一种应用于发酵罐内的新型空气分布装置的制作方法

1.本实用新型涉及发酵罐的技术领域，特别涉及一种应用于发酵罐内的新型空气分布装置。


背景技术：

2.在好氧发酵行业，机械搅拌通气式发酵罐又称为通用式发酵罐，其研发应用时间早、国内外技术相对成熟、投入生产安全可靠；同时此类发酵罐的供应商较多，市场价格相对其他新兴类型有很大优势，因而机械搅拌通气式发酵罐是目前工业上最常用的一种发酵罐。
3.目前，机械搅拌通气式发酵罐的通气装置大多是多孔环管，如专利：cn217297861 u，一种赤藓糖醇专用智能发酵种子罐，该专利公开一种具有环形多孔分布器(即为多孔环管)。
4.但随着发酵罐的容量增大(目前具备规模产量的产业，其发酵罐容量大多在300-500m3)，实际发酵过程通气量较大，气泡的直径与通气量和搅拌速度这两个因素有关，而与通气装置孔径关系极小，通气量越大和/或搅拌速度越快，气泡直径越小，故而随着现有的发酵罐的容量增大，具有多孔环管的发酵罐需要强力搅拌，减小气泡直径，以达到氧气与发酵液的充分混合，从而提高溶氧效果，这也必然会造成发酵罐搅拌所消耗的能耗居高。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种应用于发酵罐内的新型空气分布装置，能够减小气泡的直径，使氧气和发酵液充分混合，发酵液溶氧度高，且有效降低发酵罐的能耗。
6.为实现上述目的，本实用新型提供一种应用于发酵罐内的新型空气分布装置，包括多孔环管，所述多孔环管的分气孔连接有气体分散机构；
7.所述气体分散机构包括喷气管，所述喷气管的管径呈两端大、中间小，且所述喷气管的一端和风气孔连接，其中，所述喷气管靠近分气孔的大径端周向开设有若干侧孔，且所述喷气管远离分气孔的大径端为扩口状。
8.进一步，所述分气孔包括一级分气孔、二级分气孔和三级分气孔，所述一级分气孔、二级分气孔和三级分气孔均沿多孔环管的周向均布，且分别连接于所述一级分气孔、二级分气孔和三级分气孔的喷气管的倾斜角度依次减小，其中，所述喷气管均位于多孔环管的内侧，且所述喷气管相对于多孔环管的轴线呈偏斜设置。
9.进一步，与所述多孔环管的进气管道的管径大于多孔环管的管径。
10.进一步，所述一级分气孔、二级分气孔和三级分气孔的数量均为30至60个。
11.进一步，所述多孔环管通过支架连接于发酵罐的底部，所述多孔环管和发酵罐的底部之间设于流通间隙，且所述发酵罐和多孔环管同轴，其中，所述多孔环管通过卡箍连接于支架。
12.进一步，所述喷气管通过转接管连接分气孔，所述转接管的一端和喷气管可拆卸
连接，另一端和分气孔焊接。
13.进一步，所述转接管的管径小于喷气管的最小管径。
14.采用本实用新型的应用于发酵罐内的新型空气分布装置，自多孔环管排入喷气管的氧气分别自侧孔和喷气管的轴向排出，以实现氧气的一次分散；将喷气管远离分气孔的大径端为扩口状，对自喷气管轴向排出氧气实现氧气的二次分散；其中，喷气管的两次变径是为改变喷出气体的流速，使得氧气和发酵液的气液混合体产生脉冲波动，利于氧气气泡的直径减小，实现氧气的三次分散，故而通过上述次级分散设置，可在保证通气量的基础之上，缩小气泡的直径，使气泡均匀的分散于发酵液内，提高发酵液的溶氧度，无需发酵罐强力搅拌，减小搅拌负荷，有效降低发酵罐的能耗。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
16.图1为本实用新型实施例所提供的一种应用于发酵罐内的新型空气分布装置的剖视图；
17.图2为图1中的a处放大图；
18.图3为多孔环管和喷气管的装配俯视图。
19.其中：1.进气管道，2.多孔环管，3.喷气管，4.发酵罐，5.转接管，6.三级分气孔，7.二级分气孔，8.三级分气孔，9.侧孔。
具体实施方式
20.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
21.请参考图1至3，本实用新型公开的一种应用于发酵罐内的新型空气分布装置，包括多孔环管2，多孔环管2的分气孔连接有气体分散机构；
22.气体分散机构包括喷气管3，喷气管3的管径呈两端大、中间小，且喷气管3的一端和风气孔连接，其中，喷气管3靠近分气孔的大径端周向开设有若干侧孔9，且喷气管3远离分气孔的大径端为扩口状。
23.具体地，作为本领域内的公知技术，分气孔的数量为多个，且分气孔沿多工环管的周向等间距均布；工作时，由进气管道1输送至多孔环管2的氧气自分气孔排入发酵罐4内，并在搅拌机构的作用下使氧气和发酵液混合均匀；
24.通过在分气孔处增设气体分散机构，以分散排放进入发酵罐4的氧气，减小其气泡的直径；具体地，自分气孔排出的氧气经喷气管3进入发酵罐4，相应地，进入喷气管3的氧气的一部分自侧孔9排出，另一部分沿喷气管3的轴向排出，实现分散氧气；另外，喷气管3的两次变径是为改变喷出气体的流速，使得氧气和发酵液的气液混合体产生脉冲波动，利于氧气气泡的直径减小，实现气液完成初步融合；需要注意的是，将喷气管3远离分气孔的大径端为扩口状，使氧气呈发散状排出，利于氧气的分散，进一步缩小氧气气泡的直径。
25.应用本实用新型提供的应用于发酵罐内的新型空气分布装置时，自多孔环管2排入喷气管3的氧气分别自侧孔9和喷气管3的轴向排出，以实现氧气的一次分散；将喷气管3远离分气孔的大径端为扩口状，对自喷气管3轴向排出氧气实现氧气的二次分散；其中，喷气管3的两次变径是为改变喷出气体的流速，使得氧气和发酵液的气液混合体产生脉冲波动，利于氧气气泡的直径减小，实现氧气的三次分散，故而通过上述次级分散设置，可在保证通气量的基础之上，缩小气泡的直径，使气泡均匀的分散于发酵液内，提高发酵液的溶氧度，无需发酵罐4强力搅拌，减小搅拌负荷，有效降低发酵罐4的能耗。
26.需要补充说明的是，在放罐时，侧孔9可以使得发酵液更好的离开分气孔和喷气管3，避免堵塞。
27.在上述实施例的基础之上，分气孔包括一级分气孔、二级分气孔7和三级分气孔86，一级分气孔、二级分气孔7和三级分气孔86的数量均为多个，一级分气孔、二级分气孔7和三级分气孔86均沿多孔环管2的周向均布，且分别连接于所述一级分气孔、二级分气孔7和三级分气孔86的喷气管3的倾斜角度依次减小，其中，所述喷气管3均位于多孔环管2的内侧，且所述喷气管3相对于多孔环管2的轴线呈偏斜设置；喷气管3和多孔环管2的轴线无交点
28.具体地，分别连接于所述一级分气孔、二级分气孔7和三级分气孔86的喷气管3的倾斜角度依次为25
°
、15
°
和5
°
；通过使分别连接于一级分气孔、二级分气孔7和三级分气孔86的喷气管3在竖向平面内呈不同倾斜角度，以实现错位安装，保证安装更多的喷气管；且喷气管3均沿同一个方向偏斜设置，呈斜向心设置，喷气管的轴线不与多孔环管2的轴线相交为使氧气喷出后形成绕多孔环管2的轴线流动的环流，起到搅拌发酵液的作用，能够减轻上部搅拌机构的能耗；另外，也一定程度上减小氧气向上流动的速度，使得氧气与发酵液的融合时间更长，提高氧气利用率。
29.在上述实施例的基础之上，与多孔环管2的进气管道1的管径大于多孔环管2的管径，能够增大多孔环管2内的气压。
30.在上述实施例的基础之上，上述一级分气孔、二级分气孔7和三级分气孔86的数量均为30至60个；其中，可根据进气管道1的管径，采用现有行业内的技术公式，计算出相应分气孔的孔径，具体过程不再赘述，为本领域内的公知技术。
31.在上述实施例的基础之上，所述多孔环管2通过支架连接于发酵罐4的底部，所述多孔环管2和发酵罐4的底部之间设于流通间隙，供由一级分气孔、二级分气孔7和三级分气孔86的喷气管3呈不同倾斜角度使氧气喷出后形成绕多孔环管2流动的环流流动，避免阻挡环流；且发酵罐4和多孔环管2同轴，其中，多孔环管2通过卡箍连接于支架，便于拆装清理多孔环管2。
32.在上述实施例的基础之上，喷气管3通过转接管5连接分气孔，转接管5的一端和喷气管3可拆卸连接，另一端和分气孔焊接，便于后期更换拆装喷气管3。
33.最后，还需要说明的是，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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
34.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
35.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。