专利名称：多功能节能生物发酵炉的制作方法
技术领域：
本发明公开一种节能生物发酵炉，按国际专利分类表(IPC)划分属于发酵装置类 制造技术领域，尤其是涉及一种集加料、蒸煮、加温、恒温、保温、搅拌、冷却流水作业的自动 化生物发酵装置。
背景技术：
我们知道，生产啤酒、生物农药、肥料、药物、化工发酵等都需采用生物发酵炉，而 现有的发酵炉搅拌部分是绕铅直轴做等角速度旋转运动进而搅拌其内的液体，由于水平面 内搅拌部分各质点所受的牵连离心惯性力是随半径r变化的，半径越大，直轴所受扭矩越 大，因此炉罐的大小与电机配套成正比。目前厂家生产的16吨发酵炉，其配套电机22KW， 如按生产50吨液体产品为例需配套16吨发酵炉3台，电机总容量66KW，耗电量大不节能。 现有的搅拌结构限制了发酵炉的发酵容量，因此常见的发酵炉体积较小，不能满足生产厂 家的发酵要求，而多台发酵炉配套使用时即降低生产效率又增加了生产成本。现有发酵炉加热采用外加热方式，如蒸汽加热，蒸汽一般在120°C左右，由于蒸汽 的温度过高容易杀死发酵炉内的生物菌，影响到发酵的质量和效果。现有老式发酵炉采用自然冷却、周期长，制约了生产发展。有鉴于此，本发明人经过长期研究并结合发酵工艺的特点，创作出新型节能发酵 炉，故才有本发明的提出。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种结构合理、生产效率高的多功能节能生 物发酵炉，克服传统发酵设备的大扭矩圆周搅拌、自然冷却生产周期长、发酵不到位、存在 死角等问题。为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的一种多功能节能生物发酵炉，包括外罐、内罐及提液搅拌机构，其中外罐，为容置发酵液体的容器；内罐，其沿外罐中心轴延伸至外罐容腔的底部，且，内罐底端设有与外罐容腔相通 的连通孔；提液搅拌装置，安装于外罐的顶部，且提液搅拌装置的提液机构设置于内罐的顶 端出口处；提液搅拌机构工作时，内罐的发酵液受到向上的提升力而从内罐顶端的出口溢出 到外罐的容腔内，而外罐的发酵液在液体流动驱动下从内罐底端进入到内罐，发酵液体形 成循环的运动流体搅拌方式。进一步，所述的提液搅拌装置包括提液机构和与其连接驱动机构，驱动机构安装 于外罐的罐盖上，驱动机构的驱动轴联接于提液机构上供其旋转。进一步，所述的提液机构包括一螺旋浆，该螺旋浆旋转时提升内罐的发酵液形成驱动源。进一步，所述的发酵炉包括内加热系统，该内加热系统包括加热箱、加热管道及其 内流动的加热液，加热管道与加热箱相联接，其进液管从内罐底部进入，通过内罐壁腔，到 顶部流回到加热箱。进一步，所述的加热液为加热油，加热箱为加热油箱，加热油箱通过进油管从内罐 底部进入内罐壁腔，通过出油管回流到加热油箱内，与加热油箱联通的竖直回油管上设有 油位计，且该竖直回油管通过阀门开关与大气相连形成油通气管。进一步，所述的发酵炉还包括 冷却系统，该冷却系统包括冷却箱及设置于外罐周 壁外侧的冷却腔，冷却液从外罐下部进入冷却腔循环到中部流出回流到冷却箱内，带走罐 内液体热量，从而缩短冷却生产周期。进一步，发酵炉还包括输送气管道，该输送气管道可以向发酵炉罐内输送蒸气或 氧气以供生物发酵过程使用，输送氧气管道的出口延伸到外罐容腔底部的放料开关上方， 使气液相更好的融合；输送蒸气管道另通过一气管连接到放料管道，其上安装蒸气开关，预 防放料开关堵塞。进一步，所述的发酵炉还包括加料系统，该加料系统至少由两个化工泵及与其连 接的进料管，化工泵吸料通过料管提升到罐顶分六头落料进行重力落差搅拌。进一步，所述发酵炉外罐的顶盖上设有进料管、排气管和维修孔。 进一步，所述发酵炉的罐体底部连接清洗及放料管，且由阀门开关控制清洗或放料。本发明包括外罐和装配在外罐内中心的内罐，提液搅拌机构，特别是提液搅拌和 内加热系统打破传统的搅拌模式以及内加热系统国内首创同，利用液体的最基本的特征是 具有流动性，液体的运动规律在工程上的应用，体现在提液搅拌机构，从内罐以每分钟提液 搅拌50吨液体向外罐流动，周而复始，搅拌均勻没有死角，且电容量只有3KW，与老式炉对 比节能95.5%。生产相同容量的产品比老式炉节省投资69. 13%，基于该技术的系列化、自 动化设备，前景十分广阔。本发明包括炉体外罐功能和装配在外罐内中心的内罐功能，提液 机构，所说外罐功能包括冷却系统，所说的内罐功能包括油加热系统，所说的提液搅拌机构 包括悬臂设计配合内罐进行提液搅拌，本发明结构合理、多功能、效率高、发酵均勻没有死 角。通过电脑系统实现，自动控制加料、蒸煮、恒温保温、提液搅拌、冷却，一次性完成。
图1是本发明结构外形图；图2是图1俯视图；图3是图1中A-A剖面图；图4是图3中B-B剖面图；图5是图3中提液搅拌装置局部放大图；图6是本发明加料系统管道图；图7是本发明加热及冷却管道图(图6中C-C剖视图)。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明
实施例请参阅图1至图7，一种多功能节能生物发酵炉，包括外罐1、内罐及提液搅拌机构，其中外罐1，为容置发酵液体的容器；内罐2，其沿外罐中心轴延伸至外罐容腔的底部，且，内罐2底端设有与外罐1容腔 相通的连通孔；提液搅拌装置3，安装于外罐的顶部，且提液搅拌装置3的提液机构31设置于内罐 2的顶端出口处；提液搅拌装置工作时，内罐2的发酵液受到向上的提升力而从内罐2顶端的出口 溢出到外罐1的容腔10内，而外罐1的发酵液在液体流动驱动下从内罐2底端的通孔进入 到内罐2，发酵液体形成循环的运动流体搅拌方式，如图3箭头方向表示液体循环。请参阅图3及图5，提液搅拌装置2包括提液机构31和与其连接驱动机构32，驱 动机构32安装于外罐1的罐盖11上，驱动机构的驱动轴320联接于提液机构上供其旋转， 提液机构32包括一螺旋浆，该螺旋浆旋转时提升内罐的发酵液形成驱动源。请参阅图7，所述的发酵炉包括内加热系统4，该内加热系统4包括加热箱41、加热 管道及其内流动的加热液，加热管道与加热箱相联接，其进液管42从内罐2底部进入，通过 内罐壁腔21，到顶部流回到加热箱，上述的加热液为加热油或其他高温液体，加热箱41为 加热油箱，加热油箱通过进油管42从内罐底部进入内罐壁腔，通过出油管43回流到加热油 箱内，与加热油箱联通的竖直回油管44上设有油位计45，且该竖直回油管通过阀门开关与 大气相连形成油通气管，如图中一箭头表示加热管路方向。请参阅图7，所述的发酵炉还包括冷却系统5，该冷却系统包括冷却箱51及设置于 外罐周壁外侧的冷却腔52，冷却液从外罐1下部进入冷却腔12循环到中部流出回流到冷却 箱51内，带走罐内液体热量，从而缩短冷却生产周期，如图中单箭头所示冷却回路。请参阅图7，发酵炉还包括输送气管道6，该输送气管道可以向发酵炉罐内输送蒸 气或氧气以供生物发酵过程使用，输送氧气管道61的出口 610延伸到外罐容腔底部的放料 开关上方，使气液相更好的融合；输送蒸气管道62另通过一气管连接到放料管道16，其上 安装蒸气开关63，预防放料开关堵塞。请参阅图6，所述的发酵炉还包括加料系统7，该加料系统至少由两个化工泵71、 72及与其连接的进料管73，化工泵吸料通过料管提升到罐顶分六头落料进行重力落差搅 拌，化工泵内循环落料口直径为8厘米，上述的进料管与化工泵配合使用，如果化工泵出料 口直径有变，则进料管也会随之变化。请参阅图2及图6，所述发酵炉外罐1的顶盖上设有进料管13、排气管14和维修
孔15，进料管直径200 (20厘米)处属外进料口，直径80 (8厘米)处属化工泵内循环落料□。请参阅图7，所述发酵炉的罐体底部连接清洗及放料管16，且由清洗阀门17开关 和放料开关18控制清洗或放料。本发明发酵炉生产过程为当液体从进料管加料到罐体内属多次进料时起动两个 化工泵，从罐体底内部吸料，提升到罐顶分六头落料进行重力落差搅拌，当进料达到50吨 时，同时起动图中提液搅拌机构，把液体从内罐提液搅拌到外罐，从而使液体不断的运动， 得到全方位的均勻搅拌，当需要加热保温时，起动图2中加热油箱系统，油从内罐底部进入，通过内罐壁腔，到顶部流回油箱，生产流程结束时，起动图中冷却系统，冷却液从外罐下 部进入冷却腔循环到中部流出，带走罐内液体热量，从而使生产周期缩短。
以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创 作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。
权利要求
一种多功能节能生物发酵炉，其特征在于包括外罐、内罐及提液搅拌机构，其中外罐，为容置发酵液体的容器；内罐，其沿外罐中心轴延伸至外罐容腔的底部，且，内罐底端设有与外罐容腔相通的连通孔；提液搅拌装置，安装于外罐的顶部，且提液搅拌装置的提液机构设置于内罐的顶端出口处；提液搅拌机构工作时，内罐的发酵液受到向上的提升力而从内罐顶端的出口溢出到外罐的容腔内，而外罐的发酵液在液体流动驱动下从内罐底端进入到内罐，发酵液体形成循环的运动流体搅拌方式。
2.根据权利要求1所述的多功能节能生物发酵炉，其特征在于所述的提液搅拌装置 包括提液机构和与其连接驱动机构，驱动机构安装于外罐的罐盖上，驱动机构的驱动轴联 接于提液机构上供其旋转。
3.根据权利要求2所述的多功能节能生物发酵炉，其特征在于所述的提液机构包括 一螺旋浆，该螺旋浆旋转时提升内罐的发酵液形成驱动源。
4.根据权利要求3所述的多功能节能生物发酵炉，其特征在于所述的发酵炉包括内 加热系统，该内加热系统包括加热箱、加热管道及其内流动的加热液，加热管道与加热箱相 联接，其进液管从内罐底部进入，通过内罐壁腔，到顶部流回到加热箱。
5.根据权利要求4所述的多功能节能生物发酵炉，其特征在于所述的加热液为加热 油，加热箱为加热油箱，加热油箱通过进油管从内罐底部进入内罐壁腔，通过出油管回流到 加热油箱内，与加热油箱联通的竖直回油管上设有油位计，且该竖直回油管通过阀门开关 与大气相连形成油通气管。
6.根据权利要求1所述的多功能节能生物发酵炉，其特征在于所述的发酵炉还包括 冷却系统，该冷却系统包括冷却箱及设置于外罐周壁外侧的冷却腔，冷却液从外罐下部进 入冷却腔循环到中部流出回流到冷却箱内，带走罐内液体热量，从而缩短冷却生产周期。
7.根据权利要求1所述的多功能节能生物发酵炉，其特征在于发酵炉还包括输送气 管道，该输送气管道可以向发酵炉罐内输送蒸气或氧气以供生物发酵过程使用，输送氧气 管道的出口延伸到外罐容腔底部的放料开关上方，使气液相更好的融合；输送蒸气管道另 通过一气管连接到放料管道，其上安装蒸气开关。
8.根据权利要求1所述的多功能节能生物发酵炉，其特征在于所述的发酵炉还包括 加料系统，该加料系统至少由两个化工泵及与其连接的进料管，化工泵吸料通过料管提升 到罐顶分六头落料进行重力落差搅拌。
9.根据权利要求1所述的多功能节能生物发酵炉，其特征在于所述发酵炉外罐的顶 盖上设有进料管、排气管和维修孔。
10.根据权利要求1所述的多功能节能生物发酵炉，其特征在于所述发酵炉的罐体底 部连接清洗及放料管，且由阀门开关控制清洗或放料。
全文摘要
本发明公开一种节能生物发酵炉，其包括炉体外罐和装配在外罐内中心的内罐、提液搅拌机构，所述的发酵炉还包括冷却系统和油加热系统，所说的提液搅拌机构包括悬臂设计配合内罐进行提液搅拌，形成循环的运动流体搅拌方式，同时油加热系统的合理设置对发酵起到关键作用。本发明结构合理、多功能、效率高、发酵均匀没有死角，通过电脑系统实现，自动控制加料、蒸煮、内加热、恒温保温、提液搅拌、冷却，一次性完成。
文档编号C12M1/02GK101935613SQ20101026269
公开日2011年1月5日 申请日期2010年8月20日 优先权日2010年8月20日
发明者张培樱, 林元兴 申请人:宁德市益荣生物工程有限公司