一种高效控温的微生物发酵罐的制作方法

本实用新型属于生物发酵技术领域，具体涉及一种高效控温的微生物发酵罐。

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，温度对发酵过程有非常大的影响，因此发酵过程中必须有控温装置来控制罐体内的温度，但现有控温装置在菌种在发酵过程中存在无法灵活控温的问题，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，提供一种高效控温的微生物发酵罐。本实用新型的高效控温的微生物发酵罐包括高效冷却装置和加热装置，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。加热装置内设有加热圈，可以根据需要随时加热。因此，本实用新型的微生物发酵罐既有加热装置又有冷却装置，既可以冷却又可以加热，有效实现灵活控温过程。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种高效控温的微生物发酵罐，所述发酵罐包括罐体、罐体盖、支撑杆、安装在罐体内部的加热装置和安装在罐体外部的冷却装置；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；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；所述加热装置内设置有加热圈；所述发酵罐的底部设置有排污口和出液口，所述排污口位于发酵罐底部的正下方，所述出液口位于排污口的上方，所述出液口和排污口之间的高度差为发酵罐罐体总高度的1/9-1/11。

本实用新型的冷却装置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。

本实用新型的一种高效控温的微生物发酵罐中的冷却装置，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。

本实用新型的一种高效控温的微生物发酵罐中的加热装置内设有加热圈，加热圈采用“热得快”此类加热结构的材料，可以根据需要随时加热。因此，本实用新型的微生物发酵罐既有加热装置又有冷却装置，既可以冷却又可以加热，有效实现灵活控温过程。

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，所述实心管的管道的两端设有密封垫，密封垫之间填充有相变材料。

优选的，所述加热圈的形状为螺纹状。

优选的，所述排污口上安装有控制开关，所述出液口上也安装有控制开关。

本实用新型的一种高效控温的微生物发酵罐中的加热装置内设有加热圈，加热圈的形状为螺纹状，螺纹状的形状设计，可以有效增大加热面积和可以有效节省加热装置在发酵罐内的安装面积，占用空间小。

有益效果

本实用新型的一种高效控温的微生物发酵罐中的加热装置内设有加热圈，可以根据需要随时加热。因此，本实用新型的微生物发酵罐既有加热装置又有冷却装置，既可以冷却又可以加热，有效实现灵活控温过程。

本实用新型的高效控温的微生物发酵罐中的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。

本实用新型的一种高效控温的微生物发酵罐的底部设置有排污口和出液口，其中，排污口位于最底部，方便培养基等固体物质沉积在发酵罐最底部，并从最底部排出，同时，在高出排污口一部分的地方的设置出液口，由于此时，培养基等沉积在下部，上部主要是发酵清液，此时从出液口排出更有力于下下一步的过滤等操作，非常的方便。

附图说明

图1为本实用新型的高效控温的微生物发酵罐的结构示意图；

图2为本实用新型的高效控温的微生物发酵罐上的冷却单元的结构示意图；

图3为本实用新型的高效控温的微生物发酵罐上的位于首尾的冷却单元的结构示意图；

图4为本实用新型的高效控温的微生物发酵罐上的冷却单元组装时的结构示意图；

图5为本实用新型的冷却单元组装成冷却装置时的结构示意图；

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-发酵罐，11-支撑杆，12-罐体盖，13-排污口，14-出液口，2-冷却装置，21-冷却单元，211-空心管，212-实心管，213-竖管，22-卡箍，23-降温材料箱，3-加热装置。

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，是一种高效控温的微生物发酵罐，发酵罐1包括罐体、罐体盖12、支撑杆11、安装在罐体内部的加热装置3和安装在罐体外部的冷却装置2；冷却装置2由多个冷却单元21组装构成；冷却单元21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211和实心管212两部分，同一横管上的空心管211和实心管212位于工字型中的竖管213的两侧，且上横管的空心管211与下横管的空心管211与竖管213连通并位于在竖管213的两侧；冷却单元21之间的空心管211与空心管211安装在一起，实心管212与实心管212安装一起，共同组成冷却装置21.，其中位于所述冷却装置2首尾的冷却单元21上还分别设有进水口和出水口；横管和竖管213的材质均为金属软管；实心管212的管道内填充有相变材料；加热装置3内设置有加热圈；发酵罐1的底部设置有排污口13和出液口14，排污口13位于发酵罐1底部的正下方，出液口14位于排污口13的上方，出液口14和排污口13之间的高度差为发酵罐1罐体总高度的1/9-1/11。

本实用新型的冷却装置2的实心管212内通入冷却水，冷却水依次在第一个冷却单元21的冷凝水-空心管211-竖管213-空心管211之间流通后，依次流入下一个冷却单元21的空心管211-竖管213-空心管211，循环往复直至自最后一个冷却单元21的空心管211-竖管213-空心管211流出，进而实现持续冷却的过程。

横管和竖管213的材质均为金属软管；实心管212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1罐体所产生的热量，实现固相（相变材料）和液相（空心管211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。

本实用新型的一种高效控温的微生物发酵罐1中的冷却装置2，由于横管和竖管213的材质均为金属软管，可根据发酵罐1体的形状，依次组装各冷却单元21，形成与与发酵罐1体形状非常匹配的冷却装置2，本实用新型的冷却装置2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21的横管和竖管213上设置真空吸盘，通过真空吸盘将冷却单元21固定在罐体上。

本实用新型的一种高效控温的微生物发酵罐1中的加热装置3内设有加热圈，加热圈采用“热得快”此类加热结构的材料，可以根据需要随时加热。因此，本实用新型的微生物发酵罐1既有加热装置3又有冷却装置2，既可以冷却又可以加热，有效实现灵活控温过程。

优选的，冷却单元21之间通过焊接安装在一起。

优选的，冷却单元21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211之间出现时水流泄漏。

优选的，冷却单元21之间的焊接层外增设一卡箍22。卡箍22的设置有利于增加冷却单元21之间安装的稳定性。

优选的，每6-10个冷却单元21之间安装组成一个冷却单元21组，冷却单元21组之间增设有降温材料箱23。

优选的，降温材料箱23设有与冷却单元21组之间连通的中空管道，中空管道外的降温材料箱23区域内填充有冰块。降温材料箱23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212的管道的两端设有密封垫，密封垫之间填充有相变材料。

优选的，加热圈的形状为螺纹状。

优选的，所述排污口上安装有控制开关，所述出液口上也安装有控制开关。

本实用新型的一种高效控温的微生物发酵罐1中的加热装置3内设有加热圈，加热圈的形状为螺纹状，螺纹状的形状设计，可以有效增大加热面积和可以有效节省加热装置3在发酵罐1内的安装面积，占用空间小。

本实用新型的一种高效控温的微生物发酵罐的底部设置有排污口和出液口，其中，排污口位于最底部，方便培养基等固体物质沉积在发酵罐最底部，并从最底部排出，同时，在高出排污口一部分的地方的设置出液口，由于此时，培养基等沉积在下部，上部主要是发酵清液，此时从出液口排出更有力于下下一步的过滤等操作，非常的方便。