CN104293663A - 双温双控组合发酵系统 - Google Patents

双温双控组合发酵系统 Download PDF

Info

Publication number
CN104293663A
CN104293663A CN201410551013.8A CN201410551013A CN104293663A CN 104293663 A CN104293663 A CN 104293663A CN 201410551013 A CN201410551013 A CN 201410551013A CN 104293663 A CN104293663 A CN 104293663A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
tank
cryogenic
temperature control
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410551013.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104293663B (zh
Inventor
廖祥儒
屈百达
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LINYI XINBANG BIOTECHNOLOGY CO., LTD.
Original Assignee
Jiangnan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangnan University filed Critical Jiangnan University
Priority to CN201410551013.8A priority Critical patent/CN104293663B/zh
Publication of CN104293663A publication Critical patent/CN104293663A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104293663B publication Critical patent/CN104293663B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/12—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/58—Reaction vessels connected in series or in parallel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Farming Of Fish And Shellfish (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

一种双温双控组合发酵系统。系统总体由高温罐、低温罐、进流管、回流管和循环泵组成。高温罐与低温罐通过进流管、回流管和循环泵连接贯通，构成液料循环均流、均温系统。进流管在高温罐的上部右侧与低温罐的上部左侧连通两罐；回流管和循环泵在高温罐的下部左侧与低温罐的下部右侧连通两罐；回流管与循环泵贯通。高温温度显示屏安装于高温罐的上部前侧；高温温度设置钮安装于高温罐的上部前侧，高温温度显示屏的下侧。低温温度显示屏安装于低温罐的上部前侧；低温温度设置钮安装于低温罐的上部前侧，低温温度显示屏的下侧。

Description

双温双控组合发酵系统
技术领域
本发明涉及一种用于生物工程的具有温度控制功能的发酵罐组合系统。
背景技术
在生物工程，特别是发酵工程及其研究、试验中，发酵罐是所需的主要设备，而发酵罐又经常需要对温度进行控制。虽然在多数情况下，之类发酵罐的温度可允许有一定范围波动，但超过一定限度就会破坏正常发酵所需生化条件，导致发酵速度降低甚至发酵过程终止而工艺失败。另外，有些发酵过程需要对温度上、下限分别进行控制，或者对同一种物料同时施以不同温度，这时，现行的发酵工艺或发酵罐系统就不再适用。特别是在一些实验研究中，合适的发酵温度不一定已知，这就需要进行实验摸索，这就需要一种可以高效支持这类发酵温度摸索的设备。这种设备应该使得发酵罐内温度在较宽的范围可调节，在高温临界点及时降温，并能在多给定值下保持稳定，这对于具有单向(温度升高方向)性特点的温度控制而言，是个难以通过的瓶颈。另外，固态基质上微生物的发酵涉及控温、传质、空气等多个方面，由于基质的不可动性，在常规的发酵罐中，给实际操作带来许多困难，尤其是难于实现连续发酵中产物的分离。为了解决这一问题，可以设计组合发酵系统，借助发酵体系中溶液的流动使固定生物体系中的温度、传质和通气得到控制，并可连续补料、和实现产物的在线分离。这就需要研发一种多温度多路控制的组合发酵系统。
发明内容
为解决发酵罐内温度在较宽的范围可调节，并能在多给定值下保持稳定的需求，本发明提供一种双温双控组合发酵系统。系统总体由高温罐、低温罐、进流管、回流管和循环泵组成。高温罐与低温罐通过进流管、回流管和循环泵连接贯通，构成液料循环均流、均温系统。进流管在高温罐的上部右侧与低温罐的上部左侧连通两罐；回流管和循环泵在高温罐的下部左侧与低温罐的下部右侧连通两罐；回流管与循环泵贯通。高温温度显示屏安装于高温罐的上部前侧；高温温度设置钮安装于高温罐的上部前侧，高温温度显示屏的下侧。低温温度显示屏安装于低温罐的上部前侧；低温温度设置钮安装于低温罐的上部前侧，低温温度显示屏的下侧。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
双温双控组合发酵系统总体由高温罐、低温罐、进流管、回流管和循环泵组成。高温罐与低温罐通过进流管、回流管和循环泵连接贯通，构成液料循环均流、均温系统。进流管在高温罐的上部右侧与低温罐的上部左侧连通两罐；回流管和循环泵在高温罐的下部左侧与低温罐的下部右侧连通两罐；回流管与循环泵贯通。高温温度显示屏安装于高温罐的上部前侧；高温温度设置钮安装于高温罐的上部前侧，高温温度显示屏的下侧。低温温度显示屏安装于低温罐的上部前侧；低温温度设置钮安装于低温罐的上部前侧，低温温度显示屏的下侧。
双温双控组合发酵系统的温度控制系统由高温罐温度比较环节、高温罐温度偏差放大环节AM1、高温罐控制执行环节EX1、高温罐滞后环节LA1、低温罐温度比较环节、低温罐温度偏差放大环节AM2、循环泵执行环节EX2和低温罐滞后环节LA2构成。
高温温度给定信号tr1与反馈的高温罐温度信号to1在高温罐温度比较环节比较，产生高温温度偏差信号Δt1；高温温度偏差信号Δt1经为高温罐温度偏差放大环节AM1放大，形成高温温度控制信号ut1；高温温度控制信号ut1经高温罐控制执行环节EX1放大、驱动、执行，形成高温罐温度加热信号t；由于高温罐内的热容效应和均温作用所形成的高温罐滞后环节LA1，在循环泵流量信号q均温效应下，高温罐温度加热信号t在该环节形成高温罐温度信号to1输出。
低温温度给定信号tr2与反馈的低温罐温度信号to2在低温罐温度比较环节比较，产生低温温度偏差信号Δt2；低温温度偏差信号Δt2经低温罐温度偏差放大环节AM2放大，形成低温温度控制信号ut2；低温温度控制信号ut2经循环泵执行环节EX2放大、驱动、执行，形成循环泵流量信号q；循环泵流量信号q在对高温罐降温、均温的同时，对低温罐升温、均温，即以循环泵流量信号q将高温罐温度信号to1送入低温罐，由于低温罐内的热容效应和均温作用所形成的低温罐滞后环节LA2，循环泵流量信号q所承载的高温罐温度信号to1在低温罐内形成低温罐温度信号to2输出。
本发明的有益效果是：一种可以高效支持发酵温度摸索的设备。它使得发酵罐内温度在较宽的范围可调节，并能在多给定值下保持稳定，并克服了温度控制单向性的特点。当高温罐温度达到高温限时，能快速降温；当低温罐达到低温限时，能快速升温。系统以紧凑、简洁的结构实现了双温双控，其控制系统结构简单，易于调整。整体易于批量生产；系统维护、维修简便易行。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的一个实施例—双温双控组合发酵系统组成示意图。
图2是双温双控组合发酵系统的温度控制系统方框图。
图3是双温双控组合发酵系统的高温罐罐体结构图。
图4是双温双控组合发酵系统的低温罐罐体结构图。
图5是温度控制系统的执行环节电路图。
图6是高温罐温度控制电路图。
图7是低温罐温度控制电路图。
在图1、3～7中：1.高温罐，1.1.高温温度显示屏，1.2.高温温度设置钮，2.低温罐，2.1.低温温度显示屏，1.2.低温温度设置钮，3.进流管，4.回流管，5.循环泵。
在图2中：tr1为高温温度给定信号，Δt1为高温温度偏差信号，ut1为高温温度控制信号，t为高温罐温度加热信号，to1为高温罐温度信号；AM1为高温罐温度偏差放大环节，EX1为高温罐控制执行环节，LA1为高温罐滞后环节；tr2为低温温度给定信号，Δt2为低温温度偏差信号，ut2为低温温度控制信号，to2为低温罐温度信号；AM2为低温罐温度偏差放大环节，EX2为循环泵执行环节，q为循环泵流量信号，LA2为低温罐滞后环节。
在图3中：1.3.高温罐加料口，1.4.高温罐出液管接口，1.5.高温罐壁，1.6.电热器，1.7.高温罐回液管接口，1.8.高温罐温度传感器，1.9.高温罐出料口，1.10.高温罐脚架。
在图4中：2.3.低温罐加料口，2.4.低温罐排气口，2.5.低温罐进液管接口，2.6.低温罐温度传感器，2.7.低高温罐壁，2.8.低温罐出液管接口，2.9.低温罐法兰，2.10.低温罐脚架，2.11.低温罐出料口。
在图5～7中：J-1为继电器常开接点，M为循环泵驱动电机，RL为电阻丝加热器件，SR为固态继电器，C0为降压电容，R0为降压电阻，D01为整流二极管，D02为续流二极管，E为工作电源正极端，C1为滤波电容，G为零线公共端。
在图6、7中：R11为高温控制第一分压电阻，R12为高温控制第二分压电阻，R13为高温控制第三分压电阻，RP11为高温温度调节电位器，R14为高温控制第四分压电阻，R15为高温罐温度传感偏置电阻，S1为高温罐温度传感二极管，U1为高温控制四运放芯片，R16为高温温度反馈耦合电阻，R17为高温显示放大上偏置电阻，R18为高温显示放大下偏置电阻，R19为高温显示放大反馈电阻，s为高温温度反馈反相信号端，R110为高温控制放大耦合电阻，RP12为高温控制放大偏置电位器，RP13为高温显示驱动分压电位器，R111为高温显示驱动分压电阻，TR1为高温控制放大三极管，LD1为高温控制加热指示LED，C2为第二滤波电容，J为继电器电，DW为稳压管。
在图7中：C3为第三滤波电容，R21为低温控制第一分压电阻，R22为低温控制第二分压电阻，R23为低温控制第三分压电阻，RP21为低温温度调节电位器，R25为低温罐温度传感偏置电阻，S2为低温罐温度传感二极管，U2为低温控制四运放芯片，R26为低温温度反馈耦合电阻，R27高温温度反馈耦合电阻，R28为低温显示放大上偏置电阻，R29为低温显示放大下偏置电阻，R30为低温显示放大反馈电阻，R210为低温控制放大耦合电阻，RP22为低温控制放大偏置电位器，RP23为低温显示驱动分压电位器，R211为低温显示驱动分压电阻，D2低温控制执行续流二极管，J为继电器电磁线圈，TR2为低温控制放大三极管，LD2为低温控制加热指示LED。
具体实施方式
在图1所示的本发明的一个实施例—双温双控组合发酵系统组成示意图中：双温双控组合发酵系统总体由高温罐1、低温罐2、进流管3、回流管4和循环泵5组成。高温罐1与低温罐2通过进流管3、回流管4和循环泵5连接贯通，构成液料循环均流、均温系统。进流管3在高温罐1的上部右侧与低温罐2的上部左侧连通两罐；回流管4和循环泵5在高温罐1的下部左侧与低温罐2的下部右侧连通两罐；回流管4与循环泵5贯通。高温温度显示屏1.1安装于高温罐1的上部前侧；高温温度设置钮1.2安装于高温罐1的上部前侧，高温温度显示屏1.1的下侧。低温温度显示屏2.1安装于低温罐2的上部前侧；低温温度设置钮2.2安装于低温罐2的上部前侧，低温温度显示屏2.1的下侧。
在图2所示的双温双控组合发酵系统的温度控制系统方框图中：双温双控组合发酵系统的温度控制系统由高温罐温度比较环节、高温罐温度偏差放大环节AM1、高温罐控制执行环节EX1、高温罐滞后环节LA1、低温罐温度比较环节、低温罐温度偏差放大环节AM2、循环泵执行环节EX2和低温罐滞后环节LA2构成。
高温温度给定信号tr1与反馈的高温罐温度信号to1在高温罐温度比较环节比较，产生高温温度偏差信号Δt1；高温温度偏差信号Δt1经为高温罐温度偏差放大环节AM1放大，形成高温温度控制信号ut1；高温温度控制信号ut1经高温罐控制执行环节EX1放大、驱动、执行，形成高温罐温度加热信号t；由于高温罐内的热容效应和均温作用所形成的高温罐滞后环节LA1，在循环泵流量信号q均温效应下，高温罐温度加热信号t在该环节形成高温罐温度信号to1输出。
低温温度给定信号tr2与反馈的低温罐温度信号to2在低温罐温度比较环节比较，产生低温温度偏差信号Δt2；低温温度偏差信号Δt2经低温罐温度偏差放大环节AM2放大，形成低温温度控制信号ut2；低温温度控制信号ut2经循环泵执行环节EX2放大、驱动、执行，形成循环泵流量信号q；循环泵流量信号q在对高温罐降温、均温的同时，对低温罐升温、均温，即以循环泵流量信号q将高温罐温度信号to1送入低温罐，由于低温罐内的热容效应和均温作用所形成的低温罐滞后环节LA2，循环泵流量信号q所承载的高温罐温度信号to1在低温罐内形成低温罐温度信号to2输出。
在图3所示的双温双控组合发酵系统的高温罐罐体结构图中：双温双控组合发酵系统的高温罐罐体结构包括高温罐加料口1.3、高温罐出液管接口1.4、高温罐壁1.5、电热器1.6，高温罐回液管接口1.7、高温罐温度传感器1.8、高温罐出料口1.9和高温罐脚架1.10。高温罐罐体的上冠顶端制有高温罐加料口1.3，高温罐罐体的下冠顶端制有高温罐出料口1.9；高温罐罐体上部的一侧高温罐壁1.5制有高温罐出液管接口1.4，高温罐罐体下部的另一侧高温罐壁1.5制有高温罐回液管接口1.7，高温罐罐体中部的高温罐壁1.5外侧装配有电热器1.6；电热器1.6下方，高温罐罐体下部的高温罐壁1.5内侧装配有高温罐温度传感器1.8；高温罐罐体的下冠以高温罐脚架1.10撑托。
在图4所示的双温双控组合发酵系统的低温罐罐体结构图中：双温双控组合发酵系统的低温罐罐体结构包括低温罐加料口2.3，低温罐排气口2.4，低温罐进液管接口2.5，低温罐温度传感器2.6，低高温罐壁2.7，低温罐出液管接口2.8，低温罐法兰2.9，低温罐脚架2.10，低温罐出料口2.11。低温罐罐体的上冠顶端制有低温罐加料口2.3，低温罐罐体的下冠顶端制有低温罐出料口2.11。低温罐罐体上冠端低温罐壁2.7一侧制有低温罐排气口2.4；低温罐罐体上部的一侧低温罐壁2.7制有低温罐进液管接口2.5低温罐罐体下部的另一侧低温罐壁2.7制有低温罐出液管接口2.8；低温罐罐体中部的低温罐壁2.7内侧装配有低温罐温度传感器2.6；低温罐罐体以低温罐法兰2.9将上罐体与下冠体密封连接成为封闭罐体，低温罐罐体的下冠以低温罐脚架2.10撑托。
在图5所示的温度控制系统的执行环节电路图中：温度控制系统的执行环节电路主要由继电器常开接点J-1、循环泵驱动电机M、固态继电器SR的1、2端子、电阻丝加热器件RL、降压电容C0、降压电阻R0、整流二极管D01、续流二极管D02和滤波电容C1组成。继电器常开接点J-1与循环泵驱动电机M串联，跨接在接入的市电线路零火线之间，即，继电器常开接点J-1的一端连接到接入的市电线路火线连接端，继电器常开接点J-1的另一端连接到循环泵驱动电机M的一接线端，循环泵驱动电机M的另一接线端连接到零线公共端G。固态继电器SR的1端子连接到连接到接入的市电线路火线连接端，固态继电器SR的2端子连接到电阻丝加热器件RL的一接线端，电阻丝加热器件RL的另一接线端连接到零线公共端G。降压电容C0与降压电阻R0并联，该并联支路的一端连接到接入的市电线路火线连接端，该并联支路的另一端与整流二极管D01的正极连接；整流二极管D01的负极连接到工作电源正极端E。续流二极管D02正极连接到零线公共端G，续流二极管D02负极与整流二极管D01的正极连接。滤波电容C1的正极连接到工作电源正极端E，滤波电容C1的负极连接到零线公共端G。
在图6所示的高温罐温度控制电路图中：高温罐温度控制电路主要由以高温控制四运放芯片U1为核心的比较环节、放大、执行环节和显示部分组成。
高温控制第一分压电阻R11与高温控制第二分压电阻R12串联，该串联点与高温控制四运放芯片U1的3脚连接；高温控制第一分压电阻R11的另一端连接端工作电源正极端E，高温控制第二分压电阻R12的另一端连接到零线公共端G。高温控制第三分压电阻R13的一端连接端工作电源正极端E，高温控制第三分压电阻R13的另一端与高温温度调节电位器RP11的一静臂连接；高温控制第四分压电阻R14的一端接地，高温控制第四分压电阻R14的一端与高温温度调节电位器RP11的另一静臂连接；高温温度调节电位器RP11的动臂连接到高温控制四运放芯片U1的5脚。高温罐温度传感偏置R15电阻的一端接地，高温罐温度传感偏置R15电阻的另一端连接到高温罐温度传感二极管S1的阴极；高温罐温度传感二极管S1的阳极连接到高温控制四运放芯片U1的5脚。高温显示耦合电阻R16跨接在高温控制四运放芯片U1的7、9脚之间。高温显示放大上偏置电阻R17跨接在高温控制四运放芯片U1的10脚和工作电源正极端E之间。高温显示放大下偏置电阻R18跨接在高温控制四运放芯片U1的10脚和地之间。高温显示放大反馈电阻R19高温控制四运放芯片U1的8、9脚之间。高温控制放大耦合电阻R110跨接在高温控制四运放芯片U1的10脚和高温控制放大三极管TR1的b极之间。高温控制放大偏置电位器RP12的动臂连接到高温控制四运放芯片U1的13脚，高温控制放大偏置电位器RP12的一静臂连接到工作电源正极端E，高温控制放大偏置电位器RP12的另一静臂接地。高温控制四运放芯片U1的4脚连接到工作电源正极端E，高温控制四运放芯片U1的1、2和11脚均接地，高温控制四运放芯片U1的8脚与12脚连接并引出高温温度反馈反相信号端s。固态继电器SR的3端子连接到工作电源正极端E，固态继电器SR的4端子连接到高温控制放大三极管TR1的e极；高温控制放大三极管TR1的c极连接到高温控制加热指示LEDLD1的阳极，高温控制加热指示LEDLD1的阴极连接到零线公共端G。
高温温度显示屏1.1的正极接线端子连接到高温显示驱动分压电位器RP13的动臂，高温温度显示屏1.1的负极接线端子接地。高温显示驱动分压电位器RP13的一静臂连接到高温控制四运放芯片U1的8脚，高温显示驱动分压电位器RP13的另一静臂连接到高温显示驱动分压电阻R111的一端；高温显示驱动分压电阻R111的另一端接地。
第二滤波电容C2的正极与工作电源正极端E连接，第二滤波电容C2的负极连接到零线公共端G。稳压管DW阴极与工作电源正极端E连接，稳压管DW阳极连接到零线公共端G。
在图7所示的低温罐温度控制电路图中：低温罐温度控制电路主要由以低温控制四运放芯片U2为核心的比较环节、放大、执行环节和显示部分组成。
第三滤波电容C3的正极与工作电源正极端E连接，第三滤波电容C3的负极连接到零线公共端G。
低温控制第一分压电阻R21的一端连接到工作电源正极端E，低温控制第一分压电阻R21的另一端与低温控制第二分压电阻R22的一端连接，该连接点与低温控制四运放芯片U2的3脚连接；低温控制第二分压电阻R22的一端连接到零线公共端G。低温控制第三分压电阻R23的一端与工作电源正极端E连接，低温控制第三分压电阻R23的另一端连接到低温温度调节电位器RP21的一静臂；低温温度调节电位器RP21的另一静臂连接到低温控制第四分压电阻R24的一端；低温控制第四分压电阻R24的一另端接地；低温温度调节电位器RP21的动臂连接到低温控制四运放芯片U2的5脚。低温罐温度传感二极管S2的阴极连接到低温控制四运放芯片U2的6脚，低温罐温度传感二极管S2的阳极连接到低温控制四运放芯片U2的7脚。低温罐温度传感偏置电阻R25的一端与低温控制四运放芯片U2的6脚连接，低温罐温度传感偏置电阻R25的另一端接地。低温显示耦合电阻R26跨接在低温控制四运放芯片U2的7、9脚之间。低温控制四运放芯片U2的4脚连接到工作电源正极端E，低温控制四运放芯片U2的1、2和11脚均接地，低温控制四运放芯片U2的8脚与12脚连接。高温温度反馈耦合电阻R27的一端与低温控制四运放芯片U2的9脚连接，高温温度反馈耦合电阻R27的另一端连接到高温温度反馈反相信号端s。低温显示放大上偏置电阻R28的一端连接到工作电源正极端E，低温显示放大上偏置电阻R28的另一端与低温控制四运放芯片U2的10脚连接。低温显示放大下偏置电阻R29的一端与低温控制四运放芯片U2的10脚连接，低温显示放大下偏置电阻R29的另一端接地。低温显示放大反馈电阻R30跨接在与低温控制四运放芯片U2的8、9脚之间。R210为低温控制放大耦合电阻，低温控制放大偏置电位器RP22的一静臂连接到工作电源正极端E，低温控制放大偏置电位器RP22的动臂连接到低温控制四运放芯片U2的13脚，低温控制放大偏置电位器RP22的另一静臂接地。低温控制放大耦合电阻R210跨接在低温控制四运放芯片U2的10脚和低温控制放大三极管TR2的b极之间。低温控制执行续流二极管D2的阴极连接到工作电源正极端E，低温控制执行续流二极管D2的阴极连接到J为继电器电磁线圈的一端并同时连接到低温控制放大三极管TR2的e极；低温控制放大三极管TR2的c极连接到低温控制加热指示LEDLD2的阳极；低温控制加热指示LEDLD2的阴极连接到零线公共端G。
低温温度显示屏2.1的正极接线端子连接到低温显示驱动分压电位器RP23的动臂，低温温度显示屏2.1的负极接线端子接地。低温显示驱动分压电位器RP23的一静臂连接到低温控制四运放芯片U2的8脚，低温显示驱动分压电位器RP23的另一静臂连接到低温显示驱动分压电阻R211的一端；低温显示驱动分压电阻R211的另一端接地。

Claims (6)

1.一种双温双控组合发酵系统，其特征是：
双温双控组合发酵系统总体由高温罐、低温罐、进流管、回流管和循环泵组成；高温罐与低温罐通过进流管、回流管和循环泵连接贯通，构成液料循环均流、均温系统；进流管在高温罐的上部右侧与低温罐的上部左侧连通两罐；回流管和循环泵在高温罐的下部左侧与低温罐的下部右侧连通两罐；回流管与循环泵贯通；高温温度显示屏安装于高温罐的上部前侧；高温温度设置钮安装于高温罐的上部前侧，高温温度显示屏的下侧；低温温度显示屏安装于低温罐的上部前侧；低温温度设置钮安装于低温罐的上部前侧，低温温度显示屏的下侧；
双温双控组合发酵系统的温度控制系统由高温罐温度比较环节、高温罐温度偏差放大环节AM1、高温罐控制执行环节EX1、高温罐滞后环节LA1、低温罐温度比较环节、低温罐温度偏差放大环节AM2、循环泵执行环节EX2和低温罐滞后环节LA2构成；
高温温度给定信号tr1与反馈的高温罐温度信号to1在高温罐温度比较环节比较，产生高温温度偏差信号Δt1；高温温度偏差信号Δt1经为高温罐温度偏差放大环节AM1放大，形成高温温度控制信号ut1；高温温度控制信号ut1经高温罐控制执行环节EX1放大、驱动、执行，形成高温罐温度加热信号t；由于高温罐内的热容效应和均温作用所形成的高温罐滞后环节LA1，在循环泵流量信号q均温效应下，高温罐温度加热信号t在该环节形成高温罐温度信号to1输出；
低温温度给定信号tr2与反馈的低温罐温度信号to2在低温罐温度比较环节比较，产生低温温度偏差信号Δt2；低温温度偏差信号Δt2经低温罐温度偏差放大环节AM2放大，形成低温温度控制信号ut2；低温温度控制信号ut2经循环泵执行环节EX2放大、驱动、执行，形成循环泵流量信号q；循环泵流量信号q在对高温罐降温、均温的同时，对低温罐升温、均温，即以循环泵流量信号q将高温罐温度信号to1送入低温罐，由于低温罐内的热容效应和均温作用所形成的低温罐滞后环节LA2，循环泵流量信号q所承载的高温罐温度信号to1在低温罐内形成低温罐温度信号to2输出。
2.根据权利要求1所述的双温双控组合发酵系统，其特征是：双温双控组合发酵系统的高温罐罐体结构包括高温罐加料口、高温罐出液管接口、高温罐壁、电热器，高温罐回液管接口、高温罐温度传感器、高温罐出料口和高温罐脚架；高温罐罐体的上冠顶端制有高温罐加料口，高温罐罐体的下冠顶端制有高温罐出料口；高温罐罐体上部的一侧高温罐壁制有高温罐出液管接口，高温罐罐体下部的另一侧高温罐壁制有高温罐回液管接口，高温罐罐体中部的高温罐壁外侧装配有电热器；电热器下方，高温罐罐体下部的高温罐壁内侧装配有高温罐温度传感器；高温罐罐体的下冠以高温罐脚架撑托。
3.根据权利要求1所述的双温双控组合发酵系统，其特征是：双温双控组合发酵系统的低温罐罐体结构包括低温罐加料口，低温罐排气口，低温罐进液管接口，低温罐温度传感器，低高温罐壁，低温罐出液管接口，低温罐法兰，低温罐脚架，低温罐出料口；低温罐罐体的上冠顶端制有低温罐加料口，低温罐罐体的下冠顶端制有低温罐出料口；低温罐罐体上冠端低温罐壁一侧制有低温罐排气口；低温罐罐体上部的一侧低温罐壁制有低温罐进液管接口低温罐罐体下部的另一侧低温罐壁制有低温罐出液管接口；低温罐罐体中部的低温罐壁内侧装配有低温罐温度传感器；低温罐罐体以低温罐法兰将上罐体与下冠体密封连接成为封闭罐体，低温罐罐体的下冠以低温罐脚架撑托。
4.根据权利要求1所述的双温双控组合发酵系统，其特征是：温度控制系统的执行环节电路主要由继电器常开接点J-1、循环泵驱动电机M、固态继电器SR的1、2端子、电阻丝加热器件RL、降压电容C0、降压电阻R0、整流二极管D01、续流二极管D02和滤波电容C1组成；继电器常开接点J-1与循环泵驱动电机M串联，跨接在接入的市电线路零火线之间，即，继电器常开接点J-1的一端连接到接入的市电线路火线连接端，继电器常开接点J-1的另一端连接到循环泵驱动电机M的一接线端，循环泵驱动电机M的另一接线端连接到零线公共端G；固态继电器SR的1端子连接到连接到接入的市电线路火线连接端，固态继电器SR的2端子连接到电阻丝加热器件RL的一接线端，电阻丝加热器件RL的另一接线端连接到零线公共端G；降压电容C0与降压电阻R0并联，该并联支路的一端连接到接入的市电线路火线连接端，该并联支路的另一端与整流二极管D01的正极连接；整流二极管D01的负极连接到工作电源正极端E；续流二极管D02正极连接到零线公共端G，续流二极管D02负极与整流二极管D01的正极连接；滤波电容C1的正极连接到工作电源正极端E，滤波电容C1的负极连接到零线公共端G。
5.根据权利要求1所述的双温双控组合发酵系统，其特征是：
高温罐温度控制电路主要由以高温控制四运放芯片U1为核心的比较环节、放大、执行环节和显示部分组成；
高温控制第一分压电阻R11与高温控制第二分压电阻R12串联，该串联点与高温控制四运放芯片U1的3脚连接；高温控制第一分压电阻R11的另一端连接端工作电源正极端E，高温控制第二分压电阻R12的另一端连接到零线公共端G；高温控制第三分压电阻R13的一端连接端工作电源正极端E，高温控制第三分压电阻R13的另一端与高温温度调节电位器RP11的一静臂连接；高温控制第四分压电阻R14的一端接地，高温控制第四分压电阻R14的一端与高温温度调节电位器RP11的另一静臂连接；高温温度调节电位器RP11的动臂连接到高温控制四运放芯片U1的5脚；高温罐温度传感偏置R15电阻的一端接地，高温罐温度传感偏置R15电阻的另一端连接到高温罐温度传感二极管S1的阴极；高温罐温度传感二极管S1的阳极连接到高温控制四运放芯片U1的5脚；高温显示耦合电阻R16跨接在高温控制四运放芯片U1的7、9脚之间；高温显示放大上偏置电阻R17跨接在高温控制四运放芯片U1的10脚和工作电源正极端E之间；高温显示放大下偏置电阻R18跨接在高温控制四运放芯片U1的10脚和地之间；高温显示放大反馈电阻R19高温控制四运放芯片U1的8、9脚之间；高温控制放大耦合电阻R110跨接在高温控制四运放芯片U1的10脚和高温控制放大三极管TR1的b极之间；高温控制放大偏置电位器RP12的动臂连接到高温控制四运放芯片U1的13脚，高温控制放大偏置电位器RP12的一静臂连接到工作电源正极端E，高温控制放大偏置电位器RP12的另一静臂接地；高温控制四运放芯片U1的4脚连接到工作电源正极端E，高温控制四运放芯片U1的1、2和11脚均接地，高温控制四运放芯片U1的8脚与12脚连接并引出高温温度反馈反相信号端s；固态继电器SR的3端子连接到工作电源正极端E，固态继电器SR的4端子连接到高温控制放大三极管TR1的e极；高温控制放大三极管TR1的c极连接到高温控制加热指示LEDLD1的阳极，高温控制加热指示LEDLD1的阴极连接到零线公共端G；
高温温度显示屏的正极接线端子连接到高温显示驱动分压电位器RP13的动臂，高温温度显示屏的负极接线端子接地；高温显示驱动分压电位器RP13的一静臂连接到高温控制四运放芯片U1的8脚，高温显示驱动分压电位器RP13的另一静臂连接到高温显示驱动分压电阻R111的一端；高温显示驱动分压电阻R111的另一端接地；
第二滤波电容C2的正极与工作电源正极端E连接，第二滤波电容C2的负极连接到零线公共端G；稳压管DW阴极与工作电源正极端E连接，稳压管DW阳极连接到零线公共端G。
6.根据权利要求1所述的双温双控组合发酵系统，其特征是：
低温罐温度控制电路主要由以低温控制四运放芯片U2为核心的比较环节、放大、执行环节和显示部分组成；
第三滤波电容C3的正极与工作电源正极端E连接，第三滤波电容C3的负极连接到零线公共端G；
低温控制第一分压电阻R21的一端连接到工作电源正极端E，低温控制第一分压电阻R21的另一端与低温控制第二分压电阻R22的一端连接，该连接点与低温控制四运放芯片U2的3脚连接；低温控制第二分压电阻R22的一端连接到零线公共端G；低温控制第三分压电阻R23的一端与工作电源正极端E连接，低温控制第三分压电阻R23的另一端连接到低温温度调节电位器RP21的一静臂；低温温度调节电位器RP21的另一静臂连接到低温控制第四分压电阻R24的一端；低温控制第四分压电阻R24的一另端接地；低温温度调节电位器RP21的动臂连接到低温控制四运放芯片U2的5脚；低温罐温度传感二极管S2的阴极连接到低温控制四运放芯片U2的6脚，低温罐温度传感二极管S2的阳极连接到低温控制四运放芯片U2的7脚；低温罐温度传感偏置电阻R25的一端与低温控制四运放芯片U2的6脚连接，低温罐温度传感偏置电阻R25的另一端接地；低温显示耦合电阻R26跨接在低温控制四运放芯片U2的7、9脚之间；低温控制四运放芯片U2的4脚连接到工作电源正极端E，低温控制四运放芯片U2的1、2和11脚均接地，低温控制四运放芯片U2的8脚与12脚连接；高温温度反馈耦合电阻R27的一端与低温控制四运放芯片U2的9脚连接，高温温度反馈耦合电阻R27的另一端连接到高温温度反馈反相信号端s；低温显示放大上偏置电阻R28的一端连接到工作电源正极端E，低温显示放大上偏置电阻R28的另一端与低温控制四运放芯片U2的10脚连接；低温显示放大下偏置电阻R29的一端与低温控制四运放芯片U2的10脚连接，低温显示放大下偏置电阻R29的另一端接地；低温显示放大反馈电阻R30跨接在与低温控制四运放芯片U2的8、9脚之间；R210为低温控制放大耦合电阻，低温控制放大偏置电位器RP22的一静臂连接到工作电源正极端E，低温控制放大偏置电位器RP22的动臂连接到低温控制四运放芯片U2的13脚，低温控制放大偏置电位器RP22的另一静臂接地；低温控制放大耦合电阻R210跨接在低温控制四运放芯片U2的10脚和低温控制放大三极管TR2的b极之间；低温控制执行续流二极管D2的阴极连接到工作电源正极端E，低温控制执行续流二极管D2的阴极连接到J为继电器电磁线圈的一端并同时连接到低温控制放大三极管TR2的e极；低温控制放大三极管TR2的c极连接到低温控制加热指示LEDLD2的阳极；低温控制加热指示LEDLD2的阴极连接到零线公共端G；
低温温度显示屏2.1的正极接线端子连接到低温显示驱动分压电位器RP23的动臂，低温温度显示屏2.1的负极接线端子接地；低温显示驱动分压电位器RP23的一静臂连接到低温控制四运放芯片U2的8脚，低温显示驱动分压电位器RP23的另一静臂连接到低温显示驱动分压电阻R211的一端；低温显示驱动分压电阻R211的另一端接地。
CN201410551013.8A 2014-10-16 2014-10-16 双温双控组合发酵系统 Expired - Fee Related CN104293663B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410551013.8A CN104293663B (zh) 2014-10-16 2014-10-16 双温双控组合发酵系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410551013.8A CN104293663B (zh) 2014-10-16 2014-10-16 双温双控组合发酵系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104293663A true CN104293663A (zh) 2015-01-21
CN104293663B CN104293663B (zh) 2016-04-13

Family

ID=52313622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410551013.8A Expired - Fee Related CN104293663B (zh) 2014-10-16 2014-10-16 双温双控组合发酵系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104293663B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5054383A (en) * 1988-08-29 1991-10-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Baking machine provided with yogurt manufacturing device
CN201418293Y (zh) * 2009-04-09 2010-03-10 赵德全 一种食用菌液体制种发酵罐
CN202030747U (zh) * 2011-04-25 2011-11-09 厦门益力达生物科技有限公司 双温控自动菌种发酵器
CN202054843U (zh) * 2011-04-29 2011-11-30 程耀杰 一种可控制温度的发酵装置
RO128748A2 (ro) * 2011-12-22 2013-08-30 Institutul Naţional De Cercetare-Dezvoltare Pentru Maşini Şi Instalaţii Destinate Agriculturii Şi Industriei Alimentare Instalaţie de biogaz, pentru microferme agricole
CN203382625U (zh) * 2013-08-20 2014-01-08 黑龙江省科学院科技孵化中心 一种厌氧发酵分段控温系统
CN203825500U (zh) * 2014-04-01 2014-09-10 洛阳博智自动控制技术有限公司 一种菌种发酵温度控制系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5054383A (en) * 1988-08-29 1991-10-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Baking machine provided with yogurt manufacturing device
CN201418293Y (zh) * 2009-04-09 2010-03-10 赵德全 一种食用菌液体制种发酵罐
CN202030747U (zh) * 2011-04-25 2011-11-09 厦门益力达生物科技有限公司 双温控自动菌种发酵器
CN202054843U (zh) * 2011-04-29 2011-11-30 程耀杰 一种可控制温度的发酵装置
RO128748A2 (ro) * 2011-12-22 2013-08-30 Institutul Naţional De Cercetare-Dezvoltare Pentru Maşini Şi Instalaţii Destinate Agriculturii Şi Industriei Alimentare Instalaţie de biogaz, pentru microferme agricole
CN203382625U (zh) * 2013-08-20 2014-01-08 黑龙江省科学院科技孵化中心 一种厌氧发酵分段控温系统
CN203825500U (zh) * 2014-04-01 2014-09-10 洛阳博智自动控制技术有限公司 一种菌种发酵温度控制系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
付丽等: "双温双控电加热单井罐的研制", 《石油机械》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN104293663B (zh) 2016-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202626355U (zh) 一种太阳能煮茧桶
CN201562183U (zh) 一种水族箱双向温度控制系统
CN102662266A (zh) 液晶屏加热控制器及加热方法
CN202797152U (zh) 一种甲醇燃料电池测试系统的电堆热管理装置
CN104293663B (zh) 双温双控组合发酵系统
CN204325368U (zh) 双温双控组合发酵系统
CN103408210A (zh) 一种厌氧发酵分段控温系统及方法
CN201272808Y (zh) 太阳能沼气罐装置
CN2769276Y (zh) 温感电控太阳能辅助发酵沼气装置
CN203382625U (zh) 一种厌氧发酵分段控温系统
CN105680113A (zh) 电动汽车动力电池温度管理控制系统
CN105830896A (zh) 一种水培种植设备的温度控制方法
CN201992841U (zh) 一种热泵热水器供水智能控制系统
CN205564917U (zh) 电动汽车动力电池温度管理控制系统
CN204490889U (zh) 有机物质沼气发酵装置
CN204325369U (zh) 一种用于生物制氢的发酵罐
CN112029641A (zh) 一种发酵装置
CN203221649U (zh) 一种用于监控ppr管材冷却水箱的系统
CN202015358U (zh) 一种适用于微生物发酵料液的灭菌系统
CN105115173A (zh) 无动力梯度放水太阳能热水供应方法及供水系统
CN111998557A (zh) 一种分区集热的太阳能空气源智能热泵系统
CN204579242U (zh) 一种食用菌生产设备的空气能控温系统
CN203968398U (zh) 一种冰冷环境下执行机构加热装置
CN203890278U (zh) 一种能精确控温的聚丙烯酰胺聚合反应釜
CN210089136U (zh) 基于储能桶的高效温度调控结构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20160701

Address after: Council for economic and Technological Development Zone 108 road 276000 Shandong city of Linyi Province

Patentee after: LINYI XINBANG BIOTECHNOLOGY CO., LTD.

Address before: No. 1800 road 214122 Jiangsu Lihu Binhu District City of Wuxi Province

Patentee before: Jiangnan University

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160413

Termination date: 20171016

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee