一种光生物反应器防冰冻加热装置及控制系统的制作方法

1.本实用新型属于雨生红球藻养殖技术领域，具体的说，涉及一种光生物反应器防冰冻加热装置及控制系统。


背景技术：

2.雨生红球藻是虾青素的最佳提取原料之一，为了保证雨生红球藻的光合作用，需用透光性较好的玻璃管材质制作的光生物反应器养殖。云南曲靖有比较独特的自然条件，非常适合雨生红球藻的养殖。在雨生红球藻的养殖过程中，需要保持一定的温度才能使其生长，但在冬季，曲靖地区的气温在夜间低于0摄氏度，最低达到零下4摄氏度，不仅会造成光生物反应器的玻璃管结冰被冻裂爆管而带来的雨生红球藻流失的风险，且会导致培养设备设施损坏、生产停产等巨大经济损失。曲靖同样存在冬季昼夜温差大，白天气温可达10度以上，夜间零下4度以下，如何稳定控制光生物反应器的温度，不仅对设备本身还是对雨生红球藻的养殖都有着至关重要的影响。


技术实现要素：

3.为了克服背景技术中存在的问题，本实用新型提供了一种光生物反应器防冰冻加热装置及控制系统，能有效防止光生物反应器被冻裂，保证雨生红球藻的正常生长，且能有效应对较大的昼夜温差。
4.为实现上述目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的：
5.所述的光生物反应器防冰冻加热装置及控制系统包括包括光生物反应器1、循环泵2、混合罐3、温度控制系统4；所述循环泵2、光生物反应器1、混合罐3通过管道连接为循环回路；所述温度控制系统4包括电伴热带5、温度传感器6、温度控制器、总开关；所述电伴热带5缠绕在光生物反应器1的玻璃管的两端，缠绕总长度为玻璃管总长度的1/3-1/2；所述温度传感器6设置在混合罐3内，并与温度控制器电连接。
6.作为优选，所述的温度控制系统1包括通过切换模块可切换的自动控制系统和手动控制系统。
7.作为优选，温度传感器6温度低于5℃时，总开关为闭合状态；温度传感器6温度高于25℃时，总开关为断开状态，温度传感器的精度为
±
0.1℃。
8.作为优选，所述温度控制系统4还包括并联的分支控制系统，所述分支控制系统包括分支漏电保护开关；所述分支漏电保护开关与单套电伴热带5串连；各分支控制系统并联，并与总开关串连。
9.作为优选，所述温度控制系统1还包括相互串联的交流接触器和继电器，交流接触器和继电器串联在控制系统和各分支控制系统之间。
10.作为优选，所述光生物反应器1的玻璃管上设有校准杆7和校准杆轨道8；所述校准杆轨道8绕玻璃管外周固定，且固定在电伴热带5的两端；校准杆7的两端设有与校准杆轨道8相匹配的带滚轮9的滑块10，校准杆7高出电伴热带51-2mm。
11.作为优选，所述的混合罐3和电伴热带5外均设有保温层。
12.作为优选，电伴热带5的功率为25w每米，电伴热带的节距为30-50cm。
13.作为优选，所述电伴热带5缠绕在光生物反应器1的玻璃管的进出口端。
14.本实用新型的有益效果：
15.本实用新型可对光生物反应器的温度实现自动或手动控制，能适应不同情况下的温度控制需求；通过将电伴热带的长度设置为玻璃管总长的1/2-1/3，即能满足加热保温需求，又能保证雨生红球藻的光合作用需求；通过设置校准杆和校准杆轨道，能对电伴热带的安装过程进行有效监控，在保证电伴热带的加热效果的同时，防止电伴热带局部过热而短路。
附图说明
16.图1是本实用新型的结构示意图；
17.图2是本实用新型校准杆布局位置示意图；
18.图3是本实用新型的校准杆与校准杆轨道连接关系示意图；
19.图4是本实用新型的温度控制系统电路图；
20.图中，1-光生物反应器、2-循环泵、3-混合罐、4-温度控制系统、5-电伴热带、6-温度传感器、7-校准杆、8-校准杆轨道、9-滚轮、10-滑块。
具体实施方式
21.为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
22.如图1-4所示，所述的光生物反应器防冰冻加热装置及控制系统包括光生物反应器1、循环泵2、混合罐3和温度控制系统4。循环泵2、光生物反应器1、混合罐3通过管道连接为循环回路，每套光生物反应器1的藻液完成一个循环的时间为10-12min。
23.温度控制系统4包括电伴热带5、温度传感器6、温度控制器、总开关、漏电保护开关、交流接触器和分支控制系统。分支控制系统包括多个并联的分支漏电保护开关，每个分支漏电保护开关与一段电伴热带5串联。各分支控制系统又相互并联后与总开关串联。
24.总开关通过切换模块与并联的自动控制系统和手动控制系统串联。通过设置可切换的自动控制系统和手动控制系统，能适应不同情况下的温度控制需求：正常情况下启用自动控制系统。当冬季温度在5-20℃时，切换为手动控制系统，雨生红球藻的最适生长温度为20~25℃，温度较低藻细胞不会生长，提高藻液温度促进细胞生长。
25.温度传感器6设置在混合罐3内，并与温度控制系统4电连接，当混合罐3内温度低于5℃时，总回路开关为闭合状态；混合罐3内温度高于25℃时，总回路开关为断开状态。如此能控制光生物反应器的温度维持在雨生红球藻最佳生长温度范围。
26.电伴热带5缠绕在光生物反应器1玻璃管的两端，缠绕总长度为玻璃管总长度的1/3-1/2，由于雨生红球藻的生长不仅对温度有较高的要求，且需要光合作用，通过控制电伴热带5的缠绕长度，既能保证光生物反应器内温度，还能保证雨生红球藻的光合作用。
27.雨生红球藻藻液约10-12min完成一个输送回路，将温度传感器6设置在混合罐3内，混合罐3的温度能准确反映光生物反应器1内实际温度，实现温度准确控制。
28.光生物反应器1的玻璃管上设有校准杆9和校准杆轨道10，校准杆轨道10绕玻璃管外周缠固在玻璃管上，并固定在电伴热带5的两端。校准杆9的两端设有与校准杆轨道10相匹配的带滚轮11的滑块12。在校准杆轨道10与滚轮11相对处设有限位凹槽，如此不仅能保证校准杆9绕校准杆轨道10滑动，且能对校准杆9的运动轨迹进行限位，防止校准杆9走偏。校准杆9高出电伴热带5的间距为1-2mm。
29.由于电伴热带5在加热时，需要紧贴玻璃管，才能对玻璃管有效加热，一旦没有贴近玻璃管，则会造成电伴热带5的热量无法有效传送，造成电伴热带5局部过热，极易造成短路，通过设置校准杆9和校准杆轨道10，可对电伴热带5进行限位，有效防止电伴热带5局部翘起。校准杆9高出电伴热带5的间距设置，不仅能有效防止电伴热带5局部翘起，且能保证校准杆9的正常校准绕动，同时又不影响电伴热带5外保温层的铺设。在完成校准后，用固定胶带将电伴热带5进一步缠绕固定，然后再铺设保温层。
30.在混合罐3外也设有保温层。
31.电伴热带5的功率为25w每米，节距为30-50cm，该功率选择及节距控制，是根据雨生红球藻的加热需求选用，该功率的电伴热带5，不仅能有效加热，且能避免加热温度过高，雨生红球藻被烫死，本实用新型的电热带5，平均可增温6-8度。
32.最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。