CN210560408U - 一种用于微生物连续发酵的多搅拌装置发酵罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种用于微生物连续发酵的多搅拌装置发酵罐是一种可进行温度调节、缓解微生物吸附罐壁现象且增加溶解氧的微生物连续培养的发酵罐，该发酵罐的发酵罐体的内部设有搅拌装置，该搅拌装置设置在发酵罐体上部的罐盖上，主搅拌轴，副搅拌轴位于发酵罐体的内部，主搅拌轴通过传动装置与副搅拌棒相连接，传动装置通过花键联接与主搅拌轴相连，主搅拌轴与连接杆连接，连接杆的上部与电机连接，在每根副搅拌轴上安装有两瓣扇形叶片。这种设计使罐内贴近罐体边以及底部的物料混合更加均匀，更为高效化；在旋转搅拌过程中使发酵液在搅拌过程中溶解氧充分，提高发酵效率并起到消泡的作用。

Description

一种用于微生物连续发酵的多搅拌装置发酵罐

技术领域

本实用新型涉及一种发酵搅拌装置，特别涉及一种微生物连续培养多搅拌装置发酵罐，属于生物工程技术领域。

技术背景

近年来，由于液体菌种具有发菌时间短、生产成本低、产品质量高，接种方便等显著优点，在各种微生物发酵规模化生产中被推广应用，从而使微生物连续发酵生产的工艺成为研发热点。

目前微生物连续发酵的发酵装置，包括罐体、固定在所述罐体上端的罐盖和设置在罐体内的机械搅拌系统。在发酵过程中，通过搅拌轴的不断搅拌，使培养基不断翻动，菌体进行代谢，完成整个发酵过程。但由于由于机械搅拌系统的精确控制程度不高，现有的搅拌叶大部分为箭叶形式，这种形式的搅拌器难以充分利用氧气，造成在发酵液中的溶解氧不足及大量气泡；部分微生物由于与发酵罐体接触，容易吸附在发酵罐内壁上，造成发酵的不彻底；市场上售卖的发酵罐一般利用罐体外部的夹套进行温度调节，但由于在发酵过程中温度在基质中进行传递有较长的滞后性，容易造成发酵液的内外温度差，降低发酵质量。

发明内容

技术问题：本实用新型的目的旨在克服存在的上述缺陷，提供一种搅拌和消泡效果良好、可进行温度调节、缓解微生物吸附罐壁现象的用于微生物连续发酵的多搅拌装置发酵罐。

技术方案：本实用新型采用一种用于微生物连续发酵的多搅拌装置发酵罐，该发酵罐包括罐体、固定设置在所述罐体上端的罐盖、设置在所述罐体内的搅拌系统、位于所述罐体外侧的夹套；其中，所述搅拌系统包括主搅拌轴、副搅拌轴、传动装置、连接杆、电机、扇形叶片；所述主搅拌轴通过传动装置与副搅拌轴相连接；所述主搅拌轴上安装有限位装置即卡槽；所述每根副搅拌轴上安装有两瓣扇形叶片；所述传动装置的下部通过花键联接与主搅拌轴相连，所述传动装置的上部通过连接杆与电机连接。

所述传动装置为一个星形减速器，该星形减速器的输入端接连接杆，输出端接副搅拌轴，主搅拌轴通过传动装置与连接杆连接。

所述主搅拌轴与副搅拌轴的转速之比为2:1，且旋转方向相反。

所述副搅拌轴在旋转过程中由于离心力的作用而产生的角度变化控制在30⁰～45⁰。

有益效果：采用上述结构的发酵搅拌装置，由于罐体内设有副搅拌轴，通过搅拌系统的搅拌作用对液体菌种实现充分的搅拌，增加了发酵液溶氧；副搅拌轴的搅动增加了发酵液的流动性，减缓了微生物对发酵罐壁的吸附作用并加速了温度的调节，提高了菌种的生产效率，使得发酵周期缩短了25％左右，大大节约了培养时间。本实用新型通过对定轴转动齿轮与副轴输入齿轮之间的齿数比的设计，降低了副搅拌轴的旋转速度，且旋转方向相反，以防止过快的转速发生触壁危险，损坏发酵设备。本实用新型的罐体的径高比与现有的机械搅拌罐类同，因此可用于传统机械搅拌罐的技术改造。另外，且本实用新型结构简单、操作方便、搅拌系统(主搅拌轴与副搅拌轴)可拆卸清洗，可避免菌种被污染。

附图说明

以下结合附图和具体实施对本实用新型作具体的介绍。

图1为发酵罐整体结构示意图；

图2为传动装置示意图；

图3为铰链装置局部放大图；

图4为内花键局部放大图；

图5为外花键局部放大图。

具体实施方式

图1为发酵罐整体结构示意图，其结构包括罐体1、固定设置在所述罐体1上端的罐盖2、设置在所述罐体1内的搅拌系统、夹套9；所述搅拌系统包括主搅拌轴3、副搅拌轴4、传动装置5、连接杆6、电机7、扇形叶片8；所述主搅拌轴3通过传动装置5与副搅拌棒4相连接；所述主搅拌轴3上安装有限位装置，设定有卡槽32；所述每根副搅拌轴4上安装有两瓣扇形叶片8；所述传动装置5通过花键联接与主搅拌轴3相连；所述主搅拌轴3与连接杆6连接；所述连接杆6的上部与电机7连接。

图2为主搅拌轴3与副搅拌轴4之间连接的传动装置示意图。将主轴输入齿轮54与主搅拌轴3通过花键联接，将设定的电机7转速传输到主轴输入齿轮54上；副轴输入齿轮52通过中间的定轴转动齿轮53(也可称过渡齿轮)与主轴输入齿轮54相连接，将主搅拌轴3的转速传递给副搅拌轴4，主轴输入齿轮54、定轴转动齿轮53与副轴输入齿轮52之间的齿数比为2:1:4，可用于减缓副搅拌轴4的转速，主搅拌轴3的转速由电机7的转速设定，而由于本实用新型专利设定的齿数比设计，主搅拌轴3与副搅拌轴4的转速之比为2:1，且旋转方向相反，以防止过快的转速发生触壁危险，损坏发酵设备。主轴3上安装有限位装置，设定有卡槽，在底板55与底盖56与主搅拌轴3的连接处安装有卡子，以防止花键错位，避免整个传动装置5上下滑动，底板55与副轴输入齿轮52通过螺纹连接58，底盖56与定轴转动齿轮53通过定位销57连接。传动装置5的动力传递路线可归结为：主搅拌轴3--主轴输入齿轮54--定轴转动齿轮53(过渡齿轮)--副轴输入齿轮52--铰链装置51--副搅拌轴4。

副搅拌轴4通过铰链装置51连接与副轴传动齿轮52连接，图3为铰链装置51的局部放大图，副搅拌轴4通过螺栓511与螺母512的螺栓连接将其安装在副轴传动齿轮52上，由铰链装置51的角度设计，将副搅拌轴4在旋转过程中由于离心力的作用而产生的上下角度变化控制在30⁰～45⁰，既避免的副搅拌轴4在大离心力作用下发生的碰壁危险，又在一定程度上拓宽了该设备的适用范围，加大选择不同尺寸发酵罐体的可能。

主轴输入齿轮54与主搅拌轴3通过花键联接，图4为花键联接局部放大图，图4为内花键，图5为外花键，主轴输入齿轮54沿周向均匀分布多个齿键542，齿侧543为工作面，将外花键31与内花键541按照一定的角度契合，使得主轴输入齿轮54与主搅拌轴3均匀受力，主轴3上安装有限位装置，设定一个卡槽32，在底板55与底盖56与主搅拌轴3的连接处安装有卡子，以防止花键错位，避免整个传动装置5上下滑动。

Claims (4)

1.一种用于微生物连续发酵的多搅拌装置发酵罐，其特征在于该发酵罐包括罐体(1)、固定设置在所述罐体(1)上端的罐盖(2)、设置在所述罐体(1)内的搅拌系统、位于所述罐体(1)外侧的夹套(9)；其中，所述搅拌系统包括主搅拌轴(3)、副搅拌轴(4)、传动装置(5)、连接杆(6)、电机(7)、扇形叶片(8)；所述主搅拌轴(3)通过传动装置(5)与副搅拌轴(4)相连接；所述主搅拌轴(3)上安装有限位装置即卡槽；所述每根副搅拌轴(4)上安装有两瓣扇形叶片(8)；所述传动装置(5)的下部通过花键联接与主搅拌轴(3)相连，所述传动装置(5)的上部通过连接杆(6)与电机(7)连接。

2.根据权利要求1所述的用于微生物连续发酵的多搅拌装置发酵罐，其特征在于所述传动装置(5)为一个星形减速器，该星形减速器的输入端接连接杆(6)，输出端接副搅拌轴(4)，主搅拌轴(3)通过传动装置(5)与连接杆(6)连接。

3.根据权利要求1所述的用于微生物连续发酵的多搅拌装置发酵罐，其特征在于所述主搅拌轴(3)与副搅拌轴(4)的转速之比为2:1，且旋转方向相反。

4.根据权利要求1所述的用于微生物连续发酵的多搅拌装置发酵罐，其特征在于所述副搅拌轴(4)在旋转过程中由于离心力的作用而产生的角度变化控制在300～45⁰。

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