全文摘要
本实用新型提供了一种倾斜式滚筒发酵装置，包括发酵罐、支架及驱动器，发酵罐能转动地置于支架上，发酵罐的轴线与竖直方向形成夹角，驱动器与发酵罐的底部相接，且驱动器能驱动发酵罐转动，发酵罐的内壁上设有多个搅流板，各搅流板分别与发酵罐的径向平行，且各搅流板均沿发酵罐的轴向延伸，多个搅流板沿发酵罐的周向间隔设置。本实用新型能有效实现料液充分混匀及表面曝气溶氧，无需设置搅拌桨叶装置及发酵罐底部通气装置，避免泡沫的溢流问题，克服泡沫带来的溶氧不足导致的转化效率低下的问题，使得底物能够完全转化、提高代谢产物的品质。
主设计要求
1.一种倾斜式滚筒发酵装置，其特征在于，所述倾斜式滚筒发酵装置包括发酵罐、支架及驱动器，所述发酵罐能转动地置于所述支架上，所述发酵罐的轴线与竖直方向形成夹角，所述驱动器与所述发酵罐的底部相接，且所述驱动器能驱动所述发酵罐转动，所述发酵罐的内壁上设有多个搅流板，各所述搅流板分别与所述发酵罐的径向平行，且各所述搅流板均沿所述发酵罐的轴向延伸，多个所述搅流板沿所述发酵罐的周向间隔设置。
设计方案
1.一种倾斜式滚筒发酵装置，其特征在于，所述倾斜式滚筒发酵装置包括发酵罐、支架及驱动器，所述发酵罐能转动地置于所述支架上，所述发酵罐的轴线与竖直方向形成夹角，所述驱动器与所述发酵罐的底部相接，且所述驱动器能驱动所述发酵罐转动，所述发酵罐的内壁上设有多个搅流板，各所述搅流板分别与所述发酵罐的径向平行，且各所述搅流板均沿所述发酵罐的轴向延伸，多个所述搅流板沿所述发酵罐的周向间隔设置。
2.根据权利要求1所述的倾斜式滚筒发酵装置，其特征在于，所述发酵罐包括上下开口且内部中空的罐体，所述罐体的底部通过下封头封闭，所述罐体的顶部通过上封头封闭，所述上封头上开设有人孔，所述人孔处能拆装地设有密封盖。
3.根据权利要求1所述的倾斜式滚筒发酵装置，其特征在于，所述驱动器为电机，所述支架上能拆装地设有轴承座，所述电机的输出轴贯穿所述轴承座并与所述发酵罐的底部中心处连接，所述电机的输出轴与所述发酵罐的轴线同轴。
4.根据权利要求3所述的倾斜式滚筒发酵装置，其特征在于，所述发酵罐的底部连接设有罐法兰，所述电机的输出轴的端部设有轴法兰，所述罐法兰与所述轴法兰能拆装地定位连接。
5.根据权利要求1所述的倾斜式滚筒发酵装置，其特征在于，所述发酵罐的罐体上部通过滚珠导轨与所述支架相接，所述滚珠导轨包括导轨槽，所述导轨槽的内部嵌装有多个滚珠，各所述滚珠凸出于所述导轨槽的槽口，所述导轨槽与所述支架相接，所述发酵罐的外表面与所述滚珠滚动接触。
6.根据权利要求1所述的倾斜式滚筒发酵装置，其特征在于，各所述搅流板均包括与所述发酵罐的内部侧壁相接的侧壁段以及与所述发酵罐的底部表面相接的底部段。
7.根据权利要求2所述的倾斜式滚筒发酵装置，其特征在于，所述密封盖上设有透明的观察窗。
8.根据权利要求1所述的倾斜式滚筒发酵装置，其特征在于，所述发酵罐的轴线与竖直方向之间的夹角大于0°且小于90°。
9.根据权利要求1～8任一项所述的倾斜式滚筒发酵装置，其特征在于，所述发酵罐的轴线与竖直方向之间的夹角为50°。
10.根据权利要求1所述的倾斜式滚筒发酵装置，其特征在于，所述发酵罐的底部开设有排料口，在所述发酵罐于所述支架上转动的过程中，所述排料口能转动至所述发酵罐的最低处。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种生物合成反应器，尤其是指一种倾斜式滚筒发酵装置。
背景技术
发酵行业中最常用的装备就是发酵罐或称生物反应器，通常是由一个直立的有固定支座的罐体和配套进出料装置、搅拌装置、灭菌系统、通气装置、发酵参数(温度、溶氧、pH等)自控系统、以及接种口和视镜等构成，罐体容积和径高比可根据发酵工艺需求有所不同，通气装置于罐体的底部与罐体的内部连通，以提高料液的溶氧水平，搅拌桨叶形式灵活多变，在食品、制药、生物化工等领域应用广泛。在实际发酵过程中，由于机械搅拌、通风、培养基中糖类和蛋白等物质以及代谢产生的表面活性物质的因素存在，泡沫的产生成为了困扰业内人士的一个共性的难点问题，并由此衍生出了各种消泡剂产品和不同形式的消泡装置以应对泡沫问题。
由于消泡剂通常是有机硅或聚醚型化合物，存在抑制菌体生长及降低代谢效率并增加后期分离难度和成本的固有缺点；而消泡装置通常是消泡桨消泡和超声波消泡，其缺点是消泡桨的剪切作用非常有限效率不高，而超声波又会存在破碎菌体和增加装置成本的不足。尤其在高产泡沫特性的发酵生产行业，例如生物表面活性剂(鼠李糖脂、槐糖脂等)的发酵过程中，不适宜采用消泡剂和超声波消泡的方式解决泡沫问题，其泡沫体积可达对应发酵液体积的10倍以上，而且只要有发酵液底部通气和搅拌桨叶存在，泡沫就会源源不断的生成，直至所有发酵液全部变成泡沫，因此对于高产泡沫特性的发酵生产行业，则必须额外配备泡沫溢流罐和压力强制循环装置，却又带来了增加生产成本和厂房面积的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种倾斜式滚筒发酵装置，既能保证料液的溶氧水平，还无需设置底部通气装置和搅拌桨叶装置，从而能有效减少泡沫的产生、显著提高底物的转化率并提高代谢产物的品质。
为达到上述目的，本实用新型提供了一种倾斜式滚筒发酵装置，其中，所述倾斜式滚筒发酵装置包括发酵罐、支架及驱动器，所述发酵罐能转动地置于所述支架上，所述发酵罐的轴线与竖直方向形成夹角，所述驱动器与所述发酵罐的底部相接，且所述驱动器能驱动所述发酵罐转动，所述发酵罐的内壁上设有多个搅流板，各所述搅流板分别与所述发酵罐的径向平行，且各所述搅流板均沿所述发酵罐的轴向延伸，多个所述搅流板沿所述发酵罐的周向间隔设置。
如上所述的倾斜式滚筒发酵装置，其中，所述发酵罐包括上下开口且内部中空的罐体，所述罐体的底部通过下封头封闭，所述罐体的顶部通过上封头封闭，所述上封头上开设有人孔，所述人孔处能拆装地设有密封盖。
如上所述的倾斜式滚筒发酵装置，其中，所述驱动器为电机，所述支架上能拆装地设有轴承座，所述电机的输出轴贯穿所述轴承座并与所述发酵罐的底部中心处连接，所述电机的输出轴与所述发酵罐的轴线同轴。
如上所述的倾斜式滚筒发酵装置，其中，所述发酵罐的底部连接设有罐法兰，所述电机的输出轴的端部设有轴法兰，所述罐法兰与所述轴法兰能拆装地定位连接。
如上所述的倾斜式滚筒发酵装置，其中，所述发酵罐的罐体上部通过滚珠导轨与所述支架相接，所述滚珠导轨包括导轨槽，所述导轨槽的内部嵌装有多个滚珠，各所述滚珠凸出于所述导轨槽的槽口，所述导轨槽与所述支架相接，所述发酵罐的外表面与所述滚珠滚动接触。
如上所述的倾斜式滚筒发酵装置，其中，各所述搅流板均包括与所述发酵罐的内部侧壁相接的侧壁段以及与所述发酵罐的底部表面相接的底部段。
如上所述的倾斜式滚筒发酵装置，其中，所述密封盖上设有透明的观察窗。
如上所述的倾斜式滚筒发酵装置，其中，所述发酵罐的轴线与竖直方向之间的夹角大于0°且小于90°。
如上所述的倾斜式滚筒发酵装置，其中，所述发酵罐的轴线与竖直方向之间的夹角为50°。
如上所述的倾斜式滚筒发酵装置，其中，所述发酵罐的底部开设有排料口，在所述发酵罐于所述支架上转动的过程中，所述排料口能转动至所述发酵罐的最低处。
与现有技术相比，本实用新型的优点如下：
本实用新型通过将发酵罐倾斜的转动设置于支架上，并在发酵罐的内壁上设置搅流板使料液呈瀑布状由上至下沿发酵罐的侧壁流动，能有效实现料液充分混匀及表面曝气溶氧，从而无需设置搅拌桨叶装置及发酵罐底部通气装置，达到了简化结构的效果；同时由于不存在底部通气及搅拌的情况，直接避免了泡沫的不断增长，也就避免了泡沫的溢流问题，无需配备溢流罐和消泡及压力强制循环装置，进一步简化了结构及生产流程，并克服泡沫带来的溶氧不足导致的转化效率低下的问题，使得底物能够完全转化、提高代谢产物的品质。
附图说明
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：
图1是本实用新型提供的倾斜式滚筒发酵装置的结构示意图；
图2是本实用新型提供的倾斜式滚筒发酵装置的搅流板的结构示意图。
附图标号说明：
1、发酵罐；
11、搅流板；
111、侧壁段；
112、底部段；
12、罐体；
13、上封头；
131、密封盖；
1311、观察窗；
14、下封头；
141、罐法兰；
142、排料口；
2、支架；
21、轴承座；
22、滚珠导轨；
23、万向轮；
3、驱动器；
31、输出轴；
311、轴法兰
具体实施方式
为了对本实用新型的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，本实用新型提供了一种倾斜式滚筒发酵装置，其中，倾斜式滚筒发酵装置包括发酵罐1、支架2及驱动器3，发酵罐1能转动地置于支架2上，支架2的底部设有万向轮23，以便于发酵罐1的移动，发酵罐1的轴线与竖直方向及水平方向均形成夹角，即发酵罐1呈倾斜状能转动地安装于支架2上，如此设置在料液盛装在发酵罐1内时，能有效增加料液表面与空气的接触面积，从而提高溶氧水平；驱动器3与发酵罐1的底部相接，且驱动器3能驱动发酵罐1以其轴线为转轴进行转动，发酵罐1的内壁上设有多个搅流板11，各搅流板11分别与发酵罐1的径向平行，即每个搅流板11分别沿发酵罐1的不同的直径所在的平面设置，发酵罐1的每条直径所在的平面内可以设置两个搅流板11，对称设置在发酵罐1的两侧，且各搅流板11均与沿发酵罐1的轴向延伸，以保证搅流板11能对发酵罐1内由上至下各处的料液进行搅动，多个搅流板11沿发酵罐1的周向间隔设置，在使用过程中，各搅流板11随发酵罐1转动，将发酵罐1内的料液向上搅起，并使料液沿着发酵罐1的内壁呈瀑布状流下，从而有效实现料液的充分混匀及表面曝气溶氧，无需设置搅拌装置及通气装置，从而有效减少了泡沫的增长并简化了结构，克服泡沫带来的溶氧不足导致的转化效率低下的问题，使得底物能够完全转化、提高代谢产物的品质，且无需设置溢流罐和消泡及压力强制循环装置，进一步简化了结构及生产流程。
进一步地，如图1所示，本实用新型提供的倾斜式滚筒发酵装置，其中，发酵罐1包括上下开口且内部中空的罐体12，罐体12的底部通过下封头14封闭，罐体12的顶部通过上封头13封闭，其中，上封头13与下封头14分别与罐体12的顶部和底部密封焊接，形成密闭的容器，上封头13上开设有人孔，人孔处能拆装地设有密封盖131，人孔能方便工作人员探身进入罐体12内对搅流板11进行装卸维修以及对罐体12底部的顽固污渍进行清洗。
进一步地，如图1所示，本实用新型提供的倾斜式滚筒发酵装置，其中，驱动器3为电机，支架2上能拆装地设有轴承座21，具体为，轴承座21通过螺栓等连接件能拆装地安装在支架2上，电机的输出轴31贯穿轴承座21并与发酵罐1的底部中心处连接，电机的输出轴31与发酵罐1的轴线同轴，电机驱动发酵罐1转动，电机的输出轴31可以直接与发酵罐1连接，或者也可以在发酵罐1的底部设置旋转轴，并将旋转轴与电机的输出轴31通过联轴器连接，本实用新型并不以此为限。
作为优选，如图1所示，本实用新型提供的倾斜式滚筒发酵装置，其中，发酵罐1的底部连接一体焊接设有罐法兰141，电机的输出轴31的端部能拆装地或一体焊接地设有轴法兰311，罐法兰141与轴法兰311能拆装地定位连接，通过将轴法兰311与罐法兰141连接能实现电机与发酵罐1之间的传动连接。
进一步地，如图1所示，本实用新型提供的倾斜式滚筒发酵装置，其中，发酵罐1的罐体12上部通过滚珠导轨22与支架2相接，滚珠导轨22包括导轨槽，导轨槽的内部嵌装有多个滚珠，各滚珠凸出于导轨槽的槽口，导轨槽与支架2相接，发酵罐1的外表面与滚珠滚动接触，通过设置滚珠导轨22，在发酵罐1转动的过程中能有效减小发酵罐1于支架2之间的摩擦力，减少发酵罐1受到的磨损，保证发酵罐1及支架2的使用寿命。
作为优选，如图1及图2所示，本实用新型提供的倾斜式滚筒发酵装置，其中，各搅流板11均包括与发酵罐1的内部侧壁相接的侧壁段111以及与发酵罐1的底部表面相接的底部段112，即搅流板11由发酵罐1的侧壁延伸至发酵罐1的底面上，如此能更均匀地搅动发酵罐1内的料液，使发酵罐1内上部与下部的料液充分混匀。
作为优选，如图1所示，本实用新型提供的倾斜式滚筒发酵装置，其中，密封盖131上设有透明的观察窗1311，供工作人员对发酵罐1内的反应情况进行观察。
进一步地，本实用新型提供的倾斜式滚筒发酵装置，其中，发酵罐1的轴线与竖直方向之间的夹角大于0°且小于90°；作为优选，发酵罐1的轴线与竖直方向之间的夹角为50°能达到最好的混匀及防止泡沫产生的效果。
作为优选，如图1所示，本实用新型提供的倾斜式滚筒发酵装置，其中，发酵罐1的底部开设有排料口142，在发酵罐1于支架2上转动的过程中，排料口142能转动至发酵罐1的最低处，以便于将发酵罐1内的料液全部排出。
与现有技术相比，本实用新型的优点如下：
本实用新型通过将发酵罐倾斜的转动设置于支架上，并在发酵罐的内壁上设置搅流板使料液呈瀑布状由上至下沿发酵罐的侧壁流动，能有效实现料液充分混匀及表面曝气溶氧，从而无需设置搅拌桨叶装置及发酵罐底部通气装置，达到了简化结构的效果；同时由于不存在底部通气及搅拌的情况，直接避免了泡沫的不断增长，也就避免了泡沫的溢流问题，无需配备溢流罐和消泡及压力强制循环装置，进一步简化了结构及生产流程，并克服泡沫带来的溶氧不足导致的转化效率低下的问题，使得底物能够完全转化、提高代谢产物的品质。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920129862.2
申请日:2019-01-24
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:65(新疆)
授权编号:CN209685769U
授权时间:20191126
主分类号:C12M1/04
专利分类号:C12M1/04;C12M1/02
范畴分类:18H;
申请人:新疆农业科学院农产品贮藏加工研究所
第一申请人:新疆农业科学院农产品贮藏加工研究所
申请人地址:830091 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市南昌路403号
发明人:陈竞;吴斌;林丽静;胡金保;张萍芳;冯蕾;王志方;张健;魏佳
第一发明人:陈竞
当前权利人:新疆农业科学院农产品贮藏加工研究所
代理人:王春光;任默闻
代理机构:11127
代理机构编号:北京三友知识产权代理有限公司 11127
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计