CN113621484A - 一种用于生物反应器的智能搅拌装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于搅拌装置技术领域，尤其是一种用于生物反应器的智能搅拌装置，针对现有技术中的发酵设备需要不断的搅拌才能实现发酵桶内物质的循环的问题，现提出以下方案，包括开口向上呈圆柱形结构的发酵桶，所述发酵桶的底部内壁嵌装有密封轴承，且密封轴承内转动连接有传动杆，所述传动杆的圆周外壁套接有等距离分布的六棱套，所述六棱套的外壁固定有三个呈中心对称分布的内螺纹管，且内螺纹管的开口处螺接有连接杆。本发明可以在使用时，只需缓慢的转动传动杆即可将处于每个高度的待发酵物质进行局部小循环，避免传统的只在桶内底部设置搅拌叶片，需要高速持续转动才能带动全部的物质循环，避免物质被绞碎被破坏完整性。

Description

一种用于生物反应器的智能搅拌装置
技术领域
本发明涉及搅拌装置技术领域，尤其涉及一种用于生物反应器的智能搅拌装置。
背景技术
搅拌装置广泛应用于工业的多个行业。在多糖发酵的气液固三相体系中，微生物的生长需要呼吸氧气，所以需要通入无菌压缩空气。空气中的氧气的传递过程是从气相进入液相，最后再进入细胞内。由于介质粘度大，气相很难进入液相，传质困难，现有型式的搅拌器无法满足混合和气体分散的要求。
经检索中国专利号为2020114078929公开的一种螺旋流浆态床反应器，所述浆态床反应器包括反应器壳体，位于壳体底部的浆料进出口，位于壳体顶部的气体出口，位于壳体所包围的内部空间中的气液分离器、换热管集和气体分布器。本发明通过对所述换热管集和气体分布器的结构进行专门的设计，实现了气液传质和传热效果的显著改善；但是该种反应器全部依靠内部螺旋板的不断转动导流筒形换热管集才能确保内部物质的循环，因此就需要一种新型的具有搅拌功能的智能发酵设备。
发明内容
本发明为了克服现有技术中的发酵设备需要不断的搅拌才能实现发酵桶内物质的循环的问题，提供一种用于生物反应器的智能搅拌装置。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于生物反应器的智能搅拌装置，包括开口向上呈圆柱形结构的发酵桶，所述发酵桶的底部内壁嵌装有密封轴承，且密封轴承内转动连接有传动杆，所述传动杆的圆周外壁套接有等距离分布的六棱套，所述六棱套的外壁固定有三个呈中心对称分布的内螺纹管，且内螺纹管的开口处螺接有连接杆，连接杆远离内螺纹管的一端开有缺口，且缺口中卡接有截面呈Z字形结构的搅拌叶片，所述搅拌叶片包括两个不在同一个平面且互相平行板面，且搅拌叶片较低的叶片上表面中部固定有割棱，且每个六棱套上的搅拌叶片与水平面的夹角为30-60度，且每个六棱套侧面的三个搅拌叶片呈中心对称分布，从而可以在使用时，只需缓慢的转动传动杆即可将处于每个高度的待发酵物质进行局部小循环，避免传统的只在桶内底部设置搅拌叶片，需要高速持续转动才能带动全部的物质循环，避免物质被绞碎被破坏完整性。
作为本发明中优选的方案，所述发酵桶的顶端外壁螺接有桶盖，且桶盖的上表面靠近圆周边缘处开有等距离分布的插孔，每个插孔中均插接有蒸汽管，通过蒸汽管的设置可以对发酵桶内的物质进行加湿加温，提高发酵质量加速发酵过程。
作为本发明中优选的方案，所述发酵桶的内壁预留有等距离分布的通气管，且通气管的数量等于插孔的数量，每个通气管的外壁远离发酵桶侧壁的一侧均开有若干气孔，使得通入的蒸汽能够均匀的作用在发酵桶的内部各个深度位置。
作为本发明中优选的方案，所述通气管的顶端均嵌装有封盖，且封盖的中间预留有与蒸汽管外径相适配的环孔，孔环的内壁卡接有橡皮环，使得蒸汽管在插接的时候插接便利而且提高密封效果。
作为本发明中优选的方案，所述连接杆靠近内螺纹管的一端外壁预留有自锁螺纹，且连接杆靠近自锁螺纹的一端缠绕有防水布袋，提高了紧固效果，使得连接杆的旋转角度可以自由定位在随意的角度，进而决定搅拌叶片的倾斜角度。
作为本发明中优选的方案，所述搅拌叶片的上表面靠近边缘处均固定有翘板，每一层上的三个翘板均呈中心对称分布，增加搅拌叶片表面的突出面积，提高搅拌内循环效果。
作为本发明中优选的方案，每个所述翘板所在平面与螺旋叶片所在平面均有一定的角度范围，且角度范围在10-45度之内，配合不同的转动速度选择不同翘起角度，进而能够产生最佳内循环效果。
综上所述，本方案中的有益效果为：
1.该种具有搅拌功能的智能发酵设备，通过设置的单个倾斜整层呈中心对称分布在传动杆外壁的搅拌叶片，可以在使用时，只需缓慢的转动传动杆即可将处于每个高度的待发酵物质进行局部小循环，避免传统的只在桶内底部设置搅拌叶片，需要高速持续转动才能带动全部的物质循环，避免物质被绞碎被破坏完整性；
2.该种具有搅拌功能的智能发酵设备，通过蒸汽管的设置可以对发酵桶内的物质进行加湿加温，提高发酵质量加速发酵过程，配合发酵桶内壁的通气管和其表面的气孔，使得通入的蒸汽能够均匀的作用在发酵桶的内部各个深度位置；
3.该种具有搅拌功能的智能发酵设备，通过设置在搅拌叶片边缘处呈一定角度翘起的翘板，增加搅拌叶片表面的突出面积，提高搅拌内循环效果，配合不同的转动速度选择不同翘起角度，进而能够产生最佳内循环效果。
附图说明
图1为本发明提出的一种用于生物反应器的智能搅拌装置的局部剖视结构示意图；
图2为本发明提出的一种用于生物反应器的智能搅拌装置的剖视结构示意图；
图3为本发明提出的一种用于生物反应器的智能搅拌装置搅拌叶片的立体结构示意图；
图4为本发明提出的一种用于生物反应器的智能搅拌装置六棱套的立体结构示意图。
图中：1发酵桶、2搅拌叶片、3割棱、4传动杆、5桶盖、6插孔、7通气管、8气孔、9蒸汽管、10封盖、11翘板、12缺口、13六棱套、14内螺纹管、15连接杆、16自锁螺纹。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本实施例中
参照图1-4，一种用于生物反应器的智能搅拌装置，包括开口向上呈圆柱形结构的发酵桶1，发酵桶1的底部内壁嵌装有密封轴承，且密封轴承内转动连接有传动杆4，发酵桶1的底部外壁固定有减速电机，减速电机的输出轴顶端通过联轴器与传动杆4的底端相连，传动杆4的圆周外壁套接有等距离分布的六棱套13，六棱套13的外壁焊接有三个呈中心对称分布的内螺纹管14，且内螺纹管14的开口处均螺接有连接杆15，连接杆15远离内螺纹管14的一端开有缺口12，类似卡槽形状，连接杆15为韧性好的弹簧钢材料制成，缺口12的尺寸小于搅拌叶片2的厚度，这样就可以将搅拌叶片2紧紧的夹住，缺口12中卡接有截面呈Z字形结构的搅拌叶片2，所述搅拌叶片2包括两个不在同一个平面且互相平行板面，且搅拌叶片2较低的叶片上表面中部固定有割棱3，且每个六棱套13上的搅拌叶片2与水平面的夹角为30-60度，且每个六棱套13侧面的三个搅拌叶片2呈中心对称分布，从而可以在使用时，只需缓慢的转动传动杆4即可将处于每个高度的待发酵物质进行局部小循环，避免传统的只在桶内底部设置搅拌叶片，需要高速持续转动才能带动全部的物质循环，避免物质被绞碎被破坏完整性。
本发明中，发酵桶1的顶端外壁螺接有桶盖5，且桶盖5的上表面靠近圆周边缘处开有等距离分布的插孔6，每个插孔6中均插接有蒸汽管9，通过蒸汽管9的设置可以对发酵桶内的物质进行加湿加温，提高发酵质量加速发酵过程。
其中，发酵桶1的内壁预留有等距离分布的通气管7，且通气管7的数量等于插孔的数量，每个通气管7的外壁远离发酵桶1侧壁的一侧均开有若干气孔8，使得通入的蒸汽能够均匀的作用在发酵桶1的内部各个深度位置。
其中，通气管7的顶端均嵌装有封盖10，且封盖10的中间预留有与蒸汽管9外径相适配的环孔，孔环的内壁卡接有橡皮环，使得蒸汽管9在插接的时候插接便利而且提高密封效果。
其中，连接杆15靠近内螺纹管14的一端外壁预留有自锁螺纹16，且连接杆15靠近自锁螺纹16的一端缠绕有防水布袋，提高了紧固效果，搅拌叶片2的两侧与缺口12的接触处均设置有麻面，增大静摩擦力，提高防滑效果，使得连接杆15的旋转角度可以自由定位在随意的角度，进而决定搅拌叶片2的倾斜角度。
其中，搅拌叶片2的上表面靠近边缘处均固定有翘板11，每一层上的三个翘板11均呈中心对称分布，增加搅拌叶片2表面的突出面积，提高搅拌内循环效果。
其中，每个翘板11所在平面与螺旋叶片2所在平面均有一定的角度范围，且角度范围在10-45度之内，配合不同的转动速度选择不同翘起角度，进而能够产生最佳内循环效果。
工作原理：在使用时，只需缓慢的转动传动杆4即可将处于每个高度的待发酵物质进行局部小循环，避免传统的只在桶内底部设置搅拌叶片，需要高速持续转动才能带动全部的物质循环，避免物质被绞碎被破坏完整性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于生物反应器的智能搅拌装置，包括开口向上呈圆柱形结构的发酵桶（1），所述发酵桶（1）的底部内壁嵌装有密封轴承，且密封轴承内转动连接有传动杆（4），所述传动杆（4）的圆周外壁套接有等距离分布的六棱套（13），其特征在于，所述六棱套（13）的外壁固定有三个呈中心对称分布的内螺纹管（14），且内螺纹管（14）的开口处螺接有连接杆（15），连接杆（15）远离内螺纹管（14）的一端开有缺口（12），且缺口（12）中卡接有截面呈Z字形结构的搅拌叶片（2），所述搅拌叶片（2）包括两个不在同一个平面且互相平行板面，且搅拌叶片（2）较低的叶片上表面中部固定有割棱（3），且每个六棱套（13）上的搅拌叶片（2）与水平面的夹角为30-60度，且每个六棱套（13）侧面的三个搅拌叶片（2）呈中心对称分布。
2.根据权利要求1所述的一种用于生物反应器的智能搅拌装置，其特征在于，所述发酵桶（1）的顶端外壁螺接有桶盖（5），且桶盖（5）的上表面靠近圆周边缘处开有等距离分布的插孔（6），每个插孔（6）中均插接有蒸汽管（9）。
3.根据权利要求2所述的一种用于生物反应器的智能搅拌装置，其特征在于，所述发酵桶（1）的内壁预留有等距离分布的通气管（7），且通气管（7）的数量等于插孔的数量，每个通气管（7）的外壁远离发酵桶（1）侧壁的一侧均开有若干气孔（8）。
4.根据权利要求3所述的一种用于生物反应器的智能搅拌装置，其特征在于，所述通气管（7）的顶端均嵌装有封盖（10），且封盖（10）的中间预留有与蒸汽管（9）外径相适配的环孔，孔环的内壁卡接有橡皮环。
5.根据权利要求1所述的一种用于生物反应器的智能搅拌装置，其特征在于，所述连接杆（15）靠近内螺纹管（14）的一端外壁预留有自锁螺纹（16），且连接杆（15）靠近自锁螺纹（16）的一端缠绕有防水布袋。
6.根据权利要求1所述的一种用于生物反应器的智能搅拌装置，其特征在于，所述搅拌叶片（2）的上表面靠近边缘处均固定有翘板（11），每一层上的三个翘板（11）均呈中心对称分布。
7.根据权利要求6所述的一种用于生物反应器的智能搅拌装置，其特征在于，每个所述翘板（11）所在平面与螺旋叶片（2）所在平面均有一定的角度范围，且角度范围在10-45度之内。
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