發酵罐是具備滅菌和控制發酵條件等功能的微生物深層液體培養設備，為微生物特定生物化學過程的操作提供良好環境，是發酵工業的核心設備，連接原料和產物。
發酵罐通常由圓柱形直筒體和橢圓形或蝶形上下封頭連接而成，公稱容積（下封頭和筒體容積）1m³及以下發酵罐上封頭與直筒體采用法蘭連接，設有手孔進行加料、清洗等，若要對發酵罐內部進行檢修，需要將上封頭打開。罐體上設有米洛板或迷宮式夾套，可通入加熱或冷卻介質來進行循環加熱或冷卻。其結構特點包括：
罐體：主體一般為用不銹鋼板制成的主式圓筒，容積在1m³至數百m³，密封性要好，防止菌體被污染。罐體與上下填充頭（或錐形）均采用旋壓R角加工，罐內壁經鏡面拋光處理，無衛生死角，全封閉設計確保物料始終處于無污染的狀態下混合、發酵。
攪拌器：罐體當中有攪拌槳，用于發酵過程中不停的攪拌。攪拌槳一般為多種攪拌槳組合，以達到好的溶氧效果。常用的機械通氣攪拌發酵罐的主要槳葉形式有渦輪式攪拌槳，分為平直葉渦輪攪拌槳、彎葉渦輪攪拌槳、箭葉渦輪攪拌槳等，攪拌槳葉片一般為6片。
擋板：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，增加溶解氧。擋板的上部要在液面以上，下部伸至罐體底部，與封頭平齊。擋板寬度一般為（0.1～0.12）D，裝設4～6片擋板可滿足全擋板條件。在10m³及以上的發酵罐，列管可以代替擋板。
空氣分布裝置：作用是吹入無菌空氣，并使空氣均勻分布。分布裝置的形式有單管及環形管等。環形管的分布裝置，以環徑di等于0.8Di（攪拌器直徑）時最為有效，噴孔直徑為5~8mm，噴孔直徑向下，噴孔的總截面積約等于通風管的截面積。
換熱裝置：夾套式換熱裝置多應用于容積較小的發酵罐、種子罐，夾套的高度比靜止液面高度稍高即可，無須進行冷卻面積的設計。帶夾套的發酵罐罐體壁厚要按外壓計算（即0.3MPa（絕對壓力）），夾套內設置螺旋片導板，來增加換熱效果，同時對罐身起加強作用。
傳感器接口：罐體的頂盤上有控制傳感器，常用的有pH電極和DO電極，用來監測發酵過程中發酵液pH和DO的變化。
附屬結構：罐頂上設有人孔、補料口、排氣口、壓力表接口、接種口等接口；罐身上設有進氣口、移種口、取樣口、出料口、各種傳感器接口、循環水進出口等接口。
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