能型生物發(fā)酵罐罐體機(jī)械組成結(jié)構(gòu)：

（1）罐體

發(fā)酵罐的罐體由筒體及橢圓形或碟形封頭焊接而成，小型發(fā)酵罐封頭和筒體采用法蘭連接。罐頂裝有視鏡及燈鏡，方便觀察罐內(nèi)發(fā)酵狀態(tài)。在發(fā)酵罐的罐頂上的接管有：進(jìn)料管、補(bǔ)料管、排氣管、接種管和壓力表接管。在罐身上的接管有冷卻水進(jìn)出管、進(jìn)空氣管、取樣管、溫度計(jì)管和測(cè)控儀表接口。

（2）罐體的尺寸比例

罐體各部分的尺寸有一定的比例，發(fā)酵罐一般由于發(fā)酵的特殊需要一般為細(xì)長型，高度與直徑之比一般為1.7~2.5左右。

（3）攪拌器

  發(fā)酵罐通常裝有兩組攪拌器，兩組攪拌器的間距S約為攪拌器直徑的三倍。對(duì)于大型發(fā)酵罐以及液體深度HL較高的，可安裝三組或三組以上的攪拌器。最下面一組攪拌器通常與風(fēng)管出口較接近為好，與罐底的距離C一般等于攪拌器直徑Di，但也不宜小于0.8Di，否則會(huì)影響液體的循環(huán)。

軸向式攪拌器：槳葉式、螺旋槳式

徑向式（渦輪式）攪拌器（Disc turbine）：平直葉、彎葉、箭葉

（4）擋板

擋板的作用是改變液流的方向，由徑向流改為軸向流，促使液體劇烈翻動(dòng)，增加溶解氧。

全擋板條件：是指在一定轉(zhuǎn)數(shù)下再增加罐內(nèi)附件而軸功率仍保持不變。要達(dá)到全擋板條件必須滿足下式要求：

（5）消泡器

消泡器的作用是將泡沫打破。消泡器常用的形式有鋸齒式、梳狀式及孔板式。孔板式的孔徑約10~20毫米。消泡器的長度約為罐徑的0.65倍。

（6）聯(lián)軸器

大型發(fā)酵罐攪拌軸較長，常分為二至三段，用聯(lián)軸器使上下攪拌軸成牢固的剛性聯(lián)接。常用的聯(lián)軸器有鼓形及夾殼形兩種。小型的發(fā)酵罐可采用法蘭將攪拌軸連接，軸的連接應(yīng)垂直，中心線對(duì)正。

（7）軸承

為了減少震動(dòng)，中型發(fā)酵罐—般在罐內(nèi)裝有底軸承，而大型發(fā)酵罐裝有中間軸承，底軸承和中間軸承的水平位置應(yīng)能適當(dāng)調(diào)節(jié)。罐內(nèi)軸承不能加潤滑油，應(yīng)采用液體潤滑的塑料軸瓦(如聚四氟乙烯等)，軸瓦與軸之間的間隙常取軸徑的0.4~0.7％。為了防止軸頸磨損，可以在與軸承接觸處的軸上增加一個(gè)軸套。

（8）變速裝置

試驗(yàn)罐采用無級(jí)變速裝置。發(fā)酵罐常用的變速裝置有三角皮帶傳動(dòng)，圓柱或螺旋圓錐齒輪減速裝置，其中以三角皮帶變速傳動(dòng)較為簡(jiǎn)便。

（9）軸封

軸封的作用是使罐頂或罐底與軸之間的縫隙加以密封，防止泄漏和污染雜菌。常用的軸封有填料函和端面軸封兩種。

①填料函式軸封是由填料箱體，填料底襯套，填料壓蓋和壓緊螺栓等零件構(gòu)成，使旋轉(zhuǎn)軸達(dá)到密封的效果。

填料函式軸封的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。主要缺點(diǎn)是：死角多，很難滅菌，容易滲漏及染菌；軸的磨損情況較嚴(yán)重；填料壓緊后摩擦功率消耗大；壽命短，經(jīng)常維修，耗工時(shí)多。

②端面式軸封又稱機(jī)械軸封。密封作用是靠彈性元件（彈簧、波紋管等）的壓力使垂直于軸線的動(dòng)環(huán)和靜環(huán)光滑表面緊密地相互貼合，并作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而達(dá)到密封。

（10）發(fā)酵罐的換熱裝置

①夾套式換熱裝置

   這種裝置多應(yīng)用于容積較小的發(fā)酵罐；夾套的高度比靜止液面高度稍高即可。這種裝置的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；加工容易，罐內(nèi)無冷卻設(shè)備，死角少，容易進(jìn)行清潔滅菌工作，有利于發(fā)酵。其缺點(diǎn) 是：傳熱壁較厚，冷卻水流速低，發(fā)酵時(shí)降溫效果差。

②豎式蛇管換熱裝置

這種裝置是豎式的蛇管分組安裝于發(fā)酵罐內(nèi)，有四組、六組或八組不等，根據(jù)管的直徑大小而定，容積5 立方米 以上的發(fā)酵罐多用這種換熱裝置。這種裝置的優(yōu)點(diǎn)是：冷卻水在管內(nèi)的流速大；傳熱系數(shù)高。這種冷卻裝置適用于冷卻用水溫度較低的地區(qū)，水的用量較少。但是氣溫高的地區(qū)，冷卻用水溫度較高，則發(fā)酵時(shí)降溫困難，發(fā)酵溫度經(jīng)常超過40℃， 影響發(fā)酵產(chǎn)率，因此應(yīng)采用冷凍鹽水或冷凍水冷卻，這樣就增加了設(shè)備投資及生產(chǎn)成本。此外，彎曲位置比較容易蝕穿。

③豎式列管(排管)換熱裝置

這種裝置是以列管形式分組對(duì)稱裝于發(fā)酵罐內(nèi)。其優(yōu)點(diǎn)是：加工方便，適用于氣溫較高，水源充足的地區(qū)。這種裝置的缺點(diǎn)是：傳熱系數(shù)較蛇管低，用水量較大。

智能型生物發(fā)酵罐控制系統(tǒng)特點(diǎn)

自動(dòng)控制系統(tǒng)部分：包括采用菜單式液晶顯示觸屏控制器（TP）的現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)以及PLC主控監(jiān)視控制系統(tǒng)，中文菜單與界面。其內(nèi)容有，主菜單系統(tǒng)為子菜單分類，分別為：顯示方式，運(yùn)行選擇，參數(shù)校正，參數(shù)設(shè)定，數(shù)據(jù)曲線分析，運(yùn)行時(shí)間，密碼設(shè)置及其他目類等多個(gè)子菜單功能系統(tǒng)。（數(shù)字化）

顯示方式，可以進(jìn)行各種參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示，觸摸屏顯示，狀態(tài)顯示以及反饋蠕動(dòng)泵狀態(tài)與流量累計(jì)顯示等。

參數(shù)校正，可以進(jìn)行溫度，PH、DO、等傳感器與儀表的快速自整定調(diào)校。（數(shù)字化）

參數(shù)設(shè)定，可以進(jìn)行溫度，轉(zhuǎn)速，泡沫，PH、DO、罐壓，空氣流量、滅菌溫度，滅菌時(shí)間，等數(shù)據(jù)的一次性設(shè)定與與全自動(dòng)模糊控制；可以設(shè)定數(shù)據(jù)記錄周期。

數(shù)據(jù)分析，（1）運(yùn)用監(jiān)視主控制器的大容量存儲(chǔ)器，自動(dòng)記錄運(yùn)行數(shù)據(jù)；記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸并清空。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可以自動(dòng)記錄大容量批次數(shù)據(jù)，處理更大容量數(shù)據(jù)與狀態(tài)信息。（2）TP觸屏亦帶有數(shù)據(jù)曲線分析，更直觀，更簡(jiǎn)潔。

密碼設(shè)置，所有的參數(shù)數(shù)據(jù)設(shè)置均需在開機(jī)狀態(tài)下設(shè)置，。密碼分為操作員與管理員及高級(jí)管理員超級(jí)密碼。

其他目類，系統(tǒng)時(shí)間設(shè)置與調(diào)整，時(shí)鐘修正（即快慢修正），電機(jī)傳動(dòng)比設(shè)置，試機(jī)功能， （即空機(jī)狀態(tài)下的狀態(tài)測(cè)試），各種泵的標(biāo)定功能。電子說明書，公司介紹，所有功能鍵均有手動(dòng)與自動(dòng)功能，所有開關(guān)均為觸摸屏鍵。形成人機(jī)對(duì)話的直接功能，所有控制形式均為PLC控制方式，穩(wěn)定可靠。是理想的進(jìn)口罐的替代品。

全自動(dòng)生物發(fā)酵罐就是整個(gè)系統(tǒng)全部采用自動(dòng)化控制的發(fā)酵罐安全、可靠、穩(wěn)定、效率高。全自動(dòng)生物發(fā)酵罐為一套系統(tǒng)，主要包括發(fā)酵罐、補(bǔ)料罐、無菌空氣過濾系統(tǒng)、發(fā)酵過程自動(dòng)控制系統(tǒng)、附屬設(shè)備、管道閥門系統(tǒng)，是集機(jī)械和控制一體化的工程。

常見的全自動(dòng)小型發(fā)酵罐的主要控制點(diǎn)見下表：