Система автоматического управления процессом выращивания микроорганизмов

Система автоматического управления процессом выращивания микроорганизмов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к микробио ;логической промьшшенности, а именно к дрожжевой, и направлено на повьшение точности управления процессом за счет повьшения выхода дрожжей. Система содержит контуры регулирования

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51) 4 С 12 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3927001/28-13 (22) 09.07.85 (46) 23.01.87. Бюл. Р 3 (71) Киевскии технологический институт пишевой промышленности (72) В.Ф. Николаенко и И.Ф. Малежик (53) 663. 15(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 840844, кл. G 05 D 27/00, 1979. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВЫРАЦИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ (57) Изобретение относится к микробно логической промышленности, а именно к дрожжевой, и направлено на повышение точности управления процессом за счет повышения выхода дрожжей. Систе-„ ма содержит контуры регулирования

128 температуры, рН, пеногашения, подачи солей, контур подачи воздуха, культуральной среды мелассы, сравнительную камеру с датчиками тепловыделения и вычислительное устройство. Система снабжена дифференциатором 27, вход которого соединен с датчиком 26 расхода мелассы в ферментер 1, а выходс входом регулятора 28, выход которого соединен с исполнительным механизмом 24, установленным в нижней части вертикальной трубы 19, сдвигающим регулятором 29, вход которого соединен с датчиком 20 теплового потока, установленным на внешней поверхности вертикальной трубы 19, сдвигающим регулятором 29, вход которого соединен с датчиком 20 теплового потока, установленным на внешней поверхности вертикальной трубы 19, а выход — с испол нительным механизмом 17, установлен5000 ным на линии подачи воздуха; запоминающим устройством 30, вход и выход которого соединены со сдвигающим регулятором 29. Циркуляция жидкости в вертикальной трубе 19 происходит эрлифтным способом, и за счет управления исполнительным механизмом 24 в зависимости от скорости подачи мелассы достигается постоянство времени прогнозирования при различных скорос-, тях подачи мелассы. При помощи сдвигающего регулятора 29 обеспечивается скачкообразное увеличение или уменьшение нормы воздуха сдерживается процесс роста или подается воздух в избытке. Это позволяет сдвигать в сторону максимума критический уровень ведения процесса, при котором начинается спиртооб ,разование внутри фермента

1 ил.

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а также может быть использовано в процессе выращивания хлебопекарных дрожжей.

Целью изобретения является повышение точности управления процессом выращивания.

На чертеже изображена блок-схема системы автоматического управления процессом выращивания микроорганизмов.

Система содержит контур стабилизации температуры в ферментере 1, состоящий из датчика 2 температуры, регулятора 3, исполнительного механизма 4, установленного на линии подачи воды в охладительную рубашку

5, контур стабилизации рН, состоящий из датчика 6, регулятора 7 исполнительного механизма 8 на трубопроводе аммиачной воды и наполнительного механизма 9 на трубопроводе серной кислоты, контур автоматического регулирования уровня пены, состоящий из датчика 10, регулятора 11 и клапана

12 на трубопроводе олеиновой кисло-. ты, контур регулирования подачи питательных солей, состоящий из дозатора

13 и программного устройства 14, контур подачи воздуха в зависимости от уровня в аппарате, состоящий из датчика 15 уровня, регулятора 16, исполнительного механизма 17 на воздуховоде и контур регулирования подачи культуральной среды, включающий исполнительный механизм 18.

Система содержит также помещенную в ферментер 1 вертикальную трубу 19 для обеспечения компенсаций внешних тепловых потоков, датчик 20 теплового потока; расположенный на ее наружной поверхности и соединенный с входом вычислительного устройства 21.

Выход последнего связан с исполнигельным механизмом 17 на воздуховоде а с исполнительным механизмом.18 на трубопроводе культуральной среды.Кроме того, система содержит регулятор

22 циркуляции жидкости в вертикальной трубе 19, вход которого соединен с датчиком 23 расхода воздуха в ферментер и с исполнительным механизмом

24, установленным в нижней части вертикальной трубы 19 имеющей здесь конический расширитель, а выход регулятора 22 циркуляции соединен с исполнительным механизмом 25, установленном на воздуховоде, который подведен в верхнюю зауженную часть вертикальной трубы 19.

000 4

Формула изобретения °

3 1285

Система содержит последовательно соединенные датчик 26 расхода мелассы, дифференциатор 27, регулятор.28 и исполнительный механизм 24, установленный в нижней части вертикальной трубы 18, сдвигающий регулятор 29, соединенный с датчиком 20 теплового потока, а выход — с исполнительным механизмом 17, установленным на линии воздухоподачи. Б системе имеется 10 также запоминающее устройство 30, выход и вход которого соединен со сдвигающим регулятором 29.

Система работает следующим образом. 15

Температура в ферментере 1 поддерживается на заданном уровне с помощью контура стабилизации температуры, включающего датчик 2 температуры,под1 ключенный на вход. Регулятора 3, ко- 20 торый после сравнения текущего и заданного значения температур вырабатывает сигнал регулирующего воздействия, управляющего исполнительным механизмом 4 на линии подачи воды в охладительную рубашку 5. Изменение кислотности в ферментере воспринимается датчиком 6, включенным на вход регулятора 7, который в зависимости от отклонения РН в ту или иную сто- 30 рону подает сигнал на исполнительный механизм 8 подачи аммиачной воды, либо на исполнительный механизм 9, подающий серную кислоту в аппарат.

Уровень пены контролируется датчи-3 ком 10, сигнал которого поступает на регулятор 11, управляющий исполнительным механизмом 12 на трубопроводе олеиновой кислоты. Растворы питательных солей в ферментер подаются посредд0 ством дозаторов 13, работой которых управляет программное устройство 14.

Уровень культуральной среды в аппарате контролируется датчиком 15, сигнал с которого поступает на регулятор 16.45 который воздействует на исполнительный механизм 17, управляющий подачей воздуха на аэрацию.

Вычислительное устройство 21 получает информацию от датчика 20, установленного на наружной поверхности вертикальной трубы 19, "о разности тепловыделения в ней,и ферментере и управляет исполнительными механизмами

17 и 18 на воздуховоде и на трубопроводе культуральной среды (мелассы).

Постоянная заданная скорость циркуляции культуральной среды в вертикальной трубе 19 достигается при помощи регулятора 22, который получает сигнал от датчика 23 расхода воздуха в

l ферментер о положении исполнительного механизма 24, установленного в нижней части вертикальной трубы 19, имеющей конический расширитель, и воздействует на исполнительный механизм 25, установленный на воздуховоде, подведенном в верхнюю часть вертикальной трубы 19. Циркуляция жидкости в ней происходит эрлифтным способом.

Сигнал от датчика 26 расхода мелассы проходит через дифференциатор

27 и ноступает на вход регулятора

28, который управляет исполнительным механизмом 24 в зависимости от скорости подачи культуральной срецы. Таким образом, достигается постоянство времени прогнозировани при различных скоростях подачи мелассы.

При отсутствии этого контура время прогнозирования уменьшается с увеличением скорости подачи мелассы.

Сигнал от датчика 20 теплового потока поступает на вход сдвигающего регулятора 29, одновременно запоминающее устройство 30 запоминает значение критического уровня. Сдвигающий регулятор дает сигнал на скачкообразное увеличение или уменьшение подачи воздуха. Таким образом, пода.ча воздуха увеличивается, если он сдерживает процесс роста, и уменьшается, если он подается в избытке, т.е. сдвигается в сторону максимума критический уровень ведения процесса, при котором начинается спиртообразование внутри ферментера.

При реализации системы в дрожжевом производстве стабилизируется время прогнозирования и обеспечивается быстрый поиск значения критического уровня ведения процесса, при этом поиск критического уровня занимает

68 с вместо 600 с в известной системе, а также повышается точность управления, за счет чего выход дрожжей увеличивается на 6,8Е, а затраты на аэрацию снижаются на 12,6Х.

Система автоматического управления -процессом выращивания микроорганизмов, содержащая датчик теплового потока, помещенную в ферментер вертикальную трубу для обеспечения компенсаций внешних тепловых потоков

128

Составитель Г. Богачева

Техред М. Ходанич Корректор A. Зимокосов

Редактор В. Данко

Эаказ 7600/27 Тираж 500 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 на датчик теплового потока, в нюкнией части которой имеется конический расширитель, а на наружной поверхности ее расположен датчик теплового потока, соединенный с вычислительным устройством, выход последнего связан с исполнительными механизмами, установленными соответственно на линиях подачи мелассы и воздуха в ферментер, контуры стабилизации температуры и рН в ферментер и контуры регулирования подачи питательных солей, уровня пены и культуральной среды в ферментер,.о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности управления, она снабжена сдвигающим регулятором, запоминающим устройством, последовательно соединенными датчиком расхода мелассы, дифференциатором, регулятором и исполнительным механизмом, 5000 о расположенным в нижней части верти кальной,трубы, и последовательно соединенными датчиком расхода воздуха, поступающего в ферментер,регу5 лятором циркуляции жидкости в вертикальной трубе и исполнительным механизмом, расположенным на трубопроводе подачи воздуха в верхнюю часть вертикальной трубы, при этом датчик

10 расхода воздуха и регулятор циркуляции жидкости соединены с-исполнительным механизмом, расположенным в нижней части вертикальной трубы, а вход сдвигающего регулятора связан с дат15 чиком теплового потока, выход — с исполнительным механизмом, установленным .на линии подаМи воз— духа в ферментер, причем вход и выход запоминающего устрой20 ства подключены к сдвигаю щему регулятору.