SU488848A1 - Система автоматического управлени процессом выращивани дрожжей - Google Patents

Description

1

Известна система автоматического уп- равле1и  процессом выращивани  дрожжей например, в непрерывнол.ействующих аппаратах , содержаща  контуры стабилизации температуры и рН дрожжевой суспензии и контуры регулировани  расходов воздуха на аэрирование и воды на разбавление .

Цель изобретени  - обеспечение выращивани  дрожжей с максимально возможным содержанием активных дрожжевых клеток и повышение производительности системы.

Дл  этого предложенна  система снабжена контуром экстремального регулировани  концентрации засевной культуры и контуром регулировани  соотношени  производительности инокул тора и форментаторов .

На чертеже изображена принципиальна  схема системы автоматического управлени  процессом выращивани  дрожжей

Контур стабилизации температуры суспензии в инокул торе содержит датчик 1 температуры, соединенный со входом ре-

.гул тора 2, выход которого подключен к .cпoлнитeльнoмy механизму 3, установленому на трубопроводе подачи воды ка охлаждение .

Контур стабилизации рН дрожжевой суспензии состоит из датчика 4 рН, соединенного с регул тором 5, который под- глючен к исполнительному мexaниз y 6, установленному на трубопроводе подачи аммиачной воды в инокул тор,

В контуре регулировани  расхода воздуха расположен датчик 7 растворенного кислорода, который соединен с регул тором 8. Выход последнего подключен к исполнительному механизму 9, установленому на трубопроводе подачи воздуха на аэрирование.

Контур регулировани  расхода воды на разбавление состоит из датчика 10 расхода сусла, датчика 1 расхода воды, соединенных с регул тором 12 соотношени , выход которого подключен к исполнитель. ному механизму 13, устанозленному на трубопроводе подачи воды в инокул тор.

Контур регулировани  производительности содержит датчики 14 концентрации биомассы, установленные в каждом из ферментов дрожжевого иеха, датчики 15 расхода дрожжевой суспензии из этих же ферментов, выходы этих датчиков соединены с блоком 16 умножени , выход которого подключен к блоку 17 суммировани . С блоком соединены также другие блоки умножени , измер ющие прс изводи- тел4эность остальных ферментаторов дрожжевого цеха. В инокул торе отделени  чистой культургт установлен датчик 18 коцентрации засевной культуры. Датчик 18 и датчик 19 расхода дрожжевой суспензии из инокул тора соединены с блоком

20умножени , измер ющего производител ность инокул тора. Сумматор 17, измер ющий суммарную производительность ферментаторов , и блок 20 умножени , соединены с блоком 21 соотношени , выход которого подключен к исполнительному механизму 22 iia трубопроводе дрожжьвой cycnej зии.

Контур регулировани  концентрации за- севной культуры представл ет собой каскадно . - св занную систему и содержит датчик 18 концентрации засевной культуры соединенный с экстремальным регул тором 23. Датчик 24 уровн  подключен к регул тору 25 уровн , выход которого соединен с исполнительным механизмом 26 на трубопроводе подачи сусла в инокул - тор.

Во избежание аварийных сттуаний (вымываниекультуры, переливание среды из инокул тора, опорожнение инокул тора) система снабжена ограьйгчител ми по расходу и у ровню (на чертеже не показаны). Дл  предотвращени  вымывани  культуры из инокул тора в переходных режимах также установлены прерыватель импульсов 2 7 дл  установлени  необходимой дискретности и  чейка 28 пам ти дл  запоминани  и выдачи аналогового сигнала, равного по величине импульсу от прерывател  импульсов, в промежутке между двум  пс 7ледовательными импульсами.

Система работает следующим образом. При изменении производительности фер- мейта- ороБ либо концентрации засевной культуры в инокул торе на выходе блока

21соотношени  по вл етс  сигнал, про- порциональныь рассогласованию между задаьием от су матора 17 (производитель ностью ферментаторов) и действительным засевои, определ емом в блоке 2О умножни . Этот сигнал поступает на регулирующий клапан, прикрыва  или открыва  его в

соответствии с величиной и знаком рассогласовани .

Концентраци  засевной культуры регу- лируетс  изменением скорости разбавлени  D у час (где ft - проТ1эк среды через аппарат, V - объем в аппарат ) на основе экстремальной зависимости концентрации биомассы от скорости разбавлени .

В случае когда блок 21 соотношени  измен ет расход дрожжевой суспензии из инокул тора, это приводит к изменению скорости разбавлени . Данное возмущение, а также возможные нарушени  технологического режима привод т к уменьшению концентрации засевной-культуры. Экстре- м.альный регул тор 23 изменением задани  регул тору 25 измен ет уровень (объем) среды в аппарате, регулиру  приток сусла в аппарате путем перемеше- ни  регулирующего органа исполнительного механизма 26, и осуществл ет поиск и поддержание такой скорости разбавлени , при которой значение концентрации Збсевной культуры было бы максимальным .

Контуры регулировани  температуры, рН и расхода воздуха работают следующим образом.

При отклонении либо температуры, измер емой датчиком 1, либо рП среды, измер емого датчиком 4, либо содержани  растворенного кислорода в среде, измер емого датчиком 7, регул торы 2 или 5, или 8 (температуры или рН, или расхода воздуха) вырабатывают командные сигналы, поступающие на соответствующие исполнчтельньш механизмы 3, 6, 9, дл  приведени  дш1ных отклонившихс  величин в соответствие с заданием. Дл  регулировани  расхода воды на разбавление от датчиков 10 и 11 расхода сусла , и расхода воды поступают сиг-налы на рез ул тор 12 соотнощени . Если расход сусла изменитс  под воздействием сигнала от регул тора 25 уровн , регул тор 12 соотнощени  соответственно изменит с помсхцью исполнительного механизма 13 расход воды на разбавление с целью поддержани  на неизменном уровне концентрации питательных веществ, поступающих в инокул тор.

55

Claims (3)

1. Система автоматического управлени  процессом выращивани  дрожжей на60 пример, в непрерывнодействующих аппараTax , содержаща  контуры стабилизации температуры и рН дрожжевой суспензии и контуры регулировани  расходов воздуха на азрировдние и воды на разбавление, о т пинающа с  тем, что с целью обеспечени  выращивани  дрожжей с максимально возможным содержанием активных дрюжжевых клеток, и повышени  производительности системы, она снабжена кон- туром экстремального регулировани  кон - центраоии засевной культуры и контуром регулировани  соотношени  производительIHOCTH инокул тора и ферментаторов.

2,Система по п. 1, о т л и ч а ю щ а   с   тем, что контур экстремального регулировани  концентрации засевной культуры состоит из датчиков концентрации засевной культ;.фы и- уровн , экстремального регул тора концентра1щи засевной культуры и регул тора уровн , при этом датчик концентрации засевной культуры соединен со входом экстремального регул тора, выход которого п чключен к регул тору уровн , а выход последнего св зан с исполнительным механизмом, установленным на линии подачи питательной среды в инокул тор.

3.Система по п. 1, о т л и ч а ю щ а   с   тем, что контур регулировани  соотношени  производительности ино- I

кул тора и ({юрментаторов состоит из датчика концентрации засевной культуры, кат- чика расхода дрожжевой суспензии, уста- новленного на выходе инокул тора, датчиков концентрации биомассы дрожжей, датчиков расхода дрожжевой суспензии, уста:новленных на выходе ферментаторов, блоIKOB умножени , сумматора и блока соотношени , при этом датчик концентрации засевной культуры посредством импульсного прерывател  и блока пам ти соединен со входом блока умножени ,,служащим дл  определени  производительности ино- кул тсра, на вход которого также подклю чен датчик расхода дрожжевой суспензии, установленный на выходе инокул тора, а датчики KOHneHTpanifH биомассы дрожжей и датчики расходов дрожжевой суспензии подключены на соответствующие блоки умножени , определ ющие производительность каждого ферментатора, причем по- следние соединены с сумматором, выход которого св зан со входом блока соотношени , одновременно соединенного с блоком

умножени , служащим дл  oпpe eлeни  производительности 1шокул тора, а выход блока соотношени  св зан с исполнительным механизмом, установленным на линии подачи дрожжевой суспензии из ино-

кул тора в ферментаторы.