一種海洋微藻培養(yǎng)罐的制作方法
【專利摘要】一種海洋微藻培養(yǎng)罐，包括罐體和攪拌裝置；攪拌裝置包括電動(dòng)機(jī)、攪拌軸和攪拌器，攪拌軸可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)于罐體中，攪拌器安裝在攪拌軸上，電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出軸與攪拌軸上端傳動(dòng)連接，其特征是：所述攪拌軸上設(shè)有多個(gè)消泡槳，消泡槳設(shè)于攪拌器上方；罐體中設(shè)有攪拌軸定位架，攪拌軸定位架包括定位套筒和多個(gè)牽拉桿，牽拉桿一端連接定位套筒、另一端連接罐體側(cè)壁，攪拌軸處于定位套筒中；罐體中設(shè)有多個(gè)熱交換管，熱交換管兩端均伸出至罐體外；罐體上設(shè)有空氣管，空氣管的進(jìn)氣口處在罐體外，空氣管的出氣口處在罐體中。本實(shí)用新型可減小攪拌軸的擺動(dòng)并避免攪拌軸扭曲變形，及時(shí)消除攪拌時(shí)產(chǎn)生的泡沫，運(yùn)行穩(wěn)定，有利于海洋微藻的繁殖。
【專利說明】一種海洋微藻培養(yǎng)罐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及生物培養(yǎng)裝置，具體涉及一種海洋微藻培養(yǎng)罐。
【背景技術(shù)】
[0002]從海洋微藻中提取而成的微藻DHA，容易吸收，非常適宜孕婦、哺乳期媽媽及嬰幼兒食用，有利于胎兒及嬰幼兒大腦和視覺系統(tǒng)的正常發(fā)育。工業(yè)化生產(chǎn)微藻DHA，通常采用
培養(yǎng)罐培養(yǎng)海洋微藻。
[0003]現(xiàn)有的海洋微藻培養(yǎng)罐一般包括罐體和攪拌裝置；罐體頂部設(shè)有進(jìn)料口，罐體底部設(shè)有出料口，罐體的外側(cè)設(shè)有夾套，夾套與罐體之間形成夾層空間，夾套上設(shè)有與夾層空間連通的載熱介質(zhì)入口和載熱介質(zhì)出口 ；攪拌裝置包括電動(dòng)機(jī)、攪拌軸和攪拌器，電動(dòng)機(jī)固定安裝在罐體上，攪拌軸可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)于罐體中，攪拌器安裝在攪拌軸上，電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出軸與攪拌軸傳動(dòng)連接。上述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出軸下端通過聯(lián)軸器與攪拌軸上端連接，或者電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出軸通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(如傳動(dòng)帶、齒輪組等)與攪拌軸上端連接；上述攪拌器采用攪拌漿或攪拌葉片。在海洋微藻培養(yǎng)的不同階段，可根據(jù)需要通過載熱介質(zhì)入口向夾層空間通入蒸汽、熱水或冷凍水等。
[0004]當(dāng)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出軸驅(qū)動(dòng)攪拌軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，攪拌器轉(zhuǎn)動(dòng)并攪動(dòng)罐體中的海洋微藻，能夠提高發(fā)酵液的含氧量，促進(jìn)海洋微藻的繁殖，然而，在攪拌時(shí)產(chǎn)生泡沫，這些泡沫上升到上層并聚集，不利于海洋微藻的繁殖。另外，上述攪拌裝置中，攪拌軸下端為自由端，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出軸驅(qū)動(dòng)攪拌器攪動(dòng)罐體中的海洋微藻時(shí)，攪拌軸容易劇烈擺動(dòng)、竄動(dòng)甚至扭曲變形，運(yùn)行不夠穩(wěn)定，且影響攪拌軸的使用壽命。此外，利用設(shè)于罐體外側(cè)的夾套與罐體及罐體內(nèi)部進(jìn)行熱交換，熱交換效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種海洋微藻培養(yǎng)罐，這種海洋微藻培養(yǎng)罐用于海洋微藻的培養(yǎng)，運(yùn)行穩(wěn)定，且能夠及時(shí)消除攪拌時(shí)產(chǎn)生的泡沫，更加有利于海洋微藻的繁殖。采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種海洋微藻培養(yǎng)罐，包括罐體和攪拌裝置；罐體頂部設(shè)有進(jìn)料口，罐體底部設(shè)有出料口 ；攪拌裝置包括電動(dòng)機(jī)、攪拌軸和攪拌器，電動(dòng)機(jī)固定安裝在罐體上，攪拌軸可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)于罐體中，攪拌器安裝在攪拌軸上，電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出軸與攪拌軸上端傳動(dòng)連接，其特征是:所述攪拌軸上設(shè)有多個(gè)消泡槳，消泡槳設(shè)于攪拌器上方；罐體中設(shè)有攪拌軸定位架，攪拌軸定位架包括定位套筒和多個(gè)牽拉桿，牽拉桿一端連接定位套筒、另一端連接罐體側(cè)壁，攪拌軸處于定位套筒中；罐體中設(shè)有多個(gè)熱交換管，熱交換管兩端均伸出至罐體外，熱交換管一端設(shè)有載熱介質(zhì)入口、另一端設(shè)有載熱介質(zhì)出口 ；罐體上設(shè)有空氣管，空氣管的進(jìn)氣口處在罐體外，空氣管的出氣口處在罐體中。
[0007]通過攪拌軸定位架對(duì)攪拌軸進(jìn)行定位，能夠使攪拌軸始終處于準(zhǔn)確位置，可減小攪拌軸的擺動(dòng)、竄動(dòng)并避免攪拌軸扭曲變形。通過設(shè)置消泡槳，消泡槳與攪拌器一起繞攪拌軸旋轉(zhuǎn)，能夠及時(shí)消除攪拌時(shí)產(chǎn)生的泡沫。
[0008]通過空氣管，能夠向罐體內(nèi)部輸送潔凈空氣，以提供海洋微藻所需的氧氣。在海洋微藻培養(yǎng)的不同階段，可根據(jù)工藝流程的需要，通過載熱介質(zhì)入口向熱交換管通入蒸汽、冷凍水(冷凍水溫度一般在10°c左右)或循環(huán)水(循環(huán)水通常采用常溫水)。在向罐體中加入物料(該物料為培養(yǎng)液和海洋微藻種子，或者經(jīng)過上一級(jí)培養(yǎng)得到的海洋微藻培養(yǎng)物)之前，需要對(duì)罐體內(nèi)部進(jìn)行滅菌,此時(shí)可向熱交換管中通入蒸汽,并對(duì)罐體內(nèi)部進(jìn)行高溫輻射滅菌，隨后蒸汽經(jīng)載熱介質(zhì)出口排出。滅菌之后，需要使罐體內(nèi)部迅速降溫，方可加入海洋微藻種子或海洋微藻培養(yǎng)物，此時(shí)可向熱交換管中通入冷凍水，并對(duì)罐體內(nèi)部進(jìn)行快速冷卻，吸熱升溫后的冷凍水經(jīng)載熱介質(zhì)出口流出。加入物料(即培養(yǎng)液和海洋微藻種子，或者經(jīng)過上一級(jí)培養(yǎng)得到的海洋微藻培養(yǎng)物)之后，在發(fā)酵培養(yǎng)過程中，需要使罐體中的物料保持在一定的溫度范圍內(nèi)，使海洋微藻在適宜的溫度下繁殖，此時(shí)可向熱交換管中通入一定溫度的水，熱交換管中的水與罐體中的物料進(jìn)行熱交換(通常是吸收發(fā)酵過程中產(chǎn)生的熱量，使物料降溫)后，從載熱介質(zhì)出口流出。另外，在通入蒸汽進(jìn)行滅菌之前，需要清除熱交換管內(nèi)部的積水，此時(shí)可向熱交換管中通入含油壓縮空氣，吹去熱交換管內(nèi)部的積水，隨后經(jīng)載熱介質(zhì)出口排出。
[0009]優(yōu)選方案中，上述消泡槳包括橫向連接桿和多個(gè)消泡桿，橫向連接桿一端與攪拌軸連接，消泡桿上端與橫向連接桿連接。上述由橫向連接桿和多個(gè)消泡桿組成的消泡槳呈梳狀，其中消泡桿能夠?qū)⑴菽?qū)散或破壞，從而起到消除泡沫的作用。通常，上述橫向連接桿與攪拌軸相垂直，消泡桿與攪拌軸相平行。優(yōu)選方案中，上述多個(gè)消泡槳在攪拌軸的周向上均布。消泡槳的數(shù)量?jī)?yōu)選為兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)。
[0010]優(yōu)選方案中，上述牽拉桿設(shè)有三個(gè)，這三個(gè)牽拉桿在攪拌軸的周向上均布(即相鄰兩個(gè)牽拉桿之間的夾角為120° )。
[0011]優(yōu)選上述牽拉桿長(zhǎng)度可調(diào)。通過調(diào)節(jié)各牽拉桿的長(zhǎng)度，可調(diào)節(jié)定位套筒的中心位置，從而校正攪拌軸的位置。一具體方案中，上述牽拉桿包括第一桿體、第二桿體和連接筒，連接筒具有第一連接部和第二連接部，所述第一連接部設(shè)有左旋內(nèi)螺紋，所述第二連接部設(shè)有右旋內(nèi)螺紋，第一桿體一端連接定位套筒、另一端通過外螺紋連接所述第一連接部，第二桿體一端通過外螺紋連接所述第二連接部、另一端連接罐體側(cè)壁；通過轉(zhuǎn)動(dòng)連接筒，可改變第一桿體和第二桿體旋入連接筒部分的長(zhǎng)度，從而調(diào)節(jié)牽拉桿的總長(zhǎng)度。
[0012]優(yōu)選方案中，上述熱交換管設(shè)有三個(gè)，這三個(gè)熱交換管在攪拌軸的周向上均布。上述熱交換管通常采用不銹鋼(如304不銹鋼)制成。優(yōu)選上述熱交換管為盤管。
[0013]上述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出軸下端可通過聯(lián)軸器與攪拌軸上端連接；電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出軸也可通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(如傳動(dòng)帶、齒輪組等)與攪拌軸上端連接。上述攪拌器可采用攪拌漿或攪拌葉片。上述攪拌軸可通過軸承與定位套筒連接。
[0014]優(yōu)選方案中，上述空氣管的出氣口處于罐體腔體的底部?？諝夤艿某鰵饪谕ǔＬ幵跀嚢杵飨路?。
[0015]優(yōu)選方案中，上述罐體上還安裝有取樣管，取樣管一端處于罐體的腔體中、另一端處于罐體外。通過取樣管可對(duì)罐體中的物料進(jìn)行取樣，以便監(jiān)測(cè)海洋微藻的培養(yǎng)情況。
[0016]為了便于培養(yǎng)罐的維護(hù)和檢修，優(yōu)選上述罐體頂部設(shè)有檢修進(jìn)出口，罐體中設(shè)有梯子，梯子固定在罐體側(cè)壁上并且處于檢修進(jìn)出口正下方，檢修進(jìn)出口上安裝有檢修進(jìn)出口封蓋。
[0017]為了便于觀察培養(yǎng)罐內(nèi)部的情況，優(yōu)選上述罐體頂部設(shè)有視鏡和觀視燈。
[0018]上述罐體內(nèi)可設(shè)有噸位標(biāo)尺，以便控制物料加入量。
[0019]本實(shí)用新型通過攪拌軸定位架對(duì)攪拌軸進(jìn)行定位，可減小攪拌軸的擺動(dòng)、竄動(dòng)并避免攪拌軸扭曲變形；通過消泡槳及時(shí)消除攪拌時(shí)產(chǎn)生的泡沫；通過設(shè)于罐體中的熱交換管，根據(jù)需要向熱交換管通入蒸汽、熱水或冷凍水，熱交換效率較高，更有利于罐體內(nèi)部的溫度控制，因此，本實(shí)用新型運(yùn)行穩(wěn)定，更加有利于海洋微藻的繁殖。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是圖1的俯視圖；
[0022]圖3是圖1中牽拉桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]如圖1和圖2所示，這種海洋微藻培養(yǎng)罐包括罐體I和攪拌裝置；罐體I頂部設(shè)有進(jìn)料口 2，罐體I底部設(shè)有出料口 3 ;攪拌裝置包括電動(dòng)機(jī)4、攪拌軸5和攪拌器6，電動(dòng)機(jī)4固定安裝在罐體I上，攪拌軸5可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)于罐體I中，攪拌器6安裝在攪拌軸5上，電動(dòng)機(jī)4的動(dòng)力輸出軸與攪拌軸5上端傳動(dòng)連接；攪拌軸5上設(shè)有兩個(gè)消泡槳7，消泡槳7設(shè)于攪拌器6上方；罐體I中設(shè)有攪拌軸定位架8，攪拌軸定位架8包括定位套筒81和三個(gè)牽拉桿82，牽拉桿82 —端連接定位套筒81、另一端連接罐體I側(cè)壁，攪拌軸5處于定位套筒81中(攪拌軸5可通過軸承與定位套筒81連接);罐體I中設(shè)有三個(gè)熱交換管9,熱交換管9兩端均伸出至罐體I外，熱交換管9 一端設(shè)有載熱介質(zhì)入口 91、另一端設(shè)有載熱介質(zhì)出口 92 ；罐體I上設(shè)有空氣管10，空氣管10的進(jìn)氣口 101處在罐體I外，空氣管10的出氣口 102處在罐體I中。
[0024]上述兩個(gè)消泡槳7在攪拌軸5的周向上均布。消泡槳7包括橫向連接桿71和多個(gè)消泡桿72，橫向連接桿71與攪拌軸5相垂直，橫向連接桿71 一端與攪拌軸5連接，消泡桿72上端與橫向連接桿71連接，消泡桿72與攪拌軸5相平行。
[0025]上述三個(gè)牽拉桿82在攪拌軸5的周向上均布(即相鄰兩個(gè)牽拉桿82之間的夾角為120° )。牽拉桿82長(zhǎng)度可調(diào)，參考圖3，具體設(shè)計(jì)時(shí)，牽拉桿82可包括第一桿體821、第二桿體822和連接筒823，連接筒823具有第一連接部8231和第二連接部8232，其中第一連接部8231設(shè)有左旋內(nèi)螺紋，第二連接部8232設(shè)有右旋內(nèi)螺紋，第一桿體821 —端連接定位套筒81、另一端通過外螺紋連接所述第一連接部8231，第二桿體822 —端通過外螺紋連接所述第二連接部8232、另一端連接罐體I側(cè)壁；通過轉(zhuǎn)動(dòng)連接筒823，可改變第一桿體821和第二桿體822旋入連接筒823部分的長(zhǎng)度,從而調(diào)節(jié)牽拉桿82的總長(zhǎng)度。
[0026]上述三個(gè)熱交換管9在攪拌軸5的周向上均布。熱交換管9可采用304不銹鋼制成。熱交換管9為盤管。
[0027]本實(shí)施例中，電動(dòng)機(jī)4的動(dòng)力輸出軸下端通過減速器11與攪拌軸5上端連接。攪拌器6可采用攪拌漿或攪拌葉片。
[0028]本實(shí)施例中，空氣管10的出氣口 102處于罐體I腔體的底部并處在攪拌器6下方。[0029]罐體I上還安裝有取樣管12，取樣管12 —端處于罐體I的腔體中、另一端處于罐體I外。通過取樣管12可對(duì)罐體I中的物料進(jìn)行取樣，以便監(jiān)測(cè)海洋微藻的培養(yǎng)情況。
[0030]罐體I頂部設(shè)有檢修進(jìn)出口 13，罐體I中設(shè)有梯子14，梯子14固定在罐體I側(cè)壁上并且處于檢修進(jìn)出口 13正下方，檢修進(jìn)出口 13上安裝有檢修進(jìn)出口封蓋15。
[0031]下面簡(jiǎn)述一下本海洋微藻培養(yǎng)罐的工作原理:
[0032]首先，從載熱介質(zhì)入口 91向熱交換管9中通入蒸汽，并對(duì)罐體I內(nèi)部進(jìn)行高溫輻射滅菌，隨后蒸汽經(jīng)載熱介質(zhì)出口 92排出。另外，在通入蒸汽進(jìn)行滅菌之前，可向熱交換管9中通入含油壓縮空氣,吹去熱交換管9內(nèi)部的積水，隨后經(jīng)載熱介質(zhì)出口 92排出。
[0033]完成滅菌之后，使罐體I內(nèi)部迅速降溫,方可加入海洋微藻種子或海洋微藻培養(yǎng)物，此時(shí)可向熱交換管9中通入冷凍水，并對(duì)罐體I內(nèi)部進(jìn)行快速冷卻，吸熱升溫后的冷凍水經(jīng)載熱介質(zhì)出口 92流出。
[0034]罐體I內(nèi)部降至合適溫度后，向罐體I中加入物料(該物料為培養(yǎng)液和海洋微藻種子，或者經(jīng)過上一級(jí)培養(yǎng)得到的海洋微藻培養(yǎng)物)。向罐體I中加入物料(即培養(yǎng)液和海洋微藻種子，或者經(jīng)過上一級(jí)培養(yǎng)得到的海洋微藻培養(yǎng)物)之后，在發(fā)酵培養(yǎng)過程中，向熱交換管9中通入一定溫度的水(循環(huán)水通常采用常溫水)，熱交換管9中的水與罐體I中的物料進(jìn)行熱交換(通常是吸收發(fā)酵過程中產(chǎn)生的熱量，使物料降溫)后，從載熱介質(zhì)出口 92流出。熱交換管9中的水與罐體I中的物料進(jìn)行熱交換，使罐體I中的物料保持在一定的溫度范圍內(nèi)，使海洋微藻在適宜的溫度下繁殖。在發(fā)酵培養(yǎng)過程中，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)4，電動(dòng)機(jī)4帶動(dòng)攪拌軸5旋轉(zhuǎn)，攪拌器6和消泡槳7 —起繞攪拌軸5旋轉(zhuǎn)，攪拌器6運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)攪動(dòng)罐體I中的物料，消泡槳7則消除攪拌時(shí)產(chǎn)生的泡沫。培養(yǎng)過程中，通過空氣管10向罐體I內(nèi)部輸送潔凈空氣，以提供海洋微藻所需的氧氣。
【權(quán)利要求】
1.一種海洋微藻培養(yǎng)罐，包括罐體和攪拌裝置；罐體頂部設(shè)有進(jìn)料口，罐體底部設(shè)有出料口 ；攪拌裝置包括電動(dòng)機(jī)、攪拌軸和攪拌器，電動(dòng)機(jī)固定安裝在罐體上，攪拌軸可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)于罐體中，攪拌器安裝在攪拌軸上，電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出軸與攪拌軸上端傳動(dòng)連接，其特征是:所述攪拌軸上設(shè)有多個(gè)消泡槳，消泡槳設(shè)于攪拌器上方；罐體中設(shè)有攪拌軸定位架，攪拌軸定位架包括定位套筒和多個(gè)牽拉桿，牽拉桿一端連接定位套筒、另一端連接罐體側(cè)壁，攪拌軸處于定位套筒中；罐體中設(shè)有多個(gè)熱交換管，熱交換管兩端均伸出至罐體外，熱交換管一端設(shè)有載熱介質(zhì)入口、另一端設(shè)有載熱介質(zhì)出口 ；罐體上設(shè)有空氣管，空氣管的進(jìn)氣口處在罐體外，空氣管的出氣口處在罐體中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋微藻培養(yǎng)罐，其特征在于:所述消泡槳包括橫向連接桿和多個(gè)消泡桿，橫向連接桿一端與攪拌軸連接，消泡桿上端與橫向連接桿連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的海洋微藻培養(yǎng)罐，其特征在于:所述橫向連接桿與攪拌軸相垂直，消泡桿與攪拌軸相平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋微藻培養(yǎng)罐，其特征在于:所述多個(gè)消泡槳在攪拌軸的周向上均布。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋微藻培養(yǎng)罐，其特征在于:所述牽拉桿設(shè)有三個(gè)，這三個(gè)牽拉桿在攪拌軸的周向上均布。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋微藻培養(yǎng)罐，其特征在于:所述牽拉桿包括第一桿體、第二桿體和連接筒，連接筒具有第一連接部和第二連接部，所述第一連接部設(shè)有左旋內(nèi)螺紋，所述第二連接部設(shè)有右旋內(nèi)螺紋，第一桿體一端連接定位套筒、另一端通過外螺紋連接所述第一連接部，第二桿體一端通過外螺紋連接所述第二連接部、另一端連接罐體側(cè)壁。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋微藻培養(yǎng)罐，其特征在于:所述熱交換管設(shè)有三個(gè)，這三個(gè)熱交換管在攪拌軸的周向上均布。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋微藻培養(yǎng)罐，其特征在于:所述空氣管的出氣口處于罐體腔體的底部。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋微藻培養(yǎng)罐，其特征在于:所述罐體上還安裝有取樣管，取樣管一端處于罐體的腔體中、另一端處于罐體外。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋微藻培養(yǎng)罐，其特征在于:所述罐體頂部設(shè)有檢修進(jìn)出口，罐體中設(shè)有梯子，梯子固定在罐體側(cè)壁上并且處于檢修進(jìn)出口正下方，檢修進(jìn)出口上安裝有檢修進(jìn)出口封蓋。
【文檔編號(hào)】C12M1/04GK203741337SQ201420089513
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年3月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月1日
【發(fā)明者】李建平, 周尤奮 申請(qǐng)人:潤(rùn)科生物工程（福建）有限公司