Способ автоматического управления процессом выращивания микроорганизмов

Способ автоматического управления процессом выращивания микроорганизмов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) дополиительиое к авт. срвид-ву

Союз Советских

Социалистических

Республик

0И60254 1

2 (И) N. Кл. (22) Заявлено 220376 (П) 2336857/30-13 с присоедииеиием заявки М

С 12 В 1/08 (23) Приоритет

Гркцрррткрккик квюит!т

Веввтв Nsssesyee 666Г

ss asasà квв3рвтвккк к аткрмткй (53) УДК 663.15 (088.8) (43) Опубликовано 1М4,78.Бтоллетеиь 34 14 (45) дата опубтпвковаиия описания 1403,78 (72),Авторьв изобретения

Я.A.Õàíóêàââ и В.Ф.Лубенцов

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный

Pl) Заявитель институт по комплексной автоматизации s нефтяной и химической промышленности (54) СПОСОБ АВ1ОМАТИЧЕСКОРО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ

Изобретение относится к Микробиологической промааленности и может быть использовано при автоматическом управлении процессом выращивания микроорганизмов. .6

Известен способ автоМатического уп- равления процессом выращивания микроорганизмов, предусматривающий определение разности концентраций углекислого газа во входящем и выходящем 10 воздухе и в зависимости от этой разности корректирование расхода входящего воздуха на. аэрацию, число оборотов мешалки и давление в аппарате, а также стабилизацию температуры в Т6 аппарате, осуществляемую путем подачи воды в рубашку 1).

Недостатком известного способа автоматического управления процессом является невысокое качество управле- 20 ния температурным режимом процесса.

Известен также способ автоматического управления процессом культивирования в биологических реакторах, по которому регулирование температу- 26 ры ферментации производится путем изменения расхода хладагента и регулирования температуры питательной среды, поступающей на ферментацию, путем сравнения температуры в реакторе с ïðå- 30 дельно допустимой температурой питательной среды, и в зависимости от этого значения управляют отбором и охлаждением питательной среды, поступающей на ферментацию. 2).

Недостатком этого способа является невысокан эффективность процесса управления в связи с инерционностью н запаздыванием контура регулирования темпера, туры ферментацни,что не позволяет полу .чить достаточно высокую производительность процесса выращивания микроорганизмов

Для увеличения производительности по предлагаемому способу изменение подачи хладагента осуществляют в зависимости от соотношения расходов воздуха, поступающего на аэрацню, н хлад- агента, причем это соотношение корректируют в эависимос ги от температуры питательной среды в аппарате.

На чертеже представлена схема осуществления способа.

Схема состоит нэ аппарата 1, газоанализатора 2, датчиков 3-6, служащих соответственно для измерения давления, расхода воздуха, подаваемого на аэрацию, расхода хладагента и температуры в аппарате 1-, регуляторов 7-10, предназначенных соответственно для ста602541 билизации концентрации углекислого га-: за, регулирования расхода воздуха на аэрацию, стабилизации давления и регулирования температуры, регулятора 11 соотношения расходов подаваемого на аэрацию воздуха и хладагеита, испол ительнцх механизмов 12-14; установленных соответственно иа линиях подаМи воздуха, хладагента и отходящих газов.

Система работает следующим образом.

Вследствие физиологического развития микроорганизмов повышается интенсивность дыхания, что приводит к увеличению тепловыделения и повышению концентрации углекислого гаоа и температуры среды в аппарате 1. Увеличение концентрации углекислого газа воспринимается газоанализатором 2 и вызывает возрастание сигналя на выходе регулятора 7. Этот сигнал в виде корректирующего воздействия поступает на регулятор 8, на выходе которого формируется регулирующее воздействие, направленное на увеличение подачи asрирующего воздуха в аппарат 1 при помощи исполнительногь механизма 12.

При этом сигнал от датчика 4 расхода воздуха на азрацию поступает в регулятор 11 соотношения, на выходе которого формируется сигнал результирующего воздействия, поступающий на исполнительный механизм 13, увеличивающий расход хладагента.

Поскольку инерционность объекта управления по каналу расход воздухаконцентрация углекислого rasa значительно меньше инерционности объекта по каналу расход хладагента - температура среды в аппарате, то в соответствии.с выбранным коэффициентом соотношения расходов воздуха, псступающего на аэрацию, и хладагента осуществляется также и стабилизация температуры в аппарате с предварениЕм.

Из-sa возможного нарушения пропорциональности между величиной тепловыделения . и концентрацией выделяющегося углекислого газа величину соотношения потоков корректируют по температуре питательной среды в аппарате изменением подачи хладагента. В этом случае сигнал от регулятора 10,температуры в виде коррекции поступает на регулятор 11 соотношения, где форми» руется корректирующее воздействие на я0 соотношение воздух-хладагент из- менением подачи хладагента при помощи исполнительного механизма 13.

При понижении концентрации выделяющегося углекислого газа, характеризующем снижение скорости развития микроорганизмов, действие системы происходит в обратном порядке.

Стабилизация давления в аппарате 1 осуществляется регулятором 9, воздействующим исполнительным механизмом 14 на сброс отходящих газов.

Предлагаемое изобретение улучшает качество процесса управлеийя, что позволяет повысить производительность

И Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом выращивания микроорганизмов, предусматривающий измерение темпераЗО туры питательной среды и изменение подачи хладагента, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения производительности, изменение подачи хладагента осуществляют в завиЗ5 симости от соотношения расходов воздуха, поступающего на аэрацию, и хладагента, причем это соотношение корректируют в зависимости от темпера туры питательной среды в аппарате.

Источники информации„ принятые во внимание при экспертизе:

l. Авторское свидетельство СССР

В 355213, кл. С 12 В 1/08, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

9 392087, кл. С 12 В 1/ОО, 1973.

ЦНИИПИ Заказ 1758/23

Тираж 568 Подписное

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4