CN213708306U - 一种自供给式免维护发酵罐 - Google Patents

Abstract

一种自供给式免维护发酵罐，包括罐体、搅拌器、流体发动机、主动齿轮、从动齿轮、主动带轮、从动带轮、传送带、中间轴。其中，罐体为一中空容器，其顶面设有进料口，底面设有出料口；搅拌器安装于罐体之中，并以其搅拌桨设置于罐体内腔，其转轴轴身伸出罐体顶面一段；流体发动机能将气流转换为其输出轴的旋转动能，并安装固定于罐体顶面之上，同时通过进气管与罐体内腔连接，其机身上还装有开口对准大气的出气管；主动齿轮安装于流体发动机的输出轴之上，并与从动齿轮啮合；中间轴安装于罐体顶部之上并可进行自转，从动齿轮、主动带轮均套合安装于中间轴之上；搅拌器转轴伸出罐体的一段装有从动带轮，并通过传送带与主动带轮连接，形成带传动关系。比起现有发酵罐技术中恒速搅拌、人工调节的方案，本实用新型具有调速精确、操作方便、省时省力、自动程度高的优点。

Description

一种自供给式免维护发酵罐

技术领域

本实用新型属于生物工程设备技术领域，具体涉及一种自供给式免维护发酵罐。

背景技术

目前，针对批量生产的发酵产品，通常采用发酵罐来实施微生物发酵作业。为了满足微生物的生长代谢需要，必须以搅拌装置对发酵罐内的发酵物料实施搅拌，以达到混合物料、均化温度、打碎气泡、及改变溶氧速率的目的。然而，在不同的发酵阶段中，对于搅拌器的转速也存在不同的要求。例如广泛应用的厌氧型微生物代谢，在其厌氧发酵速率过慢时，需减少溶氧量以促进厌氧代谢，因此必须降低搅拌转速；而在厌氧发酵速率过快时，需增加溶氧量以抑制厌氧代谢，因此必须提高搅拌转速。然而，现有技术所采用恒定速率的电机驱动方式，不能满足厌氧发酵各阶段对于不同搅拌速度的需求；如果采用人工实时调速，其调速误差大、操作繁琐，且耗费时间精力；而使用传感装置与反馈系统来实施调速的方案，也会有结构复杂、成本高昂的缺点。

实用新型内容

针对上述现有技术中的不足，本实用新型提供了一种自供给式免维护发酵罐，用以对厌氧发酵作业实现精准可调、方便可靠的搅拌措施。

本实用新型通过以下技术方案实施：一种自供给式免维护发酵罐，包括罐体、搅拌器、流体发动机、主动齿轮、从动齿轮、主动带轮、从动带轮、传送带、中间轴。其中，罐体为一中空容器，其顶面设有进料口，底面设有出料口；搅拌器安装于罐体之中，并以其搅拌桨设置于罐体内腔，其转轴轴身伸出罐体顶面一段；流体发动机能将气流转换为其输出轴的旋转动能，并安装固定于罐体顶面之上，同时通过进气管与罐体内腔连接，其机身上还装有开口对准大气的出气管；主动齿轮安装于流体发动机的输出轴之上，并与从动齿轮啮合；中间轴安装于罐体顶部之上并可进行自转，从动齿轮、主动带轮均套合安装于中间轴之上；搅拌器转轴伸出罐体的一段装有从动带轮，并通过传送带与主动带轮连接，形成带传动关系。

进一步的，所述罐体顶部正中央通孔处装有轴承，所述搅拌器以其转轴轴身穿过轴承内孔进行安装。

进一步的，所述罐体顶部装有安装架，所述中间轴穿过安装架上的通孔进行安装并可进行自转。

进一步的，所述主动齿轮的齿数大于所述从动齿轮的齿数。

进一步的，所述流体发动机内部设有多个动力浆，当进气管气压大于出气管时，压差推动动力浆，进而驱动流体发动机的输出轴旋转。

进一步的，多个所述动力浆以圆周阵列分布。

进一步的，所述流体发动机的侧壁上还设有透气阀，当相邻两个所述动力浆之间形成的空腔旋转至透气阀所处工位时，外界的定量空气可通过透气阀3d的外端混入其内端的空腔之中。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型利用厌氧发酵产生的二氧化碳作为驱动力，以罐体内外气压差驱动流体发动机旋转，并带动搅拌器旋转，无论发酵活动处于微弱或是剧烈的状态，流体发动机都能根据二氧化碳的发酵代谢量自行调节输出轴的转速，进而促使搅拌器的转速时刻根据发酵状态进行调整，比起现有发酵罐技术中恒速搅拌、人工调节的方案，本实用新型具有调速精确、操作方便、省时省力、自动程度高的优点。

2.本实用新型通过纯机械结构对搅拌器进行驱动、调速，使发酵罐的搅拌装置无需依赖电力装置即可实现自动调节功能，比起现有技术中以复杂的电气反馈系统实现调速的方法，本实用新型拥有结构简单、成本低廉及适应性强的优势。

附图说明

图1是本实用新型的装配结构示意图；

图2是本实用新型中气流发动机的装配结构俯视图。

图中：1-罐体，1a-进料口，1b-出料口，1c-轴承，1d-安装架，2-搅拌器，3-流体发动机，3a-进气口，3b-出气口，3c-动力浆，3d-透气阀，4-主动齿轮，5-从动齿轮，6-主动带轮，7-从动带轮，8-传送带，9-中间轴。

具体实施方式

下面结合说明书附图及实施例，对本实用新型作进一步描述。

如图1所示，一种自供给式免维护发酵罐，包括罐体1、搅拌器2、流体发动机3、主动齿轮4、从动齿轮5、主动带轮6、从动带轮7、传送带8、中间轴9。所述罐体1为一中空容器，其顶面设有进料口1a，底面设有出料口1b，其顶部正中央通孔处装有轴承1c，顶面之上还固定装有安装架1d；所述搅拌器2安装于罐体1之中，并以其搅拌桨设置于罐体1内腔，其转轴轴身穿过所述轴承1c内孔进行安装，使其轴身伸出罐体1顶面一段；所述流体发动机3能将气流转换为其输出轴的旋转动能，并安装固定于罐体1顶面之上，同时通过进气管3a与罐体1内腔连接，其机身上还装有开口对准大气的出气管3b；所述主动齿轮4安装于流体发动机3的输出轴之上，并与所述从动齿轮4啮合，其中主动齿轮4的齿数大于所述从动齿轮5的齿数；所述中间轴9穿过安装架1d上的通孔进行安装并可进行自转，从动齿轮5、主动带轮6均套合安装于中间轴9之上；搅拌器2转轴伸出罐体1的一段装有从动带轮7，并通过所述传送带8与主动带轮6连接，形成带传动关系。

如图2所示，所述流体发动机3的内腔之中设有多个以圆周阵列分布的动力浆3c，其侧壁上还设有透气阀3d；当进气管3a气压大于出气管3b时，压差推动动力浆3c，进而驱动流体发动机3的输出轴旋转；当相邻两个动力浆3c之间形成的空腔旋转至透气阀3d所处工位时，外界的定量空气可通过透气阀3d的外端混入其内端的空腔之中。

本实用新型的工作步骤如下：

步骤一：打开加料口1a将厌氧型发酵物料注入罐体1之内，关闭加料口1a，使罐内物料中的微生物在封闭环境之中进行初步无氧代谢，当局部无氧代谢产生的二氧化碳排出，并提高罐内气压时，将造成流体发动机3上的进气口3a气压增大，进而推动动力浆3c，使其输出轴以缓慢速度旋转，而后通过主动齿轮4、从动齿轮5之间的啮合，与主动带轮6、从动带轮7之间的带传动，驱动搅拌器2旋转，从而对罐内物料的局部无氧代谢实施均化搅拌。

步骤二：当罐体1内的无氧发酵活动持续一段时间，二氧化碳排出量逐渐增大，导致进气口3a与出气口3b之间的压差逐渐增大，从而迫使流体发动机3输出轴的转速增高，如图2所示，每当任意两个相邻动力浆3c之间的空腔被进气口3a气流推动，并沿逆时针旋转后，空腔内的多余二氧化碳在转至出气口3b时被排出，而后在转至透气阀3d所处位置时，使外界大气中的少量空气通过透气阀混入空腔，最后在转至进气口3a位置时被释放，并混入罐体1之内。因此，微生物的发酵活动越剧烈，则通过气流发动机3提供给搅拌器2的转速则会越高，同时通过透气阀3a混入罐内的空气也越多，迫使发酵物料在高速搅拌状态下混入大量空气，使厌氧发酵活动受到抑制，以此对中期阶段剧烈厌氧代谢的速率实施限制，达到自动调控的目的。

步骤三：当罐体1内的无氧发酵持续至末期，厌氧代谢速率减慢，二氧化碳排出量减小，如步骤二同理，气流发动机3驱动搅拌器2的转速也会减慢，同时混入罐体1内腔的空气也将减少，使残余发酵物料在低氧、满速搅拌状态下进行充分代谢，最终得到完全发酵的产品。

上文中，参照附图描述了本实用新型的具体实施方式。但是，在本领域的普通技术人员能够理解、不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以对本实用新型的具体实施方式作各种变更和替换，这些都落在本实用新型权利要求书所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种自供给式免维护发酵罐，包括罐体、搅拌器、流体发动机、主动齿轮、从动齿轮、主动带轮、从动带轮、传送带、中间轴，其特征在于：所述罐体为一中空容器，其顶面设有进料口，底面设有出料口，所述搅拌器安装于罐体之中，并以其搅拌桨设置于罐体内腔，其转轴轴身伸出罐体顶面一段，所述流体发动机能将气流转换为其输出轴的旋转动能，并安装固定于罐体顶面之上，同时通过进气管与罐体内腔连接，其机身上还装有开口对准大气的出气管，所述主动齿轮安装于流体发动机的输出轴之上，并与所述从动齿轮啮合，所述中间轴安装于罐体顶部之上并可进行自转，从动齿轮、主动带轮均套合安装于中间轴之上，搅拌器转轴伸出罐体的一段装有所述从动带轮，并通过所述传送带与主动带轮连接，形成带传动关系。

2.如权利要求1所述的一种自供给式免维护发酵罐，其特征在于：所述罐体顶部正中央通孔处装有轴承，所述搅拌器以其转轴轴身穿过所述轴承内孔进行安装。

3.如权利要求1所述的一种自供给式免维护发酵罐，其特征在于：所述罐体顶部装有安装架，所述中间轴穿过所述安装架上的通孔进行安装并可进行自转。

4.如权利要求1所述的一种自供给式免维护发酵罐，其特征在于：所述主动齿轮的齿数大于所述从动齿轮的齿数。

5.如权利要求1所述的一种自供给式免维护发酵罐，其特征在于：所述流体发动机内部设有多个动力浆，当所述进气管气压大于所述出气管时，气压压差推动所述动力浆，进而驱动流体发动机的输出轴旋转。

6.如权利要求5所述的一种自供给式免维护发酵罐，其特征在于：多个所述动力浆以圆周阵列分布。

7.如权利要求5所述的一种自供给式免维护发酵罐，其特征在于：所述流体发动机的侧壁上还设有透气阀，当相邻二个所述动力浆之间形成的空腔旋转至所述透气阀所处工位时，外界的定量空气可通过透气阀的外端混入其内端的空腔之中。

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