SU1193171A1

SU1193171A1 - Система автоматического управлени периодическим процессом культивировани микроорганизмов

Info

Publication number: SU1193171A1
Application number: SU843756535A
Authority: SU
Inventors: Донатас Яронимович Левишаускас; Юргис-Казимерас Юргевич Станишкис; Валерас Владович Кильдишас; Кястутис Ляонович Вилутис
Original assignee: Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса
Priority date: 1984-06-14
Filing date: 1984-06-14
Publication date: 1985-11-23

Abstract

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО КПРАВЛЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ, со .ц ржаща датчики расхода титрующего агента, расхода воздуха на аэрацию Ы контуры регулировани температуры JJJ рН среды, включающие соответственно датчик измер емого параметра, регул тор и исполнительный механизм, отличающа с тем, что, с делью повьшени выхода биомассы, она снабжена датчиком концентрации кислорода в выход щих газах, блоком определени расхода использованного кислорода, блоком определени экономического коэффициента и экстремальным регул тором, при этом входы блока определени экономического коэффициента соединены с датчиком расхода титрующего агента и блоком определени расхода использованного С кислорода, входы последнего соединены с датчиком расхода воздуха на (Л аэрацию и с датчиком концентрации кислорода в выход щих газах, а выход блока определени экономического коэффициента соединен через экстремальный регул тор с задающим входом регул тора контура регулировани температуры. :о со

Description

Изобретение относитс к биотехнологии и может быть использовано дл автоматического управлени периоди .ческим процессом вьфащивани биомассы микроорганизмов.

Цель изобретени - повышение выхода биомассы.

На чертеже представлена блок-схема системы автоматического управлени периодическим процессом культивировани микроорганизмов.

Система автоматического управлени содержит ферментер 1, контур регулировани рН среды, включан ций датчик 2 рН, регул тор 3 рН и исполнительный механизм 4, установленный на линии подачи титрунщего агента, контур регулировани температуры среды в ферментере 1, включакщий датчик 5 температуры, подключенный к переменному входу регул тора 6 температ уры , выход последнего св зан с исполнительными механизмами 7 и 8, установленню и соответственно на лини х подачи охлаждающего и подогреваклцего агентов. Система содержит также датчики 9-11 соответственно расхода титрукицего агента, расхода воздуха на азрацию и концентрации кислорода в выход щих газах, блок 12 определени расхода использованного кислорода, блок 13 Определени экономического коэффициента и экстремальный регул тор 14.

Датчики 10 и 11 соответственно расхода воздуха на аэрацию и концентрацию кислорода в выход щих газах подключены к блоку 12 определени расхода использованного кислорода, выход которого подключен к блоку 13 определени экономического коэффициента , соединенного также с датчиком 9 расхода титрующего агента, а выход блока 13 определени экономического коэффициента через экстремальный регул тор 14 подключен к задающему входу регул тора 6 температуры.

Система автоматического управлени периодическими процессом культивировани микроорганизмов работает следунмцим образом

В ферментере 1 осуществл етс процесс периодического культивировани микроорганизмов. Ч игнал датчика 2 рН поступает на регул тор 3 рН, который вырабатывает непрерывный управл ющий сигнал дл исполнительного механизма 4, измен ющего расход

титрующего агента и поддерживающего, таким образом, рН среды на заданном значении. Сигнал датчика 5 температуры поступает на переменный BXO;J регул тора 6 температуры, на задающий вход последнего поступает сигнал от экстремального регул тора 14. Регул тор 6 температуры сравнивает эти сигналы и вырабатывает управл ющий

сигнал дл исполнительных механизмов 7 и 8, измен кицих расходы соответственно охлаждающего и подогревающего агентов и измен ющих температуру cffды до значени , соответствукицего

заданному экстремальным регул тором 14. В то же врем сигналы датчика 10 расхода воздуха на аэрацию и датчика 11 концентрации кислорода в выход щих газах поступают на блок

12 определени расхода использованного кислорода. В блоке 12 расход использован1 ого кислорода определ етс по формуле

02 - wjA Og)

где Q

-расход использованного

02 кислорода;

-расход воздуха на аэра603 цию; .

0 GO gQj,- концентраци кислорода

в воздухе (величина посто нна );

С о - концентра1щ кислорода в выход щих газах.

Сигналы датчика 9 расхода титрующего агента и блока 12 определени расхода использованного кислорода поступают на блок 13 определени 0 экономического коэффициента, определ емого по формуле

Y K§ Q02

5 где Y - экономический коэффициент; QHJ - расход использованного азота; / QO использованного кис лор ода-,

0 К - коэффициент пропорциональности .

Из блока 13 сигнал, отражающий текущее значение экономического коэффициента, поступает на вход 5 экстремального регул тора 14. Экстремальный регул тор на основе, поступившей информации вырабатьгеает дискретно-посто нный управл кмций 3 сигнал, служащий заданием регул тору 6 температуры, таким образом, чтобы изменение температуры приводило к поддержанию экстремального значени экономического коэффициента: если предьщуща коррекци управл юще го сигнала на вькоде экстремального регул тора привела к увеличению сигнала на его входе, последующа коррекци уровн управл ющего сигнала экстремальным регул тором осу71 ществл етс в том же направлении, что и предьщуща и наоборот. Результаты экспериментальных исследований предлагаемой системы при управлении периодическим процессом выращивани культуры Candida utilis показали ее работоспособность и эффективность. В результате управлени температурой при помощи данной системы получено увеличение биомассы на 3,5-4%.

Воздук

ИоЛкреввющм

Claims

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ, со— держащая датчики расхода титрующего агента, расхода воздуха на аэрацию ц контуры регулирования температуры у pH среды, включающие соответст венно датчик измеряемого параметра, регулятор и исполнительный механизм, отличающаяся тем, что, с целью повышения выхода биомассы, она снабжена датчиком концентрации кислорода в выходящих газах, блоком определения расхода использованного кислорода, блоком определения экономического коэффициента и экстремальным регулятором, при этом входы блока определения экономического коэффициента соединены с датчиком расхода титрующего агента и блоком определения расхода использованного кислорода, входы последнего соединены с датчиком расхода воздуха на аэрацию и с датчиком концентрации кислорода в выходящих газах, а выход блока определения экономического коэффициента соединен через экстремальный регулятор с задающим входом регулятора контура регулирования температуры.

'1193171