多功能節能生物發酵爐的製作方法
2023-05-27 20:02:01
專利名稱：多功能節能生物發酵爐的製作方法
技術領域：
本實用新型公開一種節能生物發酵爐，按國際專利分類表(IPC)劃分屬於發酵 裝置類製造技術領域，尤其是涉及一種集加料、蒸煮、加溫、恆溫、保溫、攪拌、冷卻 流水作業的自動化生物發酵裝置。
背景技術：
我們知道，生產啤酒、生物農藥、肥料、藥物、化工發酵等都需採用生物發酵 爐，而現有的發酵爐攪拌部分是繞鉛直軸做等角速度旋轉運動進而攪拌其內的液體，由 於水平面內攪拌部分各質點所受的牽連離心慣性力是隨半徑r變化的，半徑越大，直軸所 受扭矩越大，因此爐罐的大小與電機配套成正比。目前廠家生產的16噸發酵爐，其配套 電機22KW，如按生產50噸液體產品為例需配套16噸發酵爐3臺，電機總容量66KW， 耗電量大不節能。現有的攪拌結構限制了發酵爐的發酵容量，因此常見的發酵爐體積較 小，不能滿足生產廠家的發酵要求，而多臺發酵爐配套使用時即降低生產效率又增加了 生產成本。現有發酵爐加熱採用外加熱方式，如蒸汽加熱，蒸汽一般在120°C左右，由於蒸 汽的溫度過高容易殺死發酵爐內的生物菌，影響到發酵的質量和效果。現有老式發酵爐採用自然冷卻、周期長，制約了生產發展。有鑑於此，本實用新型人經過長期研究並結合發酵工藝的特點，創作出新型節 能發酵爐，故才有本實用新型的提出。
實用新型內容針對現有技術的不足，本實用新型提供了一種結構合理、生產效率高的多功能 節能生物發酵爐，克服傳統發酵設備的大扭矩圓周攪拌、自然冷卻生產周期長、發酵不 到位、存在死角等問題。為達到上述目的，本實用新型是通過以下技術方案實現的一種多功能節能生物發酵爐，包括外罐、內罐及提液攪拌機構，其中外罐，為容置發酵液體的容器；內罐，其沿外罐中心軸延伸至外罐容腔的底部，且，內罐底端設有與外罐容腔 相通的連通孔；提液攪拌裝置，安裝於外罐的頂部，且提液攪拌裝置的提液機構設置於內罐的 頂端出口處；提液攪拌機構工作時，內罐的發酵液受到向上的提升力而從內罐頂端的出口溢 出到外罐的容腔內，而外罐的發酵液在液體流動驅動下從內罐底端進入到內罐，發酵液 體形成循環的運動流體攪拌方式。進一步，所述的提液攪拌裝置包括提液機構和與其連接驅動機構，驅動機構安 裝於外罐的罐蓋上，驅動機構的驅動軸聯接於提液機構上供其旋轉。
3[0014]進一步，所述的提液機構包括一螺旋漿，該螺旋漿旋轉時提升內罐的發酵液形 成驅動源。進一步，所述的發酵爐包括內加熱系統，該內加熱系統包括加熱箱、加熱管道 及其內流動的加熱液，加熱管道與加熱箱相聯接，其進液管從內罐底部進入，通過內罐 壁腔，到頂部流回到加熱箱。進一步，所述的加熱液為加熱油，加熱箱為加熱油箱，加熱油箱通過進油管從 內罐底部進入內罐壁腔，通過出油管回流到加熱油箱內，與加熱油箱聯通的豎直回油管 上設有油位計，且該豎直回油管通過閥門開關與大氣相連形成油通氣管。進一步，所述的發酵爐還包括冷卻系統，該冷卻系統包括冷卻箱及設置於外罐 周壁外側的冷卻腔，冷卻液從外罐下部進入冷卻腔循環到中部流出回流到冷卻箱內，帶 走罐內液體熱量，從而縮短冷卻生產周期。進一步，發酵爐還包括輸送氣管道，該輸送氣管道可以向發酵爐罐內輸送蒸氣 或氧氣以供生物發酵過程使用，輸送氧氣管道的出口延伸到外罐容腔底部的放料開關上 方，使氣液相更好的融合；輸送蒸氣管道另通過一氣管連接到放料管道，其上安裝蒸氣 開關，預防放料開關堵塞。進一步，所述的發酵爐還包括加料系統，該加料系統至少由兩個化工泵及與其 連接的進料管，化工泵吸料通過料管提升到罐頂分六頭落料進行重力落差攪拌。進一步，所述發酵爐外罐的頂蓋上設有進料管、排氣管和維修孔。進一步，所述發酵爐的罐體底部連接清洗及放料管，且由閥門開關控制清洗或 放料。本實用新型包括外罐和裝配在外罐內中心的內罐，提液攪拌機構，特別是提液 攪拌和內加熱系統打破傳統的攪拌模式以及內加熱系統國內首創同，利用液體的最基本 的特徵是具有流動性，液體的運動規律在工程上的應用，體現在提液攪拌機構，從內罐 以每分鐘提液攪拌50噸液體向外罐流動，周而復始，攪拌均勻沒有死角，且電容量只有 3KW，與老式爐對比節能95.5%。生產相同容量的產品比老式爐節省投資69.13%，基於 該技術的系列化、自動化設備，前景十分廣闊。本實用新型包括爐體外罐功能和裝配在 外罐內中心的內罐功能，提液機構，所說外罐功能包括冷卻系統，所說的內罐功能包括 油加熱系統，所說的提液攪拌機構包括懸臂設計配合內罐進行提液攪拌，本實用新型結 構合理、多功能、效率高、發酵均勻沒有死角。通過電腦系統實現，自動控制加料、蒸 煮、恆溫保溫、提液攪拌、冷卻，一次性完成。
圖1是本實用新型結構外形圖；圖2是圖1俯視圖；圖3是圖1中A-A剖面圖；圖4是圖3中B-B剖面圖；圖5是圖3中提液攪拌裝置局部放大圖；圖6是本實用新型加料系統管道圖；圖7是本實用新型加熱及冷卻管道圖(圖6中C-C剖視圖)。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明實施例請參閱圖1至圖7，一種多功能節能生物發酵爐，包括外罐1、內罐及 提液攪拌機構，其中外罐1，為容置發酵液體的容器；內罐2，其沿外罐中心軸延伸至外罐容腔的底部，且，內罐2底端設有與外罐1 容腔相通的連通孔；提液攪拌裝置3，安裝於外罐的頂部，且提液攪拌裝置3的提液機構31設置於內 罐2的頂端出口處；提液攪拌裝置工作時，內罐2的發酵液受到向上的提升力而從內罐2頂端的出口 溢出到外罐1的容腔10內，而外罐1的發酵液在液體流動驅動下從內罐2底端的通孔進 入到內罐2，發酵液體形成循環的運動流體攪拌方式，如圖3箭頭方向表示液體循環。請參閱圖3及圖5，提液攪拌裝置2包括提液機構31和與其連接驅動機構32， 驅動機構32安裝於外罐1的罐蓋11上，驅動機構的驅動軸320聯接於提液機構上供其旋 轉，提液機構32包括一螺旋漿，該螺旋漿旋轉時提升內罐的發酵液形成驅動源。請參閱圖7，所述的發酵爐包括內加熱系統4，該內加熱系統4包括加熱箱41、 加熱管道及其內流動的加熱液，加熱管道與加熱箱相聯接，其進液管42從內罐2底部進 入，通過內罐壁腔21，到頂部流回到加熱箱，上述的加熱液為加熱油或其他高溫液體， 加熱箱41為加熱油箱，加熱油箱通過進油管42從內罐底部進入內罐壁腔，通過出油管43 回流到加熱油箱內，與加熱油箱聯通的豎直回油管44上設有油位計45，且該豎直回油管 通過閥門開關與大氣相連形成油通氣管，如圖中一箭頭表示加熱管路方向。請參閱圖7，所述的發酵爐還包括冷卻系統5，該冷卻系統包括冷卻箱51及設 置於外罐周壁外側的冷卻腔52，冷卻液從外罐1下部進入冷卻腔12循環到中部流出回流 到冷卻箱51內，帶走罐內液體熱量，從而縮短冷卻生產周期，如圖中單箭頭所示冷卻回 路。請參閱圖7，發酵爐還包括輸送氣管道6，該輸送氣管道可以向發酵爐罐內輸送 蒸氣或氧氣以供生物發酵過程使用，輸送氧氣管道61的出口 610延伸到外罐容腔底部的 放料開關上方，使氣液相更好的融合；輸送蒸氣管道62另通過一氣管連接到放料管道 16，其上安裝蒸氣開關63，預防放料開關堵塞。請參閱圖6，所述的發酵爐還包括加料系統7，該加料系統至少由兩個化工泵 71、72及與其連接的進料管73，化工泵吸料通過料管提升到罐頂分六頭落料進行重力落 差攪拌，上述的進料管與化工泵配合使用，如果化工泵出料口直徑有變，則進料管也會 隨之變化。請參閱圖2及圖6，所述發酵爐外罐1的頂蓋上設有進料管13、排氣管14和維 修孔15，進料管直徑200 (20釐米)處屬外進料口，直徑80(8釐米)處屬化工泵內循環落 料口。請參閱圖7，所述發酵爐的罐體底部連接清洗及放料管16，且由清洗閥門17開 關和放料開關18控制清洗或放料。[0043]本實用新型發酵爐生產過程為當液體從進料管加料到罐體內屬多次進料時起 動兩個化工泵，從罐體底內部吸料，提升到罐頂分六頭落料進行重力落差攪拌，當進料 達到50噸時，同時起動圖中提液攪拌機構，把液體從內罐提液攪拌到外罐，從而使液體 不斷的運動，得到全方位的均勻攪拌，當需要加熱保溫時，起動圖2中加熱油箱系統， 油從內罐底部進入，通過內罐壁腔，到頂部流回油箱，生產流程結束時，起動圖中冷卻 系統，冷卻液從外罐下部進入冷卻腔循環到中部流出，帶走罐內液體熱量，從而使生產 周期縮短。以上所記載，僅為利用本創作技術內容的實施例，任何熟悉本項技藝者運用本 創作所做的修飾、變化，皆屬本創作主張的專利範圍，而不限於實施例所揭示者。
權利要求1.一種多功能節能生物發酵爐，其特徵在於包括外罐、內罐及提液攪拌機構，其中外罐，為容置發酵液體的容器；內罐，其沿外罐中心軸延伸至外罐容腔的底部，且，內罐底端設有與外罐容腔相通 的連通孔；提液攪拌裝置，安裝於外罐的頂部，且提液攪拌裝置的提液機構設置於內罐的頂端 出口處；提液攪拌機構工作時，內罐的發酵液受到向上的提升力而從內罐頂端的出口溢出到 外罐的容腔內，而外罐的發酵液在液體流動驅動下從內罐底端進入到內罐，發酵液體形 成循環的運動流體攪拌方式。
2.根據權利要求1所述的多功能節能生物發酵爐，其特徵在於所述的提液攪拌裝 置包括提液機構和與其連接驅動機構，驅動機構安裝於外罐的罐蓋上，驅動機構的驅動 軸聯接於提液機構上供其旋轉。
3.根據權利要求2所述的多功能節能生物發酵爐，其特徵在於所述的提液機構包 括一螺旋漿，該螺旋漿旋轉時提升內罐的發酵液形成驅動源。
4.根據權利要求3所述的多功能節能生物發酵爐，其特徵在於所述的發酵爐包括 內加熱系統，該內加熱系統包括加熱箱、加熱管道及其內流動的加熱液，加熱管道與加 熱箱相聯接，其進液管從內罐底部進入，通過內罐壁腔，到頂部流回到加熱箱。
5.根據權利要求4所述的多功能節能生物發酵爐，其特徵在於所述的加熱液為加 熱油，加熱箱為加熱油箱，加熱油箱通過進油管從內罐底部進入內罐壁腔，通過出油管 回流到加熱油箱內，與加熱油箱聯通的豎直回油管上設有油位計，且該豎直回油管通過 閥門開關與大氣相連形成油通氣管。
6.根據權利要求1所述的多功能節能生物發酵爐，其特徵在於所述的發酵爐還包 括冷卻系統，該冷卻系統包括冷卻箱及設置於外罐周壁外側的冷卻腔，冷卻液從外罐下 部進入冷卻腔循環到中部流出回流到冷卻箱內，帶走罐內液體熱量，從而縮短冷卻生產 周期。
7.根據權利要求1所述的多功能節能生物發酵爐，其特徵在於發酵爐還包括輸送 氣管道，該輸送氣管道可以向發酵爐罐內輸送蒸氣或氧氣以供生物發酵過程使用，輸送 氧氣管道的出口延伸到外罐容腔底部的放料開關上方，使氣液相更好的融合；輸送蒸氣 管道另通過一氣管連接到放料管道，其上安裝蒸氣開關。
8.根據權利要求1所述的多功能節能生物發酵爐，其特徵在於所述的發酵爐還包 括加料系統，該加料系統至少由兩個化工泵及與其連接的進料管，化工泵吸料通過料管 提升到罐頂分六頭落料進行重力落差攪拌。
9.根據權利要求1所述的多功能節能生物發酵爐，其特徵在於所述發酵爐外罐的 頂蓋上設有進料管、排氣管和維修孔。
10.根據權利要求1所述的多功能節能生物發酵爐，其特徵在於所述發酵爐的罐體 底部連接清洗及放料管，且由閥門開關控制清洗或放料。
專利摘要本實用新型公開一種節能生物發酵爐，其包括爐體外罐和裝配在外罐內中心的內罐、提液攪拌機構，所述的發酵爐還包括冷卻系統和油加熱系統，所說的提液攪拌機構包括懸臂設計配合內罐進行提液攪拌，形成循環的運動流體攪拌方式，同時油加熱系統的合理設置對發酵起到關鍵作用。本實用新型結構合理、多功能、效率高、發酵均勻沒有死角，通過電腦系統實現，自動控制加料、蒸煮、內加熱、恆溫保溫、提液攪拌、冷卻，一次性完成。
文檔編號C12M1/00GK201793555SQ201020504450
公開日2011年4月13日 申請日期2010年8月20日 優先權日2010年8月20日
發明者張培櫻, 林元興 申請人:寧德市益榮生物工程有限公司