一种发酵均匀度高的发酵罐的制作方法

1.本发明涉及发酵工程技术领域，具体为一种发酵均匀度高的发酵罐。


背景技术：

2.发酵罐是指工业上用来进行微生物发酵的装置，它在食品制造、药品制造以及微藻能源等行业比较常见。
3.现有的发酵罐在工作时，首先将发酵液放入发酵罐中，然后从发酵罐底部通入大量无菌空气，这些空气在发酵液中形成气泡，并逐渐上升到液面，在这个过程中，发酵罐中部设置的搅拌桨对发酵液进行搅拌，通过旋转的搅拌桨叶对发酵液中的气泡进行切割，使其破碎成更小的气泡，在气泡破碎过程中，气泡中的部分气体进入发酵液中，给液体中的微生物繁殖呼吸提供所需氧气，但是在上述作业中，由于气泡由罐底逐渐向上移动，使得气泡中体积较大的气泡首先被搅拌桨叶打碎，然后转变为小气泡，并上移到罐体上部位置，小气泡在上部位置再次被搅拌桨叶打碎，进而转变为体积更小的气泡并漂浮在液面上形成泡沫，其中大气泡中的含氧量大于小气泡中的含氧量，且小气泡与大气泡相比，其较为不易被搅拌桨叶切割破碎，进而使得罐体下部位置的发酵液的发酵程度高于罐体上部位置的发酵液，使得发酵罐中液体的发酵均匀度不高，从而影响发酵成品的质量。


技术实现要素：

4.针对背景技术中提出的现有发酵罐在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种发酵均匀度高的发酵罐，具备提高液体发酵均匀度、提高发酵成品质量的优点，解决了上述背景技术中提出的技术问题。
5.本发明提供如下技术方案：一种发酵均匀度高的发酵罐，包括罐体，所述罐体的侧壁中开设有旋槽，所述旋槽的内部等距滑动安装有磁体组，所述磁体组的数量为四个，四个所述磁体组的上端面分别与连接杆固定连接，所述罐体内腔上表面的中心位置固定安装有固定轴，所述固定轴的中部位置设置有双向螺纹，所述固定轴的中部位置螺纹安装有螺纹座，所述螺纹座的侧面活动安装有动桨叶，所述动桨叶为斜叶片结构，所述固定轴的下部位置活动安装有定桨叶，所述定桨叶为平直叶片结构，所述动桨叶与定桨叶呈上下垂直分布，所述动桨叶与定桨叶的边缘端与四个磁体组分别对应，所述动桨叶与定桨叶的边缘端均固定安装有磁性件ⅰ，所述磁性件ⅰ与对应磁体组为异极相吸。
6.优选的，所述动桨叶的两侧侧面均为凹形结构设置。
7.优选的，所述定桨叶的侧面等距开设有贯穿孔。
8.优选的，所述双向螺纹的顶端设置在罐体内腔液面的上方位置。
9.优选的，所述动桨叶所对应的磁体组的侧面开设有滑槽，所述滑槽的内部滑动安装有滑块，所述滑块的中间位置活动安装有磁性件ⅱ，所述磁性件ⅱ与动桨叶端部的磁性件ⅰ为异极相吸，所述磁体组内部位于滑槽上下两端的位置分别固定安装有磁体，上下两端所述磁体为异极设置，所述磁性件ⅱ的磁性端与磁体为异极相吸设置。
10.优选的，所述磁性件ⅱ与下端位置的磁体相互吸引时，所述磁性件ⅱ为向右倾斜设置，所述磁性件ⅱ与上端位置的磁体相互吸引时，所述磁性件ⅱ为向左倾斜设置。
11.优选的，所述滑块的两侧位置分别固定安装有卡块。
12.本发明具备以下有益效果：
13.1、本发明通过动桨叶的设置，通过旋转磁体组，使动桨叶同步旋转，动桨叶在旋转过程中沿固定轴上下移动，在动桨叶上移过程中，会将罐体下部发酵程度较高的发酵液推送到上部区域，进而使得罐体内部上下两部分的发酵液充分混合，避免罐体内部发酵液的发酵程度不同，影响发酵成品的质量，在动桨叶下移的过程中，由于动桨叶的偏转方向改变，使得动桨叶下移时，会将液面上由小气泡组成的泡沫重新压送到发酵液中，进而使这些气泡再次受到动、定桨叶的切割与发酵液所带来的压力，使得这些气泡再次破碎，令其内部的空气进入发酵液中，从而使发酵液中的含氧量增加，提高发酵液的发酵程度，并减少浮沫的生成，提高氧气的利用率。
14.2、本发明通过定桨叶与动桨叶的设置，利用定桨叶与动桨叶的旋转，进而将气泡打碎，其中，未破碎的会随着定桨叶的旋转而从桨叶中央流向边缘位置，在这个过程中，定桨叶上由中央向边缘位置依次设置的贯通孔起到筛选破碎的作用，使气泡随着液流接触定桨叶时，液流会从贯通孔排出，而气泡直接与桨叶碰撞，进而增大气泡的破碎率，提高发酵液的发酵程度，同时，动桨叶上下移动，进而产生轴向扰动，使得发酵液内周向转动的流层变得不规则，进而使流层中的气泡受到不规则流层带来的不均匀力，使得气泡更易破碎，同时，由于动桨叶上下移动，进而使得原有装置的桨叶之间存在搅拌间隙而引起的气泡破碎度不高的问题，得到减轻。
附图说明
15.图1为本发明结构示意图；
16.图2为本发明结构贯穿孔示意图；
17.图3为本发明结构动桨叶示意图；
18.图4为本发明结构俯视状态示意图；
19.图5为本发明结构磁性件ⅱ右倾斜状态示意图；
20.图6为本发明结构磁性件ⅱ左倾斜状态示意图。
21.图中：1、罐体；2、旋槽；3、磁体组；4、连接杆；5、固定轴；6、螺纹座；7、动桨叶；8、定桨叶；9、磁性件ⅰ；10、贯穿孔；11、滑槽；12、滑块；13、磁性件ⅱ；14、卡块；15、磁体；16、进气管。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.请参阅图1、图2与图4，一种发酵均匀度高的发酵罐，罐体1，罐体1的侧壁中开设有旋槽2，旋槽2的内部等距滑动安装有磁体组3，磁体组3的数量为四个，四个磁体组3的上端
面分别与连接杆4固定连接，罐体1内腔上表面的中心位置固定安装有固定轴5，固定轴5的中部位置设置有双向螺纹，固定轴5的中部位置螺纹安装有螺纹座6，螺纹座6的侧面活动安装有动桨叶7，动桨叶7为斜叶片结构，固定轴5的下部位置活动安装有定桨叶8，定桨叶8为平直叶片结构，动桨叶7与定桨叶8呈上下垂直分布，动桨叶7与定桨叶8的边缘端与四个磁体组3分别对应，动桨叶7与定桨叶8的边缘端均固定安装有磁性件ⅰ9，磁性件ⅰ9与对应磁体组3为异极相吸，罐体1的底部固定安装有进气管16，进气管16与罐体1内腔连通，当通过旋转连接杆4带动磁体组3同步旋转的过程中，动桨叶7与定桨叶8随之同步旋转，动桨叶7在旋转过程中会带动螺纹座6沿固定轴5上下移动，在动桨叶7上移过程中，会将罐体1下部发酵程度较高的发酵液推送到上部区域，进而使得罐体1内部上下两部分的发酵液充分混合，避免罐体1内部发酵液的发酵程度不同，影响发酵成品的质量，同时动桨叶7上下移动，会产生轴向扰动，使得发酵液内周向转动的流层变得不规则，进而使流层中的气泡受到不规则流层带来的不均匀力，使得气泡更易破碎，同时，由于动桨叶7上下移动，进而使得原有装置的桨叶之间存在搅拌间隙而引起的气泡破碎度不高的问题，得到减轻。
24.请参阅图3，动桨叶7的两侧侧面均为凹形结构设置，使得动桨叶7在移动过程中，会携带更多的液体移动，进而提高液体的混合效果，同时，凹形面在接触气泡时，会使气泡处于凹面区域较长时间，进而使得动桨叶7压送气泡下移时，会带动气泡下移更深距离，进而使得这些气泡所受液体压力增大，进而更易破裂。
25.请参阅图2，定桨叶8的侧面等距开设有贯穿孔10，利用贯穿孔10的设置，使定桨叶8在搅拌过程中起筛选破碎的作用，使气泡随着液流接触定桨叶8时，液流会从贯通孔10排出，而气泡直接与桨叶碰撞，进而增大气泡的破碎率，提高发酵液的发酵程度。
26.请参阅图1、图2，双向螺纹的顶端设置在罐体1内腔液面的上方位置，使得动桨叶7在上移到极限位置时，其会处于液面上方位置，之后，动桨叶7下移，会将液面上由小气泡组成的泡沫重新压送到发酵液中，进而使这些气泡再次受到动桨叶7、定桨叶8的切割与发酵液所带来的压力，使得这些气泡再次破碎，令其内部的空气进入发酵液中，从而使发酵液中的含氧量增加，提高发酵液的发酵程度，并减少浮沫的生成，提高氧气的利用率。
27.请参阅图5、图6，动桨叶7所对应的磁体组3的侧面开设有滑槽11，滑槽11的内部滑动安装有滑块12，滑块12的中间位置活动安装有磁性件ⅱ13，磁性件ⅱ13与动桨叶7端部的磁性件ⅰ9为异极相吸，该磁体组3内部位于滑槽11上下两端的位置分别固定安装有磁体15，上下两端的磁体15为异极设置，磁性件ⅱ13上的磁性端如图5所示，磁性件ⅱ13的磁性端与磁体15为异极相吸设置，当磁性件ⅱ13与下端位置的磁体15相互吸引时，该磁性件ⅱ13为向右倾斜设置，当磁性件ⅱ13与上端位置的磁体15相互吸引时，该磁性件ⅱ13为向左倾斜设置，在磁体组3带动动桨叶7旋转的过程中，当动桨叶7上移时，滑块12同步上移，此时滑块12处于下端磁体15的位置，磁性件ⅱ13为向右倾斜设置，使得动桨叶7随之向右倾斜，之后，动桨叶7继续上移，由于动桨叶7推动液体移动，使得动桨叶7始终处于向右倾斜状态，当动桨叶7上移到极限位置时，滑块12上移到上端磁体15的位置，进而使得磁性件ⅱ13变为向左倾斜，动桨叶7随之向左倾斜，之后，动桨叶7下移并进入发酵液中，此时由于动桨叶7推动液体移动，使得动桨叶7始终处于向左倾斜状态，通过改变动桨叶7的偏转角度，进而实现上述功能。
28.请参阅图5、图6，滑块12的两侧位置分别固定安装有卡块14，使得磁性件ⅱ13在偏
转时，不会与滑槽11接触，进而避免磁性件ⅱ13与滑槽11产生磨损。
29.本发明的使用方法(工作原理)如下：
30.工作时，首先将发酵液输送进罐体1中，令发酵液的液面处于双向螺纹顶端下方的位置，然后从进气管16向发酵液底部通入无菌空气，这些空气在发酵液中形成气泡，并逐渐上升到液面，同时，通过电机带动连接杆4转动，进而使磁体组3转动，磁体组3带动动桨叶7与定桨叶8同步旋转，进而对发酵液中的气泡进行切割破碎，使气泡中的气体逸散到发酵液中，其中，动桨叶7在旋转过程中会通过螺纹座6沿固定轴5上下移动，在动桨叶7上移过程中，会将罐体1下部发酵程度较高的发酵液推送到上部区域，进而使得罐体1内部上下两部分的发酵液充分混合，当动桨叶7上移时，滑块12同步上移，此时滑块12处于下端磁体15的位置，磁性件ⅱ13为向右倾斜设置，使得动桨叶7随之向右倾斜，之后，动桨叶7继续上移，由于动桨叶7推动液体移动，使得动桨叶7始终处于向右倾斜状态，当动桨叶7上移到极限位置时，滑块12上移到上端磁体15的位置，进而使得磁性件ⅱ13变为向左倾斜，动桨叶7随之向左倾斜，之后，动桨叶7下移并进入发酵液中，此时由于动桨叶7推动液体移动，使得动桨叶7始终处于向左倾斜状态，动桨叶7下移，会将液面上由小气泡组成的泡沫重新压送到发酵液中，进而使这些气泡再次受到动桨叶7、定桨叶8的切割与发酵液所带来的压力，使得这些气泡再次破碎，令其内部的空气进入发酵液中，同时，定桨叶8在旋转过程中，会与携带气泡的液流接触，使液流会从贯通孔10排出，而气泡直接与桨叶碰撞，进而破碎，此为一个工作循环。
31.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
32.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。