CN216584969U - 离位灭菌发酵罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种离位灭菌发酵罐，属于微生物培养发酵技术领域；包括主罐和控制组件，主罐的顶部设有一号管，一号管上设有一号阀，一号阀靠近主罐设置；另设蒸汽发生装置通过二号管与一号管连接，另设储水罐通过三号管与一号管连接；另设药剂罐通过四号管与三号管连接；二号管上设有二号阀，三号管上设有三号阀，四号管上设有四号阀；一号管的末端设有五号阀；另设有一号支管，一号支管的两端均连接在所一号阀与三号管之间的一号管上，一号支管上设有六号阀和泵；另设有二号支管，二号支管的两端均连接在一号支管的两端之间的一号管上；二号支管上设有滤网和压力传感器；实现蒸汽灭菌、清洗和通入空气，还有效避免了清洗剂结块造成的堵塞。

Description

离位灭菌发酵罐

技术领域

本实用新型属于微生物培养发酵技术领域，特别是一种离位灭菌发酵罐。

背景技术

离位发酵罐是生物工程试验和工业上用来进行微生物发酵的装置，其主体通常为圆筒状，配备控制箱，通过控制箱对圆筒状的罐体内部进行温湿度、PH值、投料取料的调控等，从而完成发酵操作。现有的离位灭菌发酵罐往往设有通入空气的进气管，储存清洗水的储液罐，储存清洗剂消毒药剂的消毒剂罐，以及高温蒸汽罐。这些外接装置在灭菌时存在死角；消毒剂/清洗剂在投放到管道中时，容易变粘稠或结块，导致清洗液中的消毒剂/清洗剂不能充分溶于水，或是清洗液浓度波动较大，大大降低了消毒性能，影响了离位发酵罐的灭菌效果。

现有技术中，例如中国授权专利CN212222999U提供了一种离位灭菌不锈钢发酵罐，在罐盖上设有注入空气的进气口和通入蒸汽的蒸汽管。又例如中国授权专利CN213131015U提供了一种用于发酵培养基的离位灭菌不锈钢罐，同样是在发酵罐外部设有消毒剂罐和清洗液罐，在消毒剂罐的出口部位设有两个过滤网，用于阻挡结块的消毒剂通过，同时也是为了使位于过滤网之间的消毒剂充分溶于水中。然而，这些发酵罐的灭菌系统中，消毒剂、清洗剂在清洗水中的溶解能力有限，通入空气的管道未进行灭菌，局部仍然会结块堵塞管道。

发明内容

为了解决上述现有技术的问题，本实用新型提供一种离位灭菌发酵罐，通过以下技术方案实现。

离位灭菌发酵罐，包括主罐，所述主罐的顶部设有一号管，所述一号管上设有一号阀，所述一号阀靠近所述主罐设置；另设蒸汽发生装置通过二号管与所述一号管连接，另设储水罐通过三号管与所述一号管连接；另设药剂罐通过四号管与所述三号管连接；所述二号管上设有二号阀，所述三号管上设有三号阀，所述四号管上设有四号阀；所述一号管的末端设有五号阀；

另设有一号支管，所述一号支管的两端均连接在所述一号阀与三号管之间的一号管上，所述一号支管上设有六号阀；另设有二号支管，所述二号支管的两端均连接在所述一号支管的两端之间的所述一号管上；所述二号支管上设有滤网和压力传感器。

上述离位灭菌发酵罐，通过在蒸汽发生装置、储水罐、药剂罐与主罐的管道连接排布上进行优化，实现了在发酵罐清洗阶段中，一号管的疏通，以及一号管的药液流动情况检测。药剂罐中装有清洗浓缩液或清洗剂，主要通过与水按比例复配成清洗液。

上述离位灭菌发酵罐在清洗阶段的具体操作过程为：

(1)进入清洗阶段后，当需要进行高温蒸汽灭菌时，打开一号阀、二号阀，关闭三号阀、四号阀、五号阀和六号阀，蒸汽发生装置通入蒸汽进行灭菌；

(2)当使用清洗液清洗时，需要先测试清洗液的浓度，以及测试清洗剂与水是否完全互溶，是否还存在结块；先打开三号阀、四号阀、六号阀和泵，关闭一号阀、二号阀、五号阀，此时药剂罐中的清洗剂与储水罐中的水在一号管中开始混合形成清洗液，并逐渐顺着一号管流入一号支管中；清洗液在一号管和一号支管中流动的同时，也有一股支流流入二号支管中，并通过压力传感器检测二号支管中的流速、压力变化，并经过滤网的过滤作用后重新汇流入一号管中。泵能够保证清洗液持续进行循环流动；

(3)正常情况下，如果清洗液中不存在清洗剂结块，过滤网酒不会对二号支管中流动的清洗液产生明显阻挡，其压力传感器检测到的流速、压力变化也处于非常微小的安全范围。当压力传感器的检测数值在一定时间内保持正常后，即可关闭六号阀，打开一号阀，其他阀门状态不变，清洗液流入主罐中进行清洗。

如果清洗液中存在清洗剂结块，或清洗液粘稠度过高时，由于滤网将结块进行阻挡，导致滤网附近的水流放缓，水流压力增加，压力传感器检测数值产生明显波动。此时，则需要加快清洗液中的清洗剂结块溶解，具体方式为：打开二号阀，并保持其他阀门和泵的状态不变(或者调节三号阀的大小以控制出水量)，高温蒸汽也混入清洗液中，在蒸汽湍流的作用下，加速了对清洗剂结块的冲击，使其在一号管、一号支管中流动时逐渐破碎溶解；二号支管中的结块也随着时间、水流的影响而逐渐溶解。最终，使一号管、一号支管、二号支管中的清洗剂结块逐渐破碎、溶解，滤网重新复通，压力传感器的检测数据再次恢复正常；

(4)运行一段时间后，即可重新打开一号阀，关闭六号阀，进入正常清洗程序。

上述离位灭菌发酵罐直接以通入空气的一号管为主要管道，通过上述计算机或控制芯片对压力传感器，一至六号阀的控制，实现了所有管道的消毒灭菌，同时也能减少消毒剂/清洗剂在管道中变粘稠或结块对清洗造成的不利影响。

优选地，所述一号支管为蛇形管。蛇形管的作用是增加清洗液的流动距离，延长清洗剂与水的溶解时间。

优选地，所述二号支管上还设有浓度传感器。浓度传感器与压力传感器的作用类似，两者都起到检测清洗液状态的目的。

优选地，所述二号支管的两端分别设有七号阀。七号阀的作用是在拆装滤网或更换压力传感器等电子元器件时，可以阻挡清洗液、空气、高压蒸汽等的进入。同时也可以阻挡高温蒸汽进入二号支管，延长滤网和压力传感器等电子元器件的寿命。

优选地，所述二号管与所述一号支管还通过三号支管连接，所述三号支管上设有八号阀。将二号管与一号支管连通的目的是在一号支管中通入高温高压蒸汽，制造更多湍流，加速清洗剂溶解。

优选地，所述二号管与一号管的连接部位比所述一号支管与一号管的连接部位更靠近所述三号管。这样连接的目的，是为了使高温蒸汽尽早地介入清洗液中，促进清洗剂溶解。

优选地，所述二号支管在所述滤网对应的管壁部位设有可视窗。可视窗用于观察滤网、压力传感器等的工作状态，以便于及时更换。

优选地，所述一号管、二号管、三号管、四号管、第一支管、第二支管上均套有保温层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过在离位灭菌发酵罐的一号管(即进气管)周围按照特殊的管路设置蒸汽发生装置、储水罐和药剂罐，在实现罐体和所有管道的蒸汽灭菌、清洗液清洗和通入空气的常规功能前提下，还有效实现了清洗液的快速互溶复配，避免了管道中因清洗剂结块未溶解造成的管道堵塞。

附图说明

图1为实施例1所述的离位灭菌发酵罐的结构示意图；

图2为实施例2所述的离位灭菌发酵罐的结构示意图；

图中：1、主罐；2、一号管；201、一号阀；202、五号阀；3、蒸汽发生装置；4、二号管；401、二号阀；5、储水罐；6、三号管；7、药剂罐；8、四号管；801、四号阀；9、一号支管；901、六号阀；902、泵；10、二号支管；101、滤网；102、压力传感器；103、七号阀；11、浓度传感器；12、三号支管；121、八号阀。

具体实施方式

以下将结合附图对本专利中各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本专利所保护的范围。

在本专利的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。需要指出的是，所有附图均为示例性的表示。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本专利做进一步的详细描述。

实施例1

如图1所示，本实施例提供的离位灭菌发酵罐，包括主罐1和控制组件，所述主罐1的顶部设有一号管2，所述一号管2上设有一号阀201，所述一号阀201靠近所述主罐1设置；另设蒸汽发生装置3通过二号管4与所述一号管2连接，另设储水罐5通过三号管6与所述一号管2连接；另设药剂罐7通过四号管8与所述三号管6连接；所述二号管4上设有二号阀401，所述三号管6上设有三号阀601，所述四号管8上设有四号阀801；所述一号管2的末端设有五号阀202；

另设有蛇形的一号支管9，所述一号支管9的两端均连接在所述一号阀201与三号管6之间的一号管2上，所述一号支管9上设有六号阀901和泵902；所述一号支管9与一号管2的连接部位比所述二号管4与一号管2的连接部位更靠近所述三号管6；另设有二号支管10，所述二号支管10的两端均连接在所述一号支管9的两端之间的所述一号管2上；所述二号支管10上设有滤网101和压力传感器102。

上述离位灭菌发酵罐在清洗阶段的具体操作过程为：

(1)进入清洗阶段后，当需要进行高温蒸汽灭菌时，打开一号阀、二号阀，关闭三号阀、四号阀、五号阀和六号阀，蒸汽发生装置通入蒸汽进行灭菌；

(2)当使用清洗液清洗时，需要先测试清洗液的浓度，以及测试清洗剂与水是否完全互溶，是否还存在结块；先打开三号阀、四号阀、六号阀和泵，关闭一号阀、二号阀、五号阀，此时药剂罐中的清洗剂与储水罐中的水在一号管中开始混合形成清洗液，并逐渐顺着一号管流入一号支管中；清洗液在一号管和一号支管中流动的同时，也有一股支流流入二号支管中，并通过压力传感器检测二号支管中的流速、压力变化，并经过滤网的过滤作用后重新汇流入一号管中。泵能够保证清洗液持续进行循环流动；

(3)正常情况下，如果清洗液中不存在清洗剂结块，过滤网酒不会对二号支管中流动的清洗液产生明显阻挡，其压力传感器检测到的流速、压力变化也处于非常微小的安全范围。当压力传感器的检测数值在一定时间内保持正常后，即可关闭六号阀，打开一号阀，其他阀门状态不变，清洗液流入主罐中进行清洗；

如果清洗液中存在清洗剂结块，或清洗液粘稠度过高时，由于滤网将结块进行阻挡，导致滤网附近的水流放缓，水流压力增加，压力传感器检测数值产生明显波动。此时，则需要加快清洗液中的清洗剂结块溶解，具体方式为：打开二号阀，并保持其他阀门和泵的状态不变(或者调节三号阀的大小以控制出水量)，高温蒸汽也混入清洗液中，在蒸汽湍流的作用下，加速了对清洗剂结块的冲击，使其在一号管、一号支管中流动时逐渐破碎溶解；二号支管中的结块也随着时间、水流的影响而逐渐溶解。最终，使一号管、一号支管、二号支管中的清洗剂结块逐渐破碎、溶解，滤网重新复通，压力传感器的检测数据再次恢复正常；

(4)运行一段时间后，即可重新打开一号阀，关闭六号阀，进入正常清洗程序。

上述离位灭菌发酵罐直接以通入空气的一号管为主要管道，通过上述计算机或控制芯片对压力传感器，一至六号阀的控制，实现了所有管道的消毒灭菌，同时也能减少消毒剂/清洗剂在管道中变粘稠或结块对清洗造成的不利影响。

实施例2

如图2所示，本实施例提供的离位灭菌发酵罐，在实施例1的基础上，所述二号支管10上还增设有浓度传感器11，并在所述二号支管10的两端分别设有七号阀103，所述二号管4与所述一号支管9还通过三号支管12连接，所述三号支管12上设有八号阀121。并且，与实施例1不同的时，本实施例的发酵罐的所述二号管4与一号管2的连接部位比所述一号支管9与一号管2的连接部位更靠近所述三号管6。

本实施例的离位灭菌发酵罐，浓度传感器与压力传感器的作用类似，两者都起到检测清洗液状态的目的；七号阀的作用是在拆装滤网或更换压力传感器等电子元器件时，可以阻挡清洗液、空气、高压蒸汽等的进入。同时也可以阻挡高温蒸汽进入二号支管，延长滤网和压力传感器等电子元器件的寿命。将二号管与一号支管连通的目的是在一号支管中通入高温高压蒸汽，制造更多湍流，加速清洗剂溶解。

以上实施例详细描述了本实用新型的实施，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节。在本实用新型的权利要求书和技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单改型和改变，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.离位灭菌发酵罐，其特征在于，包括主罐和控制组件，所述主罐的顶部设有一号管，所述一号管上设有一号阀，所述一号阀靠近所述主罐设置；另设蒸汽发生装置通过二号管与所述一号管连接，另设储水罐通过三号管与所述一号管连接；另设药剂罐通过四号管与所述三号管连接；所述二号管上设有二号阀，所述三号管上设有三号阀，所述四号管上设有四号阀；所述一号管的末端设有五号阀；

另设有一号支管，所述一号支管的两端均连接在所述一号阀与三号管之间的一号管上，所述一号支管上设有六号阀和泵；另设有二号支管，所述二号支管的两端均连接在所述一号支管的两端之间的所述一号管上；所述二号支管上设有滤网和压力传感器。

2.根据权利要求1所述的离位灭菌发酵罐，其特征在于，所述一号支管为蛇形管。

3.根据权利要求1所述的离位灭菌发酵罐，其特征在于，所述二号支管上还设有浓度传感器。

4.根据权利要求1所述的离位灭菌发酵罐，其特征在于，所述二号支管的两端分别设有七号阀。

5.根据权利要求1所述的离位灭菌发酵罐，其特征在于，所述二号管与所述一号支管还通过三号支管连接，所述三号支管上设有八号阀。

6.根据权利要求1所述的离位灭菌发酵罐，其特征在于，所述二号管与一号管的连接部位比所述一号支管与一号管的连接部位更靠近所述三号管。

7.根据权利要求1所述的离位灭菌发酵罐，其特征在于，所述二号支管在所述滤网对应的管壁部位设有可视窗。

8.根据权利要求1所述的离位灭菌发酵罐，其特征在于，所述一号管、二号管、三号管、四号管、第一支管、第二支管上均套有保温层。

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