CN215627996U - 基于水循环的发酵罐体控温系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于水循环的发酵罐体控温系统，包括罐体，上述罐体外壁设有功能罩，上述功能罩中设有换热管路，上述功能罩下端设有支撑柜，上述支撑柜中设有配水箱，上述支撑柜装有第一水泵和第二水泵，上述第一水泵和第二水泵的输出端均连通换热管路输入端，上述配水箱中设有隔断板，上述隔断板两侧分别形成热水腔和冷水腔，上述换热管路输出端连通热水腔，上述第一水泵输入端连通热水腔，上述第二水泵输入端连通冷水腔，上述冷水腔内壁设有散热片，上述热水腔中设有加热片，以期望改善现有发酵罐温控过程中容易导致热能散失，且不易改造控温系统的问题。

Description

基于水循环的发酵罐体控温系统

技术领域

本实用新型涉及发酵品控，具体涉及一种基于水循环的发酵罐体控温系统。

背景技术

现有的发酵罐一般采用金属桶体制成，由于发酵过程中需要进行控温，由于发酵温度较低会导致产品无法产出，若发酵温度较高，会使产品产生苦酸味、影响产品的成型品质，为了控制发酵罐的发酵温度，部分发酵罐内置发热装置，但是发热装置不利于在罐体内进行热分布，故后续采用风送或水送技术进行换热控温，当前使用水送控温，是直接将水介质冲淋在罐体外壁，并与罐体进行换热，从而实现罐体良好的降温效果，但是水送介质对于需要升温的罐体而言，其水送技术需要发热单元对水介质进行加热，水温在冲淋过程中存在巨大的热损失，从而导致发热单元在工作过程中的能耗较高，厂区负载压力增大。当前市场上存在内壁直接控温的发酵罐，但是由于发酵产量巨大，且普通发酵罐留存量较大，不适宜完全换购，因此，在原有水送换热发酵罐的基础上对控温系统进行改进是值得研究的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于水循环的发酵罐体控温系统，以期望改善现有发酵罐温控过程中容易导致热能散失，且不易改造控温系统的问题。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于水循环的发酵罐体控温系统，包括罐体，上述罐体外壁设有功能罩，上述功能罩中设有换热管路，上述功能罩下端设有支撑柜，上述支撑柜中设有配水箱，上述支撑柜装有第一水泵和第二水泵，上述第一水泵和第二水泵的输出端均连通换热管路输入端，上述配水箱中设有隔断板，上述隔断板两侧分别形成热水腔和冷水腔，上述换热管路输出端连通热水腔，上述第一水泵输入端连通热水腔，上述第二水泵输入端连通冷水腔，上述冷水腔内壁设有散热片，上述热水腔中设有加热片。

作为优选，上述隔断板顶部与配水箱顶部具有间隙并形成溢水口，上述热水腔通过溢水口连通冷水腔，上述隔断板中设有隔热层，上述配水箱侧壁设有注水口，上述注水口连通热水腔和冷水腔。

作为优选，上述功能罩包括隔热罩和导热罩，上述导热罩置于隔热罩内壁，上述换热管路分布在导热罩中，且导热罩抵触罐体外壁，上述罐体侧壁设有换热板。

进一步的技术方案是，上述换热管路的首端设有两个接头管道，上述接头管道分别连接第一水泵和第二水泵，上述接头管道上设有逆止阀。

更进一步的技术方案是，上述导热罩中部设有换位管，上述换位管两端设有三通阀门，上述换位管两端通过三通阀门连通换热管路，上述换位管用于调整换热管路与罐体的换热面积。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果至少是如下之一：

本实用新型通过功能罩和支撑柜的设置，便于直接在罐体外部进行改装，以提高原有设备的使用周期，通过热水腔和冷水腔满足热介质和冷介质供给需求，通过隔断板使冷水腔的冷水与热水腔中的温水相对独立，避免热水腔与冷水腔进行换热。其中热水腔可以通过溢水口溢出到冷水腔的水，虽然能够导致冷水腔升温，但是散热片的设计，能够实现对冷水腔的散热，甚至于可以通过冷接子接触散热片达到快速降温。通过注水口的便于增加配水箱中的水量，同时便于更换配水箱中的循环水。

本实用新型的功能罩通过隔热罩和导热罩的设置，能够避免外部温度影响换热管路，通过接头管道保证第一水泵和第二水泵能够输送不同的温度的介质到换热管路，从而有效调整换热管路中的水温。

本实用新型通过换位管，能够调整导热罩的局部温度，从而当发酵罐未储蓄量不足时，可通过换位管和三通阀门调整循环水在换热管路中的流动路径，从而实现罐体局部控温。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型功能罩结构示意图。

图3为本实用新型换热管路示意图。

附图标记说明：

1-罐体、2-功能罩、3-换热管路、4-支撑柜、5-配水箱、6-注水口、7-阀门、101-换热板、201-隔热罩、202-导热罩、301-接头管道、302-逆止阀、303-换位管、304-三通阀门、401-第一水泵、402-第二水泵、501-隔断板、502-热水腔、503-冷水腔、504-散热片、505-加热片、506-溢水口。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参考图1和图2所示，本实用新型的一个实施例是，一种基于水循环的发酵罐体控温系统，包括罐体1，其中罐体1为现有发酵罐体，其发酵罐可以是水淋式发酵罐，也可以是密封式发酵罐，上述罐体1外壁设有功能罩2，上述功能罩2中设有换热管路3，上述功能罩2下端设有支撑柜4，其中，支撑柜4和功能罩2外装在罐体1上，具体的说，功能罩2套设在罐体1外壁，随后连通罐体1和功能罩2通过吊装设备抬起并放置在支撑柜4上，其中支撑柜4为现有商品，其支撑柜4可以是具有放置柜的支架。通过支撑柜4提供良好的支撑，其罐体1与支撑柜4可以采用焊接的方式进行固定安装。

上述支撑柜4中设有配水箱5，其中配水箱5为现有金属箱体，上述支撑柜4装有第一水泵401和第二水泵402，其中第一水泵401和第二水泵402均为现有水泵，其第一水泵401和第二水泵402通过现有的螺栓连接件固定在支撑柜4上，以便于长期使用过程中，维护和更换第一水泵401和第二水泵402。

上述第一水泵401和第二水泵402的输出端均连通换热管路3输入端，上述配水箱5中设有隔断板501，上述隔断板501两侧分别形成热水腔502和冷水腔503，其中隔断板501隔断配水箱5内腔，形成冷水腔503与热水腔502两个相对独立的空间，从而为不同温度液体留存空间。

上述换热管路3输出端连通热水腔502，上述第一水泵401输入端连通热水腔502，上述第二水泵402输入端连通冷水腔503，上述冷水腔503内壁设有散热片504，上述热水腔502中设有加热片505。

其中，加热片505为现有电热元件，由于豆瓣发酵温度控制范围通常不超过50度，故加热片505可以是现有的水加热棒，通过加热片505对热水腔502中的液体进行加热，其中散热片504为现有的导热材质，其散热片504主要用于外部温度与冷水腔503热桥，使冷水腔503中的水温趋于外界常温。

实际使用过程中，若需要第二水泵402抽送冷水腔503中的冷水进行降温使，首先需要关闭加热片505，避免冷水通过换热管路3后流入热水腔502，并降低热水腔502中热量，从而调整配水箱5的水温。

值得注意的是，若需要冷水腔503低于外界常温，则可以将冷介质贴合在散热片504上，从而通过散热片504对冷水腔503中的液体进行快速降温。

基于上述实施例，参考图1所示，本实用新型的另一个实施例是，上述隔断板501顶部与配水箱5顶部具有间隙并形成溢水口506，上述热水腔502通过溢水口506连通冷水腔503，由于冷水腔503持续向热水腔502输入，可能导致热水腔502水量增多，通过溢水口506使热水腔502中过量的液体能够循环输出到冷水腔503中。以保证热水腔502不会过渡储蓄循环液，且冷水腔503中的循环液不会空置。

上述隔断板501中设有隔热层，其中隔断板501为金属板材，其金属板材内部设有石棉板，从而避免冷水腔503与热水腔502之间进行换热。上述配水箱5侧壁设有注水口6，上述注水口6连通热水腔502和冷水腔503，通过注水口6便于更换循环液和在特定情形写进行快速更换液体。例如通过注水口6向冷水腔503持续输入冷水，同时通过注水口6持续抽出热水腔502的热水或温热水。

进一步的，上述注水口6上设有阀门7，上述热水腔502中设有液位变送器，由液位变送器采集热水腔502数据并将数据输出到外部计算机。

其中液位变送器为现有功能性商品，通过液位变送器采集热水腔502的液位数据，从而在循环过程中，便于工作人员根据液位变送器采集热水腔502数据，确定是否存在水循环，工作时，换热管路3输出的水均流入热水腔502，则热水腔502常态下的液体均位于最大液位高度，并通过溢水口506反向补给冷水腔503。

值得强调的，发酵反应的控温通常要求缓慢进行，避免温差变化导致发酵产品出现较大风味偏差。故热水腔502通过冷水腔503的水缓慢降温即可，其冷水腔503输出的液体，只要在一定温差范围内均可，并不会因为冷水腔503受到热水腔502溢出液体导致温度变化过大，若热水腔502与冷水腔503温差巨大，则属于特殊情况，亦采用散热片504贴合冷介质，保证冷水腔503温度，亦可以采用注水口6同时向冷水腔503注入冷水并抽离热水腔502液体的方式。

基于上述实施例，参考图2所示，本实用新型的另一个实施例是，上述功能罩2包括隔热罩201和导热罩202，上述导热罩202置于隔热罩201内壁，上述换热管路3分布在导热罩202中，且导热罩202抵触罐体1外壁，上述罐体1侧壁设有换热板101。

其中隔热罩201为现有隔热材料制成的罩体，其导热罩可以是现有铝制，其导热罩易于加工同时便于换热管路3设计和安装，其中换热板101的加工方式将导热金属镶嵌罐体1侧壁，从而保证罐体1的导热性能。若罐体1本身采用导热材质，则罐体1侧壁本身是换热板101。

镶嵌部分可以是现有的罐体1敲裂口处，然后通过焊接的方式，在裂口处填充导热金属，从而保证换热管路3中的循环水通过导热罩202和换热板101与罐体1内部进行换热。

进一步的，参考图1和图3所示，上述换热管路3的首端设有两个接头管道301，上述接头管道301分别连接第一水泵401和第二水泵402，上述接头管道301上设有逆止阀302。其中逆止阀302避免第一水泵401或第二水泵402相互输送液体，从而保证第一水泵401和第二水泵402的送水方向均流向换热管路3。

其中，第一水泵401和第二水泵402在工作时，原则上仅允许启动第一水泵401或第二水泵402的任意一个，以保证水流压力和速度稳定。

更进一步的，上述导热罩202中部设有换位管303，上述换位管303两端设有三通阀门304，上述换位管303两端通过三通阀门304连通换热管路3，上述换位管303用于调整换热管路3与罐体1的换热面积。

其中换位管303的置于导热罩202中部，使换热管路3在导热罩202构成一个流动途径更短的水流通路；其中三通阀门304为现有商品，三通阀门304具有一个常开口，两个控制口，

其中，靠近换热管路3输入端的三通阀门304，其常开口用于输入液体，两个控制口分别用于维持换热管路3和接入换位管303的液体输出，

其中，靠近换热管路3输出端的三通阀门304，其常开口用于液体输出，两个控制分别用于维持原换热管路3输入以及换位管303的液体输入，从而通过控制三通阀门304的流通，有效调整换热管路3的管路状态。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、 “实施例”、“优选实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。

尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (6)

1.一种基于水循环的发酵罐体控温系统，包括罐体（1），其特征在于：所述罐体（1）外壁设有功能罩（2），所述功能罩（2）中设有换热管路（3），所述功能罩（2）下端设有支撑柜（4），所述支撑柜（4）中设有配水箱（5），所述支撑柜（4）装有第一水泵（401）和第二水泵（402），所述第一水泵（401）和第二水泵（402）的输出端均连通换热管路（3）输入端，所述配水箱（5）中设有隔断板（501），所述隔断板（501）两侧分别形成热水腔（502）和冷水腔（503），所述换热管路（3）输出端连通热水腔（502），所述第一水泵（401）输入端连通热水腔（502），所述第二水泵（402）输入端连通冷水腔（503），所述冷水腔（503）内壁设有散热片（504），所述热水腔（502）中设有加热片（505）。

2.根据权利要求1所述的基于水循环的发酵罐体控温系统，其特征在于：所述隔断板（501）顶部与配水箱（5）顶部具有间隙并形成溢水口（506），所述热水腔（502）通过溢水口（506）连通冷水腔（503），所述隔断板（501）中设有隔热层，所述配水箱（5）侧壁设有注水口（6），所述注水口（6）用于连通热水腔（502）和冷水腔（503）。

3.根据权利要求2所述的基于水循环的发酵罐体控温系统，其特征在于：所述注水口（6）上设有阀门（7），所述热水腔（502）中设有液位变送器，由液位变送器采集热水腔（502）数据并将数据输出到外部计算机。

4.根据权利要求1所述的基于水循环的发酵罐体控温系统，其特征在于：所述功能罩（2）包括隔热罩（201）和导热罩（202），所述导热罩（202）置于隔热罩（201）内壁，所述换热管路（3）分布在导热罩（202）中，且导热罩（202）抵触罐体（1）外壁，所述罐体（1）侧壁设有换热板（101）。

5.根据权利要求3所述的基于水循环的发酵罐体控温系统，其特征在于：所述换热管路（3）的首端设有两个接头管道（301），所述接头管道（301）分别连接第一水泵（401）和第二水泵（402），所述接头管道（301）上设有逆止阀（302）。

6.根据权利要求4所述的基于水循环的发酵罐体控温系统，其特征在于：所述导热罩（202）中部设有换位管（303），所述换位管（303）两端设有三通阀门（304），所述换位管（303）两端通过三通阀门（304）连通换热管路（3），所述换位管（303）用于调整换热管路（3）与罐体（1）的换热面积。

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