一种基于物联网的发酵系统及发酵罐技术方案

本发明专利技术提出一种基于物联网的发酵系统及发酵罐，其中发酵系统包括：控制组件，所述控制组件与所述发酵罐设置到一起，用于监控发酵罐发酵状态，并接受远程指令控制发酵罐启停和运行；服务后台，与每个所述控制组件均通过网关信号连通，所述控制后台将每个所述控制组件按照编号排序，并根据排序结果控制所述控制组件按预设间隔时间依次启动对应的发酵罐。本发明专利技术中，采用控制后台预设启动模式，通过网关带动发酵罐的控制组件进行间隔启动，避免了发酵罐搅拌电机同时启动过程中对电网的冲击，在发酵罐启动时间分散后，发酵罐在搅拌过程中需要高转速高功率的时间也随之分散，降低了对预留功率的需求，提高了能源利用效率。提高了能源利用效率。提高了能源利用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的发酵系统及发酵罐


[0001]本专利技术属于发酵设备
，尤其是涉及一种基于物联网的发酵系统及发酵罐。

技术介绍

[0002]发酵行业是目前社会工业的重要组成之一。随着科技发展，发酵行业也从原来的食品、环保燃料、废料再利用等领域发展到基因工程,细胞工程,酶工程等高精尖领域。发酵工程利用微生物为人们营造了一个更为健康的生活环境，在环境工程中也有的较多的运用。
[0003]发酵罐是发酵产业链用到的一种设备。在发酵过程中经常需要对发酵罐内部的发酵液体进行搅拌来实现发酵罐内部的温度控制、菌种混合、内部气体扩散或添加剂分散等。
[0004]原来的发酵行业中，一个发酵车间一般只对一种物料或产品进行发酵作业，通过人工控制多个发酵罐采用统一启停、统一转速搅拌的方式实现发酵作业。这种方式在发酵电机启停和同时高功率、低功率运转的方式不但能效利用率低，更会给电网带来较大的震荡冲击。为了匹配发酵车间的运作，发酵厂往往会给发酵车间准备较高的功率额度和较多的配套转换设备，浪费物力、人力，不符合国家目前对节能减排、产业升级的要求。发酵企业为了避免电机统一启动过程中电压、电流冲击而额外的耗电设备和为发酵车间预留的功率额度明显不符合国家控制碳排放、限电等措施要求。

技术实现思路

[0005]为了弥补上述发酵车间发酵罐统一启停造成电网冲击，统一运行导致功耗高效率低的缺陷，本专利技术提出一种基于物联网的发酵系统及发酵罐。
[0006]其技术方案为：一种基于物联网的发酵系统，包括：控制组件，所述控制组件与所述发酵罐设置到一起，用于监控发酵罐发酵状态，并接受远程指令控制发酵罐启停和运行；服务后台，与每个所述控制组件均通过网关信号连通，所述控制后台将每个所述控制组件按照编号排序，并根据排序结果控制所述控制组件按预设间隔时间依次启动对应的发酵罐。
[0007]一种用于上述系统的发酵罐，包括：固定在所述发酵罐内部的搅拌桨；与所述搅拌桨通过主轴连接的驱动电机；与所述主轴通过传动系统连接的辅助电机；所述驱动电机的电机轴与所述主轴直接连接，所述主轴与所述传动系统通过离合结构传动连接到一起；所述辅助电机、所述驱动电机均与所述控制组件电连接。
[0008]本专利技术中，采用控制后台预设启动模式，通过网关带动发酵罐的控制组件进行间隔启动，避免了发酵罐搅拌电机同时启动过程中对电网的冲击，在发酵罐启动时间分散后，发酵罐在搅拌过程中需要高转速高功率的时间也随之分散，降低了对预留功率的需求，提高了能源利用效率。
[0009]同时本专利技术提出一种搅拌罐，搅拌罐采用辅助电机配合启动模式，进一步降低了
启动过程中对电网的冲击。本专利技术采用驱动电机直连搅拌桨的方式，大功率的驱动电机在正常运转时，不经历传动系统的能耗，将电机绝大部分时间都运行在最佳效率区间。同时本专利技术采用小功率的辅助电机在搅拌系统启动时驱动搅拌桨转动，将搅拌桨驱动到合适转速后再关闭辅助电机以节省能量。
[0010]采用本专利技术的搅拌系统，驱动电机和辅助电机大部分时间都运行在高效率输出区间，提高了能效比。同时驱动电机避免了从转速从零开始全压启动的问题，避免了冲击电网，保护了电机寿命。
附图说明
[0011]图1为本专利技术系统的一种实施方式的结构示意图；
[0012]图2为本专利技术发酵罐的一种实施方式的结构示意图；
[0013]图3为本专利技术发酵罐离合结构的一种实施方式的结构示意图；
[0014]图4为本专利技术发酵罐的上驱动套与下驱动套的一种实施方式的结构示意图；
[0015]图5为图3实施例中顶杆改变角度后的一种实施方式的结构示意图；
[0016]图6为本专利技术发酵罐搅拌桨的桨叶的一种实施方式的俯视结构示意图。
具体实施方式
[0017]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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专利技术和简化描述，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专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0019]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0020]结合图1，本专利技术一种实施方式。
[0021]一种基于物联网的发酵系统，包括：控制组件，所述控制组件与所述发酵罐设置到一起，用于监控发酵罐发酵状态，并接受远程指令控制发酵罐启停和运行；服务后台，与每个所述控制组件均通过网关信号连通，所述控制后台将每个所述控制组件按照编号排序，并根据排序结果控制所述控制组件按预设间隔时间依次启动对应的发酵罐。本专利技术中，采用控制后台预设启动模式，通过网关带动发酵罐的控制组件进行间隔启动，避免了发酵罐搅拌电机同时启动过程中对电网的冲击，在发酵罐启动时间分散后，发酵罐在搅拌过程中需要高转速高功率的时间也随之分散，降低了对预留功率的需求，提高了能源利用效率。此外，本专利技术中，还可以为整个地区或整个园区的的控制后台通过网络与总控制端连接到一
起，通过总控制端分别规划控制每个控制后台的启动时间，实现对所有发酵车间的总调度，合理规划总控制端所连接的发酵车间的用电波峰波谷，降低电网负荷。
[0022]进一步的，上述搅拌系统中，所述排序方式为间隔排序，所述预设间隔时间为1
‑
3分钟。本实施例中，对于一个发酵车间的发酵产品，间隔在1
‑
3分钟可以实现电机完全启动的同时又不会导致第一个启动的发酵罐与最后一个启动的发酵罐启动时间间隔太久，不会因为时间间隔降低车间生产效率。同时对于个别需要特殊恒定温度范围的物料来说，在这个间隔时间段不会影响发酵结果，不用额外增加保温时间。
[0023]参照图2，本专利技术搅拌罐的一种实施方式。目前发酵罐主要采用异步电机来带动减速皮带轮或减速器实现对发酵罐内部的搅拌桨的驱动。然而，异步电机的启动过程一直是电机领域的难题，国家规定超过7.5KW的电机都不能采用全压启动的直启方式，必须通过异步电机带动减速设备启动或减压启动或等方式。上述启动方式中，减压启动无法满足发酵设备的搅拌需求，而利用减速机构的启动方式虽然可以降低对电机启动过程的冲击，但这种传动方式的工作效率不高，减速器齿轮传动或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的发酵系统，其特征在于，包括：控制组件，所述控制组件与所述发酵罐设置到一起，用于监控发酵罐发酵状态，并接受远程指令控制发酵罐启停和运行；服务后台，与每个所述控制组件均通过网关信号连通，所述控制后台将每个所述控制组件按照编号排序，并根据排序结果控制所述控制组件按预设间隔时间依次启动对应的发酵罐。2.根据权利要求1所述的基于物联网的发酵系统，其特征在于，所述排序方式为间隔排序，所述预设间隔时间为1
‑
3分钟。3.一种用于权利要求1
‑
2任意一项权利要求所述发酵系统的发酵罐，其特征在于，包括：固定在所述发酵罐内部的搅拌桨；与所述搅拌桨通过主轴连接的驱动电机；与所述主轴通过传动系统连接的辅助电机；所述驱动电机的电机轴与所述主轴直接连接，所述主轴与所述传动系统通过离合结构传动连接到一起；所述辅助电机、所述驱动电机均与所述控制组件电连接。4.根据权利要求3所述的用于发酵系统的发酵罐，其特征在于，所述传动结构为减速传动结构，用于将辅助电机输出的转速减速后输出到所述主轴。5.根据权利要求3所述的用于发酵系统的发酵罐，其特征在于，所述辅助电机功率低于7.5KW。6.根据权利要求3所述的用于发酵系统的发酵罐，其特征在于，所述离合结构包括：与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丽，
申请(专利权)人：北京中鼎恒业科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：