一种发酵罐的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及了一种发酵罐，包括罐体、设置于罐体内部的多根环形加热管及设置于罐体外侧的分水器和集水器。多根上述环形加热管依次沿着罐体的轴向等距地间隔开，且各环形加热管的中心轴与所述罐体的中心轴相重合。各环形加热管上均具有进水口和出水口，上述进水口与分水器相连，上述出水口与集水器相连。本实用新型所提供发酵罐，其加热管道安装简便，且使用过程中可大幅提高换热效率。
【专利说明】
_种发酵罐
技术领域
[0001]本实用新型涉及发酵设备技术领域，尤其涉及一种发酵罐。【背景技术】
[0002]发酵罐属于一种可利用微生物将有机物降解为可利用气体和/或可利用液体的容器。根据微生物发酵的特点，发酵罐内的微生物需要在一定的温度范围下才能保持必要的活性，因此，需要对发酵罐中的料液进行加热。现有的发酵罐的加热管道多是一种安装于发酵罐内壁上的蛇形加热管或者螺旋盘管，蛇形加热管在使用时，容易在加热管道顶部的弯折处出现集气现象，即气体不易或无法排出，从而影响换热效率;而螺旋盘管由于存在较长的螺旋结构，使得其在发酵罐内壁上的安装过程较为复杂。【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种发酵罐，该发酵罐的加热管道安装简便，且使用过程中可大幅提高换热效率。
[0004]为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为:
[0005]本实用新型提供了一种发酵罐，包括罐体、设置于罐体内部的多根环形加热管及设置于罐体外侧的分水器和集水器。多根上述环形加热管依次沿着罐体的轴向等距地间隔开，且各环形加热管的中心轴与所述罐体的中心轴相重合。各环形加热管上均具有进水口和出水口，上述进水口与分水器相连，上述出水口与集水器相连。
[0006]采用上述结构，使用时，分水器中的热水从在上述进水口进入环形加热管中，并沿着环形加热管的环形结构流至环形加热管的出水口并进入集水器中以完成换热，由于上述环形加热管在上述罐体的轴向上不存在蛇形加热管所具有的弯折处，不易出现集气现象， 从而可以大幅度提高换热效率;且上述环形加热管的结构设计相对于螺旋盘管而言，其不存在较长的螺旋结构，在安装时，只需保证各环形加热管之间的间距即可，安装简便、快捷； 多根上述环形加热管依次沿着罐体的轴向等距地间隔开，且各环形加热管的中心轴与所述罐体的中心轴相重合，保证了上述环形加热管可以对发酵罐内部进行较为均匀的加热。因此，本实用新型所提供发酵罐，其加热管道安装简便，且使用过程中可大幅提高换热效率。
[0007]进一步地，上述各环形加热管的规格均相同，且各环形加热管与罐体的内壁相接合，或者各环形加热管与所述罐体内壁之间的距离为50?100mm。保证上述各环形加热管的规格相同，使得上述各环形加热管的制造及安装变得更为简便;上述环形加热管与罐体内壁相接合的结构，使得上述环形加热管便于安装，但是这种结构设计导致环形加热管中的一部分热量传递给了罐体内壁，而并未直接用来加热罐体内部的物料，造成热量的浪费;但若上述环形加热管与罐体内壁之间的距离过大，又导致安装不便，增加了本实用新型发酵罐的安装使用成本，综合热量利用与安装成本两方面因素，上述环形加热管与上述罐体的内壁可直接相接合，或者上述环形加热管与上述罐体的内壁之间的距离优选为50?100mm。
[0008]进一步地，每相邻的2?4根环形加热管的进水口均通过一个进水管道与分水器相连，每相邻的2?4根环形加热管的出水口均通过一个出水管道与集水器相连。由于上述环形加热管的数量较多，若每一环形加热管的进水口和出水口均与上述集水器和分水器直接连接，导致上述集水器和分水器外接大量的管道，对上述发酵罐的安装带来不便;且上述集水器和分水器均安装在发酵罐的外侧，其与罐体内部的环形加热管通过管道连接，管道与罐壁的连接处易造成罐体内部热量的泄露，需要在上述连接处设置保温层以保证罐体内部热量损失较少，若每一环形加热管的进水口和出水口均与上述集水器和分水器直接连接， 则增加了罐体内部热量泄露的风险，不利于罐体内部的保温。因此，在本实用新型发酵罐中，每相邻的2?4根环形加热管的进水口均通过一个进水管道与分水器相连，每相邻的2? 4根环形加热管的出水口均通过一个出水管道与集水器相连，既使得发酵罐的安装进一步简便，同时也减少了罐体内部热量泄露的风险，有利于罐体内部的保温。
[0009]进一步地，各进水口和与之相连接的进水管道之间及各进水管道和分水器之间均设置有控制阀。发酵罐在使用过程中存在一定的自蓄热现象，即罐体底部的热量会逐渐地上升到罐体上部，导致罐体上部温度较高，而罐体底部温度较低，若采用传统的加热方式， 对罐体内部各部分进行整体加热，则导致罐体局部位置(如罐体上部)温度较高，另外一些位置(如罐体下部)温度较低，不利于罐体内部的温度控制及物料发酵。而采用上述结构，通过在进水口和进水管道之间及进水管道与分水器之间设置的控制阀，控制罐体内部上下不同部位的环形加热管对罐体内部进行加热，若罐体上部温度较高，可通过控制阀关闭位于罐体上部的环形加热管的供水，使得上述罐体内部的热量分布更加均匀，同时也避免了能源的浪费。
[0010]进一步地，相邻两根的环形加热管之间的中心间距为环形加热管内径的5?7倍。 每一环形加热管在罐体的轴向上加热的空间均是有限的，为保证罐体内部均匀的加热，需设置多根环形加热管，但若上述多根环形加热管之间的间距过小，会导致罐体内部热量过高，不利于罐体内部物料的发酵，同时，也会造成能源的浪费;但若上述多根环形加热管之间的间距过大，又会导致上述环形加热管不能对罐体内部进行良好的供热，罐体内部温度较低，也不利于罐体内部物料的发酵。结合一定的试验研究，本实用新型发酵罐内部的各环形加热管之间的中心间距优选为环形加热管内径的5?7倍，可保证上述环形加热管对罐体内部的良好供热。[〇〇11] 进一步地，各环形加热管的内径均为40?60mm，上述环形加热管的数量为15?21 根。上述各环形加热管的内径越大，其用于热交换的面积也就越大，其在发酵罐内部轴向上可加热的范围也就越大，可更好的保证罐体内部的热量供应，但环形加热管的内径越大，其制造及安装成本也就越高，综合热量供给及成本两方面因素，本实用新型发酵罐的环形加热管的内径优选为40?60mm;上述环形加热管的数量越多，其在发酵罐内部轴向上可以加热的范围也就越大，可以更好的满足罐体内部的热量供应，但上述环形加热管的数量过多， 则会导致罐体内部的热量供应过大，导致罐体内部的温度较高，不利于罐体内部物料的发酵，但若上述环形加热管的数量过少，导致罐体内部的温度过低，同样不利于罐体内部物料的发酵，因此，上述环形加热管的数量优选为15?21根。
[0012]进一步地，各环形加热管均通过多个管道支架安装于所述罐体的内壁。采用管道支架固定罐体内部的环形加热管是一种常用的管道固定方式，本实用新型发酵罐所采用的管道支架包括固定支架和滑动支架，通过设置多个固定支架和滑动支架可较为简单、方便的将各环形加热管固定于罐体内壁上。
[0013]进一步地，各环形加热管上设置多个U形补偿器。设置U形补偿器可以较大程度地避免热胀冷缩对各环形加热管造成的破坏，有利于延长各环形加热管的使用寿命。
[0014]进一步地，各环形加热管均为多段弧形管与上述U形补偿器组合而成。采用上述结构，将环形加热管分割成多个弧形管和U形补偿器的组合件，使得本实用新型发酵罐所用环形加热管的制造及安装更为简便。
[0015]进一步地，各环形加热管的材料均为镀锌钢管。镀锌钢管具有较强的抗腐蚀性能， 在本实用新型发酵罐中使用时，可较大程度地延长环形加热管的使用寿命。【附图说明】
[0016]以下附图仅旨在对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。
[0017]图1为本实用新型的发酵罐沿罐体内壁的展开图。【具体实施方式】
[0018]下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0019]如图1所示，本实用新型提供了一种发酵罐，包括罐体1、设置于罐体1内部的多根环形加热管2及设置于罐体1外侧的分水器4和集水器3。多根上述环形加热管2依次沿着罐体1的轴向等距地间隔开，且各环形加热管2的中心轴与所述罐体1的中心轴相重合。各环形加热管2上均具有进水口 21和出水口 22，上述进水口 21与分水器4相连，上述出水口 22与集水器3相连。
[0020]采用上述结构，使用时，分水器4中的热水从在上述进水口 21进入环形加热管2中， 并沿着环形加热管2的环形结构流至环形加热管2的出水口 22并进入集水器3中以完成换热，由于上述环形加热管2在罐体1内部的轴向上不存在蛇形加热管所具有的弯折处，不易出现集气现象，从而可以大幅度提高换热效率;且上述环形加热管2的结构设计相对于螺旋盘管而言，其不存在较长的螺旋结构，在安装时，只需保证各环形加热管2之间的间距即可， 安装简便、快捷;多根上述环形加热管2依次沿着罐体1的轴向等距地间隔开，且各环形加热管2的中心轴与所述罐体1的中心轴相重合，保证了上述环形加热管2可以对发酵罐内部进行较为均匀的加热。因此，本实用新型所提供发酵罐，其加热管道安装简便，且使用过程中可大幅提尚换热效率。
[0021]优选地，上述各环形加热管2的规格均相同，且各环形加热管2与罐体1的内壁相接合。保证上述各环形加热管2的规格相同，使得上述各环形加热管2的制造及安装变得更为简便;上述环形加热管2与罐体1内壁相接合的结构，使得上述环形加热管2便于安装。需要说明的是，上述各环形加热管2与罐体1内壁相结合的结构设计仅为本实用新型的一种优选方案，不能作为本实用新型发酵罐实施范围的限定，上述各环形加热管2也可与罐体1的内壁保持一定的间距，以避免环形加热管2中的部分热量传递给罐体1内壁并逸散于空气当中，而导致能量的浪费，但若要保证上述各环形加热管2与罐体1的内壁之间的间距，会给上述环形加热管2的安装带来不便。
[0022]优选地，每相邻的三根环形加热管2的进水口 21均通过一个进水管道5与分水器4 相连，每相邻的三根环形加热管2的出水口 22均通过一个出水管道6与集水器3相连。由于上述环形加热管2的数量较多，若每一环形加热管2的进水口 21和出水口 22均与上述集水器3 和分水器4直接连接，导致上述集水器3和分水器4外接大量的管道，对上述发酵罐的安装带来不便;且上述集水器3和分水器4均安装在发酵罐的外侧，其与罐体1内部的环形加热管2 通过管道连接，管道与罐壁的连接处易造成罐体1内部热量的泄露，需要在上述连接处设置保温层以保证罐体1内部热量损失较少，若每一环形加热管2的进水口 21和出水口 22均与上述集水器3和分水器4直接连接，则增加了罐体1内部热量泄露的风险，不利于罐体1内部的保温。因此，在本实用新型所提供的发酵罐中，每相邻的三根环形加热管2的进水口21均通过一个进水管道5与分水器4相连，每相邻的三根环形加热管2的出水口 22均通过一个出水管道6与集水器3相连，既使得发酵罐的安装进一步简便，同时也减少了罐体1内部热量泄露的风险，有利于罐体1内部的保温。需要说明的是，上述共用同一进水管道5和/或出水管道6 的环形加热管2的数量设置仅为本实用新型的一种优选方案，不能作为本实用新型发酵罐实施范围的限定，其具体的数量设定需结合实际情况而定。
[0023]优选地，各进水口 21和与之相连接的进水管道5之间及各进水管道5和分水器4之间均设置有控制阀41。发酵罐在使用过程中存在一定的自蓄热现象，即罐体1底部的热量会逐渐地上升到罐体1上部，导致罐体1上部温度较高，而罐体1底部温度较低，若采用传统的加热方式，对罐体1内部各部分进行整体加热，则导致罐体1局部位置(如罐体1上部)温度较高，另外一些位置(如罐体1下部)温度较低，不利于罐体1内部的温度控制及物料发酵。而采用上述结构，通过在进水口 21和进水管道5之间及进水管道5与分水器4之间设置的控制阀 41，控制罐体1内部上下不同部位的环形加热管2对罐体1内部进行加热，若罐体1上部温度较高，可通过控制阀41关闭位于罐体1上部的环形加热管2的供水，使得上述罐体1内部的热量分布更加均匀，同时也避免了能源的浪费。[〇〇24]优选地，相邻两根的环形加热管2之间的中心间距为环形加热管2内径的6倍。每一环形加热管2在罐体1的轴向上加热的空间均是有限的，为保证罐体1内部均匀的加热，需设置多根环形加热管2，但若上述多根环形加热管2之间的间距过小，会导致罐体1内部热量过高，不利于罐体1内部物料的发酵，同时，也会造成能源的浪费;但若上述多根环形加热管2 之间的间距过大，又会导致上述环形加热管2不能对罐体1内部进行良好的供热，罐体1内部温度较低，也不利于罐体1内部物料的发酵。结合一定的试验研究，本实用新型发酵罐内部的各环形加热管2之间的中心间距优选为环形加热管2内径的6倍，可保证上述环形加热管2 对罐体1内部的良好供热。需要说明的是，上述相邻环形加热管2的间距与环形加热管2的内径的关系设定，仅为本实用新型的一种优选方案，并不能作为对本实用新型发酵罐实施范围的限定，其具体的关系设定需结合实际情况而定。[〇〇25]优选地，各环形加热管2的内径均为50mm，上述环形加热管2的数量为18根。上述各环形加热管2的内径越大，其用于热交换的面积也就越大，其在发酵罐内部轴向上可加热的范围也就越大，可更好的保证罐体1内部的热量供应，但环形加热管2的内径越大，其制造及安装成本也就越高，综合热量供给及成本两方面因素，本实用新型发酵罐的环形加热管2的内径优选为50mm;上述环形加热管2的数量越多，其在发酵罐内部轴向上可以加热的范围也就越大，可以更好的满足罐体1内部的热量供应，但上述环形加热管2的数量过多，则会导致罐体1内部的热量供应过大，导致罐体1内部的温度较高，不利于罐体1内部物料的发酵，但若上述环形加热管2的数量过少，导致罐体1内部的温度过低，同样不利于罐体1内部物料的发酵，因此，上述环形加热管2的数量优选为18根。需要说明的是，上述各环形加热管2的内径及数量的设定仅为本实用新型的一种优选方案，并不能作为对本实用新型发酵罐实施范围的限定，其具体值需结合发酵罐的大小等实际情况而定。
[0026]优选地，各环形加热管2均通过多个管道支架23安装于所述罐体1的内壁。采用管道支架23固定罐体1内部的环形加热管2是一种常用的管道固定方式，本实用新型发酵罐所采用的管道支架23包括固定支架和滑动支架，通过设置多个固定支架和滑动支架可较为简单、方便的将各环形加热管2固定于罐体1内壁上。需要说明的是上述环形加热管2的安装及固定方式仅为本实用新型的一种优选方案，并不能作为对本实用新型发酵罐实施范围的限定，上述环形加热管2亦可通过焊接或其他方式固定安装于罐体1的内壁上。[〇〇27]优选地，各环形加热管2上设置多个U形补偿器24。设置U形补偿器24可以较大程度地避免热胀冷缩对各环形加热管2造成的破坏，有利于延长各环形加热管2的使用寿命。 [〇〇28]优选地，各环形加热管2均为多段弧形管与上述U形补偿器24组合而成。采用上述结构，将环形加热管2分割成多个弧形管和U形补偿器24的组合件，使得本实用新型发酵罐所用环形加热管24的制造及安装更为简便。
[0029]优选地，各环形加热管2的材料均为镀锌钢管。镀锌钢管具有较强的抗腐蚀性能， 在本实用新型发酵罐中使用时，可较大程度地延长环形加热管2的使用寿命。
[0030]以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进，均应归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1.一种发酵罐，其特征在于，所述发酵罐包括罐体、设置于所述罐体内部的多根环形加 热管及设置于所述罐体外侧的分水器和集水器；多根所述环形加热管依次沿着所述罐体的轴向等距地间隔开，且各所述环形加热管的 中心轴与所述罐体的中心轴相重合；各所述环形加热管上均具有进水口和出水口，所述进水口与所述分水器相连，所述出 水口与所述集水器相连。2.根据权利要求1所述发酵罐，其特征在于，各所述环形加热管的规格均相同；各所述环形加热管与所述罐体的内壁相接合，或者各所述环形加热管与所述罐体内壁 之间的距离为50?100mm。3.根据权利要求2所述发酵罐，其特征在于，每相邻的2?4根所述环形加热管的进水口均通过一个进水管道与所述分水器相连；每相邻的2?4根所述环形加热管的出水口均通过一个出水管道与所述集水器相连。4.根据权利要求3所述发酵罐，其特征在于，各所述进水口和与之相连接的进水管道之 间及各所述进水管道和所述分水器之间均设置有控制阀。5.根据权利要求1到4中任一项所述发酵罐，其特征在于，相邻两根的所述环形加热管 之间的中心间距为所述环形加热管内径的5?7倍。6.根据权利要求5所述发酵罐，其特征在于，各所述环形加热管的内径均为40?60mm， 所述环形加热管的数量为15?21根。7.根据权利要求1到4中任一项所述发酵罐，其特征在于，各所述环形加热管均通过多 个管道支架安装于所述罐体的内壁。8.根据权利要求1到4中任一项所述发酵罐，其特征在于，各所述环形加热管上设置多 个U形补偿器。9.根据权利要求8所述发酵罐，其特征在于，各所述环形加热管均为多段弧形管与上述 U形补偿器组合而成。10.根据权利要求1到4中任一项所述发酵罐，其特征在于，各所述环形加热管的材料均 为镀锌钢管。
【文档编号】C12M1/02GK205590676SQ201620391486
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月3日
【发明人】陈立东, 东广友, 王学武, 郝霄楠, 兰晓龙, 霍明志, 胡丽萍
【申请人】北京元易生物质能源科技有限责任公司