不銹鋼立式發(fā)酵罐的制作方法

　更新時(shí)間：2025-12-02 點(diǎn)擊量：243

不銹鋼立式發(fā)酵罐的制作需圍繞罐體設(shè)計(jì)、材料選擇、結(jié)構(gòu)組裝、功能系統(tǒng)集成及性能測(cè)試展開(kāi)，以下是詳細(xì)步驟與要點(diǎn)：

一、罐體設(shè)計(jì)與材料選擇

材質(zhì)要求

主體材質(zhì)：優(yōu)先選用304或316L不銹鋼。304不銹鋼耐腐蝕、易清潔，適用于一般發(fā)酵場(chǎng)景；316L不銹鋼含低碳量，焊接性能更優(yōu)，耐腐蝕性更強(qiáng)，適合高要求或含氯離子環(huán)境（如制藥、食品行業(yè)）。

內(nèi)壁處理：內(nèi)表面需拋光至≤0.4μm，減少物料殘留和微生物附著，確保衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

外部處理：根據(jù)需求選擇鏡面拋光（美觀、易清潔）或刷砂處理（防銹、耐磨損）。

罐體形狀與尺寸

形狀：采用圓柱形設(shè)計(jì)，利于流體均勻流動(dòng)和熱傳導(dǎo)。

尺寸：根據(jù)工藝需求確定容量，工作體積通常為全容積的75%-80%，確保發(fā)酵空間充足。

徑高比：一般控制在1.7-4之間，高徑比大利于溶氧，低徑比便于混合。

二、罐體結(jié)構(gòu)組裝

罐體制造

罐體加工：由不銹鋼板材卷制或拼接而成，板厚根據(jù)罐體大小和壓力要求確定。

罐蓋與底部：罐蓋和底部通常由不銹鋼板材制成，與罐體通過(guò)焊接或螺栓連接，確保密封性。

進(jìn)出口管道：包括進(jìn)料口（推閥或四閥組）、出料口、氣體通道（表層和深層進(jìn)氣、尾氣排氣，配置0.2μm過(guò)濾器）等，需合理布局并確保密封性。

攪拌系統(tǒng)安裝

攪拌器類(lèi)型：根據(jù)物料粘度和氣體傳輸需求選擇槳式、渦輪式或螺旋式攪拌器。

攪拌速度：根據(jù)發(fā)酵液物理性質(zhì)和氣體傳輸要求確定最佳攪拌速率，確保良好混合和氣體溶解。

攪拌器位置：安裝在適當(dāng)高度，避免底部沉淀；大型罐體可采用多級(jí)攪拌器提高混合效率。

動(dòng)力系統(tǒng)：根據(jù)攪拌器功率需求選擇合適電機(jī)，設(shè)計(jì)合理傳動(dòng)系統(tǒng)確保穩(wěn)定運(yùn)行。

三、功能系統(tǒng)集成

溫控系統(tǒng)

夾套或盤(pán)管設(shè)計(jì)：在罐體外層設(shè)置夾套或盤(pán)管，通過(guò)冷熱介質(zhì)循環(huán)維持罐內(nèi)溫度穩(wěn)定。

PID控制器：配備PID控制器，精準(zhǔn)控制加熱或冷卻設(shè)備，保持罐內(nèi)溫度恒定。

滅菌系統(tǒng)

CIP/SIP系統(tǒng)：設(shè)計(jì)在線清洗（CIP）和在線滅菌（SIP）系統(tǒng)，確保罐體在不同批次之間有效清洗和滅菌。

蒸汽滅菌：不銹鋼罐體可承受121℃蒸汽滅菌30分鐘，殺滅雜菌。

通氣系統(tǒng)

氣體分布器：根據(jù)微生物需求配置微孔分布管（10-20μm孔徑）、燒結(jié)濾芯或多孔分散裝置，確保氧氣均勻供應(yīng)。

通風(fēng)控制：對(duì)于需氧微生物，加強(qiáng)通風(fēng)系統(tǒng)；對(duì)于厭氧微生物，削弱或關(guān)閉通風(fēng)系統(tǒng)。

監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)

傳感器接口：預(yù)留溫度、酸堿度、溶解氧、壓力、濁度等監(jiān)測(cè)接口，實(shí)時(shí)監(jiān)控發(fā)酵狀態(tài)。

自動(dòng)化控制：通過(guò)PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)攪拌速率、溫度、通氣量等參數(shù)的自動(dòng)調(diào)節(jié)。

四、性能測(cè)試與維護(hù)

性能測(cè)試

液壓試驗(yàn)：對(duì)罐體進(jìn)行液壓試驗(yàn)，檢查密封性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

氣密性測(cè)試：通過(guò)氣密性測(cè)試確保罐體無(wú)泄漏。

運(yùn)行測(cè)試：模擬實(shí)際發(fā)酵過(guò)程，測(cè)試攪拌、溫控、通氣等系統(tǒng)協(xié)同工作效果。

維護(hù)保養(yǎng)

定期檢查：定期檢查罐體內(nèi)部是否附著雜質(zhì)或有明顯滲漏問(wèn)題，對(duì)攪拌設(shè)備、加熱/冷卻設(shè)備、傳感器等關(guān)鍵組件進(jìn)行檢查。

清洗消毒：每次生產(chǎn)后對(duì)罐體進(jìn)行清洗消毒，采用常見(jiàn)清洗劑或消毒劑進(jìn)行清洗。

攪拌設(shè)備維護(hù)：定期檢查和維護(hù)攪拌設(shè)備，保持?jǐn)嚢柽\(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性和有效性。

故障處理：及時(shí)排查處理設(shè)備故障，如攪拌設(shè)備卡死或傳感器失靈等，避免損失和延誤生產(chǎn)。