第一通口，搅拌柱11 位于所述外筒外侧的部分设第二通口、第三通口，通过控制第一通口分别与所述第二通口、第三通口重合，进行调节搅拌柱11的高度，控制所述钢丝的下移或者上移，进而实现控制第二底板805的开关状态，这种设计可以简化物料的加入方式，使料均匀的分布在每个物料盘上，较少物料堆积，提高干燥效率；在圆筒111侧壁设置半圆柱形通道110，以及在所述搅拌柱11上固设短柱，实现了物料盘的转动设置，物料盘转动可以使分散物料，及时除去和分散物料内的自由水，使干燥效果更好。
在另一种技术方案中，所述搅拌叶901用防腐蚀材料进行处理，所述搅拌叶901的数量为6个。采用这种技术方案，搅拌叶901使用防腐蚀材料进行处理，避免搅拌叶901的腐蚀，延长搅拌叶901的使用时间。
在另一种技术方案中，所述搅拌叶901上设有多个小孔，所述小孔的边缘为刀刃结构。采用这种技术方案，实现对物料的粉碎作用，增加物料与菌液的接触面积，提高接种率和干燥效果。
在另一种技术方案中，所述第一钢板803、第二钢板804的高度为15cm。采用这种技术方案，不仅实现物料盘最多的盛放物料，又能使物料盘在转动过程中物料不喷洒出来。
在另一种技术方案中，任意相邻两个物料盘中所述第二底板805的位置上下不重合。采用这种技术方案，避免出现物料直接落入所述外筒内侧的底部，实现物料均匀的分布在每个物料盘内。
在另一种技术方案中，每组支架5中所述支撑件的个数为3个。采用这种技术方案，每组支架5中所述支撑件的个数为3个，就可以实现物料盘的稳定性。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明转动式固体材料发酵装置的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种转动式固体材料发酵装置，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体顶部设有进料口和排气口，所述壳体底部设有出料口，其中，所述壳体外侧壁周向环设有保温套，所述壳体与所述保温套之间形成保温腔，所述保温腔内间隔设有多个加热片；
电机，其固定在所述壳体的顶部，所述电机的转轴上固接有中心柱，所述中心柱设有水平贯穿的第一通口，所述第一通口中心位于所述中心柱的中轴线上；
搅拌柱，所述搅拌柱位于所述壳体外侧的部分向内凹陷具有容纳槽，以套设所述中心柱下端，所述搅拌柱底端密封旋转垂直穿过所述壳体顶部，所述容纳槽侧壁上下间隔水平贯穿设有第三通口、第二通口，所述第二通口、第三通口中心位于所述搅拌柱的中轴线上；所述搅拌柱通过卡接柱与所述中心柱固接，所述卡接柱的外径小于所述第一通口、第二通口、以及第三通口的直径；
多组支架，所述多组支架上下间隔固接于所述壳体内侧壁，每组支架包括沿所述壳体侧壁周向等间隔水平固接的多个支撑件，所述支撑件下端沿远离所述壳体内侧壁方向水平固接支撑块，所述支撑块中间向内凹陷形成半圆形凹槽，所述凹槽固设有一实心圆体，所述实心圆体的直径小于所述凹槽的直径，其中一个所述支撑件上端沿远离所述壳体内侧壁方向水平固接一横柱，所述横柱的另一端垂直向下固设有转轴，所述转轴的底端连接可旋转转盘，所述转盘垂直与所述转轴，所述转盘周向等间隔设置多个搅拌叶，所述搅拌叶为沿转盘经向延伸设置的弧形，且多个搅拌叶的弧面沿同一方向弯曲排列，所述搅拌叶的上边缘为曲线刀刃结构，下边缘为直线刀刃结构；
多个物料盘，每组支架上放置一所述物料盘，所述物料盘的侧壁包括端部对接呈圆环状筒体的第一钢板和第二钢板，所述物料盘的底面包括类扇形第二底板、以及具有与所述第二底板相适配缺口的圆环形第一底板，所述第一底板及所述第二底板对接以在所述物料盘中心处形成通孔，所述物料盘底面罩设所述通孔固接有圆筒，所述搅拌柱依次穿过所述圆筒，且所述圆筒内径大于所述搅拌柱内径，所述圆筒侧壁沿所述圆筒的中心线对称开设半圆柱形通道，所述半圆柱形通道的底端与所述圆筒的底部重合，其高度为所述圆筒的2/3，所述第一底板的弧形边缘与所述第一钢板底端固接，所述第二钢板的下端设有一横杆，所述横杆上可旋转套设有中空圆柱，所述第二底板的弧形端具有与所述中空圆柱相匹配的凹槽，以将第二底板固设于中空圆柱；
其中，所述搅拌柱位于每个物料盘上方固设有第一套圈，所述搅拌柱位于第一套圈下方套设有第二套圈，所述第二套圈位于所述物料盘的上方，第二套圈的内径大于所述搅拌柱的外径，所述搅拌柱位于所述第二套圈下方固接有短柱，所述短柱水平贯穿所述搅拌柱，且所述短柱的长度大于所述搅拌柱的外径，所述短柱的直径小于所述半圆柱形通道的直径；
所述第二底板靠近所述搅拌柱的一端固接有钢丝，所述钢丝的另一端穿过所述第二套圈固接在所述第一套圈上，当所述中心柱上的第一通口与所述搅拌柱上第二通口重合时，所述卡接柱依次贯穿所述钢丝第一通口和第二通口，下移，所述第二底板处于打开状态，同时，所述短柱下移，所述中心柱与所述物料盘处于分开状态，当所述第一通口与所述第三通口重合时，所述卡接柱依次贯穿所述第一通口和第三通口，所述钢丝上移，所述第二底板处于关闭状态，同时，所述短柱上移，所述中心柱与所述物料盘处于连接状态。
2.如权利要求1所述的转动式固体材料发酵装置，其特征在于，所述搅拌叶用防腐蚀材料进行处理，所述搅拌叶的数量为6个。
3.如权利要求2所述的转动式固体材料发酵装置，其特征在于，所述搅拌叶上设有多个小孔，所述小孔的边缘为刀刃结构。
4.如权利要求1所述的转动式固体材料发酵装置，其特征在于，所述第一钢板、第二钢板的高度为15cm。
5.如权利要求1所述的转动式固体材料发酵装置，其特征在于，任意相邻两个物料盘中所述第二底板的位置上下不重合。
6.如权利要求1所述的转动式固体材料发酵装置，其特征在于，每组支架中，所述支撑件的个数为3个。
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