Система автоматического управления процессом непрерывного выращивания микроорганизмов Советский патент 1980 года по МПК C12B1/08 G05D27/00 

ха, выход которого соединен с регулятором 5, который замыкается на исполнительный механизм 6.

.Контур регулирования тепловьаделения ферментера состоит из датчика 7 тепловыделения, установленного в нижней части .ферментера, датчиков 8-12 температуры, расположенных соответственно в нижней части ферментера, на линии отвода охлаждакхцей воды, подачи питательной среды, на линии подачи охлгщдающей воды и воздуха,а также датчика 13 расхода на линии отвода охлаждающей воды.

Датчики 8-12 температуры и датчики 1,4 и 13 расхода подключены к вычислительному блоку 14, который определяет тепловьаделение, сопровождающее жизнедеятельность микроорганизмов (ккал/мин), по следующей фосикуле:

1б QAOTT.- GaCj Atft- Gj-p, CcpAtep + + ,

где Одат - количество тепла, воспринимаемого датчиком тепловьеделения, ккал/мин;

65 - расход воздуха (весовой), кг/мин;

Cft удельная теплоемкость воздуха , ккал/кг.град;

itt - разность температуры низа колонны и температуры воздуха на входе в колонку, С;

Gfp - расход среды, кг/мин;

- удельная теплоемкость ды, ккгш/кг град; Л ten разность температуры низа

ср

колонны и температуры средЫ на входе в колонку,; GI, - расход охлаждакхцей воды, кг/мин;

Cj. - удельная теплоемкость охлаждающей воды, ккал/кг грёщ;

ft.t.g. - разность температур воды до охлаждающей рубашки и после нее,С.

Выход вычислительного блока 14 соединен с первы блоком 15 сравнения, который воздействует на блок 16 определения соотношения воздух-среда Последний в зависимости от показаний датчика 17 растворенного кислорода, установленного в средней части ферментера и связанного со вторым блоком 18 сравнения, воздействует на регуляторы 2 и 5 питательнстй среды и воздуха соответственно.

Сиртема работает следунидим образом.

Результат обработки информации.от датчиков 1,4,8,9,10,11,12 и. 13 по приведенной формуле дает величину тепловыделения, обусловленного жизне

деятельностью микроорганизмов, которая затем подается на блок 15, где сравнивается полученная величина с заданной, соответствующей оптимальной работе ферментера. Если имеется , рассогласование, то сигнал подается на блок 16 определения соотношения воздух-среда. Этот блок воздействует на регуляторы 2 и 5, которые настраивают контуры регулирования расхода

Q питательной среды и воздуха и переводят ферментер на новый режим, работы. При отклонении концентрации растворенного кислорода от заданной блок 18 сравнения определяет величину рассогласования и пропорционально ей корректирует долю воздуха в соотношении воздух-среда, отрабатываемого блоком 16 определения соотношения воздух-среда.

Применение предлагаемой системы

0 автоматического управления процессом непрерывной ферментации позволяет вести процесс на оптимальных режимах, а это способствует повышению качества ферментации, следовательно, и производительности процесса.

Формула изобретения

Система автоматического управления процессом непрерывного выращивания микроорганизмов, содержащая приборы для регулирования подачи воздуха, охлаждающей воды, питательной среды и температуры питательной среды, отличающаяся тем, что, с целью оптимизации, процесса, она снабжена датчиком тепловьщеления, располагаемым в ферментере, датчиком концентрации растворенного кислорода,

датчиками температуры, устанавливаемьлми соответственно на линиях подачи и отвода охлаждакяцей воды, подачи воздуха и питательной среды, и датчиками расхода, устанавливаемыми соответственно на линиях отвода охлаждающей воды и питательной среды, при этом все датчики связаны через вычислительный блок, блок сравнения и блок соотношения воздух-среда с исполнительными механизмами регуляторов подачи воздуха и питательной среды, а датчик концентрации растворенного кислорода подключен через другой блок сравнения к блоку сравнения соотнощения воздух-среда.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 527472, кл. С 12 В 1/08, 1974. 2. Авторское свидетельство СССР 461942, кл. С 12 D 13/00, 1969.