Аппарат для дезинтеграции материалов Советский патент 1983 года по МПК C12M1/00 

1 Изобретение относится к технике для дезинтеграции материалов, например микроорганизмов, растительных и животных клеток термочувствительных кристаллических материалов, и может найти применение в микробиологичес ких, биохимических, молекулярно-биологических, иммунологически лабораториях, а также в микробиологи ческой, фармацевтической и пищевой промышленности, вакцинном деле и дру гих отраслях, связанных с переработкой микробных биомасс, включая патогенные, и токсичные материалы, В настоящее время для дезинтеграции микроорганизмов и разрушения мал устойчивых кристаллических материалов используют механические дезинтеграторы и иные измельчители преимущественно баллистического типа ij , Указанные устройства из-за отсутствия автоматизации и контроля процесса обработки патогенных микроорга низ.мов и токсичных материалов неудоб ны в обслуживании,так как требуют с блюдения ряда предосторожностей: для дезинтеграторов необходимы отдельные герметичные помещения, а для обслужи вающего персонала защитная одежда, специальная вентиляция. Наиболее близкий к заявляемому ус ройству дезиртегратор материалов содержит резервуар для суспензии обрабатываемого материала, резервуар для дезинтеграта, насос-дозатор, термостат, соединительные трубопроводы для транспортировки обрабатываемого материала, термостатированную дезинтеграционную камеру с входным и выходным штуцерами и установленным в ней перемешивателем с приводным вало соединенным с электродвигателемD, З Недостатком указанного дезитегратора является невозможность обработки патогенных и токсичных материалов, так как в нем осутствуют средст ва защиты персонала от выбросов и утечек обрабатываемого материала и устройства блокировки рабочих органо дезинтегратора. Кроме того не может быть обеспечено высокое качество дезинтеграции материала из-за отсутствия автоматического контроля и регулирования температуры, и протока обра батываемого материала в процессе дезинтеграции. Целью изобретения является обеспечение безопасности при дезинтеграции патогенных и токсичных материало 51 с одновременным повышением качества обработанного материала. Указанная цель достигается тем, что дезинтегратор снабжен датчиками утечки материала, контурами регулирования температуры в резервуаре для суспензии и дезинтеграционной камере, программным блоком и блоком управления клапанами. При этом датчики утечки материала и датчик температуры в дезинтеграционной камере связаны с программным блоком управления клапанами через узел блокировки, к которому через регулятор частоты вращения подключен электродвигатель и через привод - к насосу-дозатору, а резервуары для суспензии и дезинтеграта, насос-дозатор и трубопроводы с клапанами размещены в герметизированном разъемном кожухе. На чертеже показана схема аппарата для дезинтеграции материалов. Аппарат содержит резервуар 1 для суспензии обрабатываемого материала с термрстатирующей рубашкой 2, резервуар 3 для дезинтеграта с термостатирующей рубашкой , насос-дозатор 5 с приводом насоса 6, дезинтеграционную камеру 7, заполненную мелющими телами 8 и имеющую термостатируемую . ребушку 9, соединительные трубопроводы для транспортировки обрабатываемого материала с клапанами 10, 11, 12 и 13, соединяющие резервуары 1 и 3, насос-дозатор 5 с камерой 7 контур регулирования температуры в резервуаре 1, состоящий из регулятора И температуры, датчика 15 температуры и клапана 16 на линии циркуляции хладагента через термостатирующую рубашку 2, контур регулирования температуры в резервуаре 3, состоящий из регулятора 17, датчика 18 температуры и клапана 19 на линии циркуляции хладагента через термостатирующие рубашки 9 и t, .программный блок 20, блок 21 управления клапанами, регулятор 22 частоты вращения электродвигателя 23, узел 2 блокировки, с датчиком 25 утечки и датчиком 18 температуры, установленными в камере 7 и датчиком 2б утечки, установленномВ герметизированном кожухе 27, в котором размещены резервуар 1 для суспензии, резервуар 3 для дезинтеграта, насос-дозатор 5, трубопроводы с клапанами 10, 11, 12 и 13 для транспортировки обрабатываемого материала и краны 28, 29 для ручного управления протоком суспензии, термостат 30, соединенный трубопроводами с термостатирующими рубашками 2, и Э Дезиитеграционная камера 7 имеет входной штуцер 31, выходные штуцера 32 и 33, перемешиватель З с приводным валом 35, соединенным с электродвигателем 23 и уплотнение 36. Датчики утечки материала 25 и 2б и датчик 18 температуры через узел 2k блокировки связаны с программным блоком 20, к которому подключен блок 21управления клапанами, а также электродвигатель 23 через регулятор 22частоты вращения и насос-дозатор через привод 6, Клапаны 10, 11, 12, 13 и 17 снабжены электромагнитным приводом. Аппарат работает следующим образом. При работе аппарата во всех режимах производят загрузку камеры мелющими телами череа штуцер 31 и заполняют резервуар 1 суспензией из обрабатываемого материала, на регуляторах 14 и 17 температуры задают диапазон значений температуры обработки а на регуляторе 22 частоты вращения электродвигателя диапазон значений частоты вращения электродвигателя 23 герметично соединяют штуцеры 31, 32 и 33 дезинтеграционной камеры 7 с герметичным кожухом 27. Задание программы режима, времени работы и включение аппарата производят на программном блоке 20. При проточном режиме обработки по сигналу блока 21 управления клапанами, клапаны 10 и 13 закрываются, а «лапаны 11 и 12 открываются. Исходна суспензия из-резервуара 1 поступает во входной штуцер 31 дезинтеграционной камеры 7. По сигналу программног блока 20 регулятор 22 частоты вращения электродвигателя включает электродвигатель 3, который вращает перем шиватель 3 мелющих тел, при этом в полости дезинтеграционной камеры 7, мелющие тела 8 дезинтегрируют поступивший материал. Проток суспензии обеспечивается центробежным насосным действием пере мешивателя З, а ее расход регулиру ется кранами 28, 29. Обработанная суспензия (дезинтеграт) поступает в резервуар 3 и сливается при открыва нии клапана 13. При работа в циркуляционном режиме обработки блок 21 управления клапанами по сигналу программного блока 20 открывает клапан 10, а клапаны 11, 12 и 13 закрывает. При этом образуется замкнутый контур циркуляции обрабатываемой суспензии, включающий последовательно соединенные выход резервуара 1, насос 5, кран 28, входной штуцер 31, полость дезиитеграционной камеры 7, выходной штуцер 33, клапан 10, вход резервуар 1. Проток обеспечивают насосом 5 с природом 6, управляемым программным блоком 20, По окончании обработки суспензии по сигналу блока 21 управления клапанами клапан 11 закрывается, а клапан 12 открывается и через выходной штуцер 33, клапан 12 и кран дезинтеграт поступает в резервуар 3, откуда сливается при открывании клапана 13. При работе в режиме периодической загрузки по сигналу блока 21 управления клапанами клапан П открывается или включается насос 5, а клапаны 10, 12 и 13 закрываются. Суспензию из резервуара 1 насосом 5 или самотеком подают в дезинтеграционную камеру 7, при этом клапан 11 закрывается или выключается насос 5 по сигналу блока 21. После окончания обработки по сигналу блока 21 открывается клапан 12 и дезинтеграт через выходной штуцер 33 и кран 29 поступает в резервуар 3. Клапан 13 закрывается и дальнейшая обработка осуществляется в той же последовательности. Слив дезинтеграта осуществляется из резервуара 3 при открывании клапана 13. В каждом из режимов температура исходной суспензии в резервуаре 1 и температура суспензии в дезинтеграционной камере 7 поддерживается неизменной автоматически с помощью регуляторов Т и Т7 температуры с датчиками 15 и 18 температуры. Регулятор температуры управляет клапаном 16 на линии циркуляции хладагента через рубашку 2 и термостат 30, а регулятор 17 температуры управляет клапаном 19 на линии циркуляции хладагента через рубашку 9 и термостат 30. Частота вращения перемешивателя 3 может плавно регулироваться регулятором 22. Безопасность при обработке патогенных и токсичных материалов обеспечивается герметичным исполнением ко57

жуха 27, внутри которого функционируют узлы и детали аппарата , 3, 5, 6, 10, 11, 12, 13, 28, 29, 31, 32 и 33, что исключает контакт обслуживающего персонала с материалом при нормальной работе аппарата и при аварийных выбросах обрабатываемого материала,

В аппарате обеспечивается защита персонала и рабочих органов дезинтегратора в аварийных ситуациях:

при аварийной утечке или выбросе материала в полость герметичного кожуха 27 или в полость сальникового уплотнения 36 датчика утечки 26 или 2 подают сигнал на узел блокировки 2, который через программный блок 20, привод 6 и регулятор частоты вращения 22 выключает насос-дозатор 5 и электродвигатель 23, а через блоки 20 и 21 закрывает клапаны 10, 11, 12, 13, подавая при этом звуковой и световой сигналы о наличии уте.чки ;

при выходе температуры обрабатываемого материала за пределы диапазона заданного на регуляторе температуры 17, по сигналу датчика 18 срабатывает узел блокировки 2k, который с помощью рабочих -органов 6, 23, 20, 21, 10, 11, 12 и 13 выполнения тех же операций, что и при утечке материала, подавая при этом звуковой и световой сигналы о нарушении температурного режима.

При отклонении температуры от среднего значения в заданном диапазоне в сторону увеличения или уменьше5 6

ния регуляторы температуры И и 17 открывают или закрывают клапаны Т6 и 19. По окончании обработки материала осуществляют промывку, стерилизацию или нейтрализацию деталей аппарата, контактировавших с материалом, при отсоединенной от электродвигателя 23 камере 7, кожуха 27 со всеми находящимися в нем узлами.

Предлагаемая конструкция позволяет обрабатывать патогенные и токсичные материалы с обеспечением высокой безопасности обслуживающего персонала, значительно упрощая дезинтеграцию.

Процесс обработки автоматический и поэтому отпадает необходимость в специальных помещениях для аппарата, в спецодежде для персонала, спецвентиляции в других защитных приспособлениях. Использование апарата упрощает работу с патогенными и токсичными материалами, которая мало отличается от таковой для обычных материалов.

Автоматизация процесса дезинтеграции, расположение резервуаров для материала и дезинтеграта, насоса-дозатора, соединительных трубопроводов с клапанами внутри герметизированного кожуха {двойная герметизация внутренних объемов с обрабатываемым материалом) позволяет достичь полной безопасности обработки патогенных и токсичных материалов как в нормальных, так и в аварийных режимах работы аппарата.