一种立式发酵罐流化曝气装置的制作方法

1.本实用新型属于发酵罐技术领域，具体涉及一种立式发酵罐流化曝气装置。


背景技术：

2.发酵罐是发酵物料与微生物充分混合、进行发酵反应的容器，广泛应用于农业、食品、化工等诸多领域，大容量的发酵罐多采用机械进料，很难保证发酵物料与微生物混合均匀；发酵过程中原料因发酵程度不同，以及罐体的散热不均，罐内会产生较大温差；原料在耗氧发酵过程中需要补充空气，如果曝气不均匀，会直接影响发酵质量；为保证发酵物料的均质性，现有技术是在罐内设机械搅拌设备，但存在搅拌死角，均质效果一般，并且搅拌设备长期使用，由于磨损及腐蚀，搅拌设备寿命较短。
3.公告号为cn208500709u的实用新型专利公开了一种用于罐状好氧发酵装置的曝气系统，该系统是在搅拌装置上设置曝气口，仍然存在搅拌装置寿命较短的问题，并且，由于曝气口设置在搅拌装置上，如搅拌装置损坏，会存在曝气口无法使用的问题。


技术实现要素：

4.为克服现有技术方法的不足，本实用新型目的在于提供一种发酵物料均质效果好、发酵效率高的立式发酵罐流化曝气装置。
5.为实现以上目的，本实用新型技术方案为：
6.一种立式发酵罐流化曝气装置，包括空压机、储气罐、多个阀门、压缩空气管道及流化曝气管道总成；流化曝气管道总成位于发酵罐内部，压缩空气管道部分位发酵罐外，部分延伸进入发酵罐内部连接流化曝气管道总成，空压机、储气罐位于压缩空气管道之上，其中一个阀门位于发酵罐上，其余阀门位于压缩空气管道之上，所述的流化曝气管道总成包括轴向母管、与轴向母管连接的径向支管组合、与径向支管组合连接的盘管组合及与盘管组合连接的出气管组合；所述的轴向母管、径向支管组合、盘管组合、出气管组合相互连通。
7.进一步的是，所述的轴向母管一端与发酵罐底板连接，另一端连接堵头，中部从上至下设置多个开孔，其中一个开孔连接压缩空气管道，其余开孔连接径向支管组合。
8.进一步的是，所述的径向支管组合包括多根径向支管，所述径向支管一端与轴向母管上的开孔连接，另一端与发酵罐侧壁连接。
9.进一步的是，所述的轴向母管上每个连接径向支管组合的开孔连接多根径向支管。
10.进一步的是，所述的盘管组合包括多根盘管，所述的盘管位于两根径向支管之间。
11.进一步的是，所述的与轴向母管同一个开孔连接的多根径向支管在同一个水平面上，同一水平面上的相邻两根径向支管之间连接盘管，同一水平面上的多根盘管形成圆环形。
12.进一步的是，所述出气管组合包括多根出气管，所述的出气管位于盘管上，所述的出气管开口垂直向上。
13.进一步的是，所述多个阀门为六个，包括两个手动球阀、两个止回阀、调压阀及排气阀；其中一个手动球阀及止回阀安装在储气罐的进口，另一个手动球阀及止回阀安装在储气罐的出口；调压阀安装在储气罐出口处，位于手动球阀和止回阀之间；排气阀安装在发酵罐顶部。
14.进一步的是，所述压缩空气管道安装在空压机排气口和储气罐进气口、以及储气罐出气口和轴向母管之间，通过压缩空气管道将空压机、储气罐、手动球阀、止回阀、调压阀、压缩空气管道和轴向母管连通为整体。
15.进一步的是，所述空压机及储气罐位于发酵罐外部。
16.本实用新型的有益效果：
17.压缩空气从出气管喷入发酵罐内，出气管排出的压缩空气在发酵物料中形成气泡，并在发酵罐中从下往上运动，带动周边的发酵物料翻转运动，从而对整个发酵罐中的物料形成搅动，实现了发酵物料循环流化；并且因出气管组合在发酵罐内在不同的水平面上分层设置，因而压缩空气在发酵物料中形成的气泡在发酵物料中分层从下往上运动，实现发酵物料分层式沸腾流化，在提高原料均质性的同时，完成曝气作业，并且能够快速的使空气与发酵物料进行混合，提高了发酵效率，与机械搅拌设备相比，该装置不存在搅拌设备磨损和腐蚀问题，不受发酵罐尺寸限制，无搅拌死角，均质效果好。
附图说明
18.图1为本实用新型示意图。
19.图2为本实用新型剖面图。
20.图中：1、空压机；2、储气罐；3、手动球阀；4、止回阀；5、调压阀；6、压缩空气管道；7、流化曝气管道总成；8、排气阀；71、轴向母管；72、径向支管组合；73、盘管组合；74、出气管组合；75、堵头。
具体实施方式
21.为了使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。
22.请参阅图1-2，本实用新型提供以下技术方案：具体实施时，首先，根据发酵罐的尺寸、发酵物料种类、粒度及密度等参数，确定流化所需气压、流化曝气管道数量、各类管道及阀门的参数。其次，根据确定的参数，用无缝钢管加工压缩空气管道和流化曝气管道总成。再次，将轴向母管71一端焊接在发酵罐底板上，另一端与堵头75焊接，通过堵头 75将轴向母管71另一端封堵，轴向母管71从上至下设置有多个连接径向支管的开孔，径向支管一端与所述开孔焊接连通，另一端焊接在发酵罐内壁上。
23.如图1所示，沿轴向母管71从上至下设置多个开孔，其中一个开孔连接压缩压缩空气管道6，其余开孔连接径向支管，径向支管组合72包括多根径向支管，径向支管一端与轴向母管71上的开孔焊接连通，另一端与发酵罐侧壁焊接，轴向母管71上每个连接径向支管的开孔连接多根径向支管。
24.与轴向母管71同一个开孔焊接连通的多根径向支管处于同一个水平面上；如图1所示，本实施例中沿轴向母管71从上至下设置有三组处于不同水平面上的径向支管，多组
径向支管形成径向支管组合72。
25.每根径向支管上设置有开孔，同一水平面上相邻的两根径向支管的开孔之间设置的是盘管，多根盘管形成盘管组合73，同一水平面上的多根盘管形成圆环形。
26.出气管与盘管焊接连通，每根盘管上设置开孔，每根盘管上的开孔焊接出气管，多根出气管形成出气管组合74，出气管一端与盘管焊接连通，另一端为出气管开口，出气管开口垂直向上。
27.如图1及图2所示，每个水平面上的两根径向支管之间连接盘管，每个水平面上的盘管上设置出气管；沿轴向母管71从上至下设置多组径向支管，多组径向支管在发酵罐内在不同的水平面上分层设置，因而沿轴向母管71从上至下设置多组盘管，进而沿轴向母管71从上至下设置多组出气管。
28.将空压机1、储气罐2、两个手动球阀3、两个止回阀4、一个调压阀5及压缩空气管道6安装在发酵罐外，压缩空气管道6安装在空压机 1排气口和储气罐2进气口、以及储气罐2出气口和轴向母管71之间，压缩空气管道6部分位发酵罐外，部分延伸进入发酵罐内部连接流化曝气管道总成7，通过压缩空气管道6将空压机1、储气罐2、手动球阀3、止回阀4、调压阀5、压缩空气管道6和轴向母管71连通为整体，其中一个手动球阀3及止回阀4安装在储气罐2的进口，另一个手动球阀3 及止回阀4安装在储气罐2的出口；调压阀5安装在储气罐出口处，位于手动球阀3和止回阀4之间。
29.在发酵罐顶部安装排气阀8。
30.压缩空气管道6与轴向母管71上的其中一个开孔焊接连通。
31.空压机1和储气罐2安装在发酵罐外，条件受限时也可安装在发酵罐顶，为流化和曝气提供稳定的气源。
32.最后，进行压力实验，调试空压机运行工况，使排气口流量和压力达到运行需要。
33.发酵罐内填充发酵物料后，启动空压机1，对发酵原料进行流化及曝气，压缩空气沿压缩空气管道6进入轴向母管71，经过径向支管组合 72和盘管组合73，最终通过出气管组合74喷出。
34.出气管开口垂直向上，从出气管组合74排出的压缩空气在发酵物料中形成气泡，并在发酵罐中从下往上运动，带动周边的发酵物料运动，从而对整个发酵罐中的物料形成搅动，实现了发酵罐中的物料循环流化。
35.因出气管组合74在发酵罐内在不同的水平面上分层设置，因而压缩空气在发酵物料中形成的气泡在发酵物料中分层从下往上运动，形成了发酵罐内发酵物料的分层式沸腾，使发酵物料曝气更加充分、均匀，提高了曝气效率，多余的气体从罐顶的排气阀8排出。
36.根据发酵工艺要求，流化曝气装置可连续运行，也可以周期性运行，根据罐内的原料量和特性，通过调节储气罐出气口的调压阀，可控制进入发酵罐的气量和气压，以达到最佳的流化和曝气效果。
37.发酵完成后，流化曝气装置停运，需进行必要的维护保养，防止发酵物料堵塞罐内管网。
38.最后应说明的是：本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以
对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。