[发明专利]环喷射流型发酵罐及其应用的发酵搅拌系统

说明书

技术领域

本发明涉及发酵搅拌技术领域，尤其涉及一种带环喷进气装置的环喷射流型发酵罐及其应用的发酵搅拌系统。

背景技术

目前传统的机械搅拌发酵罐，均采用单管的进气方式，依靠强有力的搅拌来打散气泡和进行传质、传热，这样对搅拌器的要求比较高，通常是采用高剪切力的圆盘涡轮式搅拌器。现有技术中这种依靠搅拌器的剪切力来对气泡进行打散粉碎的方案，要求搅拌必须强烈，从而也就需要大的电机功率，因而发酵罐的能耗就一直比较高；而且，圆盘涡轮式搅拌器都是径流型，不能很好的上下混合，从而在发酵罐的底部常常存在死角和盲区。

发明内容

本发明的目的是提供一种环喷射流型发酵罐及其应用的发酵搅拌系统，以解决现有技术中搅拌系统能耗居高不下以及可能存在死角和盲区的缺陷。

为了达到上述目的，本发明的技术方案提出一种环喷射流型发酵罐，包括罐体，所述罐体中央设置有搅拌轴，所述搅拌轴上设置有搅拌器，所述罐体底部设置有进气管，所述罐体的底部还设置有环喷装置，所述环喷装置由与所述进气管相通的环形主管道以及分布安装在所述环形主管道上的若干个喷气筒组成，且所述若干个喷气筒在该发酵罐搅拌发酵液时喷气形成与所述搅拌器的旋转方向一致的喷射流型；所述搅拌器具体包括轴流搅拌器及径流搅拌器，分别用于使发酵液产生轴向流动和径向流动；所述搅拌轴上还设置有消泡桨。

本发明的技术方案相应提出一种发酵搅拌系统，其包括电机、减速器、联轴器、机械密封，还包括如上所述的发酵罐，所述发酵罐的搅拌轴通过所述联轴器与所述减速器的输出轴联接。

本发明技术方案提供的发酵罐通过罐体内的环喷装置可以形成与搅拌器旋转方向一致的喷射流型，从而可以减少搅拌器的阻力，达到节省能耗的目的，同时还能消除发酵罐底部的死角和盲区。

附图说明

图1为本发明环喷射流型发酵罐实施例的内部结构示意图；

图2为图1所示实施例中喷气筒的结构图；

图3A～3B为图1所示实施例中轴流搅拌器的正视图及俯视图；

图4A～4B为图1所示实施例中径流搅拌器简单示意的正视图及俯视图；

图5A～5B为图1所示实施例中消泡桨的正视图及俯视图；

图6为本发明发酵搅拌系统的实施例结构图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1为本发明环喷射流型发酵罐实施例的内部结构示意图，如图所示，本实施例的环喷射流型发酵罐包括罐体11，罐体11内在中央位置设有搅拌轴12，搅拌轴12上设置有多个搅拌器。罐体11内在底部位置设有进气管16，同时还设置有环喷装置14，环喷装置由与进气管16相通的环形主管道141(图1中仅显示出截面形状)以及分布安装在环形主管道141上的若干个(例如数十个)喷气筒142组成，且该若干个喷气筒142在发酵罐搅拌发酵液时喷气形成与搅拌器的旋转方向一致的喷射流型。通过设置喷气筒142的喷气口朝向即可实现这种效果，例如，使所有喷气筒142的喷气口的水平面投影都沿搅拌器旋转方向(顺时针)的切向设置。本实施例的环喷射流型发酵罐通过在底部设置喷射流型与搅拌器旋转方向一致的环喷装置14，不仅可以消除发酵罐底部通常存在的死角和盲区，更重要的是还能减少搅拌器的搅拌阻力，从而达到节省能耗的目的。

另外，上述实施例中的喷气筒141结构如图2所示，其包括喷嘴1411及导管1412；其中，喷嘴1411与环喷装置14的环形主管道141相通；导管1412则包覆住喷嘴1411，其呈长筒状并具有喇叭状的开口，且导管1412的下方靠近喷嘴的位置还设有开孔1413。这种设计使得从进气管16来的空气，经过环形主管道141后由喷嘴1411形成射流，而在导管1412内形成真空，而喷气筒141外面的发酵液借助真空负压的作用从导管1412下方的开孔1413进入导管1412的腔体，然后与喷嘴1411喷出来的气体一起从导管1412的喇叭口喷出，这样喷出的气体是一种气液混合的乳化状态，从而能够达到打散气泡的效果，进而使得空气能够得到充分利用。