固态发酵转筒的制作方法

本实用新型属于发酵设备领域，尤其是涉及一种固态发酵转筒。

背景技术：

固体发酵发源于中国，具有几千年的悠久历史。固体发酵是指没有或几乎没有自由水存在下，在有一定湿度的水下溶性固态基质中，用一种或多种微生物的一个生物反应过程。从生物反应过程中的本质考虑，固体发酵是以气相为连续相的生物反应过程，是指使用不溶性固体基质来培养微生物的工艺过程，既包括将固态悬浮在液体中的深层发酵，也包括在没有(或几乎没有)游离水的湿固体材料上培养微生物的工艺过程。现有技术中，固体发酵可用于生产生物饲料，生物肥料，生物农药，酶制剂，有机酸，功能食品等众多产品，具有生产效率高，设备投资少，对环境无污染等优点，而且固体发酵操作简便、能耗低、发酵过程容易控制、对无菌要求相对较低、不易发生大面积的污染。

现有的固体发酵设备主要采用大池、浅盘、转盘等形式，大多将物料的灭菌与发酵过程分开操作，在发酵过程中又采用自然通风，往往劳动强度大，效率低，生产能力小，无菌环境难以控制，杂菌污染率高；传统固体发酵过程中，因为固体的不易流动性，会有出料困难的问题。为了使发酵过程均匀高效，固体发酵设施中的搅拌装置尤其重要；现有的卧式固态发酵罐中使用的多为连续螺旋螺叶，搅拌物料的方式是物料在发酵罐中整体滚动，这种搅拌方式下会出现物料结块的现象，并且物料不能充分与空气接触，容易造成发酵不均匀的情况，从而影响发酵品质。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种固态发酵转筒。

本实用新型采用的技术方案是：固态发酵转筒，包括转筒，支撑结构和进出料搅拌装置，支撑结构支撑转筒，支撑结构包括固定轴承座和调心滚轮座，固定轴承座固定在转筒左端，调心滚轮座支撑转筒右侧，进出料搅拌装置为进出料搅拌叶片，进出料搅拌叶片设置于转筒内。

优选的，转筒包括筒身和密封筒身两端的左封头和右封头，左封头为碟形封头，右封头为锥形封头。

优选的，进出料搅拌叶片包括间断叶片，导料螺叶和罐口螺叶，间断叶片固定在筒身内侧，间断叶片由轴向等距排列的子叶片组成，罐口螺叶固定在锥形封头内壁上，导料螺叶固定在筒身右端罐口螺叶与导料螺叶均为螺旋叶片。

优选的，子叶片与轴向方向呈0-90°角，叶片不少于3个，相邻的两个子叶片相互搭接。

优选的，调心滚轮座包括底座，滚圈，调心滚轮和滚轮架，底座前后镜像设有两个滚轮架，滚轮架为“V”型，滚轮架两端分别连接有调心滚轮，滚圈套在筒身外侧，调心滚轮与滚圈接触。

优选的，滚轮架外侧连接的调心滚轮高于滚轮架内侧连接的调心滚轮。

优选的，固定轴承座包括滚动轴承，减速电机和传动装置，滚动轴承固定在碟形封头圆心处，减速电机通过传动装置连接滚动轴承。

优选的，传动装置为链条。

优选的，转筒内设有喷淋进气装置，喷淋进气装置包括旋转接头和交换管道，交换管道穿过碟形封头进入转筒内，交换管道在转筒外侧的一端连接旋转接头。

优选的，交换管道由分管道组成，分管道不少于两路。

本实用新型具有的优点和积极效果是：固态发酵转筒采用进出料搅拌装置，不仅能够提高搅拌效率，使醅料与空气更充分的混合，更能在固定轴承座的带动下实现正转进料，反转出料，转筒出口少，增加了转筒的密闭性，并且搅拌操作简单，进出料速度快、料位平整、发酵均匀、运行稳定性好、噪音小、检修方便；转筒内设有喷淋进气装置，能够实时改变转筒内发酵状态，及时改变温度过高或氧气稀薄的问题，提高发酵质量；转筒采用调心滚轮座支撑跟随转动，减小了支撑装置和罐身间的摩擦力，并能通过协同转动的调心滚轮座支撑，使得发酵罐罐身轴向窜动小，转筒同心度要求低，使罐身受力更均衡。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型固定轴承座结构示意图；

图3是本实用新型调心滚轮座结构示意图。

图中：

11、筒身 12、碟形封头 13、锥形封头

21、间断叶片 211、子叶片 22、导料螺叶

23、罐口螺叶 3、固定轴承座 31、滚动轴承

32、减速电机 33、传动装置 4、调心滚轮座

41、底座 42、滚圈 43、滚轮架

44、调心滚轮

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的一个实施例做出说明。

如图1所示，本实用新型涉及固态发酵转筒，包括转筒，支撑结构和进出料搅拌装置，转筒包括筒身11和密封筒身11两端的左封头和右封头，左封头为碟形封头12，右封头为锥形封头13，支撑结构支撑转筒，支撑结构包括固定轴承座3和调心滚轮座4，固定轴承座3固定在转筒左端，连接在碟形封头12上，用于提供驱动力，将固态发酵转筒正向或反向转动；调心滚轮座4支撑转筒右侧，用于保持转筒的水平，并辅助转筒的转动；进出料搅拌装置为进出料搅拌叶片，进出料搅拌叶片设置于转筒内，用于搅拌转筒内的物料，并具有进料及出料的功能。

进出料搅拌叶片包括间断叶片21，导料螺叶22和罐口螺叶23，间断叶片21固定在筒身11内侧，间断叶片21左侧自碟形封头12处起始，右端伸向锥形封头13，间断叶片21由轴向等距排列的子叶片211组成，子叶片211与轴向方向呈0-90°角，叶片不少于三个，相邻的两个子叶片211相互搭接，每两片子叶片211间在轴向方向的投影相接或部分重叠，这样能够充分接触罐内的物料，搅拌充分，避免出现搅拌死角，转筒内壁上的间断叶片21不少于三组，多组间断叶片21按照转筒圆周方向均匀排布，并且多组间断叶片21中的子叶片211大小一致；子叶片211通过无缝焊接的方式固定在转筒内壁上，这种连接方式相对较为坚固，不易损坏，能够满足长期连续使用的要求，还能避免过多的夹角积累物料，并且这样简单的连接结构易于清理；罐口螺叶23与导料螺叶22均为螺旋叶片，罐口螺叶23固定在锥形封头13内壁上，采用螺旋渐进的叶片，罐口螺叶23同样是通过无缝焊接的技术固定在锥形封头13内壁上，锥形封头13中心设有进出料口，罐口螺叶23的末端设在进出料口处；导料螺叶22固定在筒身11右端，导料螺叶22的末端通过焊接的方式与罐口螺叶23连接，导料螺叶22采用小螺距的高叶片，螺旋的叶片同样通过无缝焊接技术固定在转筒内壁上，导料螺叶22的起始端与间断叶片21连接。

转筒内的间断叶片21既可以摊平物料，也可以向两侧推进物料，实现正转进料，反转出料。在正转时实现进料及发酵功能，发酵时间断叶片21起搅拌作用，与普通螺旋叶片相比，这种间断叶片21结果具有更强的搅拌效果，旋转时以达到空气和醅料充分混合，普通螺旋叶片搅拌效果很差，且与空气无法充分混合，摊料结构恰好能够解决这一问题，并且，普通螺旋叶片旋转时，只能把物料整体推向一侧，必须正反转才能使醅料在筒体内整体移动，采用间断叶片21只向一个方向旋转即可实现搅拌效果，发酵时只有一个旋向，醅料在发酵运转时在小螺距高螺叶的作用下将物料不断的往筒体内部推进，使物料在螺叶处最终按堆积角形成向进料口过渡的料位线，也避免了出料口漏料现象，当配备了进出料螺叶后使得进、出料速度更快，使料位平整。

调心滚轮座4包括底座41，滚圈42，调心滚轮44和滚轮架43，底座41前后镜像设有两个滚轮架43，滚轮架43为“V”型，形成分别向内向外伸出的内支撑臂和外支撑臂，滚轮架43两侧的支撑臂外端分别连接有调心滚轮44，内支撑臂呈水平角度，外支撑臂伸向外侧上方，使得滚轮架43外侧连接的调心滚轮44高于滚轮架43内侧连接的调心滚轮44，两个滚轮架43镜像设置，四个调心滚轮44就会形成凹槽状，滚圈42套在筒身11外侧，用于保护滚筒，避免滚筒壁在调心滚轮44的支撑下破裂，调心滚轮44与滚圈42接触，四个调心滚轮44形成槽状将套有滚圈42的转筒固定在中央，使得发酵罐罐身轴向窜动小，转筒同心度要求低，发酵罐转动影响小，调心滚轮座4使罐身受力更均衡；调心滚轮44为从动轮，当转筒转动时，无论是正向转动还是反向转动，调心滚轮44能够跟随转动，分散滚动轴承31的压力，降低转筒受到的摩擦力，有效的分散转筒重量，使转筒更为稳定。

固定轴承座3包括滚动轴承31，减速电机32和传动装置33，滚动轴承31固定在碟形封头12圆心处，减速电机32通过传动装置33连接滚动轴承31，减速电机32通过传动装置33和滚动轴承31控制转筒正向或反向转动，从而实现固态发酵转筒的搅拌及进出料的功能；其中传动装置33为链条，为了更好更省力的传动，可以相应的设置大传动链轮和小传动链轮来配合链条，大传动链轮与滚动轴承31连接，滚动轴承31固定连接在大传动链轮圆心处，小传动链轮通过链条与大传动链轮连接，小传动链轮固定在轴承底座上，并与减速电机32连接；减速电机32带动小传动链轮转动，在链条的传动下带动大传动链轮和滚动轴承31转动，从而转动发酵罐，为发酵过程提供旋转动力，大传动链轮与滚动轴承31通过传动筋连接，传动筋上垂直向前设有辅助板，辅助板连接传动筋和左封头，能够将滚动轴承31受到的力分散开，避免滚动轴承31过度使用，保证转动效率。

转筒内设有喷淋进气装置，喷淋进气装置包括旋转接头和交换管道，交换管道穿过碟形封头12进入转筒内，交换管道在转筒外侧的一端连接旋转接头，交换管道由分管道组成，分管道不少于两路；分管道分为进气管道和喷淋管道，进气管道用于输送压缩空气，进气管道在转筒内的部分管壁上设有通气孔，压缩空气通过通气孔进入到转筒内，在料醅温度升高或在需要时开启进气管进气，同时旋转罐体使物料抛洒，使物料充分与空气接触融氧，促使发酵；喷淋管道用于喷淋清洗，用于向转筒内喷水，喷淋管道在转筒内的部分管壁上设有喷淋孔，水通过喷淋孔进入转筒，用于清洗转筒，使得固态发酵转筒的清理和保养更为方便；旋转接头包括固定端盖和旋转筒，固定端盖和旋转筒通过支撑轴套连接，转筒转动时，旋转筒会跟随转动，使得交换管道跟随转筒转动，固定端盖保持固定不动，用于连接固定的进料进气管道。

本实例的工作过程：固态发酵开始时，减速电机通过传动装置带动带动滚动轴承转动，从而促使转筒转动，锥形封头上的进料口处进入物料，物料沿旋转的罐口螺叶进入导料螺叶，在导料螺叶旋转带动下注入筒体处，单排间断叶片的每个子叶片均是向转筒内部倾斜10-25°角固定的，使得物料在随罐体转动时，子叶片将物料带起的同时往转筒内部推进，由于相邻的每排子叶片是前后搭接的，使得物料在被带起到一定高度后顺着子叶片往下落料时，能落到下一排的子叶片上，使下一排子叶片继续接料并往转筒内部推进，从而实现连续进料的功能，进料的同时进行搅拌，逐渐产生平滑的料位线，进料后需要对罐内物料进行搅拌时只需要连续正转即可，由于子叶片是矩形断开的，在转筒转动时，相当于单个的搅拌叶片，并且在罐内翻转时，每一段子叶片长度的小范围的物料不断被子叶片带起后抛洒落料，其搅拌均匀度大大优于普通的连续螺旋叶片形成的整体滚动方式；转筒正传，调心滚轮座上的调心滚轮相应的跟随着反转，转筒内的物料逐渐增加，转筒重量也在不断增加，并且伴随间断叶片的起落，物料会有轻微晃动，在调心滚轮的作用下保持转筒平稳转动，保持轴线固定，平衡滚动轴承的受力情况；当转筒内料醅温度升高或空气含氧量降低时，打开进气管道阀门，向转筒内输送压缩空气，保持转筒中物料的持续抛洒，是物料充分与空气接触，促使发酵或降温。

当结束发酵排出发酵后的物料时，通过控制减速电机使其带动转筒反转，物料被子叶片带起后落到前一排子叶片上，从而将物料连续向转筒外的方向推进，物料推进到出料口处处从出料口排出；在设有进出料螺叶的转筒中，物料到达出料口的物料会经由导料螺叶将物料推起到罐口螺叶处，罐口螺叶将物料推出出料口，随着物料的排出从而实现连续出料的功能；物料排出完全后，通过喷淋管道向转筒内输送并喷淋水，清洗转筒内。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。