SU1206307A1 - Способ автоматического управлени непрерывной стерилизацией питательных сред - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к способам автематического управлени  процессами .непрерьшной стерилизации питатель ных сред и может быть применено в микробиологической,, медицинской и пищевой отрасл х промьшшенности, например, при стерилизации питательных сред в производстве микробиологических средств защиты растений.

Цель изобретени  - повышение качества питательной среды.

Сущность способа автоматического управлени  непрерьшной стерилизацией питательной среды в установке, включающей насос, нагреватель и вы- держиватель, заключаетс  в том, что измер ют и регулируют температуру питательной среды на выходе нагревател , при одновременном воздействии на расходы питательной среды и пара и стабилизируют давление на выходе вьщерживател , при этом дополнительно измер ют на входе нагревател  температуру и расход питательной среды, давление и расход греющего пара и по измеренным значени м параметров определ ют заданные- значени  рас ходов питательной среды и пара сравнивают с текущими значени ми соответствующих расходов, а одновременное воздействие на расходы питательной среды и пара осуществл ют по результатам сравнени  расходов с коррекцией по температуре питательной среды на выходе нагревател .

На чертеже изображена блок-схема системы автоматического управлени .

Стерилизуема  среда насосом 1 подаетс  в нагреватель 2, в который одновременно вводитс  пар. Образовавша с  смесь поступает в выдерживатель ; Схема управлени  содержит датчики 4 и 5 температуры и расхода, установленные на линии подачи питательной среды в нагреватель 2, датчики 6 и 7 давлени  и расхода, установленные на линии подачи пара в нагреватель 2, датчик 8 температуры, установленный на вькоде смеси из нагревател . Датчики 4-7 подключены к вычислительному блоку 9. Датчики 5 и 7, кроме того, св заны с регул торами 10 и 11 соотношени  расходов питательной среды и пара. Регул торы 10 и 11 соотношени  св заны с исполнительными механизмами 12 и 13, установленными на лини х подачи в нагреватель 2 потоков питательной среды и пара соответственно .

5

Датчик 8 температуры св зан с регул тором 14 температуры, которьш своим выходом одновременно подключен к регул торам 10 и 11 соотношени . Датчик 15 давлени , установленный на выходе выдёрживател  3, св зан с регул тором 16 давлени , а последний своим выходом подключен к исполнительному механизму 17, установленному на выходной линии выдёрживател . Автоматическое управление непрерывной стерилизацией питательных сред осуществл ют следующим образом.

Сигналы от датчиков 4-7 поступают

J в вычислительный блок 9. Параллельно сигналы от датчиков 5 и 7 поступают в качестве переменных в регул торы 10 и 11 соотношени  расходов соответственно питательной среды и

Q пара. В пам ть вычислительного блока 9 ввод т значение функциональной зависимости теплосодержани  насьшхен- ного пара от его давлени  на входе в нагреватель 2.

Датчики 4-7 в заданной последовательности периодически опрашиваютс  вычислительным блоком 9, а поступившие от них сигналы о значении параг: метров питательной среды и пара запоминают . По измеренному значению давлени  насыщенного пара перед нагревателем 2 и введенной в пам ть вычислительного блока 9 функциональной зависимости определ ют его теплосодержание .

5 Дл  заданной производительности и требуемой температуры стерилизации вычислительный блок 9, использу  поступившие в него значени  параметров питательной среды и насьш(енного

0 пара, решает относительно расхода насьш1енного пара уравнение теплового баланса нагревател  2:

о п Sj;s...i п -г t

5нес -ст

где Q Qtic Qn задаваемый, суммарный расход смеси на выходе нагревател , т/ч;

0 . Q ПС Р21сход питательной

среды, подаваемой в нагреватель, т/ч; Qn расход,насыщенного

пара, подаваемого в 5 . нагреватель, т/ч

Сдц - теплоемкость пита- тельной среды,

ккал/граджг

0

- температура стерилизации , °C,

температура питательной среды, подаваемой в нагреватель, -С- теплосодержание насьщенного пара, ккал/кг.

и уравнение

.

Рассчитанные вычислительным блоком 9 расходы пара и питательной среды на заданном интервале времени запоминают и преобразуют в сигналы задани , которые ввод т в регул - торы 10 и 11 соотношени  питательной среды и пара соответственно.

Сигнал от датчика 8 температуры поступает в регул тор 14 температуры , в который ввод т сигнал задани , соответствующий значению температуг ры стерилизации. При наличии рассогласовани  между заданным и измеренным значени ми температуры стерилизации регул тор 14 температуры отрабатывает выходное воздействие и формирует на своем выходе сигнал, который ввод т в качестве корректирунице- го в регул торы 10 и 11 соотношени  питательной среды и пара, соответственно , последние отрабатьшают относительно задани  выходные воздействи  и формируют на своих выходах командные сигналы, которыми на задан ном интервале времени осуществл ют управление исполнительными механизма ми 12 и 13, установленными на лини х подачи питательной среды и пара. Исполнительные механизмы 12 и 13, отрабатыва  поступившие командные сигналы , измен ют свои положени , чем обеспечивают на заданном интервале времени подачу в расчетном соотношении потоков питательной среды и насыщенного пара.

Сигнал от датчика 15 давлени  ввод т в регул тор 16 давлени , в котором заданием устанавливают требу емое регламентом значение давлени  на выходе выдерживател  3. Регул тор 16 давлении, отрабатыва  входное воздействие, формирует на своем выг ходе командный сигнал, которым осуществл ет управление исполнительным механизмом 17, установленным на линии выхода питательной смеси из выдерживател  3.. Исполнительный ме

ханизм 17, отрабатьша  командный сигнал, измен ет свое положение так, чтобы изменением потока питательной смеси после вьщерживател  3 поддер- 5 живать в нем требуемое значение давлени . Интервал времени между сметюй заданий регул торам 10 и 11 соотношени  определ ют исход  из динамических свойств нагревател . 10 Периодически опрашива  датчики 4-7 температуры питательной среды и . ее расхода, давлени  пара и его расхода вычислительный блок 9 осуществл ет расчет, преобразование и вы- 15 дачу заданий регул торам 10 и 11 соотношени  питательной среды и пара, с учетом состо ни  параметров питательной среды и пара на момент опроса датчиков. Регул торы 10 и 11 соот- 20 ношени , на вход которых поступают в качестве переменных измеренные значени  параметров питательной среды и пара, отрабатыва  выходные воздействи , выдают на исполнительные

25 механизмы 12 и 13 командные сигналы. Исполнительные механизмы 12 и 13, отрабатыва  входные сигналы, измен - ют свои положени , чем обеспечивают изменение потоков питательной среды

2Q и насьщенного пара в расчетном соотношении .

. Поскольку параметры питательной среды и насыщенного пара вследствие охлаждени  и изменени  ревлогических свойств питательной средьГ нес табиль- ной работы технологического оборудовани  и регул торов, а также турбулентного характера движени  потоков измен ютс  во времени, температура смеси на выходе нагревател  2 в интервале времени, между сменой заданий регул торам 10 и 11 соотношени  может отклон тьс  В большую или меньшую стороны относительно регламентного значени . Изменени  температу ры смеси на выходе нагревател  2 датчиком 8 температуры передаютс  в регул тор 14 температуры, последний, осуществл   непрерьтное сравнение измеренного значени  температуры

50 смеси с заданным, вырабатьшает на своем выходе корректирукмций сигнал. Введенный в регул торы 10 и 11 соотношени  питательной среды и пара соответственно корректирующий сигнал в

55 противофазе корректирует их выходные командные сигналы. Скорректированные командные сигналы, поступив на исполнительные механизмы 12 и 13, из35

40

мен ют их положение так, чтобы изменением в противофазе расчетного соотношени  потоков питательной среды и насьпценного пара привести тем пературу смеси на вьЬсоде нагревател  к регламентному значению.

По истечении времени действи  текущего задани  регул торам 10 и 11 соотношени  вычислительный блок 9, осуществл   очередной опрос датчиков 4-7 температуры питательной среды и ее pacxoдaJдавлени  пара и его расхода соответственно рассчи- тьшает и выдает новые задани  регул торам 10 и 11 соотношени , которые уже учитьшают измeнившиeQЯ на момент опроса параметры питательной среды и насьш;енного пара.

Таким образом, система автоматического управлени  при изменении параметров исходной питательной среды и HacbmteHHoro пара на входе нагревател  2 периодически определ ет и выдает задани  регул торам 10 и 11 соотношени , поддержива  на заданном интервале времени необходимые значени  расходов питательной среды

Редактор Н.Яцола

Соста витель В.Еремин Техред Т.Тулик.

8651/26 Тираж 490Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

. по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д.4/5

Филиал ШШ Патент, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

и пара, и непрерывно корректировать эти величины расходов питательной среды и насьпценного пара при отклонени х температуры смеси на выходе нагрева- тел  2 от регламентного значени , не вьшуска  величину температуры смеси за пределы границ допустимых отклонений.

Использование предлагаемого способа позвол ет поддерживать заданнью значени  производительности нагревател  41 температуры смеси на его выходе в требуемых регламентом пределах , что применительно к производг

ству, например, микробиологических средств защиты растений обеспечивает получение питательных сред лучшего качества и, как следствие, увеличение выхода продуктов биосинтеза.

Кроме того, поддержание температуры стерилизации в требуемых регламентом пределах позвол ет повысить надежность процесса стерилизации за счет уменьшени  веро тности инфицировани 

питательной среды и тем самым сни- зить веро тность заражени  ферментаторов посторонней микрофлорой уже на начальной стадии процесса биосинтеза.

Корректор С .Щекмар

Claims (1)

1. СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОЙ СТЕРИЛИЗАЦИЕЙ ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕД в установке, включающей насос, нагреватель и выдержи-* ватель, предусматривающий измерение температуры питательной среды на выходе нагревателя, одновременное воздействие на подачу питательной среды и пара и стабилизацию давления на выходе вьщерживателя, отличающийся тем, что, с целью повышения качества питательной среды, измеряют на входе нагревателя температуру и расход питательной среды, давление и расход греющего пара и по измеренным значениям параметров определяют заданные значения расходов питательной среды и пара, сравнивают с текущими значениями соответствующих расходов, а одновременное воздействие на подачу питательной среды и пара осуществляют по результатам сравнения расходов с коррекцией по температуре питательной среды на выходе нагревателя.

   ш, 1206307 >

   1 1206307