一种换热管架倾斜布置的发酵罐的制作方法

本发明涉及发酵罐，具体为一种换热管架倾斜布置的发酵罐。

背景技术：

1、机械搅拌通风发酵罐作为最常用的好氧发酵的发酵设备，被广泛应用在好氧发酵的生产中。在发酵罐内部的发酵过程中，发酵产生的生物热和机械搅拌引起的机械热积蓄在发酵罐的培养基中，为了保证发酵在恒温下进行，必须迅速去除。近年来随着生化技术的发展和生化产品需求的不断增加，发酵罐向大型化方向发展，对发酵罐的高效换热提出了更髙的要求，因此大型发酵罐均采用了内置换热管器进行高效换热，以达到工程的需要。

2、目前，由于竖琴式换热管和倒u式换热管换热高效、挡板效果好和易清洗等特点，被广泛应用于大型发酵罐中的内置换热，大型发酵罐中安装有换热管的换热管架往往采用沿径向布置和固定的方法。但是，由于大型发酵罐中的换热管尺寸大，发酵液在搅拌系统作用下形成旋转流动，对换热管的流动冲刷的作用力较大，而且在发酵过程中作用力会长期且相同方向地作用于换热管和换热管的固定部件，固定部件主要承受的是剪切力和拉力，时间一久，会使得换热管的固定部件变形和相关焊缝开裂，严重影响正常的发酵生产。

技术实现思路

1、针对发酵液对换热管及其固定部件产生的冲击易对其造成损坏的问题，本发明提供了一种换热管架倾斜布置的发酵罐，其能够极大地降低换热管固定部件的变形和相关焊缝的开裂，提高了发酵罐长时间运行的稳定性。

2、其技术方案是这样的：一种换热管架倾斜布置的发酵罐，其包括罐体、搅拌系统、换热管架，所述换热管架包括换热管、固定架，所述换热管通过所述固定架固定在所述罐体内并通过罐体内壁的连接口与罐体外部连通，其特征在于：沿着罐体顶部至罐体底部的方向，发酵液在所述搅拌系统作用下逆时针或顺时针旋转流动，所述换热管架以顺着所述发酵液流动方向偏转一定角度的方式安装在所述罐体内，所述换热管架背对发酵液流动方向的一侧通过支撑件与所述罐体连接。

3、进一步的，所述换热管架的中心线与罐体圆心至所述连接口的半径所在直线的夹角θ为30°~45°。

4、更进一步的，所述固定架包括角铁架、中间固定铁条，所述角铁架在水平方向上与罐体呈一定角度倾斜布置，所述角铁架包括端部与所述罐体固定连接的连接端一和连接端二，所述中间固定铁条固定在所述连接端一和所述端连接端之间，所述连接端一正对发酵液流动方向，所述连接端二背对发酵液流动方向，所述支撑件与所述连接端二固定连接。

5、更进一步的，所述连接端一和所述连接端二上分别连接有u型螺栓，所述u型螺栓用于固定所述换热管。

6、更进一步的，所述固定架还包括加强铁条，所述连接端一还通过所述加强铁条与所述罐体固定连接。

7、更进一步的，所述支撑件与所述连接端二、所述中间固定铁条与所述连接端一、所述中间固定铁条与所述连接端二、所述连接端一与所述加强铁条的夹角均为直角。

8、更进一步的，所述换热管为竖琴式换热管，所述竖琴式换热管包括上汇流管、下汇流管、侧排管，所述上汇流管和所述下汇流管分别通过所述连接口与罐体外部连通，所述上汇流管和所述下汇流管呈水平布置并且其两侧分别并联有多根竖直设置的所述侧排管，所述侧排管的中部通过所述u型螺栓与所述固定架连接；

9、所述侧排管分别设置于所述换热管架正对发酵液流动方向的一侧和背对发酵液流动方向的一侧，位于正对发酵液流动方向的一侧的所述侧排管的数量大于另一侧所述侧排管的数量。

10、更进一步的，所述上汇流管的上部固定连接有上部固定板，所述上部固定板还与所述罐体固定连接；所述下汇流管的下部固定连接有下部固定板，所述下部固定板还与所述罐体固定连接。

11、更进一步的，所述换热管为倒u式换热管，所述倒u式换热管包括多个平行设置的倒u形排管、相互平行并沿水平方向延伸的左汇流管和右汇流管，所述倒u形排管的中部和/或上部均设有所述固定架并且通过所述u型螺栓与所述固定架连接，所述倒u形排管设置于竖直方向上并且其端部分别与所述左汇流管和所述右汇流管的顶部连通，所述倒u形排管投影在所述左汇流管和所述右汇流管所在平面上的直线与所述左汇流管或所述右汇流管的轴线的夹角β等于所述夹角θ。

12、更进一步的，所述左汇流管和所述右汇流管的底部还固定连接有下部固定板，所述下部固定板还与所述罐体固定连接。

13、有益效果：采用换热管架倾斜布置和特殊的固定架结构，可以使发酵液流动的冲击力集中在正对发酵液流动方向的换热管，再通过固定架及支撑件使得发酵液旋转流动对换热管的作用力被传递到支撑件，通过支撑件对冲击力进行分担，这样极大地降低了固定部件的变形和相关焊缝的开裂，提高了发酵罐长时间运行的稳定性。

技术特征：

1.一种换热管架倾斜布置的发酵罐，其包括罐体、搅拌系统、换热管架，所述换热管架包括换热管、固定架，所述换热管通过所述固定架固定在所述罐体内并通过罐体内壁的连接口与罐体外部连通，其特征在于：沿着罐体顶部至罐体底部的方向，发酵液在所述搅拌系统作用下逆时针或顺时针旋转流动，所述换热管架以顺着所述发酵液流动方向偏转一定角度的方式安装在所述罐体内，所述换热管架背对发酵液流动方向的一侧通过支撑件与所述罐体连接。

2.根据权利要求1所述的一种换热管架倾斜布置的发酵罐，其特征在于：所述换热管架的中心线与罐体圆心至所述连接口的半径所在直线的夹角θ为30°~45°。

3.根据权利要求1或2所述的一种换热管架倾斜布置的发酵罐，其特征在于：所述固定架包括角铁架、中间固定铁条，所述角铁架在水平方向上与罐体呈一定角度倾斜布置，所述角铁架包括端部与所述罐体固定连接的连接端一和连接端二，所述中间固定铁条固定在所述连接端一和所述端连接端之间，所述连接端一正对发酵液流动方向，所述连接端二背对发酵液流动方向，所述支撑件与所述连接端二固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种换热管架倾斜布置的发酵罐，其特征在于：所述连接端一和所述连接端二上分别连接有u型螺栓，所述u型螺栓用于固定所述换热管。

5.根据权利要求3所述的一种换热管架倾斜布置的发酵罐，其特征在于：所述固定架还包括加强铁条，所述连接端一还通过所述加强铁条与所述罐体固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种换热管架倾斜布置的发酵罐，其特征在于：所述支撑件与所述连接端二、所述中间固定铁条与所述连接端一、所述中间固定铁条与所述连接端二、所述连接端一与所述加强铁条的夹角均为直角。

7.根据权利要求4-6任一所述的一种换热管架倾斜布置的发酵罐，其特征在于：所述换热管为竖琴式换热管，所述竖琴式换热管包括上汇流管、下汇流管、侧排管，所述上汇流管和所述下汇流管分别通过所述连接口与罐体外部连通，所述上汇流管和所述下汇流管呈水平布置并且其两侧分别并联有多根竖直设置的所述侧排管，所述侧排管的中部通过u型螺栓与所述固定架连接；

8.根据权利要求7所述的一种换热管架倾斜布置的发酵罐，其特征在于：所述上汇流管的上部固定连接有上部固定板，所述上部固定板还与所述罐体固定连接；所述下汇流管的下部固定连接有下部固定板，所述下部固定板还与所述罐体固定连接。

9.根据权利要求4-6任一所述的一种换热管架倾斜布置的发酵罐，其特征在于：所述换热管为倒u式换热管，所述倒u式换热管包括多个平行设置的倒u形排管、相互平行并沿水平方向延伸的左汇流管和右汇流管，所述倒u形排管的中部和/或上部均设有所述固定架并且通过u型螺栓与所述固定架连接，所述倒u形排管设置于竖直方向上并且其端部分别与所述左汇流管和所述右汇流管的顶部连通，所述倒u形排管投影在所述左汇流管和所述右汇流管所在平面上的直线与所述左汇流管或所述右汇流管的轴线的夹角β等于所述夹角θ。

10.根据权利要求9所述的一种换热管架倾斜布置的发酵罐，其特征在于：所述左汇流管和所述右汇流管的底部还固定连接有下部固定板，所述下部固定板还与所述罐体固定连接。

技术总结
本发明提供了一种换热管架倾斜布置的发酵罐，其能够极大地降低换热管固定部件的变形和相关焊缝的开裂，提高了发酵罐长时间运行的稳定性。其包括罐体、搅拌系统、换热管架，换热管架包括换热管、固定架，换热管通过固定架固定在罐体内并通过罐体内壁的连接口与罐体外部连通，沿着罐体顶部至罐体底部的方向，发酵液在搅拌系统作用下逆时针或顺时针旋转流动，换热管架以顺着发酵液流动方向偏转一定角度的方式安装在罐体内，换热管架背对发酵液流动方向的一侧通过支撑件与罐体连接。

技术研发人员：董连东,张伟浩,杨鹿,史亚卫,勾钧恒,喻晓亮,崔立燕,王子凡,郑志永,于仲海
受保护的技术使用者：中国电子系统工程第二建设有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21