一种可自动灭菌液体发酵罐的自动保压装置的制作方法

1.本实用新型涉及食用菌发酵技术领域，特别是一种可自动灭菌液体发酵罐的自动保压装置。


背景技术：

2.发酵生产多数为好氧发酵，为了保证发酵过程的纯种发酵，避免外部微生物进入发酵罐内繁殖造成染菌，同时为微生物提供充足的氧气，排出呼吸作用生成的二氧化碳，在发酵过程中需要通入大量的无菌空气，同时保持发酵罐内的压力比外界压力高。在发酵过程中一旦发生掉压，掉压的意思就是由于停电、机械故障等原因造成由于供气不足造成的发酵罐压力迅速下降，尤其是掉压为0，和大气压力一样的情况下，外部的带菌空气很容易进入发酵罐内，从而存在很大的染菌风险，而目前发酵罐已经做到上百方，前期投料和灭菌已经投入了很大的人力和物力成本，一旦在发酵培养过程中发生染菌，尤其是染菌发生在分批补料发酵的中后期将造成很大的损失；近年来随着人工成本的上升，可以降低人员操作强度节约人工成本的一键式自动灭菌控制程序在发酵行业越来越受到欢迎；
3.如国家专利公开号为cn210017221u的一种食用菌液体制种发酵罐的自动保压装置；
4.包括罐体（1）、进气管（4）、第一截止阀（5）、加气管（6）、气泵（7）、密封盖（10）、排气管（11）、气动调节阀（12）和气压表（14），其特征在于：所述罐体（1）外表面的底部固定连接有固定架（2），所述固定架（2）的底部焊接在支撑板（3）的顶部，所述进气管（4）的一端与罐体（1）上开设的进气口固定连接，所述加气管（6）的一端固定连通在进气管（4）上，所述加气管（6）远离进气管（4）的一端与气泵（7）固定连通，所述进气管（4）上固定连接有第一截止阀（5）；所述罐体（1）的顶部通过连接部件（9）与密封盖（10）连接，所述排气管（11）的底部贯穿密封盖（10）的顶部并与密封盖（10）固定连接，所述排气管（11）上分别固定连接有气动调节阀（12）和第二截止阀（13），所述气压表（14）贯穿密封盖（10）的顶部并与密封盖（10）固定连接，所述进气管（4）远离罐体（1）的一端连接有加压部件（8）。所述加压部件（8）包括加气箱（801）、固定板（802）、螺纹杆（803）、连接板（804）、挤压杆（805）、加强板（806）和活塞（807），所述加气箱（801）的底部与进气管（4）的顶部固定连通，所述加气箱（801）的侧面与固定板（802）焊接，所述固定板（802）的顶部通过轴承与螺纹杆（803）的底部活动连接，所述螺纹杆（803）的顶部贯穿连接板（804）上开设的螺纹孔并与连接板（804）活动连接，所述连接板（804）底部远离螺纹杆（803）的一侧与挤压杆（805）的顶部焊接，所述挤压杆（805）的底部贯穿开设在加气箱（801）顶部开设的孔洞并与加气箱（801）活动连接，所述挤压杆（805）位于加气箱（801）内腔的一端与加强板（806）的顶部焊接，所述加强板（806）的底部与活塞（807）的顶部固定连接，所述活塞（807）的外表面与加气箱（801）的内壁活动连接。所述螺纹杆（803）的顶部固定连接有转把，转把的外表面套接有橡胶套。所述连接部件（9）包括连接块（901）和螺栓（902），所述密封盖（10）套接在罐体（1）的顶部，所述罐体（1）侧面的顶部与连接块（901）焊接，所述螺栓（902）的底部依次贯穿密封盖（10）和连接块（901）上开设的螺纹
孔并与密封盖（10）和连接块（901）螺纹连接。所述螺栓（902）的顶部焊接有转块（903）。所述罐体（1）的底部固定连通有排料管，排料管上连接有单向阀。
5.其中，具有下述技术特点：
6.（1）进气管（4）上的第一截止阀为手动阀门，其不具有防止发酵液产生回流现象的作用，如果进气管（4）出现发酵液回流现象则不利于发酵罐的正常使用；
7.（2）排气管（11）上的气动调节阀需要电源始终进行供电，如果出现停电现象是，则需要手动介入去动作阀门，而并不能在第一时间内进行阀门的控制，不能满足液体发酵对于染菌风险的控制，且人工的介入也会增加工作人员的劳动强度；
8.（3）采用截止阀进行自动保压，但是截止阀的内部构造中，阀瓣和阀体接触端构造复杂，在进行灭菌时会存在一定的灭菌死角，故不能满足在液体发酵中彻底灭菌无死角的条件。
9.故提出一种具有防止发酵液回流功能，且可有效的防止由于断电而造成发酵罐内部产生压力缓慢流失的可自动灭菌液体发酵罐的自动保压装置。


技术实现要素：

10.本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种具有防止发酵液回流功能，且可有效的防止由于断电而造成发酵罐内部产生压力缓慢流失的可自动灭菌液体发酵罐的自动保压装置。
11.本实用新型要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，包括，
12.具有进气端和出气端的进气管，其上按进气方向依次设有隔膜阀和防止发酵液从进气管出气端回流至进气端所设的单向阀；
13.用于菌种发酵所设的发酵罐，发酵罐的进口端与进气管的出气端相接；
14.与发酵罐内壁相接用于排放发酵罐内尾气所设的尾气排气管，其上按出气方向依次设有压力传感器、气动隔膜式调节阀和气动隔膜阀；
15.用于给予气动隔膜式调节阀及气动隔膜阀气体所设的空气储罐；
16.用于动作气动隔膜式调节阀和气动隔膜阀开闭所设的控制组件。
17.本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的一种可自动灭菌液体发酵罐的自动保压装置，还包括搅拌组件，其包括，
18.安装在发酵罐顶部外周面上的搅拌电机；
19.其中一端部与搅拌电机的动力输出端相接、另一端转动安装于发酵罐顶部且置于发酵罐内的搅拌轴；
20.固定安装在搅拌轴外周面上的用于对搅拌罐内的物料进行搅拌所设的搅拌叶片。
21.本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的一种可自动灭菌液体发酵罐的自动保压装置，所述的控制组件为通过通讯线分别与气动隔膜式调节阀和气动隔膜阀连接的plc控制器，所述的plc控制器具有防止停电而导致气动隔膜式调节阀和气动隔膜阀失去控制调节并引起发酵罐内部气压泄露所设的ups电源模块。
22.与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果是：
23.（1）通过在进气管上安装单向阀，可有效的防止发酵罐内产生发酵液回流现象，防止发酵液溢流至进气管外部；
24.（2）尾气排气管上采用气动隔膜式调节阀和气动隔膜阀并通过控制组件进行控制驱动，可有效的避免了由于停电而引起发酵罐内部压力流失；
25.（3）控制组件采用ups电源模块，即使停电状态下的气动隔膜式调节阀和气动隔膜阀也无需手动介入，可操作性强。
附图说明
26.图1为本实用新型的结构示意图。
27.图中，1、进气管；2、隔膜阀；3、单向阀；4、搅拌电机；5、压力传感器；6、尾气排气管；7、气动隔膜式调节阀；8、气动隔膜阀；9、发酵罐；10、plc；11、空气储罐。
具体实施方式
28.以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
29.实施例1，参照图1，一种可自动灭菌液体发酵罐的自动保压装置，包括，
30.具有进气端和出气端的进气管，其上按进气方向依次设有隔膜阀和防止发酵液从进气管出气端回流至进气端所设的单向阀；
31.用于菌种发酵所设的发酵罐，发酵罐的进口端与进气管的出气端相接；
32.与发酵罐内壁相接用于排放发酵罐内尾气所设的尾气排气管，其上按出气方向依次设有压力传感器、气动隔膜式调节阀和气动隔膜阀，压力传感器根据使用需求可自行选型故此处不再赘述有关其型号的选型；
33.用于给予气动隔膜式调节阀及气动隔膜阀气体所设的空气储罐；
34.用于动作气动隔膜式调节阀和气动隔膜阀开闭所设的控制组件。
35.实施例1中，尾气排气管上还设有气动隔膜式调节阀和气动隔膜阀，该设置可以避免在气动隔膜式调节阀关闭后由于气动隔膜式调节阀出现密封不严而导致的发酵罐内部压力散失，通过增设气动隔膜阀与气动隔膜式调节阀协同工作可进一步提高尾气排气管的密闭性，可操作性高；
36.且采用气动隔膜式调节阀和气动隔膜阀替换现有技术中的截止阀，由于气动隔膜式调节阀和气动隔膜阀的膜片密封面小，配合发酵罐的其他相关自控阀门和自控仪表可以满足液体发酵自控灭菌的要求，其结构设计合理。
37.实施例2，实施例1所述的一种可自动灭菌液体发酵罐的自动保压装置，还包括搅拌组件，其包括，
38.安装在发酵罐顶部外周面上的搅拌电机，搅拌电机的型号规格为现有技术根据使用需求可自行选用其具体型号规格故此处不再赘述有关搅拌电机的选型；
39.其中一端部与搅拌电机的动力输出端相接、另一端转动安装于发酵罐顶部且置于发酵罐内的搅拌轴；
40.固定安装在搅拌轴外周面上的用于对搅拌罐内的物料进行搅拌所设的搅拌叶片，搅拌叶片的形状根据使用需求可自行定制，具体的可参照附图1。
41.实施例3，实施例1或2所述的一种可自动灭菌液体发酵罐的自动保压装置，所述的控制组件为通过通讯线分别与气动隔膜式调节阀和气动隔膜阀连接的plc控制器，所述的
plc控制器具有防止停电而导致气动隔膜式调节阀和气动隔膜阀失去控制调节并引起发酵罐内部气压泄露所设的ups电源模块。
42.实施例3中，该plc带有ups不间断供电系统，在外界电源停电的时候可以自动给plc供电，保持信号的传递和输出，在plc控制系统中设置一旦发生停电，则气动隔膜式调节阀自动关闭，同时plc会给气动隔膜阀发出指令让该阀门立即关闭的程序，也即是说当车间在生产中突发停电，那么该装置就会发挥作用，其次，因为气动隔膜阀为开关阀，其密封性好，阀门关闭的动作速度快，以此实现快速的切断尾气排放防止发酵罐掉压即压力缓慢散失的功能；
43.需要注意的是，由于plc控制器为现有技术，且通过plc控制器驱动阀门开启或关闭为现有技术手段中的常规操作，其并不属于计算机编程及程序设计保护目的，其设计目的仅为对气动隔膜式调节阀和气动隔膜阀的自动关闭。