CN113213992B - 一种微生物发酵反应釜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微生物发酵反应釜，包括反应釜本体和安装在反应釜本体上的反应釜盖，所述反应釜盖内部下方设有上下调节式旋转传动装置，所述反应釜本体内部设有斜挡板式搅拌装置。本发明通过主传动轴、旋转传动轴、传动套管、搅拌轴的连接，通过往复丝杠的使用，使搅拌轴在旋转的同时会进行上下转动，可以有效的提高原料的搅拌效率，同时也能使原料在反应釜内进行充分的翻搅，通过斜搅拌挡板的使用，可以使搅拌轴在上下移动过程中，原料能够进行充分的翻搅，同时通过搅拌竖杆的使用，可以使翻搅后的原料再次进行水平搅拌，从而提高搅拌效果，使原料能够与空气和发酵液混合，促进氧的溶解，提高效果。
Description
技术领域
本发明涉及微生物肥料相关设备领域，特别是一种微生物发酵反应釜。
背景技术
微生物肥料是以微生物的生命活动导致作物得到特定肥料效应的一种制品，是农业生产中使用肥料的一种。其在中国已有近50年的历史，从根瘤菌剂--细菌肥料--微生物肥料，从名称上的演变已说明中国微生物肥料逐步发展的过程。反应釜的广义理解即有物理或化学反应的容器，通过对容器的结构设计与参数配置，实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配功能。反应釜广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品，用来完成硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程的压力容器，例如反应器、反应锅、分解锅、聚合釜等;材质一般有碳锰钢、不锈钢、锆、镍基(哈氏、蒙乃尔、因康镍)合金及其它复合材料。
而现有的反应釜的结构较为固定，一般只能进行水平方向的搅拌，难以完成对内部原料的上下搅拌，使得微生物肥料原料搅拌不够充分，导致微生物肥料原料的发酵时间较长，不利于发酵工作的进行，降低发酵效率。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种微生物发酵反应釜。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种微生物发酵反应釜，包括反应釜本体和安装在反应釜本体上的反应釜盖，所述反应釜盖上安装有驱动装置，所述反应釜本体上设有进出口装置，其特征在于，所述反应釜盖内部下方设有上下调节式旋转传动装置，所述反应釜本体内部设有斜挡板式搅拌装置；
所述上下调节式旋转传动装置包括主传动轴，所述主传动轴上安装有调节齿轮一，所述主传动轴下端安装有旋转传动轴，所述旋转传动轴的两侧安装有限位滑动板，所述反应釜盖内部上表面中心处两侧设有调节固定座，所述调节固定座下方设有T型固定架，所述T型固定架与调节固定座之间通过安装螺栓固定连接，所述T型固定架的一侧设有往复丝杠，所述往复丝杠的两端安装有丝杠轴承，所述丝杠轴承上安装有丝杠轴承座，所述丝杠轴承座与T型固定架固定连接，所述往复丝杠上螺纹套装有丝杠滑块，所述往复丝杠的上端安装有传动短轴，所述传动短轴上安装有调节齿轮二，所述调节齿轮二与调节齿轮一相咬合，所述丝杠滑块上安装有固定板一，所述旋转传动轴上滑动套装有传动套管，所述传动套管内侧表面两端开有限位滑槽，所述限位滑槽与限位滑动板滑动连接，所述传动套管外侧表面上方安装有旋转轴承，所述旋转轴承的外端安装有环形转动座，所述环形转动座的上下表面上开有若干滚动球孔，所述滚动球孔内活动安装有滚动球，所述环形转动座的上下两侧设有支撑滑动板，所述支撑滑动板与传动套管固定连接，所述支撑滑动板与滚动球滑动连接，所述环形转动座外侧表面两端安装有固定板二，所述固定板二与固定板一之间通过固定螺栓和固定螺母固定连接；
所述斜挡板式搅拌装置包括所述反应釜本体内部中心处设有搅拌轴，所述搅拌轴与传动套管之间通过传动轴套一固定连接，所述搅拌轴的下端安装有椭圆式菱形搅拌底框，所述椭圆式菱形搅拌底框的弧形与反应釜本体内部下表面的弧形相匹配，所述搅拌轴上安装有若干斜搅拌挡板，所述斜搅拌挡板均匀分布在搅拌轴上，所述斜搅拌挡板在搅拌轴上呈螺旋形分布，所述斜搅拌挡板与水平面之间的夹角为45°，所述斜搅拌挡板的下表面上安装有若干搅拌竖杆，所述搅拌竖杆均匀分布在斜搅拌挡板上，所述相邻两个斜搅拌挡板上的搅拌竖杆交错分布，所述搅拌竖杆的长度随着斜搅拌挡板在搅拌轴上的位置越高而越长。
进一步的，所述驱动装置包括所述反应釜盖的上表面安装有机架，所述机架上安装有减速机，所述减速机的上端安装有驱动电机，所述驱动电机的旋转端与减速机的输入端固定连接，所述减速机的输出端安装有驱动转轴，所述驱动转轴与反应釜盖之间通过机械密封结构连接，所述驱动转轴与主传动轴之间通过传动轴套二固定连接。
进一步的，所述进出口装置包括所述反应釜本体一侧侧表面上方安装有原料进管，所述原料进管上安装有进管法兰，所述反应釜本体的下表面中心处安装有原料出管，所述原料出管上安装有出管法兰。
进一步的，所述斜搅拌挡板的倾斜方向与搅拌轴的转动方向相反。
进一步的，所述两个往复丝杠的螺纹方向相反。
进一步的，所述往复丝杠的往复周期所用时间与搅拌轴的转动周期所用时间不成整数倍数。
进一步的，所述所有斜搅拌挡板上搅拌竖杆的下端处于同一水平面上，所述搅拌竖杆位于椭圆式菱形搅拌底框的上方。
利用本发明的技术方案制作的一种微生物发酵反应釜，具有以下有益效果：
本反应釜，通过主传动轴、旋转传动轴、传动套管、搅拌轴的连接，使搅拌轴能够进行旋转，而通过往复丝杠的使用，同时旋转传动轴与传动套管的限位滑动配合，使搅拌轴能够进行上下往复移动，从而对反应釜内部的原料进行发酵搅拌工作，而由于搅拌轴在旋转的同时会进行上下转动，可以有效的提高原料的搅拌效率，同时也能使原料在反应釜内进行充分的翻搅。
本反应釜，通过斜搅拌挡板的使用，可以使搅拌轴在上下移动过程中，原料能够进行充分的翻搅，同时通过搅拌竖杆的使用，可以使翻搅后的原料再次进行水平搅拌，从而提高搅拌效果，使原料能够与空气和发酵液混合，促进氧的溶解，提高效果。
附图说明
图1是本发明所述一种微生物发酵反应釜的结构示意图；
图2是本发明所述主传动轴的示意图；
图3是本发明所述往复丝杠的示意图；
图4是本发明所述传动套管的俯视图；
图5是本发明所述传动套管的示意图；
图6是本发明所述上下调节式旋转传动装置的示意图；
图7是本发明所述斜挡板式搅拌装置的示意图；
图8是本发明所述斜挡板式搅拌装置的俯视图；
图中，1、反应釜本体；2、反应釜盖；3、主传动轴；4、调节齿轮一；5、旋转传动轴；6、限位滑动板；7、调节固定座；8、T型固定架；9、安装螺栓；10、往复丝杠；11、丝杠轴承；12、丝杠轴承座；13、丝杠滑块；14、传动短轴；15、调节齿轮二；16、固定板一；17、传动套管；18、限位滑槽；19、旋转轴承；20、环形转动座；21、滚动球孔；22、滚动球；23、支撑滑动板；24、固定板二；25、固定螺栓；26、固定螺母；27、搅拌轴；28、传动轴套一；29、椭圆式菱形搅拌底框；30、斜搅拌挡板；31、搅拌竖杆；32、机架；33、减速机；34、驱动电机；35、驱动转轴；36、机械密封结构；37、传动轴套二；38、原料进管；39、进管法兰；40、原料出管；41、出管法兰。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-8所示。
在本装置中，外部电源通过控制开关与驱动电机34电源接入端电性连接，从而控制装置的运行。
本方案的创造点在于上下调节式旋转传动装置的结构设计，结合附图1、附图2、附图3、附图4、附图5和附图6，上下调节式旋转传动装置包括主传动轴3，主传动轴3上安装有调节齿轮一4，主传动轴3下端安装有旋转传动轴5，旋转传动轴5的两侧安装有限位滑动板6，反应釜盖2内部上表面中心处两侧设有调节固定座7，调节固定座7下方设有T型固定架8，T型固定架8与调节固定座7之间通过安装螺栓9固定连接，T型固定架8的一侧设有往复丝杠10，往复丝杠10的两端安装有丝杠轴承11，丝杠轴承11上安装有丝杠轴承座12，丝杠轴承座12与T型固定架8固定连接，往复丝杠10上螺纹套装有丝杠滑块13，往复丝杠10的上端安装有传动短轴14，传动短轴14上安装有调节齿轮二15，调节齿轮二15与调节齿轮一4相咬合，丝杠滑块13上安装有固定板一16，旋转传动轴5上滑动套装有传动套管17，传动套管17内侧表面两端开有限位滑槽18，限位滑槽18与限位滑动板6滑动连接，传动套管17外侧表面上方安装有旋转轴承19，旋转轴承19的外端安装有环形转动座20，环形转动座20的上下表面上开有若干滚动球孔21，滚动球孔21内活动安装有滚动球22，环形转动座20的上下两侧设有支撑滑动板23，支撑滑动板23与传动套管17固定连接，支撑滑动板23与滚动球22滑动连接，环形转动座20外侧表面两端安装有固定板二24，固定板二24与固定板一16之间通过固定螺栓25和固定螺母26固定连接；通过旋转传动轴5与传动套管17之间的限位滑动连接，可以使传动套管17能够和主传动轴3进行同步转动，从而保证搅拌轴27的正常旋转，而通过往复丝杠10的旋转，使丝杠滑块13能够带动传动套管17进行上下移动，带动搅拌轴27进行上下移动，从而使搅拌轴27在旋转的同时又进行上下往复移动，从而提高原料发酵的搅拌效果，而通过支撑滑动板23、环形转动座20的滑动连接，同时又通过旋转轴承19与传动套管17的连接，使传动套管17在旋转时进行稳定的上下移动，保证动力传递的稳定性。
本方案的创造点在于斜挡板式搅拌装置的结构设计，结合附图1、附图7和附图8，斜挡板式搅拌装置包括反应釜本体1内部中心处设有搅拌轴27，搅拌轴27与传动套管17之间通过传动轴套一28固定连接，搅拌轴27的下端安装有椭圆式菱形搅拌底框29，椭圆式菱形搅拌底框29的弧形与反应釜本体1内部下表面的弧形相匹配，搅拌轴27上安装有若干斜搅拌挡板30，斜搅拌挡板30均匀分布在搅拌轴27上，斜搅拌挡板30在搅拌轴27上呈螺旋形分布，斜搅拌挡板30与水平面之间的夹角为45°，斜搅拌挡板30的下表面上安装有若干搅拌竖杆31，搅拌竖杆31均匀分布在斜搅拌挡板30上，相邻两个斜搅拌挡板30上的搅拌竖杆31交错分布，搅拌竖杆31的长度随着斜搅拌挡板30在搅拌轴27上的位置越高而越长；通过椭圆式菱形搅拌底框29的使用，可以使搅拌框27在升降旋转过程中，降低受到的阻力，同时又能够对反应釜底部的原料进行搅拌，保证原料搅拌的充分性，而通过斜搅拌挡板30的使用，可以使搅拌过程中，原料能够通过搅拌轴27的上下移动和旋转转动进行翻搅式的搅拌，提高搅拌效果，而通过搅拌竖杆31的使用，可以使翻搅后的原料再次进行水平式的搅拌，从而使原料得到充分的搅拌，以保证原料能够进行充分的发酵。
在本装置中，驱动装置通过驱动电机32带动减速机33转动，从而使减速机33带动驱动转轴35进行转动，并通过传动轴套二37连接，使主传动轴3进行旋转，从而对装置提供动力。
在本装置中，进出口装置通过进管法兰39与外界进料管连接，从而使原料通过原料进管38进行进料工作，而通过出管法兰41与外界出料管连接，从而使发酵完毕的原料能够通过原料出管40排出。4、根据权利要求1的一种微生物发酵反应釜，其特征在于，斜搅拌挡板30的倾斜方向与搅拌轴27的转动方向相反。
在本装置中，两个往复丝杠10的螺纹方向相反，可以保证两个丝杠滑块13进行同步升降，避免搅拌轴27发生倾斜而影响装置的使用。
在本装置中，往复丝杠10的往复周期所用时间与搅拌轴27的转动周期所用时间不成整数倍数，可以使椭圆式菱形搅拌底框29和斜搅拌挡板30每圈所搅拌的位置不同，从而使原料进行充分的搅拌。
工作原理：
当需要使用本装置时， 原料通过外部进料管进入到原料进管38进入到反应釜本体1内部，而后在反应釜本体1内部进行堆积，当原料补充完毕后，将发酵液加入到反应釜本体1内，此时通过控制开关控制驱动电机34开始工作；
驱动电机34的转动带动减速机33开始转动，并通过减速机33的减速降低转动速度，而减速机33的输出端带动驱动转轴35开始转动，使驱动转轴35通过传动轴套二37带动主传动轴3开始旋转，而主传动轴3带动旋转传动轴5开始旋转，由于旋转传动轴5活动插装在传动套管17内，并通过限位滑动板6与限位滑槽18的滑动限位连接，使旋转传动轴5带动传动套管17开始旋转，而传动套管17通过传动轴套一28带动搅拌轴27开始旋转，从而使搅拌轴27能够正常旋转；
而传动套管17在旋转过程中，通过旋转轴承19与环形转动座20的连接，使传动套管17能够正常转动，而通过支撑滑动板23与滚动球22的滑动连接，从而避免旋转轴承19的损坏，而固定板一16与固定板二24之间通过固定螺栓25和固定螺母26的固定连接，使传动套管17被固定在反应釜盖2上，从而保证装置的正常传动；
而当主传动轴3转动时，主传动轴3带动调节齿轮一4开始旋转，并通过调节齿轮一4与调节齿轮二15的咬合，使两个调节齿轮二15转动，从而带动传动短轴14开始旋转，而传动短轴14则带动往复丝杠10开始旋转，随着往复丝杠10的转动，丝杠滑块13开始在往复丝杠10上进行上下往复移动，而丝杠滑块13在移动过程中，通过固定板一16和固定板二24带动环形转动座20进行上下移动，而环形转动座20通过支撑滑动板23的限位，从而使环形转动座20在上下移动过程中，能够带动传动套管17进行上下移动，而传动套管17在上下移动过程中，通过旋转传动轴5插入到传动套管17内，从而保证传动套管17自身的转动，同时又能够给随着丝杠滑块13进行上下往复移动，而传动套管17的转动和上下往复移动，则通过传动轴套一28带动搅拌轴27进行旋转的同时又进行上下往复移动；
而搅拌轴27的转动则带动椭圆式菱形搅拌底框29开始转动，而椭圆式菱形搅拌底框29的椭圆形状与反应釜本体1的内部下表面相对应，则可以使椭圆式菱形搅拌底框29能够对反应釜本体1内部下表面上粘附的原料进行搅拌，从而避免出现搅拌死角，使原料能够充分进行搅拌，而搅拌轴27的转动同时带动斜搅拌挡板30进行旋转，而斜搅拌挡板30在转动过程中，通过将原料斜向上推送，使得原料进行翻搅，而通过斜搅拌挡板30下方设置的搅拌竖杆31，可以对斜搅拌挡板30下方的原料进行搅拌，而由于相邻两个斜搅拌挡板30上的搅拌竖杆31交错分布，则可以保证原料搅拌的充分性；
而搅拌轴27在转动时会进行上下往复移动，随着搅拌轴27的上下往复移动，则带动椭圆式菱形搅拌底框29上下移动，而椭圆式菱形搅拌底框29的菱形形状可以减少搅拌轴27的上下移动阻力，同时椭圆式菱形搅拌底框29又随着搅拌轴27的上下移动，从而对不同部位的原料进行搅拌，而搅拌轴27同时又带动斜搅拌挡板30进行上下往复移动，随着斜搅拌挡板30的上下往复移动，使得斜搅拌挡板30在移动和转动过程中，能够将反应釜本体1底部的原料搅拌到反应釜本体1的上方，而由于斜搅拌挡板30的倾斜方向与搅拌轴27的转动方向相反，使得斜搅拌挡板30在下降过程中，能够逐渐的滑入到原料内，降低搅拌轴27的下降阻力，同时也避免按压原料，使原料处于松散状态，保证原料的正常发酵工作；
通过搅拌轴27的转动，使椭圆式菱形搅拌底框29、斜搅拌挡板30和搅拌竖杆31能够对反应釜本体1内部的原料进行充分的搅拌，从而保证发酵工作的高效进行，同时原料能够充分与发酵液接触，促进氧的溶解，提高发酵效率；
当原料发酵一定时间后，此时原料发酵完毕，工作人员通过将原料出管40将发酵完毕的原料排放到外部，而通过搅拌轴27带动椭圆式菱形搅拌底框29、斜搅拌挡板30和搅拌竖杆31的转动，可以避免原料粘连在反应釜内壁和搅拌轴27上，从而保证原料排放的干净度，同时又可以减少浪费。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种微生物发酵反应釜，包括反应釜本体（1）和安装在反应釜本体（1）上的反应釜盖（2），所述反应釜盖（2）上安装有驱动装置，所述反应釜本体（1）上设有进出口装置，其特征在于，所述反应釜盖（2）内部下方设有上下调节式旋转传动装置，所述反应釜本体（1）内部设有斜挡板式搅拌装置；
所述上下调节式旋转传动装置包括主传动轴（3），所述主传动轴（3）上安装有调节齿轮一（4），所述主传动轴（3）下端安装有旋转传动轴（5），所述旋转传动轴（5）的两侧安装有限位滑动板（6），所述反应釜盖（2）内部上表面中心处两侧设有调节固定座（7），所述调节固定座（7）下方设有T型固定架（8），所述T型固定架（8）与调节固定座（7）之间通过安装螺栓（9）固定连接，所述T型固定架（8）的一侧设有往复丝杠（10），所述往复丝杠（10）的两端安装有丝杠轴承（11），所述丝杠轴承（11）上安装有丝杠轴承座（12），所述丝杠轴承座（12）与T型固定架（8）固定连接，所述往复丝杠（10）上螺纹套装有丝杠滑块（13），所述往复丝杠（10）的上端安装有传动短轴（14），所述传动短轴（14）上安装有调节齿轮二（15），所述调节齿轮二（15）与调节齿轮一（4）相咬合，所述丝杠滑块（13）上安装有固定板一（16），所述旋转传动轴（5）上滑动套装有传动套管（17），所述传动套管（17）内侧表面两端开有限位滑槽（18），所述限位滑槽（18）与限位滑动板（6）滑动连接，所述传动套管（17）外侧表面上方安装有旋转轴承（19），所述旋转轴承（19）的外端安装有环形转动座（20），所述环形转动座（20）的上下表面上开有若干滚动球孔（21），所述滚动球孔（21）内活动安装有滚动球（22），所述环形转动座（20）的上下两侧设有支撑滑动板（23），所述支撑滑动板（23）与传动套管（17）固定连接，所述支撑滑动板（23）与滚动球（22）滑动连接，所述环形转动座（20）外侧表面两端安装有固定板二（24），所述固定板二（24）与固定板一（16）之间通过固定螺栓（25）和固定螺母（26）固定连接；
所述斜挡板式搅拌装置包括所述反应釜本体（1）内部中心处设有搅拌轴（27），所述搅拌轴（27）与传动套管（17）之间通过传动轴套一（28）固定连接，所述搅拌轴（27）的下端安装有椭圆式菱形搅拌底框（29），所述椭圆式菱形搅拌底框（29）的弧形与反应釜本体（1）内部下表面的弧形相匹配，所述搅拌轴（27）上安装有若干斜搅拌挡板（30），所述斜搅拌挡板（30）均匀分布在搅拌轴（27）上，所述斜搅拌挡板（30）在搅拌轴（27）上呈螺旋形分布，所述斜搅拌挡板（30）与水平面之间的夹角为45°，所述斜搅拌挡板（30）的下表面上安装有若干搅拌竖杆（31），所述搅拌竖杆（31）均匀分布在斜搅拌挡板（30）上，所述相邻两个斜搅拌挡板（30）上的搅拌竖杆（31）交错分布，所述搅拌竖杆（31）的长度随着斜搅拌挡板（30）在搅拌轴（27）上的位置越高而越长。
2.根据权利要求1所述的一种微生物发酵反应釜，其特征在于，所述驱动装置包括所述反应釜盖（2）的上表面安装有机架（32），所述机架（32）上安装有减速机（33），所述减速机（33）的上端安装有驱动电机（34），所述驱动电机（34）的旋转端与减速机（33）的输入端固定连接，所述减速机（33）的输出端安装有驱动转轴（35），所述驱动转轴（35）与反应釜盖（2）之间通过机械密封结构（36）连接，所述驱动转轴（35）与主传动轴（3）之间通过传动轴套二（37）固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种微生物发酵反应釜，其特征在于，所述进出口装置包括所述反应釜本体（1）一侧侧表面上方安装有原料进管（38），所述原料进管（38）上安装有进管法兰（39），所述反应釜本体（1）的下表面中心处安装有原料出管（40），所述原料出管（40）上安装有出管法兰（41）。
4.根据权利要求1所述的一种微生物发酵反应釜，其特征在于，所述斜搅拌挡板（30）的倾斜方向与搅拌轴（27）的转动方向相反。
5.根据权利要求1所述的一种微生物发酵反应釜，其特征在于，所述两个往复丝杠（10）的螺纹方向相反。
6.根据权利要求1所述的一种微生物发酵反应釜，其特征在于，所述往复丝杠（10）的往复周期所用时间与搅拌轴（27）的转动周期所用时间不成整数倍数。
7.根据权利要求1所述的一种微生物发酵反应釜，其特征在于，所述所有斜搅拌挡板（30）上搅拌竖杆（31）的下端处于同一水平面上，所述搅拌竖杆（31）位于椭圆式菱形搅拌底框（29）的上方。
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