SU1285000A1 - Система автоматического управлени процессом выращивани микроорганизмов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к микробио ;логической промьшшенности, а именно к дрожжевой, и направлено на повьше- ние точности управлени  процессом за счет повьшени  выхода дрожжей. Система содержит контуры регулировани 

Description

(Л

/iuc/joma

ю

00

ел

1})(ло(дою- ioiffff ffoo a

температуры, рН, пеногашени , подачи солей, контур подачи воздуха, культу- ральной среды мелассы, сравнительную камеру с датчиками тепловыделени  и вычислительное устройство. Система снабжена дифференциатором 27, вход которого соединен с датчиком 26 расхода мелассы в ферментер 1, а выход - с входом регул тора 28, выход которого соединен с исполнитёльньм механизмом 24, установленным в нижней Части вертикальной трубы 19, сдвигаю- 1ЧИМ регул тором 29, вход которого соединен с датчиком 20 теплового потока, установленным на внешней поверхности вертикальной трубы 19, сдвигающим регул тором 2-9, вход которого соединен с датчиком 20 теплового потока,установленным на внешней поверхности вертикальной трубы 19, а выход - с испол Нительным механизмом 17, установленным на линии подачи воздуха; запоминающим устройством 30, вход и выход которого соединены со сдвигающим регул тором 29. Циркул ци  жидкости в вертикальной трубе 19 происходит эрлифтНым способом, и за счет управлени  исполнительным механизмом 24 в зависимости от скорости подачи мелассы достигаетс  посто нство времен прогнозировани  при различных скорое т х подачи мелассы. При помощи сдвигающего регул тора 29 -обеспечиваетс  скачкообразное увеличение или уменьшение нормы воздуха сдерживаетс  процесс роста или подае -с  воздух в избытке. Это позвол ет сдвигать в сторону максимума критический уровень ведени  процесса , при котором начинаетс  спиртооб - ,, разование внутри фермента 1 . i ил.

1

Изобретение относитс  к микробиологической промышленности, а также может быть использовано в процессе выращивани  хлебопекарных дрожжей.

Целью изобретени   вл етс  повьше- йие точности управлени  процессом 1выращивани .

На чертеже изображена блок-сх,ема .системы автоматического управлени  процессом вьфащивани  микроорганиз- MOB.

Система .содержит контур стабилизации температуры в ферментере 1, состо щий из датчика 2 температуры, регул тора 3, исполнительного механизма 4, установленного на линии подачи воды в охладительную рубашку 5, контур стабилизации рН, состо щий из датчика 6, регул тора 1, исполнительного механизма 8 на трубопроводе аммиачной воды и наполнительного механизма 9. на трубопроводе серной кислоты , контур ав«томатического регулировани  уровн  пены, состо щий из датчика 10, регул тора 11 и клапана

12на трубопроводе олеиновой кисло-, ты, контур регулировани  подачи питательных солей, состо щий из дозатора

13и программного устройства 14, контур подачи воздуха в зависимости от

уровн  в аппарате, состо щий из датчика 15 уровн , регул тора 16, исполнительного механизма 17 на воЗдухо- воде и контур регулировани  подачи

культуральной среды, включающий исполнительный механизм 18.

Система содержит также помещенную в ферментер 1 вертикальную трубу 19 дл  обеспечени  компенсаций внешних

тепловых потоков, датчик 20 тепло во- го потокаi расположенный на ее наружной поверхности и соединенный с входом вычислительного устройства 21. Выкод последнего св зан с исполнигельным механизмом 17 на воздуховоде а с исполнительным механизмом.18 на трубопроводе культуральной среды.Кроме того, система содержит регул тор 22 циркул ции жидкости в вертикальной трубе 19, вход которого соединен с датчиком 23 расхода воздуха в ферментер и с исполнительным механизмом 24, установленным в нижней части вертикальной трубы 19, имеющей здесь конический расширитель, а выход регул тора 22 циркул ции соединен с исполнительным механизмом 25, установленном на воздуховоде, который подведен в верхнюю зауженную часть вертикальной трубы 19.

Система содержит последовательно соединенные датчик 26 расхода мелассы , дифференциатор 27, регул тор . 28 и исполнительный механизм 24, установленный в нижней части вертикальной t трубы 18, сдвигающий регул тор 29, соединенный с датчиком 20 теплового потока, а выход - с исполнительным механизмом 17, установленным на линии воздухоподачи. Е системе имеетс  fO также запоминающее устройство 30, выход и вход которого соединен со сдвигающим регул тором 29.

Система работает следующим образом ..15

Температура в ферментере 1 поддериваетс  на заданном уровне с помощью контура стабилизации температуры, включающего датчик 2 температуры,подключенный на вход, регул тора 3, ко- 20 торый после сравнени  текущего и заданного значени  температур выраба- тьгеает сигнал регулирующего воздеймеханизмом 4 на линии подачи воды в 25 охладительную рубашку 5. Изменение кислотности в ферментере воспринимаетс  датчиком 6, включенным на вход регул тора 7, который в зависимости от отклонени  рН в ту или иную сто- зо рону подает сигнал на исполнительный механизм 8 подачи аммиачной воды, либо на исполнительный механизм 9, подающий серную кислоту в аппарат.

Уровень пены контролируетс  датчи- шаетс  ком 10, сигнал которого поступает на регул тор 11, управл ющий исполнительным механизмом 12 на трубопроводе олеиновой кислоты. Растворы питательных солей в ферментер подаютс  посред;; 1 ством дозаторов 13, работой которых управл ет программное устройство 14. Уровень культуральной среды в аппарате контролируетс  датчиком 15, сигнал с которого поступает на регул тор 16. KOTOpbtfi воздействует на исполнительный механизм 17, управл ющий подачей воздуха на аэрацию.

Вычислительное устройство 21 получает информацию от датчика 20, уста- сп , новленного на наружной поверхности вертикальной трубы 19 о разности тештовьщелени  в ней.и ферментере и управл ет исполнительными механизмами Система автоматического управле- 17 и 18 на воздуховоде и на трубопро- ни  процессом выращивани  никроорга- воде культуральной среды (мелассы). низмов, содержаща  датчик теплового Посто нна  заданна  скорость циркул - потока, помещенную в ферментер вер- ции культуральной среды в вертикаль- , тикальную трубу дл  обеспечени  ком- ной трубе 19 достигаетс  при помощи пенсаций внешних тепловых потоков

При отсутствии этого контура врем  прогнозировани  уменьшаетс  с увеличением скорости подачи мелассы. Сигнал от датчика 20 теплового потока поступает на вход сдвигающего регул тора 29, одновременно запоминающее устройство 30 запоминает значение критического уровн . Сдвигающий регул тор дает сигнал на скачкообразное увеличение или уменьшение подачи воздуха. Таким образом,подача воздуха увеличиваетс , если он сдерживает процесс роста, и умень- если он подаетс  в избытке, т.е. сдвигаетс  в сторону максимума критический уровень ведени  процесса , при котором начинаетс  спирто- образование внутри ферментера.

При реализации системы в дрожжевом производстве стабилизируетс  вре- м  прогнозировани  и обеспечиваетс  быстрый поиск значени  критического уровн  ведени  процесса, при этом поиск критического уровн  занимает 68 с вместо 600 с в известной системе , а также повьш1аетс  точность

управлени , за счет чего выход дрожжей увеличиваетс  на 6,8%, а затраты на аэрацию снижаютс  на 12,6%.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   шаетс 

   регул тора 22, который получает сигнал от датчика 23 расхода воздуха в I

   ферментер о положении исполнительного механизма 24, установленного в нижней части вертикальной трубы 19, имеющей конический расширитель, и воздействует на исполнительный механизм 25, установленный на воздуховоде , подведенном в верхнюю часть верткальной трубы 19. Циркул ци  жидкости в ней происходит эрлифтным способом .

   Сигнал от датчика 26 расхода мелассы проходит через дифференциатор 27 и поступает на вход регул тора 28, которьш управл ет исполнительным механизмом 24 в зависимости от скорости подачи культуральной среды . Таким образом, достигаетс  посто нство времени прогнозированит при различных скорост х подачи мелассы.

   При отсутствии этого контура врем  прогнозировани  уменьшаетс  с увеличением скорости подачи мелассы. Сигнал от датчика 20 теплового потока поступает на вход сдвигающего регул тора 29, одновременно запоминающее устройство 30 запоминает значение критического уровн . Сдвигающий регул тор дает сигнал на скачкообразное увеличение или уменьшение подачи воздуха. Таким образом,подача воздуха увеличиваетс , если он сдерживает процесс роста, и умень- если он подаетс  в избытке, т.е. сдвигаетс  в сторону максимума критический уровень ведени  процесса , при котором начинаетс  спирто- образование внутри ферментера.

   При реализации системы в дрожжевом производстве стабилизируетс  вре м  прогнозировани  и обеспечиваетс  быстрый поиск значени  критического уровн  ведени  процесса, при этом поиск критического уровн  занимает 68 с вместо 600 с в известной системе , а также повьш1аетс  точность

   шаетс 

   Система автоматического управле- ни  процессом выращивани  никроорга- низмов, содержаща  датчик теплового потока, помещенную в ферментер вер- тикальную трубу дл  обеспечени  ком- пенсаций внешних тепловых потоков

   управлени , за счет чего выход дрожжей увеличиваетс  на 6,8%, а затраты на аэрацию снижаютс  на 12,6%.

   Система автоматического управле- ни  процессом выращивани  никроорга- низмов, содержаща  датчик теплового потока, помещенную в ферментер вер- тикальную трубу дл  обеспечени  ком- пенсаций внешних тепловых потоков

   Формула изобретени 

   на датчик теплового потока, в ниж- нией части которой имеетс  конический расширитель, а на наружной поверхности ее расположен датчик теплового потока, соединенный с вычислительным устройством, выход последнего св зан с исполнительными механизмами , установленными соответственно на лини х подачи мелассы и воздуха в ферментер, контуры стабилизации температуры и рН в ферментер и контуры регулировани  подачи питательных солей, уровн  пены и культураль- ной среды в ферментер,.отличающа с  тем, что, с целью по- вьшени  точности управлени , она снабжена сдвигающим регул тором, запоминающим устройством, последовательно соединенными датчиком расхода мелассы, дифференциатором, регул тором и исполнительным механизмом.

   расположенным в нижней части верти кальной ,трубы, и последовательно соединенными датчиком расхода воздуха , поступающего в ферментер,регул тором циркул ции жидкости в вертикальной трубе и исполнительным меха- .низмом, расположенным на трубопроводе подачи воздуха в верхнюю часть вертикальной трубы, при этом датчик

   10

   расхода воздуха и регул тор циркул ции жидкости соединены с исполнитель- ньи4 механизмом, расположенным в нижней части вертикальной трубы, а вход сдвигающего регул тора св зан с дат15 чиком теплового потока, выход - с исполнительным механизмом, установленным .на линии подали воз - дзпса в ферментер , причем вход и выход запоминающего устрой20 ства подключены к сдвигаю - щему регул тору.