CN214022574U - 一种智能调控发酵罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种智能调控发酵罐，包括外罐体，所述外罐体内固定有内罐体，所述外罐体顶部设有驱动电机，所述驱动电机的输出轴同轴连接有旋转轴，所述旋转轴远离所述驱动电机的一端设有刮条，所述内罐体内水平设有刮环组件，所述内罐体顶部设有进料口和压力调控组件，所述内罐体底部设有出料口，所述外罐体顶部设有进水口，底部设有出水口，所述外罐体侧壁设有控制箱、搅拌组件和温控组件，所述驱动电机、搅拌组件、温控组件、压力调控组件均与所述控制箱电连接；本实用新型可以自动调控温度和压力，省时省力，可以提高工作效率，还可以对附着在内罐体侧壁和底部的发酵物进行清理，使发酵更充分，下料更干净，有利于节约资源。

Description

一种智能调控发酵罐

技术领域

本实用新型属于发酵罐技术领域，具体为一种智能调控发酵罐。

背景技术

随着畜禽养殖业的集约化与规模化发展，畜禽粪便污染问题日益严重，畜禽粪便中的氮、磷与有机物对水体产生严重危害，重金属使土壤浓度超标，释放出的气体对大气造成严重危害。粪污一直以来是产业所面临的重要环境问题，处理不好会对周边环境造成不良影响，也会给周边居民生活带来不便。

大部分的乳酸杆菌，如鼠李糖乳杆菌、植物乳杆菌等在发酵培养过程中不产气，所以发酵罐内的气压不随培养的时间增长而增大。但是一些产气的菌种在培养过程中会产气，随着培养时间推移，产生的气体不断累积，会影响罐内的压力，也就不能保证恒压培养条件，当压力超过一定范围后，通过蠕动泵输入罐内的碱液将不能再进入发酵罐内，如果发酵人员不能及时通过人工排气阀放掉罐内气体维持一个稳定的罐内压力，将会影响发酵结果，甚至会发生超压危险情况发生。这就需要在发酵此类菌种的过程中，必须时刻注意罐内压力变化，及时手动排气，这样操作加大了人员的工作量，而且也无法绝对满足恒压要求，影响发酵效果。发酵罐在发酵过程中发酵罐内的温度不能调节，需要人为时刻去调节。

公开号为CN210134002U的中国实用新型专利公开了一种智能发酵罐，包括底座、支撑架、罐体和控制装置，罐体的顶部中间处设置有搅拌电机，罐体内设置有搅拌轴，搅拌电机与搅拌轴之间设置有减速机，减速机的输出轴通过联轴器与搅拌轴相连接，搅拌轴上设置有若干搅拌桨，罐体的内腔底部设置有卸料板，卸料板上设有均匀分布的过滤孔，罐体靠近卸料板一端的侧壁上设有出料口，出料口上设置有出料电磁阀，罐体的底部中间处设置有排污口，排污口上设置有排污电磁阀，控制装置包括控制箱、温度传感器、压力传感器和温度调节模块，控制箱设置在罐体的外壁上，温度传感器、压力传感器、温度调节模块设置在罐体的内壁上。

该发酵罐虽然可以调控温度和压力，但是发酵原料容易沾在发酵罐侧壁上，容易造成发酵不充分，发酵完成后，发酵罐侧壁上的发酵物不易排出，造成资源浪费。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种智能调控发酵罐，解决了现有发酵罐内壁容易附着发酵物，会造成浪费的现象。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种智能调控发酵罐，包括外罐体，所述外罐体内固定有内罐体，所述外罐体顶部设有驱动电机，所述驱动电机的输出轴同轴连接有旋转轴，所述旋转轴贯穿所述外罐体和内罐体的顶部并延伸至所述内罐体内，所述旋转轴远离所述驱动电机的一端设有刮条，所述刮条与所述内罐体底部契合，所述内罐体顶部内竖直设有固定杆，所述内罐体内水平设有刮环组件，所述旋转轴和固定杆均贯穿所述刮环组件，所述旋转轴与所述刮环组件螺纹配合，所述固定杆与所述刮环组件滑动式连接，所述内罐体顶部设有进料口和压力调控组件，所述内罐体底部设有出料口，所述外罐体顶部设有进水口，底部设有出水口，所述外罐体侧壁设有控制箱、搅拌组件和温控组件，所述驱动电机、搅拌组件、温控组件、压力调控组件均与所述控制箱电连接。

本实用新型通过设置的刮环组件对内罐体的侧壁附着的发酵物进行清理，通过设置的刮条对内罐体底部附着的发酵物进行清理，通过设置的驱动电机和旋转轴带动刮环组件和刮条运动，通过设置的固定杆限制刮环组件转动；通过将内罐体设置在外罐体内，外罐体与内罐体之间灌水，利用灌进的水对内罐体进行温度控制；通过设置的进料口和出料口，加入和放出发酵物；通过设置的压力调控组件对内罐体内的压力进行调控，使其保持在一个恒定的范围；通过设置的进水口和出水口，往外罐体和内罐体之间加水和放水；通过设置的温控组件，对外罐体和内罐体之间灌进的水进行温度控制，进而对内罐体内的发酵物进行温度控制；通过设置的搅拌组件，对外罐体和内罐体之间的水进行搅拌，加速各处水的热交换；通过设置的控制箱，对驱动电机、搅拌组件、温控组件和压力调控组件进行控制。

具体地，所述刮环组件包括横杆、外刮环、滑环和滚珠套，所述滚珠套固定于所述外刮环中间，所述滑环固定于所述外刮环内，所述滚珠套外，所述外刮环、滚珠套和滑环之间通过所述横杆固定，所述固定杆贯穿所述滑环，所述旋转轴上设有螺纹，所述旋转轴贯穿所述滚珠套，并与所述滚珠套形成配合；通过设置的外刮环对内罐体侧壁附着的发酵物进行清理，通过设置的滑环与固定杆之间的滑动式连接，使外刮环只能沿竖直方向运动，通过设置的滚珠套与旋转轴螺旋连接，使驱动电机可以带动外刮环沿竖直方向运动，通过设置的横杆将外刮环、滑环和滚珠套固定。

进一步地，所述外刮环的外径与所述内罐体的内径相匹配，外刮环可以将内罐体侧壁附着的发酵物清理干净。

进一步地，所述进料口贯穿所述外罐体的顶部并延伸至所述外罐体外，所述出料口贯穿所述外罐体的底部并延伸至所述外罐体外；方便添加和放出发酵物。

具体地，所述压力调控组件包括压力传感器，所述压力传感器安装于所述内罐体顶部内，所述内罐体顶部开设有泄压口，所述泄压口贯穿所述外罐体，并延伸至所述外罐体外，所述电磁阀设于所述泄压口内；通过设置的压力传感器检测内罐体内的压力，通过开设的泄压口，可以将内罐体内的气体排到外界，降低内罐体内的压力，通过设置的电磁阀控制泄压口的开启和关闭。

具体地，所述搅拌组件包括搅拌电机和搅拌叶片，所述搅拌电机安装于所述外罐体侧壁外，所述搅拌电机的输出轴贯穿所述外罐体并延伸至所述外罐体内，所述搅拌叶片安装于所述搅拌电机的输出轴上。

具体地，所述温控组件包括温度传感器、电热丝和降温器，所述温度传感器、电热丝和降温器均安装于所述外罐体内侧壁上；通过设置的温度传感器检测加入外罐体内的水的温度，通过设置的电热丝对加入外罐体内的水进行加热，通过设置的降温器对加入外罐体内的水进行降温。

进一步地，所述降温器型号为XMT-2900。

具体地，所述控制箱包括蓄电池和控制器，所述蓄电池与所述控制器电连接，所述驱动电机、搅拌电机、压力传感器、电磁阀、温度传感器、电热丝和降温器均与所述控制器电连接；通过设置的蓄电池可以在停电时，为本实用新型供电，通过设置的控制器，接收压力传感器和温度传感器传来的数据，对驱动电机、搅拌电机、电磁阀、电热丝和降温器进行控制。

进一步地，所述外罐体底部设有数个支撑腿。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)通过设置在外罐体顶部的驱动电机带动外刮环在内罐体内沿竖直方向运动，对内罐体侧壁上附着的发酵物进行清理，设置在内罐体底部的刮条也对内罐体底部附着的发酵物进行清理，外挂环和刮条的运动均使发酵物混合的更均匀，发酵更充分，且在排放发酵物时，可以排放的更干净，较少发酵罐内发酵物的残留，提高资源利用率。

(2)通过设置的控制器控制驱动电机、搅拌电机、电磁阀、电热丝和降温器，并接收温度传感器和压力传感器的数据，实现发酵自动化智能控制，减少人工操作，提高工作效率，降低生产成本。

附图说明

图1为本实施例中一种智能调控发酵罐结构示意图；

图2为本实施例中刮环组件结构示意图；

图中：1、外罐体；2、内罐体；3、驱动电机；4、旋转轴；5、刮条；6、固定杆；7、进料口；8、出料口；9、进水口；10、出水口；11、横杆；12、外刮环；13、滑环；14、滚珠套；15、压力传感器；16、电磁阀；17、泄压口；18、搅拌电机；19、搅拌叶片；20、温度传感器；21、电热丝；22、降温器；23、蓄电池；24、控制器；25、支撑腿。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本实施例提供一种智能调控发酵罐，包括外罐体1，所述外罐体1内固定有内罐体2，内罐体2位于外罐体1的中心位置，内罐体2整体呈圆柱体状，下端呈漏斗状，上端呈倒漏斗状，外罐体1和内罐体2之间形成一个隔层，所述外罐体1顶部设有驱动电机3，所述驱动电机3的输出轴同轴连接有旋转轴4，所述旋转轴4贯穿所述外罐体1和内罐体2的顶部并延伸至所述内罐体2内，旋转轴4竖直设置，且与内罐体 2顶部的连接处位于内罐体2顶部的中心，所述旋转轴4远离所述驱动电机3的一端设有刮条5，所述刮条5与所述内罐体2底部契合，旋转轴4带动刮条5旋转时，刮条5正好可以以旋转轴4远离所述驱动电机3的一端为圆心，一直贴着内罐体2的底部转动，所述内罐体2顶部内竖直设有固定杆6，所述内罐体2内水平设有刮环组件，所述旋转轴4和固定杆6均贯穿所述刮环组件，所述旋转轴4与所述刮环组件螺纹配合，所述固定杆6与所述刮环组件滑动式连接，所述内罐体2顶部设有进料口7和压力调控组件，所述内罐体 2底部设有出料口8，所述外罐体1顶部设有进水口9，底部设有出水口10，所述外罐体1 侧壁设有控制箱、搅拌组件和温控组件，所述驱动电机3、搅拌组件、温控组件、压力调控组件均与所述控制箱电连接。

本实用新型通过设置的刮环组件对内罐体2的侧壁附着的发酵物进行清理，通过设置的刮条5对内罐体2底部附着的发酵物进行清理，通过设置的驱动电机3和旋转轴4带动刮环组件和刮条5运动，通过设置的固定杆6限制刮环组件转动；通过将内罐体2设置在外罐体1内，外罐体1与内罐体2之间灌水，利用灌进的水对内罐体2进行温度控制；通过设置的进料口7和出料口8，加入和放出发酵物；通过设置的压力调控组件对内罐体2 内的压力进行调控，使其保持在一个恒定的范围；通过设置的进水口9和出水口10，往外罐体1和内罐体2之间加水和放水，加入的水可以将内罐体2包裹住，对内罐体2进行加热或者降温；通过设置的温控组件，对外罐体1和内罐体2之间灌进的水进行温度控制，进而对内罐体2内的发酵物进行温度控制；通过设置的搅拌组件，对外罐体1和内罐体2 之间的水进行搅拌，加速各处水的热交换；通过设置的控制箱，对驱动电机3、搅拌组件、温控组件和压力调控组件进行控制。

具体地，所述刮环组件包括横杆11、外刮环12、滑环13和滚珠套14，所述外刮环 12的内径大于所述滑环13和滚珠套14的外径，所述滚珠套14固定于所述外刮环12中心处，所述滑环13固定于所述外刮环12内，所述滚珠套14外，所述外刮环12、滚珠套14 和滑环13之间通过所述横杆11固定，所述固定杆6贯穿所述滑环13，并与所述滑环13 滑动式连接，所述旋转轴4上设有螺纹，所述旋转轴4贯穿所述滚珠套14，并与所述滚珠套14形成配合；通过设置的外刮环12对内罐体2侧壁附着的发酵物进行清理，通过设置的滑环13与固定杆6之间的滑动式连接，使外刮环12只能沿竖直方向运动，通过设置的滚珠套14与旋转轴4螺旋连接，使驱动电机3可以带动外刮环12沿竖直方向运动，通过设置的横杆11将外刮环12、滑环13和滚珠套14固定。

进一步地，所述外刮环12的外径与所述内罐体2的内径相匹配，外刮环12可以将内罐体2侧壁附着的发酵物清理干净。

进一步地，所述进料口7贯穿所述外罐体1的顶部并延伸至所述外罐体1外，所述出料口8贯穿所述外罐体1的底部并延伸至所述外罐体1外；方便添加和放出发酵物。

具体地，所述压力调控组件包括压力传感器15，所述压力传感器15安装于所述内罐体2顶壁内，所述内罐体2顶部开设有泄压口17，所述泄压口17贯穿所述外罐体1的顶壁，并延伸至所述外罐体1外，所述电磁阀16设于所述泄压口17内；通过设置的压力传感器15检测内罐体2内的压力，通过开设的泄压口17，可以将内罐体2内的气体排到外界，降低内罐体2内的压力，通过设置的电磁阀16控制泄压口17的开启和关闭。

具体地，所述搅拌组件包括搅拌电机18和搅拌叶片19，所述搅拌电机18安装于所述外罐体1侧壁外，所述搅拌电机18的输出轴贯穿所述外罐体1并延伸至所述外罐体1内，所述搅拌叶片19安装于所述搅拌电机18的输出轴上。

具体地，所述温控组件包括温度传感器20、电热丝21和降温器22，所述温度传感器20、电热丝21和降温器22均安装于所述外罐体1内侧壁上；通过设置的温度传感器20 检测加入外罐体1内的水的温度，通过设置的电热丝21对加入外罐体1内的水进行加热，通过设置的降温器22对加入外罐体1内的水进行降温。

进一步地，所述降温器22型号为XMT-2900。

具体地，所述控制箱包括蓄电池23和控制器24，所述控制器24为PLC控制器24或单片机，所述蓄电池23与所述控制器24电连接，所述驱动电机3、搅拌电机18、压力传感器15、电磁阀16、温度传感器20、电热丝21和降温器22均与所述控制器24电连接；通过设置的蓄电池23可以在停电时，为本实用新型供电，没停电时，控制器24可以直接连接外部电源为本实用新型供电，通过设置的控制器24，接收压力传感器15和温度传感器20传来的数据，对驱动电机3、搅拌电机18、电磁阀16、电热丝21和降温器22进行控制。

进一步地，所述外罐体底部设有四个均匀分布的支撑腿25。

工作原理：发酵时，打开进料口7，往内罐体2倒入发酵原料，关闭进料口7，打开进水口9，注入清水，注满水后，关闭进水口9，通过控制器24设置温度范围参数和压力范围参数，控制器24会根据温度传感器20和压力传感器15的数据，自动调控，使温度和压力保持在设定的范围内，并在发酵过程中，定时清理附着在内罐体2侧壁内和底部的发酵物，并使发酵物分布的更均匀，待发酵结束后，打开出料口8，发酵物流出，控制器 24控制驱动电机3启动，带动外挂环和刮条5运动，对内罐体2的侧壁的罐底附着的发酵物进行清理，使发酵物可以尽可能的从内罐体2内流出，打开出水口10，将注入的清水放出，放完后，关闭出水口10；

温度控制：温度传感器20实时监测注入的清水的温度，并将数据传至控制器24，若温度低于设定的范围，则控制器24控制电热丝21对清水加热，若温度高于设定范围，则控制器24控制降温器22对清水降温，若温度在设定范围内，则电热丝21和降温器22均不启动，对清水加热或降温时，同步启动搅拌程序；

压力调控：压力传感器15实时监测内罐体2内的压力情况，并将数据传至控制器24，若压力超过设定的范围，控制器24控制电磁阀16打开，内罐体2内的气体通过泄压口17排出，待压力传感器15监测要内罐体2内的压力回到设定范围时，控制器24控制电磁阀 16关闭，停止排气；

发酵物附着清理：控制器24控制驱动电机3启动，驱动电机3带动旋转轴4旋转，旋转轴4带动刮条5紧贴内罐体2底部转动，将附着在内罐体2底部的发酵物清理掉，在固定杆6和滑环13的配合下，刮环组件只能沿竖直方向做往返运动，不能转动，旋转轴4 与滚珠套14螺接配合，带动刮环组件沿竖直方向运动，驱动电机3正转或者反转可以带动刮环组件沿竖直方向向上运动或向下运动，刮环组件的外挂环则可以贴着内罐体2的内侧壁做上下往复运动，将附着在内罐体2内侧壁上的发酵物清理掉，同时因为刮条5和刮环组件的运动，使发酵物混合的更均匀，发酵更充分；

搅拌程序：控制器24控制搅拌电机18启动，搅拌电机18带动搅拌叶片19，搅拌叶片19运动，带动水流一起运动，加快清水各处的热交换。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种智能调控发酵罐，其特征在于，包括外罐体，所述外罐体内固定有内罐体，所述外罐体顶部设有驱动电机，所述驱动电机的输出轴同轴连接有旋转轴，所述旋转轴贯穿所述外罐体和内罐体的顶部并延伸至所述内罐体内，所述旋转轴远离所述驱动电机的一端设有刮条，所述刮条与所述内罐体底部契合，所述内罐体顶部内竖直设有固定杆，所述内罐体内水平设有刮环组件，所述旋转轴和固定杆均贯穿所述刮环组件，所述旋转轴与所述刮环组件螺纹配合，所述固定杆与所述刮环组件滑动式连接，所述内罐体顶部设有进料口和压力调控组件，所述内罐体底部设有出料口，所述外罐体顶部设有进水口，底部设有出水口，所述外罐体侧壁设有控制箱、搅拌组件和温控组件，所述驱动电机、搅拌组件、温控组件、压力调控组件均与所述控制箱电连接。

2.如权利要求1所述的一种智能调控发酵罐，其特征在于，所述刮环组件包括横杆、外刮环、滑环和滚珠套，所述滚珠套固定于所述外刮环中间，所述滑环固定于所述外刮环内，所述滚珠套外，所述外刮环、滚珠套和滑环之间通过所述横杆固定，所述固定杆贯穿所述滑环，所述旋转轴上设有螺纹，所述旋转轴贯穿所述滚珠套，并与所述滚珠套形成配合。

3.如权利要求2所述的一种智能调控发酵罐，其特征在于，所述外刮环的外径与所述内罐体的内径相匹配。

4.如权利要求1所述的一种智能调控发酵罐，其特征在于，所述进料口贯穿所述外罐体的顶部并延伸至所述外罐体外，所述出料口贯穿所述外罐体的底部并延伸至所述外罐体外。

5.如权利要求1所述的一种智能调控发酵罐，其特征在于，所述压力调控组件包括压力传感器和电磁阀，所述压力传感器安装于所述内罐体顶部内，所述内罐体顶部开设有泄压口，所述泄压口贯穿所述外罐体顶部，并延伸至所述外罐体外，所述电磁阀设于所述泄压口内。

6.如权利要求1所述的一种智能调控发酵罐，其特征在于，所述搅拌组件包括搅拌电机和搅拌叶片，所述搅拌电机安装于所述外罐体侧壁外，所述搅拌电机的输出轴贯穿所述外罐体并延伸至所述外罐体内，所述搅拌叶片安装于所述搅拌电机的输出轴上。

7.如权利要求1所述的一种智能调控发酵罐，其特征在于，所述温控组件包括温度传感器、电热丝和降温器，所述温度传感器、电热丝和降温器均安装于所述外罐体内侧壁上。

8.如权利要求7所述的一种智能调控发酵罐，其特征在于，所述降温器型号为XMT-2900。

9.如权利要求1所述的一种智能调控发酵罐，其特征在于，所述控制箱包括蓄电池和控制器，所述蓄电池与所述控制器电连接，所述驱动电机、搅拌电机、压力传感器、电磁阀、温度传感器、电热丝和降温器均与所述控制器电连接。

10.如权利要求1所述的一种智能调控发酵罐，其特征在于，所述外罐体底部设有数个支撑腿。

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