一种发酵罐高效溶氧搅拌器及发酵罐.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109207350A(43)申请公布日2019.01.15(21)申请号201811050850.7(22)申请日2018.09.10(71)申请人河北乐开节能科技股份有限公司地址050021河北省石家庄市裕华区翟营南大街66号联邦明珠公寓2门(72)发明人赖庚音张建中陆伟新陈斌周洪杰漆旻华吕朝辉陈书菊(74)专利代理机构石家庄开言知识产权代理事务所(普通合伙)13127代理人赵俊娇(51)Int.Cl.C12M1/02(2006.01)C12M1/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种发酵罐高效溶氧搅拌器及发酵罐(57)摘要本发明涉及一种发酵罐高效溶氧搅拌器，所述搅拌器设于发酵罐内且包含一个搅拌轴，所述搅拌轴相对发酵罐的中心轴线呈倾斜角安装；或者，所述搅拌轴偏离发酵罐的中心轴线安装；或者，所述搅拌轴偏离发酵罐的中心轴线且相对该中心轴线呈倾斜角安装。本发明的发酵罐高效溶氧搅拌器，在保证与现有搅拌器相当溶氧度的情况下，大幅减少电能消耗，为企业节省生产成本。CN109207350ACN109207350A权利要求书1/1页1.一种发酵罐高效溶氧搅拌器，其特征在于，所述搅拌器设于发酵罐内且包含一个搅拌轴，所述搅拌轴相对发酵罐的中心轴线呈倾斜角安装；或者，所述搅拌轴偏离发酵罐的中心轴线安装；或者，所述搅拌轴偏离发酵罐的中心轴线且相对该中心轴线呈倾斜角安装。2.根据权利要求1所述的一种发酵罐高效溶氧搅拌器，其特征在于，所述倾斜角为1～2°或2～4°或4～5°。3.根据权利要求1所述的一种发酵罐高效溶氧搅拌器，其特征在于，所述搅拌轴偏离发酵罐的中心轴线的偏离量约为发酵罐直径的2％～3％或3～4％。4.根据权利要求2或3所述的一种发酵罐高效溶氧搅拌器，其特征在于，所述搅拌器包含桨叶，所述浆叶为多层螺旋桨叶，所述多层螺旋桨叶为各层分离的形式或从上到下首尾相连的形式，所述桨叶有1～10层。5.根据权利要求4所述的一种发酵罐高效溶氧搅拌器，其特征在于，所述每层浆叶包含多个叶片，所述各叶片的同一侧边均同向地朝下方偏斜，使所述各层浆叶转动时，各层浆叶向下方推动发酵液。6.根据权利要求2或3所述的一种发酵罐高效溶氧搅拌器，其特征在于，所述搅拌器包含桨叶，所述浆叶包含至少一层，每层浆叶包含多个叶片，每层的各叶片的同一侧边均同向地朝下方偏斜，使所述各层浆叶转动时，各层浆叶向下方推动发酵液。7.根据权利要求4所述的一种发酵罐高效溶氧搅拌器，其特征在于，所述浆叶的直径不小于发酵罐内径的1/2。8.根据权利要求6所述的一种发酵罐高效溶氧搅拌器，其特征在于，所述浆叶的直径不小于发酵罐内径的1/2。9.根据权利要求7或8所述的一种发酵罐高效溶氧搅拌器，其特征在于，所述搅拌器的转速为30～75rpm。10.一种发酵罐，其包含权利要求1-9任一项所述的搅拌器。2CN109207350A说明书1/4页一种发酵罐高效溶氧搅拌器及发酵罐技术领域[0001]本发明涉及发酵罐技术领域，具体涉及一种具有节能且高效溶氧搅拌作用的搅拌器及发酵罐。背景技术[0002]发酵罐在食品加工行业、药品制造行业、微藻能源行业是非常常见的设备。发酵罐指工业上用来进行微生物发酵的装置。其主体一般为用不锈钢板制成的柱式圆筒，其容积在1立方至数百立方。发酵往往有温度要求，因此在发酵罐外设有加温或冷却装置，一般是在发酵罐体外设置夹套或在发酵罐内外设置换热盘管，在夹套上或换热盘管上设置冷热媒入口和出口，通过热媒与发酵罐外壁的热交换，使发酵罐内处于合适的发酵温度。而为了增加发酵液中的溶氧度，会在发酵罐中设置搅拌器，搅拌器设有搅拌桨叶，通过搅拌桨叶的搅拌作用使更多的氧气溶入到发酵液中，加快发酵效率。[0003]据统计，对大部分好氧发酵生产企业来说，发酵罐搅拌器的电能消耗一直是发酵主要成本之一，绝大部分的好氧发酵企业的发酵罐搅拌器的功率都达到了每立方约1KW。发酵罐搅拌器高电耗的原因是为了保证罐内各个部位都能获得足够的溶氧，需要依靠搅拌器的强力剪切和分散作用。如图1所示的，现有的搅拌器10都是安装在发酵罐20横截面的正中心，搅拌轴11与发酵罐20的中心轴线同轴线，各层浆叶产生的流场为沿搅拌轴圆周方向的平面二维流场。但现有搅拌器存在诸多问题，主要是溶氧效率低能耗高，这是因为：发酵罐内离搅拌器轴越远的地方、越是搅拌桨叶的外沿，线速度越快、剪切和分散作用越强烈，当发酵罐中心部位获得足够的溶氧时，实际上搅拌桨叶的外沿必然已经处于过度浪费的状态，同时过渡的剪切作用也会对发酵罐的菌体造成破坏。再者，由于气体的比重小，依靠搅拌桨去剪切气泡使气泡塞入液体中，其效率也很低。发明内容[0004](一)要解决的技术问题[00