CN110628576A - 一种发酵罐的搅拌系统和方法 - Google Patents

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毕德学
李亚
丁彦玉
石磊
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TIANJIN LIMIN SEASONING CO Ltd
Tianjin University of Science and Technology
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TIANJIN LIMIN SEASONING CO Ltd
Tianjin University of Science and Technology
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Abstract

本发明给出一个与发酵罐构成回流的管路系统，所述管路系统在泵机的驱动下将发酵罐内的物料抽出发酵罐罐体外再喷射回所述发酵罐内，形成物料在发酵与管路系统之间的回流运动。管路系统的高压端伸入所述发酵罐内，高压端的最末段倾斜地活动连接于管路系统中，当该最末段旋转时，该最末段充当了一个不断改变喷射方向的喷嘴，物料在发酵罐内部空间的各个位置形成涡流，实现了搅拌物料的目的。

Description

一种发酵罐的搅拌系统和方法
技术领域
本发明涉及发酵罐的搅拌系统和方法。
背景技术
发酵罐是食品、药品、环保等依赖微生物制备产物的领域的主要生产容器。搅拌罐体内的物料有利于发酵的充分发生，基于这样的好处，大多数的发酵罐尤其是工业发酵罐都配备搅拌系统。传统的搅拌系统如图1所示，搅拌电机E安装在罐体的顶部，搅拌杆穿过罐体带动搅拌叶片旋转实现搅拌物料的目的。由于罐体内的物料较多，也具有很高的粘性，特别是工业罐体内的物料，要求搅拌电机扭矩大，由于搅拌电机置顶，对电机基座与罐体的抗扭性较高要求，搅拌杆的弯矩由罐体顶部的轴承平衡，这对轴承以及动密封的设计要求都比较高。
鉴于发酵罐搅拌电机E置顶的设计存在诸多缺陷，本发明提出一种全新思路的发酵罐搅拌系统和方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全新思路的发酵罐搅拌系统和方法。
本发明的技术方案如下。
一种发酵罐的搅拌系统，由第一管、第二管、第三管、第四管以及泵机和动机组成；所述第一管与所述第二管活动连接，所示动机驱动所述第一管在所述发酵罐内部相对于所述第二管旋转；所述第一管的旋转轴配置成与所述第二管的中轴成一个大于0的锐角；所述第二管伸入到所述发酵罐内部，所述第二管连接所述第三管；所述第三管连接所述位于所述发酵罐外部的泵机；所示泵机连接所述第四管；所示第四管与所述发酵罐内部连通。
就本发明搅拌系统，优选地，所述第一管和所述第二管之间设置法兰盘，所述法兰盘之间设置轴承。
就本发明搅拌系统，优选地，，所述动机固定在所述第二管上。
就本发明搅拌系统，优选地，，所述动机固定在所述发酵罐上。
一种发酵罐的搅拌方法，在所述发酵罐的外部设置连通所述发酵罐内部的管路，所述管路通过至少两连通部与所述发酵罐构成封闭的回路，在所述管路出口的连通部设置伸入所述发酵罐内的管头，所述管头的最末段能在一倾斜的平面旋转；所述管路中具有用于推动发酵物料的电机。
就本发明搅拌方法，优选地，驱动所述最末段的动机固定在所述管头上。
就本发明搅拌方法，优选地，驱动所述最末段的动机固定在所述发酵罐上。
就本发明搅拌方法，优选地，所述管路连通所述发酵的进口处仅与所述发酵罐相贯，不设置高出所述发酵罐壁面的结构。
本发明给出一个与发酵罐构成回流的管路系统，所述管路系统在泵机的驱动下将发酵罐内的物料抽出发酵罐罐体外再喷射回所述发酵罐内，形成物料在发酵与管路系统之间的回流运动。管路系统的高压端伸入所述发酵罐内，高压端的最末段倾斜地活动连接于管路系统中，当该最末段旋转时，该最末段充当了一个不断改变喷射方向的喷嘴，物料在发酵罐内部空间的各个位置形成涡流，实现了搅拌物料的目的。
与传统发酵罐搅拌系统及方法相比，本发明搅拌系统可以设置于发酵罐的底部，泵机可以固定在地面上，泵机的反作用力和振动可藉由地面吸收走，没有扭矩、弯矩等影响整体结构稳定的问题，发酵罐的制造成本可因此减低不少；由于管路系统可以设置在发酵罐的底部，维护搅拌系统的便利性也比置顶的传统方案好，此外，管路系统与发酵的连通部位是静密封，避免了动密封带来的很多问题。
附图说明
图1是传统发酵罐的立体示意图；
图2是本发明实施例发酵罐的立体示意图；
图3是本发明实施例发酵罐与搅拌系统的装配示意图；
图4是本发明实施例搅拌系统的第一工作示意图；
图5是本发明实施例搅拌系统的第二工作示意图；
图6是本发明实施例搅拌系统的第三工作示意图；
图7是本发明实施例搅拌系统的第四工作示意图；
图8是本发明实施例搅拌系统的第五工作示意图。
附图标记说明：
第一管101 12旋转部 第二管201 第三管301 第四管302
相贯连通部303 泵机位置40 搅拌电机E
具体实施方式
如图2所示，是本实施例搅拌系统与发酵罐的转配示意图。本实施例搅拌系统如图3所示，第一管101与所述第二管201活动连接，连接处是一旋转部12，旋转部12是一对分固定在第一管101与第二管201上的法兰盘，法兰盘对之间可以设置轴承，法兰盘对与第二管201的中轴形成一个大于0的锐角，使得法兰盘倾斜于第二管201。动机的目的在于驱动第一管101旋转，可以采用常见的潜水电机，通过固定在第一管101上的齿轮与潜水电机的齿轮啮合实现潜水电机对第一管101的驱动，潜水电机可以固定在第二管201上，由于动机方案可选种类多，不一一列举，也不是本发明的内容，故本实施例略去对动机的图示。
第二管201与第三管301连接，第三管301与第四管302连接；本实施例在第三管301和第四管302之间设置泵机，由于泵机可选方案很多，不一一列举，泵机本身也不是本发明的内容，故略去对泵机本身的图示。本实施例选择绞龙作为泵机。
第四管302连通发酵罐内部，本实例选择第四管302与发酵罐贯通连接，第四管302不高出与发酵罐的贯通线，更利于回流。
图4的带状箭头示意了第一管101的旋转方向。图4至图8以粗线箭头在第一管101的出口示意物料的喷射方向，随着第一管101变换在不同的角位置，喷射方向也随之变换。在泵机不断泵送下，不断变换的喷射方向改变着发酵罐内涡流的分布，实现搅拌物料的效果。
本实施例搅拌系统设置在发酵罐的底部，泵机固定在地面上，泵机的反作用力和振动可藉由地面吸收走，没有扭矩、弯矩等影响整体结构稳定的问题，发酵罐的制造成本可因此减低不少；维护搅拌系统的便利性也比置顶的传统方案好，管路系统与发酵的连通部位是静密封，避免了动密封带来的很多问题。

Claims (8)

1.一种发酵罐的搅拌系统，所述系统的特征在于：由第一管、第二管、第三管、第四管以及泵机和动机组成；所述第一管与所述第二管活动连接，所示动机驱动所述第一管在所述发酵罐内部相对于所述第二管旋转；所述第一管的旋转轴配置成与所述第二管的中轴成一个大于0的锐角；所述第二管伸入到所述发酵罐内部，所述第二管连接所述第三管；所述第三管连接所述位于所述发酵罐外部的泵机；所示泵机连接所述第四管；所示第四管与所述发酵罐内部连通。
2.根据权利要求1所述的搅拌系统，其特征在于，所述第一管和所述第二管之间设置法兰盘，所述法兰盘之间设置轴承。
3.根据权利要求1所述的搅拌系统，其特征在于，所述动机固定在所述第二管上。
4.根据权利要求1所述的搅拌系统，其特征在于，所述动机固定在所述发酵罐上。
5.一种发酵罐的搅拌方法，所述方法的特征在于：在所述发酵罐的外部设置连通所述发酵罐内部的管路，所述管路通过至少两连通部与所述发酵罐构成封闭的回路，在所述管路出口的连通部设置伸入所述发酵罐内的管头，所述管头的最末段能在一倾斜的平面旋转；所述管路中具有用于推动发酵物料的电机。
6.根据权利要求5所述的搅拌方法，其特征在于，驱动所述最末段的动机固定在所述管头上。
7.根据权利要求5所述的搅拌方法，其特征在于，驱动所述最末段的动机固定在所述发酵罐上。
8.根据权利要求7所述的搅拌方法，其特征在于，所述管路连通所述发酵的进口处仅与所述发酵罐相贯，不设置高出所述发酵罐壁面的结构。
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