Система автоматического управления процессом выращивания дрожжей

Система автоматического управления процессом выращивания дрожжей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАЙКЕ

ИЗОБРЕТЕН АЯ

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Республнк

Ii I) 48884Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.05.73 (21) 1919479/28-13 (51) M Кл.С 121в 1/08 с присоединением заявки %

Государственный квинтет

Совета Mxxxc pos СССР по делам иэобретеннй в открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 25 10 75Бюллетень М 39 (45) Дата опубликования описания27.02.76. (53) - К 663.1(088.8) (72) Авторы изобретения

E. Л. Календро, В. Г. Трегуб и Q. И. Скобло о

Киевскии технологический институт пищевой промышленности (71) Заявитель (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

Пг ОЦЕССОМ ВЫРАЩИВАНИЯ ДРОЖЖЕЙ

Известна система автоматического управлегчя процессом выращивания дрожжеи, например, в чепрерывнодействуюших аппаратах, содержащая контуры стабилизации температуры и рН дрожжевой суспензии и контуры регулирования расходов воздуха на аэрирование и воды на разбавление.

Цель изобретения - обеспечение выращивания дрожжей с максимально возможным содержанием активных дрожжевых клеток и повышение производительности системы.

Для этого предложенная система снабжена контуром экстремального регулирования концентрации засевной культуры и контуром регулирования соотношения производительности инокулятора и форментаторов.

На чертеже изображена принципиальная схема системы автоматического управления процессом вырашиьания дрожжей.

Контур стабилизации температуры суспензии в инокуляторе содержит датчик 1 температуры, соединенный со входом ре,гулятора 2, выход которого подключен к .сполнительному механизму 3, установленному на трубопроводе подачи воды на охлаждение.

Контур стабилизации рН дрожжевой суспензии состоит из датчика 4 рН, соединенного с регулятором 5, который подключен к исполнительному механизму 6, установленному на трубопроводе подачи аммиачной воды v- инокулятор.

В контуре регулирования расхода воздуха расположен датчик 7 растворенного кислорода, который соединен с регулятором 8. Выход последнего подключен к исполнительному механизму 9, установленному на трубопроводе подачи воздуха на аэрирование.

Контур регулирования расхода воды на

20 разбавление состоит из датчика 10 расхода сусла, датчика11 расхода воды, соединенных с регулятором 12 соотношения, выход которого подключен к исп,злнитель. ному механизму 13, установленному на

25 трубопроводе подачи воды в инокулятор.

Контур регулирования производительности содержит датчики 14 концентрации биомассы, установленные в каждом. из ферментов дрожжевого цеха, датчики 15 расхода дрожжевой суспенэии из этих же ферментов, выходы этих датчиков соединены с блоком 16 умножения, выход которого подключен к блоку 17 суммирования. С блоком соединены также другие блоки умножения, измеряющие производительность остальных ферментаторов дрожжевого цеха. В инокуляторе отделения чистой культур установлен датчик 18 концентрации засевной культуры. Датчик 18 и датчик 19 расхода дрожжевой суспензии из инокулятора соединены с блоком

20 умножения, измеряющего производительность инокулятора. Сумматор 17, измеряющий суммарную производительность ферментаторов, и блок 20 умножения, соединены с блоком 21 соотношении, выход которого подключен к исполнительному механизму 22 ьа трубопроводе дрожжевой суспе> зии.

Контур регулирования концентрации засевной культуры представляет собой каскадно. — связанную систему и содержит датчик 18 концентрации эвсевной культуры, соединенный с экстремальным регулятором 23, Датчик 24 уровня подклю ен к регулятору 25 уровня, выход которого соединен с исполнительным механизмом 26 на трубопроводе подачи сусла в инокупятор.

Во избежание аварийных с".туапий ( вымывание культуры, переливание среды из инокупятора, опорожнение инокупятора) система снабжена ограничителями по расходу и уровню (на чертеже не показаны).

Дпя предотвращения вымывания" культуры из инокулятора в переходных режимах также установлены прерыватель импульсов

2 7 дпя установления необходимой дискретности и ячейка 28 памяти для запоминания и выдачи аналогового сигнала, равного по величине импульсу от прерыввтеля импульсов, в промежутке между двумя последовательными импульсами.

Система работает следующим образом.

При изменении производительности фермента оров либо концентрации звсевной культуры в инокуляторе на выходе блока

21 соотношения появляется сигнал, пропорциональныь рассогласованию между заданием от сумматора 17 (производительностью ферментвторов) и действительным засевом, определяемом в блоке 20 умножения. Этот сигнал поступает на регулирующий клапан, прикрывая или открывая его в б

М

50 соответствии с величиной и знаком рассогласования, Концентрация эасевной культуры регулируется изменением скорости раэбавле-1 ния Q час (где Й - проV ток среды через аппарат, V — объем среды в аппарат ) нв основе экстремальЭ ной зависимости концентрации биомассы от скорости разбавления.

В случае когда блок 21 соотношения изменяет расход дрожжевой суспензии иэ инокуляторв, это приводит к измененик скорости разбавления. Данное возмущение, а также возможные нарушения технологического режима приводят к уменьшении концентрации эасевной культуры, Экстремальный регулятор 23 изменением задания регулятору 25 изменяет уровень (объем) среды в аппарате, регулируя приток сусла в аппарате путем перемещения регулирующего органа исполнительного механизма 26, и осуществляет поиск и поддержание такой скорости разбавления, при которой значение кочцентрации эасевной культуры было бы максимальным.

Контуры регулирования температуры, рН и расхода воздуха работают следующим образом. 1

При отклонении либо температуры, измеряемой датчиком 1, либо рН среды, измеряемого датчиком 4, либо содержания растворенного кислорода в среде, измеряемого датчиком 7, регуляторы 2 или 5, или 8 (температуры или рН, ипи расхода воздуха) вырабатывают командные сигналы, поступающие на соответству:юшие исполнительнъе механизмы 3, 6, 9, для приведения данных откпонившихся величин в соответствие с заданием. Ьтя регулирования расхода воды на разбавление от датчиков 10 и 11 расхода сусла и расхода воды поступают сигналы нв регулятор 12 соотношения. Если расход сусла изменится под воздействием сигнала от регулятора 25 уровня, регулятор 12 соотношения соответственно изменит с помощью исполнительного механизма 13 расход воды нв разбавление с целью поддержания на неизменном уровне концентрации питательных веществ, поступающих в инокулятор. формула изоб ретения

Система автоматического управления процессом выращивания дрожу ей нв примеР. в непрерывнодействуюшик аппврв488848 твх, содержащая контуры стабилизации температуры и рН дрожжевой суспенэии и контуры регулирования расходов воздуха на аэрироввнне и воды на разбавление, о т л и ч в ю щ а я с я тем, что с целью обеспечения выращивания дрожжей с максимально возможным содержанием активных дрожжевых клеток,и повышения производительности системы, она снабжена кон-- туром экстремального регулирования концентрации засевной культуры и контуром регулирования соотношения производитель ности инокулятора и ферм< нтаторов.

2. Система по п.1, о т л и ч а ющ в я с я тем, что контур экстремального регулирования концентрации эасевной культуры состоит иэ датчиков концентрации эасевной культуры и. уровня, экстремального регулятора концентрации эвсевной культуры и регулятора уровня, при этом датчик концентрации засевной культуры соединен со входом экстремального регулятора, выход которого по,пключен к регулятору уровня, в выход последнего связан с исполнительным механизмом, установленным на линии подачи питательной среды в инокулятор.

3. Система по п;1, о т л и ч в ю— ш а я с я тем, что контур регулирования соотношения производительности инокуляторв и ферментаторов состоит из датчика концентрации эасевной культуры, датчика расхода дрожжевой суспепэии, установленного на выходе инокулятора, датчиков концентрации биомассы дрожжей, датчиков расхода дрожжевой суспенэии, установленных на выходе ферментвторов, бло,ков умножения, сумматора и блока соот ношения, при этом датчик концентрации засевной культуры .посредством импульсного нрерывателя и блока памяти соединен со входом блока умножения„служащим для определения производительности инокулятсра, на вход которого также подклю)5, чен датчик расхода дрожжевой суспенэии, установленный на выходе инокуляторв, а датчики концентрации биомассы дрожжей

,и датчики расходов дрожжевой суспензии подключены нв соответствующие блоки умножения, определяющие производительность каждого ферментвтора, причем по» следние "îåäèíåíû с сумматором,,выход которого связан-со входом блока соотношения, одновременно соединенного с блоком умножения, служащим для опре еления производительности инокуляторв, а выход блока соотношения связан с исполнительным механизмом, установленным на линии подачи дрожжевой суспензии из инокуляторв в ферментаторы. !

Составитель Е, Календро

Texpr q А. демьянова Корректор В. Микита

Редактор А. Бер

Закаэ 1102

Тираж 529

Подписное

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

0НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам иэобретений и открытий