专利名称：反应釜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及反应釜技术领域，尤其涉及一种静密封反应釜。
背景技术：
在小试及中试规模的反应器中，从文献中可检索到各种搅拌系统，如气体搅拌，机 械搅拌系统等，机械搅拌系统有电机与搅拌轴直接相连和轴与电机分离的磁力传动的机械 搅拌系统。电机与搅拌轴直接相连，涉及到轴与反应器的动密封问题，由于密封材料的耐 温、耐压性能等使得这样的反应器特别在在微生物培养等方面存在泄漏和染菌的可能性。 而在磁力传动的机械搅拌系统中，轴与反应器的密封采用采用静密封，这样降低了在微生 物培养等方面存在泄漏和染菌的可能性。在磁力传动的机械搅拌系统中，已有双端支撑，但 双端支撑的磁力搅拌系统存在顶端支撑轴承材料使用寿命问题及拆装的方便性等问题无 法克服。常规的台式反应器为追求简易，在控温系统的加热部分往往采用水夹套直接电加 热方式，冷却部分采用自来水冷却方式，因此控制有迟后，动态波动大，精度差，而且自来水 用量大。更有为了简易设计的，采用热得快方式。因此造成受热不均最终都会影响到过程
结果ο ο常规的台式反应器目前常用的为平底夹套。传热面积小，控温慢，受热不均勻，精 度不高，回造成局部过热现象。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种反应釜，该反应釜采用磁力搅拌器实现搅拌轴与 容器静密封，降低泄露和染菌机会，该反应釜的搅拌轴采用单端支撑方式，方便拆卸。为了达到上述的目的，本实用新型提供一种反应釜，包括基座、安装在基座上的罐 体以及磁力搅拌器，所述磁力搅拌器单轴设置在所述罐体的底端，包括磁钢主动盘、磁钢主 动盘转轴、磁钢从动盘、固定轴、搅拌轴、搅拌桨叶、顶针定位系统和磁力传动系统；所述磁 力传动系统驱动磁钢主动盘转轴带动磁钢主动盘旋转；所述固定轴固定设置在罐体内底端 的中央；所述顶针定位系统设置在固定轴的顶端；所述搅拌轴与顶针定位系统连接；所述 磁钢从动盘设置在搅拌轴的一端；所述搅拌桨设置在搅拌轴上；所述磁钢主动盘通过磁耦 合力带动磁钢从动盘旋转，进而带动搅拌轴和搅拌桨旋转。上述的反应釜中，罐体包括罐盖、筒体和罐底座；所述罐盖设置在所述筒体的顶 端；所述罐底座设置在所述筒体的底端。上述的反应釜中，所述筒体内设有多根联杆，所述罐盖设有法兰，联杆一端固定在 法兰上，另一端则固定在罐底座上。上述的反应釜中，所述罐底座的内壁为球面。上述的反应釜中，所述罐底座的外壁与其内壁之间为中空结构，且该中空结构内 盛装有热传递液体介质，外壁上设有入口和出口，所述入口和出口之间连接一控温外循环泵。 上述的反应釜中，所述控温外循环泵设置于基座内。上述的反应釜中，所述顶针定位系统包括调节螺栓、紧固螺母和定位顶针，所述紧 固螺母设置在调节螺栓上，所述定位顶针设置在调节螺栓的一端。上述的反应釜中，所述定位顶针设置在固定轴的顶端，调节调节螺栓上下移动顶 针定位系统，顶针定位系统的位置调节好后，旋紧紧固螺母固定顶针定位系统的位置。上述的反应釜中，所述搅拌轴套在顶针定位系统和固定轴上，该搅拌轴的上部与 顶针定位系统连接，调节顶针定位系统的调节螺栓时，所述搅拌轴随着顶针定位系统上下 移动。上述的反应釜中，所述磁力传动系统包括大带轮、小带轮和电机；所述电机设置在 所述基座上，所述大带轮和小带轮设置在基座内，所述小带轮与电机连接，所述大带轮通过 皮带与小带轮连接。本实用新型的反应釜采用磁力搅拌器实现静密封磁力驱动搅拌轴，从而降低染菌 机会，解决了反应釜介质的泄漏难题；采用循环泵对罐体内的反应液进行控温，使罐体内的 反应液受热均勻，控温速度快、稳定性高、控制精度高；所述筒体的底壁为球面，增大了传热 面积，使受热更均勻，有效防止局部过热现象；调节顶针定位系统的调节螺栓可调整磁钢主 动盘和磁钢从动盘之间的间距，灵活性强；采用皮带传动的磁力搅拌器，无噪声共鸣，噪音 小；采用单端支撑方式，方便安装和清洗。
本实用新型的反应釜由以下的实施例及附图给出。图1是本实用新型反应釜的结构示意图。图2是本实用新型中磁力搅拌器的示意图。图3是本实用新型中磁力传动系统的示意图。
具体实施方式
以下将结合图1 图3对本实用新型的反应釜作进一步的详细描述。参见图1，反应釜包括罐体20、基座30和搅拌器50 ；所述罐体20设置在所述基座30上；所述搅拌器50设置在罐体20的底端。所述罐体20包括罐盖21、筒体22和罐底座23 ；所述罐盖21设置在所述筒体22的顶端；所述罐底座23设置在所述筒体22的底端，以支撑所述筒体22。所述罐盖21和罐底座23均可采用不锈钢材料制成。图1中，所述筒体22采用耐高温的硼硅玻璃制成，可直接透过透明的硼硅玻璃观 测所述筒体22内的反应。所述筒体22内设有多根联杆M，所述罐盖21设有法兰25，联杆M的一端固定在 法兰25上，另一端则固定在罐底座23上。如此，实现罐盖21与筒体22和罐底座23之间 的连接。[0031 ] 另外，联杆M兼有挡板作用，在搅拌过程中，该联杆M可以打散空气，使氧气更加 充分地溶解，提高溶氧率。若筒体22采用不锈钢材料制成，所述筒体22与罐底座23的内壁一体成型，筒体 22上开有视镜窗体。所述罐盖21上可以设置多个传感器，如温度、pH值、消泡和DO等传感器(图中未 示)，这些传感器分别与一控制器内的模块连接，以实现罐体20内的各参数如温度、pH值、 DO等检测和控制。所述罐盖21上设有进气管沈和排气孔27，所述排气孔27上安装排气冷凝器28， 用于发酵过程中排出气体中所含水气的冷凝。另外，所述罐盖21上还设有取样管，以在反应过程中对罐体20内的样品进行取样 分析。此外，罐盖21还可以设有补料用的插针孔(图中未示)。较佳的，所述罐底座23的内壁231为球面(例如，半球面)，且其外壁232与该球 面内壁231之间为中空结构，即内壁231与外壁232之间形成了一个夹套结构60。且夹套 60内盛装有热传递液体介质，外壁232上设有入口 61和出口 62，所述入口 61和出口 62之 间连接一控温外循环泵。如此，便实现了利用液体介质包裹罐体20底部，以通过液体介质 实现罐体20内反应液的温度控制的作用。而内壁231设置为球面，是为了增大传热面积， 使受热更均勻，有效防止局部过热现象。较佳的，所述该控温外循环泵设置于基座内，保证美观的同时，控制所述夹套60 内的液体介质的流动，对所述罐体20内的反应液进行控温。本实施例中采用夹套60以及其内的液体介质循环对罐体内的反应液进行控温， 使罐体内的反应液受热均勻，控温速度快、稳定性高、控制精度高。参见结合参考图2，所述磁力搅拌器50包括磁钢主动盘51、磁钢主动盘转轴52、磁 钢从动盘53、固定轴M、搅拌轴55、搅拌桨叶56、顶针定位系统和磁力传动系统。所述罐底座23的底部中央设有一凸槽233，所述磁钢主动盘51设置在所述筒体 22夕卜，且位于该凸槽233内，该磁钢主动盘51可在磁钢主动盘转轴52的作用下转动。所述磁力传动系统与磁钢主动盘转轴52连接，该磁力传动系统用于带动磁钢主 动盘转轴52转动。所述固定轴M固定设置在所述罐底座23的底部的中央。所述顶针定位系统包括调节螺栓57、紧固螺母59和定位顶针58，所述紧固螺母59 设置在调节螺栓57上，所述定位顶针58设置在调节螺栓57的一端，该定位顶针58设置在 固定轴M的顶端，调节调节螺栓57可上下移动顶针定位系统，顶针定位系统的位置调节好 后，旋紧紧固螺母59可固定顶针定位系统的位置。所述搅拌轴55套在顶针定位系统和固定轴M上，该搅拌轴55的上部与顶针定位 系统连接，调节顶针定位系统的调节螺栓57时，所述搅拌轴55随着顶针定位系统上下移动。所述磁钢从动盘53设置在搅拌轴55的底端。所述搅拌桨叶56至少包括一档搅拌桨叶，搅拌桨叶的形状可根据需要采用各种 形状。为了反应釜更好的运行，调整磁钢主动盘和磁钢从动盘之间的间距大小很重要。
5本实用新型反应釜通过调整顶针定位系统来调整磁钢主动盘和磁钢从动盘之间的间距大 小，调节螺栓旋出，磁钢主动盘和磁钢从动盘之间的间距变小，调节螺栓旋进，磁钢主动盘 和磁钢从动盘之间的间距变大。在磁钢主动盘和磁钢从动盘之间的间距确定的条件下，磁 耦合力的大小与磁钢主动盘和磁钢从动盘之间的间距的平方成反比，间距过大会导致高速 搅拌时因脱磁而产生震动，间距过小因耦合吸力过大而使搅拌轴与固定轴间的定位顶针负 荷过大加快磨损，甚至造成磁钢从动盘与罐底的摩擦。结合参见图3，所述磁力传动系统包括大带轮560、小带轮561和电机562，所述电 机设置在所述基座30上，所述小带轮561与电机562连接，所述大带轮560通过皮带563与 小带轮561连接，所述大带轮560与磁钢主动盘转轴52连接，当开动电机562后，电机562 驱动小带轮561，小带轮561带动大带轮560，大带轮560带动磁钢主动盘转轴52转动，进 而带动与磁钢主动盘转轴52相连的磁钢主动盘51旋转，从而通过磁力驱动连有搅拌桨的 磁钢从动盘旋转，进而实现搅拌。本实用新型的反应釜采用磁力搅拌器实现静密封磁力驱动搅拌轴，从而降低染菌 机会，解决了反应釜介质的泄漏难题。本实用新型反应釜采用皮带传动的磁力搅拌器，无噪声共鸣，噪音小。本实用新型反应釜采用单端支撑方式(即搅拌轴55只有一端支撑在容器内)，方 便安装和清洗。所述基座30内设有加热装置，所述基座30由不锈钢材料制成。所述控制台的控制面板上设有显示各控制点状态的显示屏，便于对控制状态的识 别，准确对工艺过程运行的状况进行诊断；该控制台内设有单片计算机，采用高精度A/D转 换和D/A转换，扩展式多CPU计算机芯片以增加数据处理可靠性，并对重要的外围设备采用 最新技术，如高亮度的阴极射线VFD显示技术、数据外储存的USB接口、上位计算机(如PC 机)的数据无线传输技术等，可以对pH、D0等实现很精确的控制。
权利要求1.一种反应釜，包括基座、安装在基座上的罐体以及磁力搅拌器，其特征在于，所述磁 力搅拌器单轴设置在所述罐体的底端，包括磁钢主动盘、磁钢主动盘转轴、磁钢从动盘、固 定轴、搅拌轴、搅拌桨、顶针定位系统和磁力传动系统；所述磁力传动系统驱动磁钢主动盘转轴带动磁钢主动盘旋转；所述固定轴固定设置在罐体内底端的中央；所述顶针定位系统设置在固定轴的顶端；所述搅拌轴与顶针定位系统连接；所述磁钢从动盘设置在搅拌轴的一端；所述搅拌桨设置在搅拌轴上；所述磁钢主动盘通过磁耦合力带动磁钢从动盘旋转，进而带动搅拌轴和搅拌桨旋转。
2.如权利要求1所述的反应釜，其特征在于，罐体包括罐盖、筒体和罐底座；所述罐盖设置在所述筒体的顶端；所述罐底座设置在所述筒体的底端。
3.如权利要求2所述的反应釜，其特征在于，所述筒体内设有多根联杆，所述罐盖设有 法兰，联杆一端固定在法兰上，另一端则固定在罐底座上。
4.如权利要求2所述的反应釜，其特征在于，所述罐底座的内壁为球面。
5.如权利要求2所述的反应釜，其特征在于，所述罐底座的外壁与其内壁之间为中空 结构，且该中空结构内盛装有热传递液体介质，外壁上设有入口和出口，所述入口和出口之 间连接一控温外循环泵。
6.如权利要求5所述的反应釜，其特征在于，所述控温外循环泵设置于基座内。
7.如权利要求1所述的反应釜，其特征在于，所述顶针定位系统包括调节螺栓、紧固螺 母和定位顶针，所述紧固螺母设置在调节螺栓上，所述定位顶针设置在调节螺栓的一端。
8.如权利要求7所述的反应釜，其特征在于，所述定位顶针设置在固定轴的顶端，调节 调节螺栓上下移动顶针定位系统，顶针定位系统的位置调节好后，旋紧紧固螺母固定顶针 定位系统的位置。
9.如权利要求7所述的反应釜，其特征在于，所述搅拌轴套在顶针定位系统和固定轴 上，该搅拌轴的上部与顶针定位系统连接，调节顶针定位系统的调节螺栓时，所述搅拌轴随 着顶针定位系统上下移动。
10.如权利要求1所述的反应釜，其特征在于，所述磁力传动系统包括大带轮、小带轮 和电机；所述电机设置在所述基座上，所述大带轮和小带轮设置在几座内，所述小带轮与电 机连接，所述大带轮通过皮带与小带轮连接。
专利摘要本实用新型的反应釜包括包括基座、安装在基座上的罐体以及磁力搅拌器，其特征在于，所述磁力搅拌器单轴设置在所述罐体的底端，包括磁钢主动盘、磁钢主动盘转轴、磁钢从动盘、固定轴、搅拌轴、搅拌桨叶、顶针定位系统和磁力传动系统；所述磁力传动系统驱动磁钢主动盘转轴带动磁钢主动盘旋转；所述固定轴固定设置在罐体内底端的中央；所述顶针定位系统设置在固定轴的顶端；所述搅拌轴与顶针定位系统连接；所述磁钢从动盘设置在搅拌轴的一端；所述搅拌桨设置在搅拌轴上；所述磁钢主动盘通过磁耦合力带动磁钢从动盘旋转，进而带动搅拌轴和搅拌桨旋转。本实用新型的反应釜降低了染菌机会，而且无噪声共鸣，噪音小。
文档编号B01F7/18GK201889195SQ20102052188
公开日2011年7月6日 申请日期2010年9月8日 优先权日2010年9月8日
发明者刘健, 唐寅, 张剑坤, 张嗣良, 张明, 王公先, 顾寅, 马文峰 申请人:上海国强生化工程装备有限公司