一种用于微生物发酵罐的高效冷却装置的制作方法

本实用新型属于生物发酵技术领域，具体涉及一种用于微生物发酵罐的高效冷却装置。

背景技术：

微生物发酵即是指利用微生物，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。发酵罐，指工业上用来进行微生物发酵的装置。其主体一般为用不锈钢板制成的主式圆筒，其容积在1m³至数百m³。在设计和加工中应注意结构严密，合理。能耐受蒸汽灭菌、有一定操作弹性、内部附件尽量减少避免死角、物料与能量传递性能强，并可进行一定调节 以便于清洗、减少污染，适合于多种产品的生产以及减少能量消耗。在菌种发酵过程中，发酵液产生的发酵热会造成发酵液自身的温度升高，从而影响发酵的正常进行，因此发酵过程中必须有冷却装置来控制罐体内的温度，但现有冷却装置在菌种在发酵过程中存在无法灵活控温的问题，冷却效果不灵活、不彻底且不均匀的问题，无法高效控制发酵罐的温度。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种用于微生物发酵罐的高效冷却装置。本实用新型的高效冷却装置由冷却单元组装而成，可随着发酵罐罐体的大小，灵活调整冷却单元数量和大小和形状，实现灵活控温的目的，同时冷却单元内填充有相变材料，相变材料也可以很好的吸收发酵罐罐体所产生的热量，实现固相和液相同时吸热的目的，为芽孢杆菌（枯草、地衣、解淀粉、胶冻）和酵母菌等好氧菌等发酵过程提供高效的降温效果。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于微生物发酵罐的高效冷却装置，所述冷却装置由多个冷却单元组装构成；所述冷却单元的整体形状为工字型管，其中，工字型中的上、下两横管均包括空心管和实心管两部分，同一横管上的空心管和实心管位于工字型中的竖管的两侧，且上横管的空心管与下横管的空心管与竖管连通并位于在竖管的两侧；所述冷却单元之间的空心管与空心管安装在一起，实心管与实心管安装一起，共同组成所述冷却装置，其中位于所述冷却装置首尾的冷却单元上还分别设有进水口和出水口；本实用新型的实心管内通入冷却水，冷却水依次在第一个冷却单元的冷凝水-空心管-竖管-空心管之间流通后，依次流入下一个冷却单元的空心管-竖管-空心管，循环往复直至自最后一个冷却单元的空心管-竖管-空心管流出，进而实现持续冷却的过程。

所述横管和竖管的材质均为金属软管；所述实心管的管道内填充有相变材料。本实用新型采用的相变材料可以是无机盐和陶瓷材料形成无机盐/陶瓷基复合储能材料，也可以是金属基/无机盐相变复合材料；上述相变材料也可以很好的吸收发酵罐罐体所产生的热量，实现固相（相变材料）和液相（空心管内的冷却水）同时吸热的目的，为芽孢杆菌（枯草、地衣、解淀粉、胶冻）和酵母菌等好氧菌等发酵过程提供高效的降温效果。

本实用新型的一种用于微生物发酵罐的高效冷却装置中，由于横管和竖管的材质均为金属软管，可根据发酵罐体的形状，依次组装各冷却单元，形成与与发酵罐体形状非常匹配的冷却装置，本实用新型的冷却装置可以通过设置在罐体外固定架安装在罐体上，也可以直接焊接在罐体上，也可以在冷却单元的横管和竖管上设置真空吸盘，通过真空吸盘将冷却单元固定在罐体上。

作为优选的技术方案：

优选的，所述冷却单元之间通过焊接安装在一起。

优选的，所述冷却单元之间通过法兰连接安装在一起。法兰连接密封性好，避免空心管之间出现时水流泄漏。

优选的，所述冷却单元之间的焊接层外增设一卡箍。卡箍的设置有利于增加冷却单元之间安装的稳定性。

优选的，每6-10个冷却单元之间安装组成一个冷却单元组，冷却单元组之间增设有降温材料箱。

优选的，所述降温材料箱设有与冷却单元组之间连通的中空管道，中空管道外的降温材料箱区域内填充有冰块。降温材料箱的设置可以防止冷却水在循环的过程中变热的问题，使冷却水再整个的循环过程中均处于低温状态，实现快速持续降温的目的。

优选的，所述实心管的管道两端设有密封垫，密封垫之间填充有相变材料。

有益效果

本实用新型的高效冷却装置由冷却单元组装而成，可随着发酵罐罐体的大小，灵活调整冷却单元数量和大小和形状，实现灵活控温的目的，同时冷却单元内填充有相变材料，相变材料也可以很好的吸收发酵罐罐体所产生的热量，实现固相和液相同时吸热的目的，为芽孢杆菌（枯草、地衣、解淀粉、胶冻）和酵母菌等好氧菌等发酵过程提供高效的降温效果。

附图说明

图1为本实用新型的冷却单元的结构示意图；

图2为本实用新型的冷却装置中位于首尾的冷却单元的结构示意图；

图3为本实用新型的两个冷却单元组装时的结构示意图；

图4为本实用新型的多个冷却单元组装成冷却装置时的结构示意图；

图5为本实用新型的冷却装置要安装在发酵罐罐体时的组装结构示意图；

图6为本实用新型的冷却单元组之间安装有降温材料箱时的结构示意图；

其中，1-冷却装置，11-冷却单元，111-空心管，112-实心管，113-竖管，2-卡箍，3-降温材料箱，4-发酵罐，41-支撑杆，42-发酵罐盖。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如附图1-6所示，是本实用新型的一种用于微生物发酵罐的高效冷却装置和上述冷装置在发酵罐上的安装示意图。本实用新型的一种用于微生物发酵罐的高效冷却装置，冷却装置1由多个冷却单元11组装构成；冷却单元11的整体形状为工字型管，其中，工字型中的上、下两横管均包括空心管111和实心管112两部分，同一横管上的空心管111和实心管112位于工字型中的竖管113的两侧，且上横管的空心管111与下横管的空心管111与竖管113连通并位于在竖管113的两侧；冷却单元之间的空心管111与空心管111安装在一起，实心管112与实心管112安装一起，共同组成冷却装置1，其中位于所述冷却装置首尾的冷却单元上还分别设有进水口和出水口；本实用新型的实心管112内通入冷却水，冷却水依次在第一个冷却单元的冷凝水-空心管111-竖管113-空心管111之间流通后，依次流入下一个冷却单元的空心管111-竖管113-空心管111，循环往复直至自最后一个冷却单元的空心管111-竖管113-空心管111流出，进而实现持续冷却的过程。

横管和竖管113的材质均为金属软管；实心管112的管道内填充有相变材料。本实用新型采用的相变材料可以是无机盐和陶瓷材料形成无机盐/陶瓷基复合储能材料，也可以是金属基/无机盐相变复合材料；上述相变材料也可以很好的吸收发酵罐罐体所产生的热量，实现固相（相变材料）和液相（空心管111内的冷却水）同时吸热的目的，为芽孢杆菌（枯草、地衣、解淀粉、胶冻）和酵母菌等好氧菌等发酵过程提供高效的降温效果。

本实用新型的一种用于微生物发酵罐的高效冷却装置1中，由于横管和竖管113的材质均为金属软管，可根据发酵罐体的形状，依次组装各冷却单元，形成与与发酵罐体形状非常匹配的冷却装置1，本实用新型的冷却装置1可以通过设置在罐体外固定架安装在罐体上，也可以直接焊接在罐体上，也可以在冷却单元11的横管和竖管113上设置真空吸盘，通过真空吸盘将冷却单元11固定在罐体上。发酵罐4一般包括罐体、支撑杆41和发酵罐盖42；如果发酵罐4内的温度不是太高时，可以只安装一个本实用新型的冷却装置，待温度较高时，再安装2个甚至更多本实用新型的冷却装置，从而实现灵活降温的效果。

作为优选的技术方案：

优选的，冷却单元11之间通过焊接安装在一起。

优选的，冷却单元11之间通过法兰连接安装在一起。法兰连接密封性好，避免空心管111之间出现时水流泄漏。

优选的，冷却单元11之间的焊接层外增设一卡箍2。卡箍2的设置有利于增加冷却单元11之间安装的稳定性。

优选的，每6-10个冷却单元11之间安装组成一个冷却单元11组，冷却单元11组之间增设有降温材料箱3。

优选的，降温材料箱3设有与冷却单元11组之间连通的中空管道，中空管道外的降温材料箱3区域内填充有冰块。降温材料箱3的设置可以防止冷却水在循环的过程中变热的问题，使冷却水再整个的循环过程中均处于低温状态，实现快速持续降温的目的。

优选的，实心管112的管道两端设有密封垫，密封垫之间填充有相变材料。