空压机组及微生物发酵装置的制作方法

本实用新型涉及供气设备技术领域，尤其涉及一种空压机组及微生物发酵装置。

背景技术：

植物病害是影响农业可持续发展的自然灾害之一，以往通常使用化学杀菌剂控制植物病害，但化学杀菌剂的大面积使用易带来环境污染、生态失衡、药物残留和食品安全等问题，而植物病害生物防治无污染、不杀伤天敌、不会产生抗药性、有利于人畜安全及环境保护，符合发展有机农业的要求。

植物病害生物防治是指利用有益微生物和微生物代谢产物对农作物病害进行有效防治的技术与方法，目前应用在生产上较多的有芽孢杆菌、木霉菌和链霉菌等。

微生物的增殖及其代谢产物的获取都需要通过生物发酵实现，生物发酵过程一般需要向发酵罐内输入压缩空气，压缩空气一般由空压机对环境中的空气压缩而成，经空压机压缩后的空气温度较高，还需要经过降温装置对高温空气进行降温处理，高温空气的热量无法得到利用，能量利用率较低；且降温后的空气中水分含量较大，湿度较大，输入发酵罐内引起染菌几率较大。

即，现有的空压机组处理压缩空气的过程中，能量利用率较低，且制得的压缩空气内湿度大，造成发酵罐内染菌几率较大。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种空压机组及微生物发酵装置，以解决现有技术中存在的空压机组处理压缩空气的过程中，能量利用率较低，且制得的压缩空气内湿度大，造成发酵罐内染菌几率较大的技术问题。

本实用新型提供的空压机组，包括缓冲罐、降温装置和空气压缩机，所述缓冲罐包括相互套设的内胆和外胆，所述内胆与所述外胆之间形成夹套腔，所述空气压缩机的出气口与所述内胆的进气口连通，所述内胆的出气口与所述降温装置的进气口连通，所述降温装置的第一出气口与所述夹套腔的进气口之间通过回流管道连通，所述夹套腔的出气口用于向外输出空气。

进一步的，所述缓冲罐的内胆上设有散热鳍片。

进一步的，空气在所述内胆内部的流向与空气在所述夹套腔内的流向相反。

进一步的，所述空气压缩机包括相互并联的卧缸压缩机和立缸压缩机。

进一步的，所述降温装置包括壳体，所述壳体内设有冷凝管。

进一步的，所述降温装置上设有气压表，所述气压表用于监测所述降温装置内空气的压力。

进一步的，所述降温装置上设有湿度监测器和第一温度传感器，所述湿度监测器用于监测所述降温装置内空气的湿度，所述第一温度传感器用于监测所述降温装置内空气的温度；

所述降温装置上还设有第二出气口，所述第二出气口用于向外输出空气，所述第二出气口上设有控制开关。

本实用新型的另一个目的在于提供一种微生物发酵装置，包括发酵罐和上述空压机组，所述缓冲罐夹套腔的出气口连通有输气管，所述输气管与所述发酵罐连通，向所述发酵罐内输送空气。

进一步的，所述缓冲罐上设有第二温度传感器和第三温度传感器，所述第二温度传感器用于监测所述内胆内腔内空气的温度，所述第三温度传感器用于监测所述夹套腔内空气的温度。

进一步的，还包括PLC控制器，所述降温装置的冷凝管上设有用于控制冷凝管内工质流量的流量控制阀，所述流量控制阀、所述第一温度传感器、所述第二温度传感器和所述第三温度传感器均与所述PLC控制器电连接。

本实用新型空压机组及微生物发酵装置的有益效果为：

本实用新型提供的空压机组及微生物发酵装置，其中，空压机组包括用于对环境中空气进行压缩以得到压缩空气的空气压缩机、用于对空气压缩机内的空气进行缓冲的缓冲罐和用于对压缩后的高温空气进行降温处理的降温装置，缓冲罐包括能形成夹套腔的内胆和外胆，降温装置内经过降温处理后的空气能够经过回流管道流入夹套腔内；其中，微生物发酵装置包括用于对微生物进行发酵处理以对微生物进行增殖或获取其代谢产物的发酵罐、上述用于对空气进行压缩、降温、干燥处理的空压机组，空压机组缓冲罐的夹套腔上设有用于向发酵罐内输送空气的输气管。

微生物发酵过程中，开启空气压缩机，空气压缩机运转对将外部空气卷入其内部并进行压缩处理，压缩后的空气温度升高为高温高压空气，高温高压空气进入缓冲罐内胆的内腔内部，随后经内胆的出气口进入降温装置中进行降温处理，降温后的高压空气中含有水分较多、湿度较大，高湿度空气经降温装置第一出气口和回流管道流入缓冲罐的内胆与外胆形成的夹套腔内，内胆内部的高温高压空气将热量经内胆传递给夹套腔内的空气，夹套腔内的高湿度空气被加热烘干，空气中的水分含量减少，降低空气的湿度，除湿后的空气经夹套腔的出气口和输气管向发酵罐内连续输气，微生物在连续不断富氧环境下进行稳定充分的发酵过程，发酵效果好，且能够降低空气中水分对发酵罐内造成的染菌几率，得到的微生物或其代谢产物的产量高、质量好。

空压机组中经过降温装置降温后的高湿度空气能够回流入缓冲罐的夹套腔内，缓冲罐内胆中的高温空气对夹套腔内的高湿度空气进行加热烘干处理，在得到低湿度空气向发酵罐内输送，以减少空气中水分对发酵罐内造成染菌情况的发生的基础上，能够充分利用缓冲罐内的热量，即，内胆内的高温空气对夹套腔内的高湿度空气散热烘干、夹套腔内的高湿度空气对内胆内的空气吸热降温，一个热交换过程能够完成同时实现两个目的，大大提高能量利用率、减少热量损耗。

具体的，环境空气温度可以为25℃左右，经过空气压缩机的压缩后变为140℃～160℃，经过降温装置降温后的温度为20℃左右，经过缓冲罐夹套腔加热烘干后的空气温度为40℃左右，以上温度范围仅用于方便理解，具体温度并不局限于上述范围。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的微生物发酵装置的第一流程结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的微生物发酵装置的第二流程结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的空压机组的流程示意图；

图4为本实用新型实施例提供的空压机组中缓冲罐与降温装置的连接结构示意图。

图标：1－缓冲罐；2－降温装置；5－空气压缩机；6－回流管道；7－发酵罐；8－输气管；9－PLC控制器；11－内胆；111－散热鳍片；12－外胆；13－夹套腔；21－壳体；22－冷凝管；23－气压表；24－第一出气口；25－第二出气口；26－控制开关；51－卧缸压缩机；52－立缸压缩机。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实施例提供一种空压机组，如图3和图4所示，包括缓冲罐1、降温装置2和空气压缩机5，缓冲罐1包括相互套设的内胆11和外胆12，内胆11与外胆12之间形成夹套腔13，空气压缩机5的出气口与内胆11的进气口连通，内胆11的出气口与降温装置2的进气口连通，降温装置2的第一出气口24与夹套腔13的进气口之间通过回流管道6连通，夹套腔13的出气口用于向外输出空气。

本实施例还提供一种微生物发酵装置，如图1和图2所示，包括发酵罐7和上述空压机组，缓冲罐1夹套腔13的出气口连通有输气管8，输气管8与发酵罐7连通，向发酵罐7内输送空气。

本实施例提供的空压机组及微生物发酵装置，其中，空压机组包括用于对环境中空气进行压缩以得到压缩空气的空气压缩机5、用于对空气压缩机5内的空气进行缓冲的缓冲罐1和用于对压缩后的高温空气进行降温处理的降温装置2，缓冲罐1包括能形成夹套腔13的内胆11和外胆12，降温装置2内经过降温处理后的空气能够经过回流管道6流入夹套腔13内；其中，微生物发酵装置包括用于对微生物进行发酵处理以对微生物进行增殖或获取其代谢产物的发酵罐7、上述用于对空气进行压缩、降温、干燥处理的空压机组，空压机组缓冲罐1的夹套腔13上设有用于向发酵罐7内输送空气的输气管8。

微生物发酵过程中，开启空气压缩机5，空气压缩机5运转对将外部空气卷入其内部并进行压缩处理，压缩后的空气温度升高为高温高压空气，高温高压空气进入缓冲罐1内胆11的内腔内部，随后经内胆11的出气口进入降温装置2中进行降温处理，降温后的高压空气中含有水分较多、湿度较大，高湿度空气经降温装置2第一出气口24和回流管道6流入缓冲罐1的内胆11与外胆12形成的夹套腔13内，内胆11内部的高温高压空气将热量经内胆11传递给夹套腔13内的空气，夹套腔13内的高湿度空气被加热烘干，空气中的水分含量减少，降低空气的湿度，除湿后的空气经夹套腔13的出气口和输气管8向发酵罐7内连续输气，微生物在连续不断富氧环境下进行稳定充分的发酵过程，发酵效果好，且能够降低空气中水分对发酵罐7内造成的染菌几率，得到微生物或其代谢产物的产量高、质量好。

空压机组中经过降温装置2降温后的高湿度空气能够回流入缓冲罐1的夹套腔13内，缓冲罐1内胆11中的高温空气对夹套腔13内的高湿度空气进行加热烘干处理，在得到低湿度空气向发酵罐7内输送，以减少空气中水分对发酵罐7内造成染菌情况的发生的基础上，能够充分利用缓冲罐1内的热量，即，内胆11内的高温空气对夹套腔13内的高湿度空气散热烘干、夹套腔13内的高湿度空气对内胆11内的空气吸热降温，一个热交换过程能够完成同时实现两个目的，大大提高能量利用率、减少热量损耗。

具体的，环境空气温度可以为25℃左右，经过空气压缩机5的压缩后变为140℃～160℃，经过降温装置2降温后的温度为20℃左右，经过缓冲罐1夹套腔13加热烘干后的空气温度为40℃左右，以上温度范围仅用于方便理解，具体温度并不局限于上述范围。

本实施例中，如图4所示，可以在缓冲罐1的内胆11上设有散热鳍片111。经过降温装置2降温后的高湿度空气进入缓冲罐1的夹套腔13内，内胆11内腔的高温空气将热量传递给内胆11上的散热鳍片111，散热鳍片111与夹套腔13内的高湿度空气直接接触，将热量传递给高湿度空气，高湿度空气吸热散失水分，从而完成对高湿度空气的烘干除湿，散热鳍片111的设置能够大大增大内胆11与夹套腔13内高湿度空气的接触面积，即，加大热量传递面积，提高内胆11内热量向夹套腔13内的热量传递效率，相应增强除湿效率和除湿效果。

具体的，可以在内胆11的外壁上设有翅片以形成散热鳍片111；散热鳍片111也可以由内胆11的侧壁弯折形成。

本实施例中，如图4所示，空气在内胆11内部的流向可以与空气在夹套腔13内的流向相反。缓冲罐1内胆11中的高温空气的流向与夹套腔13内高湿度空气的流向相逆，内胆11内的高温空气能够更好的对夹套腔13内的空气进行加热，进一步提高加热烘干效果，相应提高向发酵罐7内输送的空气干燥度，进一步减少空气湿度大对发酵罐7内引起染菌情况的发生，提高微生物发酵装置的发酵质量。

具体的，本实施例中，如图1－图3所示，空气压缩机5可以包括相互并联的卧缸压缩机51和立缸压缩机52。卧缸压缩机51和立缸压缩机52相互辅助共同作用将环境中的空气吸入其内，并进行压缩处理，压缩效果更好、稳定性更强；具体的，空气压缩机5可以包括一个立缸压缩机52和两个卧缸压缩机51。

本实施例中，如图4所示，具体的，降温装置2可以包括壳体21，壳体21内设有冷凝管22。缓冲罐1内胆11内部的高温空气经内胆11的出气口进入降温装置2的壳体21内部，冷凝管22内流动有低温工质，低温工质通过冷凝管22对壳体21内的高温空气吸热降温。

具体的，冷凝管22为多根，多根冷凝管22均匀排布于壳体21内部；或，冷凝管22为螺旋状，盘绕于壳体21内部。这里是冷凝管22的两种具体形式，冷凝管22均匀排布于壳体21内部，能够与壳体21内部各部位的高温空气接触降温，从而提高降温的均匀性，减少壳体21内部局部温度较低或局部温度较高情况的发生。

具体的，冷凝管22可以与外部循环装置连通，循环装置能够连续向冷凝管22内输入低温工质，以确保冷凝管22内的工质温度始终低于壳体21内高温空气的温度，以实现其降温作用；此外，具体的，循环装置还可以为热泵装置，热泵装置的蒸发器与冷凝管22进行换热，以保持冷凝管22内的工质温度始终为低温状态。

本实施例中，如图1和图3所示，可以在降温装置2上设有气压表23，气压表23用于监测降温装置2内空气的压力。气压表23对降温装置2中的空气气压进行实时监测，降温装置2内空气的气压与空气的温度、密度等相关，操作人员可以根据空气气压大小对空气压缩机5的压缩量进行调整，以减少空气气压过大、过小或波动较大对空气压缩机5的损坏。

本实施例中，还可以在降温装置2上设有湿度监测器和第一温度传感器，湿度监测器用于监测降温装置2内空气的湿度，第一温度传感器用于监测降温装置2内空气的温度；降温装置2上还设有第二出气口25，第二出气口25用于向外输出空气，第二出气口25上设有控制阀。湿度监测器对降温装置2中经过降温的空气的湿度进行实时监测，当经过降温后的空气的湿度达到要求时，通过第一温度传感器监测到的温度，对冷凝管22中的冷凝工质的温度和流量进行调整，也得到合适温度的低湿度空气，当空气的湿度和温度均达到要求时，可以开启控制阀，低温低湿度空气直接向发酵罐7内输送；当湿度检测器检测空气湿度较高时，调节冷凝管22内工质的温度和流量，关闭控制阀，高湿度空气经过回流管道6进入夹套腔13内进行除湿处理后再为发酵罐7供气。

本实施例中，可以在缓冲罐1上设有第二温度传感器和第三温度传感器，第二温度传感器用于监测内胆11内腔内空气的温度，第三温度传感器用于监测夹套腔13内空气的温度；还包括PLC控制器9，降温装置2的冷凝管22上设有用于控制冷凝管22内工质流量的流量控制阀，流量控制阀、第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器均与PLC控制器9电连接。第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器将监测到的降温装置2内空气的温度、缓冲罐1内胆11内空气的温度和夹套腔13内空气的温度传递给PLC控制器9，PLC控制器9根据设定的向发酵罐7内输送空气温度值，对冷凝管22上的流量控制阀进行调节，调节冷凝管22内低温工质的流量，相应控制降温装置2内空气的温度、夹套腔13内空气的温度，进而调节进入发酵罐7内空气的温度，使得发酵罐7内处于适宜温度环境，确保发酵的正常进行。

具体的，也可以将湿度监测器、控制开关26与PLC控制器9电连接，PLC控制器9也可以根据降温装置2内空气的湿度与设定值进行对比，相应对控制开关26进行控制，提高控制精确度，并能够减少人工劳动量。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。