一种消泡剂实时定量添加装置的制作方法

1.本实用新型涉及微生物发酵作业技术领域，更具体地说，是涉及一种消泡剂实时定量添加装置。


背景技术：

2.微生物发酵、微藻养殖行业日渐发展，在其生产过程中一般会产生有害的泡沫；而且，多数情况下泡沫会持续不断的产生，不仅影响培养体系的通气状况，会造成培养体系的污染，也会遮挡工作人员视线等，影响系统的连续稳定运行。在生产过程中一般选择添加消泡剂以去除有害泡沫，例如添加机硅氧烷、聚醚等物质。
3.目前，消泡剂的添加主要分为两种模式：一种是提前将消泡剂按比例添加入培养基中，此种添加方式能够起到抑泡的作用，但消泡剂的过量或过少添加、混合不均等可能对培养产生影响，而且多数情况下单次添加后没有后续操作了，其消泡的效果也并不理想，例如“一种高效消泡剂的添加设备”(cn 206676036u)，能够实现发酵前的灌装式在线添加消泡剂。
4.另一种是在生产过程中临时添加消泡剂。传统是通过工作人员手动添加，而人工添加较难控制注入消泡剂的量，同时容易造成污染。在已有发明或实用新型中，“一种快速消泡剂添加装置”(cn210481383u，能实现向发酵罐中定量添加消泡剂)、“一种消泡剂的添加装置”(cn213192619u，能够实现3条生产线发酵罐的同时定量添加消泡剂)以及“自动加消泡剂的发酵装置”(cn213113332u，根据发酵罐内液位高度自动添加消泡剂)等，均能够实现在生产过程中添加消泡剂，但是上述几种模式均存在不起泡则造成浪费、过量起泡达不到预期消泡效果等问题；“一种消泡剂在线添加系统”(cn 211912824 u)，虽然可以实现感应培养体系中泡沫，然后进行消泡剂的稀释、称重和添加，但是该装置过于复杂，而且通过在线称重较难实现微量精确添加，且泡沫感应装置没有专门清洗，容易出现误判而持续添加等问题。
5.在微生物发酵、微藻养殖等实际生产过程中，泡沫的产生时间、产生速度均比较随机，与培养基的体积较难呈现成正比例相关，属于不可控因素，而在消泡剂的过量使用也能够增加对生产成本，因此如何实时、多次、定量、准确且无浪费的添加消泡剂对于降低上述过程中的生产成本、提高产品的质和量具有重要意义。


技术实现要素：

6.本实用新型就是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种消泡剂实时定量添加装置。
7.为解决上述技术问题，为此本实用新型包括固定单元和消泡剂添加单元，还设有感应单元、消泡剂储存单元及自动控制单元，固定单元设有支撑管和锁止装置，锁止装置设置在支撑管上，感应单元、消泡剂添加单元及消泡剂储存单元均安装在支撑管上，消泡剂储存单元与消泡剂添加单元相连接，感应单元包括红外感应装置。
8.优选的，支撑管竖直设置，消泡剂储存单元设置在支撑管的上部，消泡剂添加单元设置在消泡剂储存单元的下侧，感应单元设置在支撑管的下部，且感应单元设置在消泡剂添加单元的下侧。
9.优选的，固定单元包括固定锁和支撑管，支撑管设有支撑内管和支撑外管，支撑外管设置在支撑内管的外周，固定锁设置在支撑内管上，固定锁的端部设置有卡接结构。
10.优选的，支撑内管上设置有齿状相扣结构，支撑内管通过齿状相扣结构与支撑外管活动连接；支撑内管的内部设置有中空结构且设置有刻度。
11.优选的，消泡剂储存单元包括支撑外壁和储存装置，支撑外壁固定设置在支撑外管上，储存装置设置在支撑外壁的内侧，储存装置内设置有多个独立的储存空间，支撑外壁的上端设置有多个添加孔。
12.优选的，消泡剂添加单元包括定量添加装置和添加管，定量添加装置连接在添加管上，且添加管的一端部与储存装置相连，定量添加装置上设置有微量调节装置，微量调节装置的调节精度为0.01ml。
13.优选的，感应单元还设有清洗装置，红外感应装置和清洗装置相邻设置，红外感应装置设置有两个相对设置的圆弧形红外探头。
14.优选的，红外感应装置为周期性感应装置。
15.优选的，清洗装置包括清洗管、清洗喷头和加压电机，清洗喷头设置在清洗管的端部，清洗管的另一端与消泡剂储存单元相连接。
16.优选的，自动控制单元通过连接线路与固定单元、消泡剂添加单元、消泡剂储存单元及感应单元相连。
17.与现有技术相比，本实用新型具备以下有益效果：
18.本实用新型结构简单，在自动控制单元的控制作用下，可实现针对单次消泡剂添加量、感应单元启动周期、感应单元清洗后暂停时间、红外感应装置的清洗水压和清洗水量等进行预设和调整；能够实现自动感应罐内泡沫的高度，实时、多次、定量、准确且无浪费的添加消泡剂，同时能够实现添加结束后的装置自我清洗，一方面减少人工，提高工作效率，另一方面节约了消泡剂的使用，降低生产成本。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型的结构示意图；
21.图2为本实用新型的侧视结构示意图；
22.图3为本实用新型消泡剂储存单元的结构示意图。
23.图中符号标记说明：
24.1.固定锁；2.支撑内管；3.支撑外管；4.支撑外壁；5.储存装置；6.添加孔；7.定量添加装置；8.添加管；9.自动控制单元；10.红外感应装置；11.红外探头；12.清洗管；13.清洗喷头；14.加压电机；15.连接线路。
具体实施方式
25.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
26.请参阅图1、图2，本实用新型提供一种消泡剂实时定量添加装置，涉及微生物发酵、微藻养殖等容易产生泡沫的作业技术领域，包括固定单元、消泡剂储存单元、消泡剂添加单元、感应单元及自动控制单元。
27.固定单元设有固定锁1和支撑管，支撑管竖直设置，支撑管包括支撑外管3和支撑内管2，支撑外管3设置在支撑内管2的外周，固定锁1设置在支撑内管2的上部，固定锁1的端部设置有卡接结构，从而可以卡接在发酵罐或微藻养殖罐的上沿，其形状可根据生产设备需要进行改变。
28.本实施例中，支撑内管2的外侧设置有齿状相扣结构，齿状相扣结构设置在支撑外管3的内侧，支撑内管2通过齿状相扣结构与支撑外管3活动连接，支撑外管3能够上下移动；支撑内管2的内部设置有中空空间且设置有刻度，方便工作人员进行观察及调节。
29.如图3所示，本实施例中，消泡剂储存单元设置在支撑外管3的上部，消泡剂储存单元包括支撑外壁4和储存装置5，支撑外壁4固定设置在支撑外管3上，支撑外壁4的前端设置有小门，方便开启及对内部进行观察维护；储存装置5设置在支撑外壁4的内侧，储存装置5内设置有两个独立的储存空间，分别用来存储消泡剂和清洗剂，支撑外壁4的上端且位于各个储存空间的上端设置有添加孔6，方便向储存装置5内添加消泡剂和清洗剂。
30.本实施例中，消泡剂添加单元设置在消泡剂储存单元的下侧，消泡剂添加单元包括定量添加装置7和添加管8，定量添加装置7连接在添加管8上，添加管8的外端向下延伸，添加管8的另一端与消泡剂储存单元的储存装置5相连，消泡剂添加单元在自动控制单元9的控制下通过定量添加装置7精确量取消泡剂，之后通过添加管8添加到液面上。
31.更进一步的，本实施例中，定量添加装置7上设置有微量调节装置，微量调节装置的调节精度为0.01ml，从而可以根据现场实际需求来调整消泡剂的添加量，满足不同剂量消泡剂的多次定量添加需求。
32.如图1所示，本实施例中，感应单元设置在支撑外管3的下部，且感应单元设置在消泡剂添加单元的下侧；感应单元包括红外感应装置10和清洗装置，红外感应装置10和清洗装置相邻设置，红外感应装置10设置有两个相对设置的圆弧形红外探头11，两个红外探头11间设置有红外线，当泡沫持续上升到红外感应装置10的感应位置并阻挡红外线互通时，信号即传输到自动控制单元9，进而控制消泡剂添加单元进行消泡剂的添加。
33.更进一步的，本实施例中，红外感应装置10为周期性感应装置或某阶段时间感应，当红外感应装置10被泡沫上升启动后，经自动控制单元控制，会自动暂停0-60min，然后再次启动并发挥感应作用。
34.本实施例中，清洗装置设置在红外感应装置10内侧，清洗装置包括清洗管12、清洗喷头13和加压电机14，清洗喷头13设置在清洗管12的端部，清洗管12的另一端与消泡剂储存单元存放清洗剂的储存装置5相连接，中间设置有加压电机14；清洗管12设置有两个，分别对应红外感应装置10的两个红外探头设置；当消泡剂添加完成后，清洗装置在自动控制单元9的控制下产生加压水冲洗红外感应装置10，避免泡沫对红外线的持续阻挡而影响使
用效果。
35.更进一步的，本实施例中，加压电机14可在自动控制单元9的控制下调整清洗水的压力等级和清洗水量，满足不同的清洗需求。
36.更进一步的，本实施例中，支撑内管2的内部设置有连接线路15，自动控制单元9通过连接线路15与固定单元、消泡剂添加单元、消泡剂储存单元及感应单元相连，从而在自动控制单元9的控制作用下，可实现针对单次消泡剂添加量、感应单元启动周期、感应单元清洗后暂停时间、红外感应装置的清洗水压和清洗水量等进行预设和调整。
37.本实用新型的工作原理和工作过程为：
38.以微藻管道养殖(12方/组)为例，将消泡剂实时定量添加装置通过固定锁1安置在微藻养殖管道的混合罐(200l)的壁上，然后调整支撑外管3的高度，使红外感应装置10距离液面20cm处；根据实际生产经验设置自动控制单元9的参数，将消泡剂每次的添加量设定为5ml/次；感应单元启动周期设定为每天的6:00-18:00，同时感应间隔为每20min/次；因感应时间已设置为20min/次，所以感应单元清洗后暂停时间设置为0min；红外感应装置10的清洗水压调整为中级，清洗剂水量为100ml/次。
39.在微藻管道培养过程中，一般在接种7天左右后，会持续产生大量泡沫，故消泡剂实时定量添加装置在每天的6:00-18:00时间段内每20min进行一次感应；当泡沫高度达到红外感应装置10的感应位置时，阻碍了红外感应装置10两个元件间的红外线互通；之后信号传递到自动控制单9元，自动控制单元9控制消泡剂添加单元的定量添加装置7通过添加管8从消泡剂储存单元内消泡剂储存装置5吸取5ml消泡剂；将消泡剂通过添加管8添加到混合罐内，自动控制单元9控制清洗装置的加压电机14从消泡剂储存单元内消泡剂储存装置5吸取100ml清洗剂，通过清洗喷头13冲洗红外感应装置10的两个探头元件，完成一次感应-消泡剂添加-自动清洗的周期。
40.本实用新型结构简单，能够实现自动感应罐内泡沫的高度，实时、多次、定量、准确且无浪费的添加消泡剂，同时能够实现添加结束后的装置自我清洗，一方面减少人工，提高工作效率，另一方面节约了消泡剂的使用，降低生产成本。
41.在本实用新型的描述中，需要理解的是，诸如术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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技术和简化描述，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技术的限制。
42.此外，在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
43.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。