CN215050312U - 一种动物疫苗生产用的细菌发酵罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种动物疫苗生产用的细菌发酵罐，包括：罐体和控制装置；罐体设置有内壳体，内壳体外部包裹有加热夹层；罐体的顶端设有进料口；罐体的底端设有出料口；罐体的竖直方向设有搅拌轴；搅拌轴顶端连接有驱动电机；搅拌轴底端设有搅拌桨；靠近内壳体顶部位置的搅拌轴上连接有搅拌横杆；搅拌横杆上设有锯齿；驱动电机驱动搅拌轴旋转，进而使搅拌横杆、搅拌桨和搅拌中桨旋转对罐内部的细菌发酵液进行搅拌混合。搅拌桨和搅拌中桨可以使得溶氧均匀，提高溶氧的效果。搅拌横杆上的锯齿能够刺破产生的泡沫，达到消泡的目的。同时搅拌桨和搅拌中桨一起能够提高细菌发酵罐的搅拌效率。

Description

一种动物疫苗生产用的细菌发酵罐

技术领域

本实用新型涉及细菌发酵技术领域，尤其涉及一种动物疫苗生产用的细菌发酵罐。

背景技术

随着科学技术的快速发展，通过细菌的发酵来生产动物疫苗的占比越来越大。研究和利用细菌的特殊代谢途径，通过细菌发酵罐发酵细菌已成为生产动物疫苗的主要方式。但是现有的细菌发酵罐存在诸多缺陷，例如搅拌器的搅拌过程无法满足搅拌控制要求，严重影响了细菌发酵罐的细菌发酵效率。

而且发酵阶段，会产生泡沫，当产生的泡沫过多时，会产生溢料等现象，带来染菌的风险，现阶段加入一定的消泡剂进行消泡，但是消泡剂的消泡效果有限，同时加入大量的消泡剂有会对细菌发酵和疫苗质量带来影响。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种动物疫苗生产用的细菌发酵罐，包括：罐体和控制装置；

罐体设置有内壳体，内壳体外部包裹有加热夹层；

罐体的顶端设有进料口；罐体的底端设有出料口；

加热夹层的底端设有加热介质入口；

加热夹层的侧壁设有加热介质出口；

罐体的竖直方向设有搅拌轴；

搅拌轴顶端穿出至罐体外部，并连接有驱动电机；

搅拌轴伸入至罐体内部，并伸至靠近内壳体底部位置；

靠近搅拌轴底端处设有搅拌桨；

靠近内壳体顶部位置的搅拌轴连接有搅拌横杆；

搅拌横杆上设有锯齿；

内壳体内部设有液位计、pH传感器以及温度传感器；

控制装置分别连接驱动电机、液位计、pH传感器以及温度传感器。

优选地，控制装置包括：控制器、整流电路、逆变器、电流检测电路以及位置传感器；

交流电通过整流电路和逆变器给驱动电机供电；

控制器通过光偶隔离电路和IR2136驱动电路连接逆变器；控制驱动电机的运行；

控制器通过电流检测电路连接逆变器和驱动电机之间的供电线路，获取供电线路的电流信息。

优选地，控制装置还包括：电机电压检测电路；

控制器通过电流检测电路连接逆变器和驱动电机之间的供电线路，获取供电线路的电压信息。

优选地，控制装置还包括：电压检测电路、温度检测电路；

控制器通过温度检测电路连接逆变器，监测逆变器的运行温度信息；

控制器通过电压检测电路连接交流电和整流电路之间的电源线路，获取电源线路的电压信息。

优选地，控制器连接有存储器、显示器以及控制键盘；

控制器采用STM32F103V8T6芯片、或采用DSP芯片、或STM32F405RGT6芯片；

控制装置还包括：MP9486A 12V稳压电路、AS78L05RTR5V稳压电路以及CJA1117-3.3稳压电路；

液位计、pH传感器以及温度传感器分别通过模数转换电路连接控制器。

优选地，罐体从上到下均匀布设有多个温度传感器；

温度传感器从罐体的侧壁伸入到内壳体内部。

优选地，加热介质采用加热水作为加热介质，或者采用加热油为加热介质。

优选地，加热夹层的加热介质入口通过介质管道连接加热罐的出口；

加热夹层的加热介质出口通过回流管道连接加热罐的入口；

加热罐内部设有加热感应温度传感器和加热机构；介质管道上设有流量计和驱动泵；

加热感应温度传感器、流量计、加热机构和驱动泵分别连接控制装置。

优选地，搅拌轴上均匀布设有多个搅拌中桨。

从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：

本实用新型的动物疫苗生产用的细菌发酵罐中，驱动电机驱动搅拌轴旋转，进而使搅拌横杆、搅拌桨和搅拌中桨旋转对罐内部的细菌发酵液进行搅拌混合。搅拌桨和搅拌中桨可以使得溶氧均匀，提高溶氧的效果。

搅拌横杆上的锯齿能够刺破产生的泡沫，达到消泡的目的。同时搅拌桨和搅拌中桨一起能够提高细菌发酵罐的搅拌效率。

通过加热夹层内部加注加热介质，实现对细菌发酵液进行加热，满足发酵要求。

通过液位计、pH传感器以及温度传感器获取到发酵过程数据，进而用户可以实时对发酵过程进行控制，使发酵过程满足需要。

本实用新型的动物疫苗生产用的细菌发酵罐能够提高发酵罐搅拌器的搅拌效率，能够消除细菌发酵产生的泡沫，可以提高生产效率，减少染菌的风险，进而减少生产成本，提高动物疫苗的质量，可以带来一定的经济和社会效益。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为动物疫苗生产用的细菌发酵罐示意图；

图2为动物疫苗生产用的细菌发酵罐实施例示意图。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

本实用新型提供一种动物疫苗生产用的细菌发酵罐，如图1和图2所示，包括：罐体1和控制装置；

罐体1设置有内壳体2，内壳体2外部包裹有加热夹层3；罐体1的顶端设有进料口4；罐体1的底端设有出料口5；

加热夹层3的底端设有加热介质入口6；加热夹层3的侧壁设有加热介质出口7；

罐体1的竖直方向设有搅拌轴8；搅拌轴8设置在罐体1的中心线上；搅拌轴8顶端穿出至罐体1外部，并连接有驱动电机12；搅拌轴8伸入至罐体1内部，并伸至靠近内壳体2底部位置；靠近搅拌轴8底端处设有搅拌桨9；靠近内壳体2顶部位置的搅拌轴8上连接有搅拌横杆10；搅拌横杆10上设有锯齿11；内壳体2内部设有液位计、pH传感器以及温度传感器；控制装置分别连接驱动电机12、液位计、pH传感器以及温度传感器。搅拌轴8上均匀布设有多个搅拌中桨14。

加热夹层3能够起到调节细菌发酵液温度的作用。当需要升温时，从加热夹层3的加热介质入口通入一定温度的热水，再从加热介质出口流出；当需要降温时从加热介质入口通入一定温度的冷水，从加热介质出口流出。

罐体的出料口用于出料、取样和通气。进料口用于进料和接种。

本实用新型中，驱动电机12驱动搅拌轴8旋转，进而使搅拌横杆10、搅拌桨9和搅拌中桨14旋转对罐内部的细菌发酵液进行搅拌混合。搅拌桨9和搅拌中桨14可以使得溶氧均匀，提高溶氧的效果。

搅拌横杆10上的锯齿11能够刺破产生的泡沫，达到消泡的目的，当然也可以加入少量的消泡剂配合使用。同时搅拌桨9和搅拌中桨14一起能够提高细菌发酵罐的搅拌效率。控制装置可以根据工艺设置参数控制驱动电机12运行，调节搅拌转速。

通过加热夹层3内部加注加热介质，实现对细菌发酵液进行加热，满足发酵要求。其中，加热介质采用加热水作为加热介质，或者采用加热油为加热介质。

通过液位计、pH传感器以及温度传感器获取到发酵过程数据，进而用户可以实时对发酵过程进行控制，使发酵过程满足需要。

本实用新型中，为了提高控制精度，保证发酵过程有效进行，控制装置包括：控制器31、整流电路22、逆变器23、电流检测电路28、电机电压检测电路29以及位置传感器24；

380v交流电21通过整流电路22和逆变器23给驱动电机12供电；控制器31通过光偶隔离电路27和IR2136驱动电路32连接逆变器23；控制驱动电机12的运行；控制器31通过电流检测电路28连接逆变器23和驱动电机12之间的供电线路，获取供电线路的电流信息。

控制器31通过电流检测电路28连接逆变器23和驱动电机12之间的供电线路，获取供电线路的电压信息。

控制装置还包括：电压检测电路25、温度检测电路26；

控制器31通过温度检测电路26连接逆变器23，监测逆变器23的运行温度信息；控制器31通过电压检测电路25连接380v交流电21和整流电路22之间的电源线路，获取电源线路的电压信息。

进一步需要说明的是，控制器31连接有存储器、显示器以及控制键盘；当然还可以设置无线通信模块，使控制器将发酵过程数据通过无线通信模块发送给监控服务器。无线通信模块支持无线互联网接入。无线通信模块可以包括无线局域网络(Wi-Fi，WLAN，Wireless Local Area Networks)、无线宽带(Wibro)、全球微波互联接入(Wimax)、高速下行链路分组接入(HSDPA，High Speed Downlink Packet Access)等等。

显示器可以包括液晶显示器(LCD，Liquid Crystal Display)、薄膜晶体管LCD(TFT-LCD，Thin Film Transistor-LCD)、有机发光二极管(OLED，Organic Light-EmittingDiode)显示器、柔性显示器、三维(3D)显示器等等中的至少一种。

显示器可以显示发酵过程数据，显示器可以设置在监控室或者操作室。控制键盘也可设置在监控室或者操作室。

控制器31可以通过使用特定用途集成电路(ASIC，Application SpecificIntegrated Circuit)、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processing)、数字信号处理装置(DSPD，Digital Signal Processing Device)、可编程逻辑装置(PLD，ProgrammableLogic Device)、现场可编程门阵列(FPGA，Field Programmable Gate Array)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行这里描述的功能的电子单元中的至少一种来实施，在一些情况下，这样的实施方式可以在控制器中实施。

优选地，控制器31采用STM32F103V8T6芯片、或采用DSP芯片、或STM32F405RGT6芯片；

控制装置还包括：MP9486A 12V稳压电路、AS78L05RTR5V稳压电路以及CJA1117-3.3稳压电路；液位计、pH传感器以及温度传感器分别通过模数转换电路连接控制器31。

本实用新型中的整流电路22将交流电进行整流，形成直流，也就是本实用新型可以采用AC-DC整流电路将三相交流电源整流为直流电源，还可以设置本领域常用的滤波电路为控制装置提供稳定的直流电。

控制器31控制逆变器23，也就是控制器31通过光偶隔离电路27和IR2136驱动电路控制逆变器23中的功率开关的导通顺序，形成旋转的磁场，控制PWM信号的占空比，形成可变的电压，实现对驱动电机12的调向与调速。

本实用新型控制系统在正常运行过程中，实现对驱动电机12的闭环控制，也就是可以对驱动电机12的电压、电流等信息进行采集。具体的，也可以检测驱动电机12的电压信号，转子位置，电流信号实现闭环控制。通过计算驱动电机12的每个换相周期的时间，在每个换相周期进行计时，通过计算控制器中具有的寄存器数值得出转速。

本实用新型中，加热夹层3的加热介质入口6通过介质管道连接加热罐的出口；加热夹层3的加热介质出口7通过回流管道连接加热罐的入口；加热罐内部设有加热感应温度传感器和加热机构；介质管道上设有流量计和驱动泵；加热感应温度传感器、流量计、加热机构和驱动泵分别连接控制装置。

这里，可以根据发酵过程需要对发酵液体加热的温度，酸碱度来进行控制驱动泵运行，可以实现控制加热介质的流速，控制加热机构的加热状态，满足发酵要求。在结合上述闭环控制过程，有效的控制搅拌轴进行有效的搅拌。当然搅拌过程可以不仅仅为一个方向可以基于需要进行搅拌方向的调节。本实用新型中控制驱动电机的正反转是通过改变绕组导通顺序来实现的。当驱动电机在运行中改变方向，为了减少换向时的电流应先通过制动电阻减速，同时减小PWM控制信号的占空比，制动电阻能够消耗制动时的能量，避免电流过大损坏驱动电机，

本实用新型中涉及的发酵过程参数可以基于工艺需要进行设置，这里不做具体限定。

本实用新型中，罐体1从上到下均匀布设有多个温度传感器；温度传感器从罐体1的侧壁伸入到内壳体2内部。这样，可以获取到罐体内部不同层面的温度，为了保证混合充分可以有效的控制搅拌过程，保证罐体内部的液体温度一致，提高发酵质量。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种动物疫苗生产用的细菌发酵罐，其特征在于，包括：罐体(1)和控制装置；

罐体(1)设置有内壳体(2)，内壳体(2)外部包裹有加热夹层(3)；

罐体(1)的顶端设有进料口(4)；罐体(1)的底端设有出料口(5)；

加热夹层(3)的底端设有加热介质入口(6)；

加热夹层(3)的侧壁设有加热介质出口(7)；

罐体(1)的竖直方向设有搅拌轴(8)；

搅拌轴(8)顶端穿出至罐体(1)外部，并连接有驱动电机(12)；

搅拌轴(8)伸入至罐体(1)内部，并伸至靠近内壳体(2)底部位置；

靠近搅拌轴(8)底端处设有搅拌桨(9)；

靠近内壳体(2)顶部位置的搅拌轴(8)连接有搅拌横杆(10)；

搅拌横杆(10)上设有锯齿(11)；

内壳体(2)内部设有液位计、pH传感器以及温度传感器；

控制装置分别连接驱动电机(12)、液位计、pH传感器以及温度传感器。

2.根据权利要求1所述的动物疫苗生产用的细菌发酵罐，其特征在于，

控制装置包括：控制器(31)、整流电路(22)、逆变器(23)、电流检测电路(28)以及位置传感器(24)；

380v交流电(21)通过整流电路(22)和逆变器(23)给驱动电机(12)供电；

控制器(31)通过光偶隔离电路(27)和IR2136驱动电路(32)连接逆变器(23)；控制驱动电机(12)的运行；

控制器(31)通过电流检测电路(28)连接逆变器(23)和驱动电机(12)之间的供电线路，获取供电线路的电流信息。

3.根据权利要求1所述的动物疫苗生产用的细菌发酵罐，其特征在于，

控制装置还包括：电机电压检测电路(29)；

控制器(31)通过电流检测电路(28)连接逆变器(23)和驱动电机(12)之间的供电线路，获取供电线路的电压信息。

4.根据权利要求2所述的动物疫苗生产用的细菌发酵罐，其特征在于，

控制装置还包括：电压检测电路(25)、温度检测电路(26)；

控制器(31)通过温度检测电路(26)连接逆变器(23)，监测逆变器(23)的运行温度信息；

控制器(31)通过电压检测电路(25)连接380v交流电(21)和整流电路(22)之间的电源线路，获取电源线路的电压信息。

5.根据权利要求2所述的动物疫苗生产用的细菌发酵罐，其特征在于，

控制器(31)连接有存储器、显示器以及控制键盘；

控制器(31)采用STM32F103V8T6芯片、或采用DSP芯片、或STM32F405RGT6芯片；

控制装置还包括：MP9486A 12V稳压电路、AS78L05RTR5V稳压电路以及CJA1117-3.3稳压电路；

液位计、pH传感器以及温度传感器分别通过模数转换电路连接控制器(31)。

6.根据权利要求2所述的动物疫苗生产用的细菌发酵罐，其特征在于，

罐体(1)从上到下均匀布设有多个温度传感器；

温度传感器从罐体(1)的侧壁伸入到内壳体(2)内部。

7.根据权利要求1所述的动物疫苗生产用的细菌发酵罐，其特征在于，

加热介质采用加热水作为加热介质，或者采用加热油为加热介质。

8.根据权利要求1所述的动物疫苗生产用的细菌发酵罐，其特征在于，

加热夹层(3)的加热介质入口(6)通过介质管道连接加热罐的出口；

加热夹层(3)的加热介质出口(7)通过回流管道连接加热罐的入口；

加热罐内部设有加热感应温度传感器和加热机构；介质管道上设有流量计和驱动泵；

加热感应温度传感器、流量计、加热机构和驱动泵分别连接控制装置。

9.根据权利要求1所述的动物疫苗生产用的细菌发酵罐，其特征在于，

搅拌轴(8)上均匀布设有多个搅拌中桨(14)。

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