CN211554768U - 一种生物反应器的夹套控温系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种生物反应器的夹套控温系统，包括生物反应器、冷换热器、热换热器、压力表、循环泵、储水罐和温度传感器，所述生物反应器内设有第一温度传感器，所述生物反应器下部设有控温夹套；所述出水管道上设有一缠绕管电加热器，所述夹套控温系统还包括和PLC控制系统，PLC控制系统连接缠绕管电加热器，第二温度传感器设置在缠绕管电加热器与控温夹套之间的出水管道上。本实用新型与现有技术的优点是：1、电加热可通过PLC控制，提高温度控制精度。2、解决生产过程蒸汽常供应，可实现蒸汽节能减排。3、可实现生产过程，温度加热控制冗余；可实现应急预案作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及控温系统，尤其涉及一种生物反应器的夹套控温系统。
背景技术
目前，生物反应器温度控制有以下两种方法：
方法一：夹套直接通入蒸汽，冷却水进行温度控制。将蒸汽直接通入夹套进行升温；或将冷却水直接通入夹套进行降温。此方法控制原理简单，制造成本低。但是，控制过程会造成温度过冲现象；控制精度低。另外，冷热交换过程夹套内会形成水锤震动；并且，整个生产过程不能停蒸汽；存在蒸汽能耗的浪费。此种控制策略，一般对于温度控制要求低的产品。
方法二：夹套循环恒温水进行温度控制。目前，这是生物反应器最主要的控制方式。由循环泵提供动力进行夹套水循环；循环过程，通过热换热器和冷换热器给夹套水进行升温或降温。通过控制夹套循环水温间接控制罐温。此种方式控制精度大大提高；但是，同样整个生产过程不能停蒸汽；存在蒸汽能耗的浪费。
因此，研发一种生物反应器的夹套控温系统，成为本领域技术人员亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型是为了解决上述不足，提供了一种生物反应器的夹套控温系统。
本实用新型的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种生物反应器的夹套控温系统，包括生物反应器、冷换热器、热换热器、压力表、循环泵、储水罐和温度传感器，所述生物反应器内设有第一温度传感器，所述生物反应器下部设有控温夹套；
所述控温夹套的出水端通过出水管道连接至冷换热器的进水端，所述出水管道上设有第二温度传感器；
所述冷换热器的出水端通过中间管道连接热换热器的进水端；
所述热换热器出水端通过进水管道连接控温夹套的进水端，所述进水管道上沿水流方向依次设有压力表、循环泵、储水罐；
所述进水管道上设有进水阀门和安全阀；
其特征在于：
所述出水管道上设有一缠绕管电加热器，所述夹套控温系统还包括和PLC控制系统，PLC控制系统连接缠绕管电加热器，第二温度传感器设置在缠绕管电加热器与控温夹套之间的出水管道上。
本实用新型的夹套控温系统，对现有的两种控制方法进行综合考虑；在“夹套循环恒温水进行温度控制方法”的基础上，进行了优化：采用缠绕管电加热器包裹在夹套循环管路上，通过电加热温度控制代替蒸汽加热温度控制。而采用电加热控制：因为电加热可以通过PLC控制系统控制；比开关阀门控制精度更高。另外，缠绕管电加热器就不需要蒸汽一直供应；可以大大提高节能减排。
本实用新型与现有技术的优点是：
1、电加热可通过PLC控制，提高温度控制精度。
2、解决生产过程蒸汽常供应，可实现蒸汽节能减排。
3、可实现生产过程，温度加热控制冗余；可实现应急预案作用。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步详述。
如图1所示，一种生物反应器的夹套控温系统，包括生物反应器1、冷换热器2、热换热器3、压力表4、循环泵5、储水罐6和温度传感器7，所述生物反应器1内设有第一温度传感器7，所述生物反应器1下部设有控温夹套8；
所述控温夹套8的出水端通过出水管道9连接至冷换热器2的进水端，所述出水管道9上设有第二温度传感器10；
所述冷换热器2的出水端通过中间管道11连接热换热器3的进水端；
所述热换热器3出水端通过进水管道12连接控温夹套8的进水端，所述进水管道12上沿水流方向依次设有压力表4、循环泵5、储水罐6；
所述进水管道12上设有进水阀门13和安全阀14；
所述出水管道9上设有一缠绕管电加热器15，所述夹套控温系统还包括和PLC控制系统(图中未示)，PLC控制系统连接缠绕管电加热器15，第二温度传感器10设置在缠绕管电加热器15与控温夹套8之间的出水管道9上。
工作时，通过PLC控制系统(图中未示)来控制缠绕管电加热器15的电路通断；比开关阀门控制精度更高。另外，缠绕管电加热器就不再需要蒸汽一直供应；可以大大提高节能减排。
本实用新型与现有两种温度控制方法比对试验如下：
例：500L不锈钢生物反应器，灭菌采用换热器加热空消。全过程121℃，维持30min。整个灭菌过程，大概消耗蒸汽20kg/h。保压结束后，冷媒通过冷换热器把夹套循环水降温也间接给罐体冷却，直达室温。生物培养过程，设定温度为37℃；培养周期7天.
三种不锈钢生物反应器，温度控制方法比较分析如下表：
| 方法一 | 方法二 | 方法三 | |
| 应用范围 | 废液处理 | 目前，应用最多的方式 | 本设计方案 |
| 夹套内介质 | 蒸汽、冷媒 | 循环水 | 循环水 |
| 控制方法 | 直接 | 间接 | 间接 |
| 控制精度 | <5℃ | <0.3℃ | <0.1℃ |
| 能耗 | 30kg/h | 25kg/h | 20kg/h |
可见，本技术方案的控制精度较高，能耗较小。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (1)
1.一种生物反应器的夹套控温系统，包括生物反应器、冷换热器、热换热器、压力表、循环泵、储水罐和温度传感器，所述生物反应器内设有第一温度传感器，所述生物反应器下部设有控温夹套；
所述控温夹套的出水端通过出水管道连接至冷换热器的进水端，所述出水管道上设有第二温度传感器；
所述冷换热器的出水端通过中间管道连接热换热器的进水端；
所述热换热器出水端通过进水管道连接控温夹套的进水端，所述进水管道上沿水流方向依次设有压力表、循环泵、储水罐；
所述进水管道上设有进水阀门和安全阀；
其特征在于：
所述出水管道上设有一缠绕管电加热器，所述夹套控温系统还包括和PLC控制系统，PLC控制系统连接缠绕管电加热器，第二温度传感器设置在缠绕管电加热器与控温夹套之间的出水管道上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202020652750.8U CN211554768U (zh) | 2020-04-26 | 2020-04-26 | 一种生物反应器的夹套控温系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202020652750.8U CN211554768U (zh) | 2020-04-26 | 2020-04-26 | 一种生物反应器的夹套控温系统 |
Publications (1)
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| CN211554768U true CN211554768U (zh) | 2020-09-22 |
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Family Applications (1)
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| CN202020652750.8U Active CN211554768U (zh) | 2020-04-26 | 2020-04-26 | 一种生物反应器的夹套控温系统 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN211554768U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115903951A (zh) * | 2022-11-15 | 2023-04-04 | 广州市艾贝泰生物科技有限公司 | 温度控制系统及温度控制方法 |
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2020
- 2020-04-26 CN CN202020652750.8U patent/CN211554768U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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