[发明专利]一种新型智能化发酵罐

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术工艺所用的发酵设备，特别是一种新型智能化发酵罐。

背景技术

我国改革开放以来，国民经济得到快速增长，以“科技创新，自主创新”已成为我国目前工业发展的主流，我国工业逐步向集约型，节能减排，低碳的方向发展。发酵是通过微生物的生长培养和化学变化，产生和积累特定的代谢产物的反应过程。为了生产或实验的目的，现代工业、农业、医药、食品等领域需要进行大量的发酵过程，为了达到特定的目的，往往要对这些过程进行严格的监控。对发酵过程的监控往往具体化到对特定参数(如温度、pH值、氧含量、压力、空气流量等)的监视和控制，这些参数和反应累计时间之间以及不同参数之间一般呈现比较复杂的关系，这也正是对发酵过程进行监控的难点之处。传统的方法主要是采用手工/半手工的方式，根据个人经验进行控制，精度较低，效果较差，稍有不慎将会导致整罐物料的报废，给企业带来很大的经济损失。目前，随着工程规模的扩大，特别是产业化发展的需要，对控制效果的要求越来越高，需实现分布式环境下的智能化控制已经成为发酵控制的方向。此外，传统大型机械搅拌发酵罐，采用中间轴承进行支承，中间轴承部位的筒体由于存在交变应力，长期使用易造成筒体损坏。由于发酵罐内的内壁上设有多组换热管组，这种冷却方式占用发酵罐内部空间，易存在死角，容易造成罐体染菌，使罐内物料卫生质量难以保证。传统的方法是通过高压管路由蒸汽锅炉供给高温蒸汽进行灭菌，蒸汽锅炉使用维修麻烦，运行费用大，投资多。为了解决发酵罐内染菌而造成的二次污染，同时对发酵罐内的温度、压力、空气流量能实行自动控制，科研单位和企业科技人员在不断的研究、探索，利用现代科学技术，虽然在技术上取得了一些进步，但在实际运用中仍然存在着尚未克服的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于克服以上不足，提供一种新型智能化发酵罐，采用臭氧发生器和发酵罐相结合设计而成，利用PLC控制技术，实现对发酵罐上的臭氧发生器、电机以及罐内的温度、压力、空气流量进行智能化控制，具有随时调节发酵进程的功能。该发酵罐中间轴承部位设有筒体加强圈，对筒体具有一定的缓冲和保护作用，减少中间轴承对筒体的损坏，其结构合理，除菌效果好，节能，安全，噪音低，加工制造方便，设备投资低。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括裙座人孔、进风管、出料管口、挡风装置、出料口、封头、裙座体、第三搅拌器、筒体、中间轴承、轴支承横梁、轴支承支耳座、筒体加强圈、搅拌轴、换热管组、换热管组角钢支撑、第一搅拌器、换热管组吊架、联轴器、除沫器、平台、臭氧发生器、灭菌口、电机、小带轮、三角带、大带轮、消音防护罩、减速机、机械密封件、人孔、视镜、爬梯、PH值检测控制接头、第二搅拌器、温度检测控制接头、PO溶氧检测控制接头、进气口、液晶显示屏、控制柜、进水口、出水口，该发酵罐筒体呈圆柱型形状，筒体的上端设有封头，封头的顶部一侧设有人孔，另一侧设有灭菌口、视镜等各工艺管口，封头的顶部中心设有搅拌轴，搅拌轴延伸至筒体内，伸出筒体外的搅拌轴与减速机相连接，且该搅拌轴与封头交接处设有机械密封件，减速机的轴端设有大带轮，电机的轴端设有小带轮，大带轮与小带轮之间通过三角带连接，小带轮、三角带和大带轮安装有消音防护罩，筒体内中心位置搅拌轴的上端设有除沫器，除沫器下面的搅拌轴从上至下设有三档搅拌器，分别是第一搅拌器、第二搅拌器、第三搅拌器，第一搅拌器与除沫器之间的搅拌轴上设有联轴器，第二搅拌器与第三搅拌器之间的搅拌轴上设有中间轴承，中间轴承上设有轴支承横梁，轴支承横梁的两端设有轴支承支耳座，筒体外侧轴支承部位设有筒体加强圈，筒体内的内壁上设有四组换热管组，每组换热管组设置有延伸至筒体外侧的进水口和出水口，每组换热管组通过换热管组吊架及三个换热管组角钢支撑固定在筒体内壁，且每组换热管组与筒体内壁接近，筒体内人孔下部设有若干个爬梯，爬梯焊接在筒体内壁，筒体内壁还设有PH值检测控制接头和PO溶氧检测控制接头，筒体的下端也设有封头，罐体采用裙座支承，裙座体上设置裙座人孔，筒体内下封头中心进气口的出口处设有挡风装置，筒体外下封头的中心设有出料管口，出料管口延伸至筒体内，进气口通过进风管延伸至筒体内，且接近挡风装置，筒体壁上设有温度检测控制接头、PH值检测控制接头和PO溶氧检测控制接头，该发酵罐外设有控制柜，控制柜上设有液晶显示屏，通过传感器实行对罐内的温度、PH值、PO溶氧以及对臭氧发生器、进风量、电机线路的控制。

上述的臭氧发生器，设置在二层平台上，通过管道与发酵罐筒体上的灭菌口相连，灭菌口延伸至筒体内。