Установка для ферментации Советский патент 1992 года по МПК C12M1/02 

Изобретение относится к оборудованию для микробиологической промышленности.

Цель изобретения - повышение производительности и улучшение санитарно-гиги- енических условий труда.

На фиг. 1 изображена принципиальная пневмогидравлическая схема установки; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 -узел II на фиг. 2.

Установка для ферментации содержит ферментатор 1, соединенный при помощи жестких трубопроводов с пробоотборником 2, блоком 3 добавок, системой 4 термостати- рования культуральной жидкости, пневматическую магистраль подачи аэрирующего 5 и отработанного 6 воздуха. На жестких трубопроводах для коммуницирования технологических потоков установлена пневмоприводнэя запорная сильфонная арматура (сильфонмые клапаны) 7, связанная при помощи импульсных трубок с блоком 8 пневмораспределителей, которые, в свою очередь, связаны с блоком 9 подачи управляющего воздуха.

Сильфонный клапан 7 состоит из корпуса 10, сильфона 11 и запорного органа 12. На корпусе 10 установлен привод 13 с управляющей полостью А. Внутри привода 13 размещена дублирующая мембрана 14, пружина 15 и поршень 16. а снаружи установлен узел 17 сигнализации положения запорного органа 12. Узел 17 сигнализации состоит из пластинчатых пружин 18, контактирующих с концевыми выключателями 19 и 20 посредством нажатия на пружины 18 двухступенчатым цилиндрическим тол.кате- лем 21 при открытии клапана. Причем плас о о

стинчатые пружины 17 смещены относительно вертикальной оси толкателя 21 на величину Л определяемую по зависимости

д Pi Р2

Д---2--

где DI и D2 - диаметры ступеней цилиндрического толкателя 21.

В блоке 8 пневмораспределителей располагаются двухходовые электромагнитные клапаны 22, связанные своими выходными штуцерами при помощи импульсных трубок с управляющими полостями А соответствующих запорных сильфонных клапанов 7, а входные и дренажные штуцеры клапанов 22 соединены с выходными штуцерами блока 9 подачи управляющего воздуха.

В блокеЭ подачи управляющего воздуха размещены вентили 23 и 24, редуктор 25, настроенный на давление 2,0 кгс/см2, и один электромагнитный клапан 26. Редуктор 25 включен в байпэсную линию 27.

Установка для ферментации работает следующим образом.

Для создания и постоянного поддержания в процессе ферментации асептических условий, обеспечивающих нормальное проведение технологического процесса, перед началом культивирования установка должна быть проверена на герметичность для выявления возможных путей и мест инфици- ровэния культуральной жидкости посторонней микрофлорой с однсй стороны а также для исключения проникновения продуктов микробиологического синтеза в окружающее пространство с другой.

Процесс проверки герметичности начинается с подачи управляющего создуха давлением б кгс/см посредством открытия вентиля 23 через открытый электромагнитный клапан 26 в блоке 9 к кпапанам 22 блока 8. Далее по сигналу с программируемого контроллера системы управленияустаноеки подается сигнал на открытие клапанов 22 и воздух давлением б кгс/см по импульсным трубкам попадает в управляющую полость А дистанционного привода 13 сильфонных клапанов 7, участвующих в проверке герметичности. Под действием усилия, создаваемого давлением воздуха на поршень 16 привода 13,клапан открывается. При этом с концевого выключателя 19 исчезает сигнал о том, что клапан находится в закрытом положении, а с выключателя 20 поступает сигнал с полном открытии клапана. В то же самое время из линии аэрации в проточные полости Б всех проверямых клапанов поступает воздух под давлением 3 кгс/см и в течение некоторого времени готкрытые клапаны находятся под этим давлением.

В том случае, если сильфон 11 запорного клапана поврежден, например, имеется микротрещина, то воздух под давлением 3 кгс/см через образовавшуюся неплотность гопадает вовнутрь сильфона 11, где за отво- донное время г давление выравнивается до значения 3 кгс/см .

Далее по истечении времени г по сигналу с контроллера закрываются клапаны 22 в блоке 8 и электромагнитный клапан 26 в блоке 9. После закрытия клапанов 22 управляющий воздух 6 кгс/см2 стравливается в атмосферу через дренажный штуцер клапанов 22, и поршень 16 под действием пружины 15 закрывается. о чем свидетельствуют сигналы, получаемые с выключателей 20-о начале Закрытия, и 19 - о полном закрытии клапана.

На следующем этапе из системы управления выдается сигнал от открытии всех клапанов 22, и управляющий воздух 6 кгс/см . проходя через редуктор 25 блока 9. редуцируется до давления 2 кгс/см и попадая а

пьевмораспределители, поступает через них в управляющую полость А клапанов 7. В результате суммарного воздействия упрзв- лающего воздуха с давлением 2 кгс/см нг; поршень 16 привода 13 и действия давление

а риру:сщего воздуха 3 кгс/см на дублирующую мембрану 14 происходит открыл е чг.анэ 7 с поврежденным сигь4 с-ноv этом клапаны 7 с поврежденными с иг .-. ч чзми 11 будут находит ьс я в з -кг -тпг/ г:ложении, так как усилий, возник .оол.л от давления управпяющего воздуха 2 кгг./c -i на поршень 16 привода 13. и действия ръ,- пиния 3 кгс/см аэрирующего гоздуха кэ запорный орган 12 недостаточно для открытия клапана.

Таким образом, по наличию сигналов с выключателей 19 и 20. поступающих Б систему управления устэноркой. можно суди ь о исправности или повреждении сильфонсв

11 клапанов 7,

Из практики работы микробиологических производств известно, что одним из слабых элементов с точки зрения обеспечения герметизации являются сильФонь запорной арматуры. Несмотря на то. что на их долю приходится сколо 3-7% общего количества отказов арматуры, именно их дегер- метизация часто приводит к браку в производстве из-за нестерильных оперэций, количество которых составляет 10-12% от общего количества ферментации.

Предлагаемая установка по сравнению с известной позволяет осуществлять поиск и локглизацию мест разгерметизации сильфонов запорной арматуры в эвтоматизиро- режиме, что значительно сокращает трудоемкость аналогичных ручных операций, выполняемых при проверке арматуры, и известном устройстве лишь после появле- ния нестерильных операций. В прилагаемой установке имеется возможность оперативного обнаружения мест разгерметизации перед каждым циклом культивирования с последующей заменой выявленных неисправных элементов на работоспособные, что снижает вероятность появления нестерильных циклов ферментации, а значит повышается асептическая надежность технологического процесса.

Кроме того, дублирующая мембрана привода сильфонного клапана, обеспечивающая проверку герметичности клапана в автоматизированном режиме, в то же время при неисправности сильфона предотвращает инфицирование культурзльной жидкости посторонней микрофлорой, исключает проникновение продуктов культивирования, способных ухудшить санитарно-гигиениче- ские условия работы обслуживающего персонала, в окружающее пространство и позволяет завершить процесс ферментации в стерильных условиях, Таким образом, перечисленные преимущества позволяют в ко- неччсм итоге повысить производительность труда.

Формула изобретения

1. Установка для ферментации, включающая ферментгтор, пробоотборник, блок добавок, систему термостатпрощания, пневматическую магистраль подачи аэрирующего и отвода отработанного воздуха. связанные между собой технологическими трубопроводами, на которых установлены сильфонные клапаны, управляющая полость привода которых посредством распределителей сообщается с пневматической магистралью, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и улучшения санитарно-гигенических условий труда, пневматическая магистраль снабжена байпас- ной линией с редуктором, а сильфонные клапаны снабжены дополнительным узлом герметизации сильфона от внешней среды, выполненным в виде мембраны, закрепленной в корпусе клапана, и узлом сигнализации положения запорного органа.

2. Установка по п. 1,отличающаяся тем, что узел сигнализации положения запорного органа сильфонного клапана включает ступенчатый цилиндрический толкатель, связанный с запорным органом, и пластинчатые пружины, установленные по обе стороны толкателя со смещением относительно его оси на величину, разную половине разницы диаметров ступеней толкателя.

C4J

.X.

Изобретение относится к оборудованию для микробиологической промышленности и направлено на повышение производительности и улучшение сэнитарно-гигиени- ческих условий труда. С этой целью в установке для ферментации предусмотрена проверка герметичности всех сильфонных клапанов перед началом работы установки. Вначале в управляющие полости клапанов подается давление 6 кгс/см и клапаны открываются. Затем по линии аэрации в установку поступает воздух под давлением 3 кгс/см1. Если какой-либо сильфон негерметичен, то воздух под давлением попадет внутрь сильфона. Далее воздух из управляющих полостей сильфонов стравливается (клапаны закрываются) и вновь подается в управляющие полости через снабженную редуктором байпасную линию под давлением 2 кгс/см. Клапан, имеющий негерметич- ный сильфон, в этом случае не закроется, что зарегистрируется с помощью узла сигнализации положения запорного органа, имеющегося у каждого клапана. 3 ил. (J С

t-- - - v.r,

,,;v //

-V . -. /

- Взздух из AUHUL

L..

zspaw. j

L..

&U5.Z