CN202530076U - 一种增氧节能发酵罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种增氧节能发酵罐，包括罐体（1），空气进入管（4），搅拌轴（2）以及搅拌桨（3），还包括水泵电机（6），泵体（5），环形气泡分布器（7），其中，其中所述泵体（5）内还设置有叶轮。本实用新型克服了普通需氧的发酵罐消耗巨大空气量，因罐内常规压缩空气破碎办法破碎的空气泡直径较大，与液体接触面积较小导致大多数气泡在氧气大量未溶解进溶液时就快速排出溶液的缺陷，本实用新型通过高速旋转的水泵叶轮将空气泡打碎成稀牛奶状微米级空气泡，使氧气充分溶解于溶液，使压缩空气消耗量大大减少，降低了制备压缩空气所需的功率，降低搅拌速度同时还能实现节能。此技术成本低廉，可行性高，适合推广使用。

Description

一种增氧节能发酵罐

技术领域

本实用新型涉及一种发酵罐，具体地说，是涉及一种增氧节能发酵罐。

背景技术

发酵罐被广泛应用于生物发酵工业及其它相关行业，一般发酵罐的罐体由不锈钢制成，结构严密。

目前，用于有氧发酵的发酵罐通常将空气压缩后，经过除菌除水直接送入发酵罐，并在发酵罐内通过高速转动搅拌桨将空气泡击碎成直径为毫米级空气泡，毫米级空气泡由于直径较大，因此数量较少，与液体接触的表面积小，大多数空气泡在未溶解进溶液时就快速上升到液面并排出溶液，同时由于搅拌桨需要将通入的大空气泡打碎成毫米级空气泡，要求的转速较高，消耗巨大的电力，且被压缩后通过空气进入管进入发酵罐的空气量特别大才能满足生物繁殖和代谢要求，因此在制备压缩空气时消耗特别大的电能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服普通有氧发酵的发酵罐内空气泡直径较大导致溶液溶氧量小，同时由于需要压缩大量空气导致消耗巨大电能的缺陷，提供一种增氧节能发酵罐。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种增氧节能发酵罐，包括罐体，空气进入管，设置在罐体内部中心轴上的搅拌轴以及固定在搅拌轴上的搅拌桨，还包括固定在罐体上的泵，以及位于罐体内部并与该泵相连的环形气泡分布器。

进一步的，所述泵包括焊接在罐体内部并与所述环形气泡分布器相连的泵体，以及与泵体相连并固定在罐体外部的水泵电机。

同时，所述环形气泡分布器呈圆环形，且该环形气泡分布器上还设置有细缝。

为了更好的实现本实用新型，所述环形气泡分布器的中心轴与搅拌轴重合。

并且，所述搅拌桨在搅拌轴上从上至下分层排布，而所述环形气泡分布器则设置于最下部的两层搅拌桨之间。

更进一步的，所述环形气泡分布器由不锈钢制成。

作为优选，所述空气进入管的空气出口与泵体的气液入口相对，且空气进入管和泵体分别设置于罐体上两个相对的侧壁上。

为了更好的吸收气液，所述泵体的气液入口为喇叭状结构。

再进一步的，所述泵为不锈钢磁力泵。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

（1）本实用新型中采用了磁力泵，空气泡与溶液经水泵吸入后，水泵电机带动泵体内的叶轮高速转动，将空气泡击碎，在溶液中成浑浊如稀牛奶状的微米级空气泡，增加了空气泡的数量并且增加了空气泡与溶液接触面积，使空气泡中更多的氧气进入溶液，提高了溶氧量。

（2）本实用新型在提高了溶氧量的同时大大降低了压缩空气消耗量，减少了制备压缩空气需要的电能，因为压缩空气动力费占总成本比例较大，所以降低压缩空气的功率可大大减少总成本。

（3）本实用新型中微米级的空气泡体积较小，因此上升速度不到毫米级空气泡上升速度的1/10，在溶液中滞留的时间大幅增加，有利于空气泡中的氧气溶解在溶液中，提高了溶液的溶氧量。

（4）本实用新型中使用了不锈钢环形气泡分布器，环形气泡分布器的中心轴与搅拌轴重合，使环形气泡分布器喷出来的微米级空气泡均匀分布于装置内溶液的各个部位，使溶液中所有生物体都能及时、足量、均匀得到需要的氧气量，以供呼吸和代谢。

（5）本实用新型中环形气泡分布器设置在底层搅拌桨和从下往上数第二层搅拌桨之间，使环形气泡分布器喷出的微米级空气泡不仅在底层可以得到充分搅拌，同时因为环形气泡分布器远离液面，微米级空气泡在上升到液面时需要一定的时间，由于微米级空气泡上升速度较慢，则在上升到液面前几乎已全部溶于溶液。

（6）本实用新型由于泵体已将空气泡击碎成微米级空气泡，搅拌桨不需担负击碎空气泡的功能，故搅拌轴旋转速度可大大降低，节省的功率远远大于水泵电机消耗的功率，大大降低了电力消耗，节省了大量的电力费用。

（7）本实用新型中为降低生物发酵染菌风险，设计选择使用不锈钢磁力泵，并将泵体密封焊接在发酵罐内，而将水泵电机置于发酵罐外，在发酵物料灭菌时同步将物料流经的管路高温蒸汽灭菌，降低了因增加水泵电机和泵体而染菌的风险，同时磁力泵密封技术可有效防漏料。

（8）本实用新型投资小，水泵电机与泵体成本低，整个装置投入低，可行性高，适合推广使用。

附图说明

图1为本实用新型内部结构示意图。

其中，附图标记对应的每块部件名称为：

1—罐体，2—搅拌轴，3—搅拌桨，4—空气进入管，5—泵体，6—水泵电机，7—环形气泡分布器。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1所示，一种增氧节能发酵罐，包括罐体1，位于罐体1内部中心轴上的搅拌轴2，搅拌轴2上从上往下设置有三个搅拌桨3，罐体1底部设置有空气进入管4，并且罐体1上同时固定有泵，泵上还连接有环形气泡分布器7。

该泵包括焊接在罐体1内部并与所述环形气泡分布器7相连的泵体5，以及与泵体5相连并固定在罐体1外部的水泵电机6。

而所述呈圆环形的环形气泡分布器7由不锈钢制成，中心轴与搅拌轴重合，该环形气泡分布器7上还设置有细缝，以便气液混合物能够高速喷出。

罐体1内装有溶液时，通过空气进入管4将压缩后的空气通入溶液，同时通过水泵电机6高速转动泵体5内的叶轮。因为空气进入管4的出口与泵体5的喇叭形气液入口相对，当空气通入溶液后，由于泵体5内的叶轮高速转动，从空气进入管4喷出的空气和溶液混合进入泵体5，并通过叶轮的高速转动击碎空气泡，同时加压使空气泡成为外观浑浊如稀牛奶状的微米级空气泡，微米级空气泡通过环形气泡分布器7喷出，溶入溶液。由于环形气泡分布器7的中心轴与搅拌轴2重合，即环形气泡分布器7穿过中心轴并位于底层的搅拌桨3和中间的搅拌桨3之间，通过环形气泡分布器7喷出的微米级空气泡直径非常小，数量多，分布均匀，因此与溶液接触面积大，能够使空气泡中的氧气迅速溶入溶液，同时空气泡由于体积小，故上升速度较慢，在完全排出溶液前氧气几乎已完全溶入溶液。

在环形气泡分布器7喷出微米级空气泡后，搅拌桨3低速转动，使微米级空气泡能够更好的分布于装置内液体的各个部位，使溶液中的所有生物体都能及时、足量、均匀得到需要的氧气量供呼吸和代谢，并且搅拌桨3的低速转动加快了氧气溶入溶液的速度。

本实施例中，每台水泵电机6的功率远远小于搅拌桨3节省的功率，更为关键的是制备压缩空气的功率大大减小，达到了节能效果。

在发酵物料灭菌时，因为水泵电机以及泵体均为不锈钢磁力泵，且泵体焊接密封到发酵罐内，可以与发酵物料同时同步高温蒸汽灭菌，降低或消除了因增加水泵而染菌的风险，同时因为磁力泵为密封元件，可以有效防漏料。

按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。

Claims (9)

1.一种增氧节能发酵罐，包括罐体（1），空气进入管（4），设置在罐体（1）内部中心轴上的搅拌轴（2）以及固定在搅拌轴（2）上的搅拌桨（3），其特征在于，还包括固定在罐体（1）上的泵，以及位于罐体（1）内部并与该泵相连的环形气泡分布器（7）。

2.根据权利要求1所述的一种增氧节能发酵罐，其特征在于，所述泵包括焊接在罐体（1）内部并与所述环形气泡分布器（7）相连的泵体（5），以及与泵体（5）相连并固定在罐体（1）外部的水泵电机（6）。

3.根据权利要求2所述的一种增氧节能发酵罐，其特征在于，所述环形气泡分布器（7）呈圆环形，且该环形气泡分布器（7）上还设置有细缝。

4.根据权利要求3所述的一种增氧节能发酵罐，其特征在于，所述环形气泡分布器（7）的中心轴与搅拌轴（2）重合。

5.根据权利要求4所述的一种增氧节能发酵罐，其特征在于，所述搅拌桨（3）在搅拌轴（2）上从上至下分层排布，而所述环形气泡分布器（7）则设置于最下部的两层搅拌桨（3）之间。

6.根据权利要求3～5中任意一项所述的一种增氧节能发酵罐，其特征在于，所述环形气泡分布器（7）由不锈钢制成。

7.根据权利要求6所述的一种增氧节能发酵罐，其特征在于，所述空气进入管（4）和泵体（5）分别设置于罐体（1）上两个相对的侧壁上。

8.根据权利要求7所述的一种增氧节能发酵罐，其特征在于，所述泵体（5）的气液入口为喇叭状结构。

9.根据权利要求8所述的一种增氧节能发酵罐，其特征在于，所述泵为不锈钢磁力泵。

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