ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Советский патент 1973 года по МПК C12Q3/00 

1

Изобретение относится к микробиологической промышленности. ,

Известен способ автоматического управления процессом культивирования в биологических реакторах, предусматривающий регулирование температуры фермеитации путем изменения расхода хладоносителя.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса ферментации.

Это достигается тем, что дополнительно регулируют температуру питательной среды, поступаюшей на ферментацию, путем сравнения температуры в реакторе с предельно допустимой температурой питательной среды и в зависимости от этого значения управляют отбором и охлаждением питательной среды, Боступаюшей на ферментацию.

На чертеже схематически изображена система автоматического управления процессом культивирования микрооргаиизмов.

Система содержит биологическнй реактор 1, труболроводы 2-4, служащие соответственно для подачи питательной среды, воздуха или кислорода для дыхания микроорганизмов и хладоносителя, при этом последний подается в рубашку реактора и в теплообменник 5 трубопроводы 5 и 7, служащие соответственно для отвода неиспользованного газа и полученной суспензии микроортанивмов; контур регулирования температуры ферментации, включающий датчик температуры 8, соединенный с исполнительным механизмом 9, установленным на трубопроводе подачи хладоносителя в рубашку реактора, посредством вторичного прибора с регулятором 10 и контур регулирования температуры питательной среды, Включающий датчик температуры 11, установленный на трубопроводе подачи питательной среды и соединенный с

исполнительными механизмами 12 и 13, установленными на трубопроводе подачи питательной среды, с помощью вторичного прибора с регулятором 14, примем последний также соединен с датчиком температуры 8

посредством регулятора 15 и суммирующего блока 16, связаиного с задатчиком ограничения .17.

Работа системы- автоматического управления осуществляется следующим образом.

Увеличение интенсивности процесса культивирования вследствие улучшения качества питательной среды, повыщения активности микроорганизмов или других причин приводит к увеличению тепловыделения и повыщеПИЮ температуры в реакторе. Система автоматического регулирования темиературы в реакторе увеличивает расход хладоносителя в наружную рубашку реактора и питательно среды через теплообменник, возвращая температуру к прежнему значению.

Поскольку канал «тепловой лотоК,; отводимый питательной средой - температура в реакторе, .по которому осуществляется воздей, ствие по цропордиональному закону регулирования, практически безынерционен, отклонение температуры от заданного значения будет «езначителыным.

По мере про хождения сигнала по инерционному каналу «расход хладоноснтеля- температура в реакторе, управляемому по интегральному регулирования, температура медленно возвращается IK задае-ному значению .

Регулятор 14, управляющий температурой питательной среды, при исчезновении отклонения температуры в реакторе возвращает исполнительные механизмы 72 и /5 в прежнее положение, т. е. температура питательной среды на входе в реактор в установившемся режиме имеет постоянное значение.

Для .исключения попал1,ания в реактор питательной среды с недопустимо высокой температурой в переходном режиме схема предусматривает ограничение температуры питательной реды. Для этого выходной сигнал регулятора 15 поступает в .Минусовую камеру суммИ|рующего блока 16, а в его плюсовую камеру поступает выходной сигнал задатчика ограничения 17, на котором устанавливается задаиие, равное максимально допустимому значению температуры питательной среды. При повышении температуры в реакторе выходной сигнал регулятора 15 увеличивается.

задание регулятору 14 уменьшается, что ирйводит к снижению температуры питательной

среды. При снижении температуры е реакторе температура питательной среды повьгшается и может достигнуть Максималыю допустимого значения в том случае, если выходной сигнал регулятора 15 станет равным нулю. ОдноВ|ре1менное изменение расхода хладоносителя в рубашке реактора и температуры

питательной среды, вводимой в реактор, позволяет обеспечить .высокую точность регулирования температуры щ реакторах с интенсивным тепловыделением, что позволяет повысить производительность биологических реакторов и качество получаемого продукта.

Предмет изобретения

Способ автоМЗтического управления процессом культивирования в -биологических реакторах, Предусматривающий регулирование температуры ферментации путем изменения расхода хл а доносителя, отличающийся тем,

что, с целью повышения эффективности процесса ферментации, дополнительно регулируют температуру питательной среды, поступающей на ферментацию, путем сравнения температуры в реакторе с предельно допустимой температурой питательной среды и в зависимости от этого значения управляют отбором и охлаждепием питательной среды, поступающей на ферментащию.