Cистема автоматичного управління процесом вирощування мікроорганізмів

Изобретение относится к микробио логической промышленности, а именно к дрожжевой, и направлено на повышение точности управления процессом за счет повышения выхода дрожжей. Система содержит контуры регулирования с ф го •19 Zf (0/ ^ -МІЗ-ш j~r f~> 22. ~i Охлаждающая ffotfa 1205000 температуры, рН, пеногашения, подачи ным на линии подачи воздуха; запомисолей, контур подачи воздуха, культунающие устройством 30, вход и выход ралъной среды мелассы э сравнительнvю которого соединены со сдвигающим камеру с датчиками тепловыделения и регулятором 29- Циркуляция жидкости вычислительное устройство. Система в вертикальной трубе 19 происходит снабжена дифференциатором 27, вход эрлифтным способом, и за счет управкоторого соединен с датчиком 26 расления исполнительным механизмом 24 хода мелассы в ферментер 1, а выход в зависимости от скорости подачи мес входом регулятора 28, выход котолассы достигается постоянство времени рого соединен с исполнительным мехапрогнозирования при различных скорое-, низмом 24, установленным в нижней тях подачи мелассы. При помощи сдвичасти вертикальной трубы 19, сдвигаюгающего регулятора 29 -обеспечивается щим регулятором 29, вход которого соескачкообразное увеличение или уменьдинен с датчиком 20 теплового потока, шение нормы воздуха сдерживается установленным на внешней поверхности процесс роста или подается воздух в вертикальной трубы 19, сдвигающим реизбытке. Это позволяет сдвигать в гулятором 29, вход которого соединен сторону максимума критический с датчиком 20 теплового потока,устауровень ведения процесса , при новленным на внешней поверхности веркотором начинается спиртооб тикальной трубы 19, а выход - с испол,разование внутри фермента 1 . ; нительным механизмом 17, установленI ил. 1 Изобретение относится к микробиологической промышленности, а также может быть использовано в процессе выращивания хлебопекарных дрожжей. Целью изобретения является повышение точности управления процессом выращивания. На чертеже изображена блок-схема системы автоматического управления процессом выращивания микроорганизм мов. Система содержит контур стабилизации температуры в ферментере 1, состоящий из датчика 2 температуры, регулятора 3, исполнительного механизма 4, установленного на линии подачи воды в охладительную рубашку 5, контур стабилизации рН, состоящий из датчика 6, регулятора 7 } исполнительного механизма 8 на трубопроводе аммиачной воды и наполнительного механизма 9 на трубопроводе серной кислоты, контур автоматического регулирования уровня пены, состоящий из датчика 10, регулятора 11 и клапана 12 на трубопроводе олеиновой кислоты, контур регулирования подачи питательных солей, состоящий из дозатора 13 и программного устройства 14, контур подачи воздуха в зависимости от уровня в аппарате, состоящий из датчика 15 уровня, регулятора 16, исполнительного механизма 17 на воздуховоде и контур регулирования подачи 5 культуральной среды, включающий исполнительный механизм 18. Система содержит также помещенную в ферментер 1 вертикальную трубу 19 для обеспечения компенсаций внешних 10 тепловых потоков, датчик 20 теплового потока-урасположенный на ее наруж" ной поверхности и соединенный с входом вычислительного устройства 21. Выход последнего связан с исполни'•* гельным механизмом 17 на воздуховоде а с исполнительным механизмом 18 на трубопроводе культуральной среды.Кроме того, система содержит регулятор 22 циркуляции жидкости в вертикально ной трубе 19, вход которого соединен с датчиком 23 расхода воздуха в ферментер и с исполнительным механизмом 24, установленным в нижней части вертикальной трубы 19, имеющей здесь ко25 нический расширитель, а выход регулятора 22 циркуляции соединен с исполнительным механизмом 25, установленном на воздуховоде, который подведен в верхнюю зауженную часть вер' тикальиой трубы 19. " 1285000 Система содержит последовательно регулятора 22, который получает сиг • соединенные датчик 26 расхода меласнал от датчика 23 расхода воздуха в сы, дифференциатор 27, регулятор 28' ферментер о положении исполнитепьи исполнительный механизм 24, устаиого механизма 24, установленного в новленный в нижней части вертикальной t нижней части вертикальной трубы 19, трубы 18, сдвигающий регулятор 29, имеющей конический расширитель, и соединенный с датчиком 20 теплового воздействует на исполнительный мехапотока, а выход - с исполнительным низм 25, установленный на воздуховомеханизмом 17, установленным на лиде, подведенном в верхнюю часть вертинии воздухоподачи. В системе имеется 10 кальной трубы 19. Циркуляция жидкостакже запоминающее устройство 30, ти з ней происходит эрлифтным сповыход и вход которого соединен со собом. сдвигающим регулятором 29. Сигнал от датчика 26 расхода меСистема работает следующим обралассы проходит через дифференциатор зом. 15 27 и поступает на вход регулятора Температура в ферментере 1 поддер28, который управляет исполнительживается на заданном уровне с помощью ным механизмом 24 в зависимости от контура стабилизации температуры, скорости подачи культуральной сревключающего датчик 2 температуры,подды. Таким образом, достигается посключенный на вход регулятора 3, ко- 20 тоянство времени прогнозирование при торый после сравнения текущего и заразличных скоростях подачи мелассы. данного значения температур вырабаПри отсутствии этого контура вретывает сигнал регулирующего воздеймя прогнозирования уменьшается с ствия, управляющего исполнительным увеличением скорости подачи мелассы. механизмом 4 на линии подачи воды в 25 Сигнал от датчика 20 теплового потоохладительную рубашку 5. Изменение ка поступает на вход сдвигающего рекислотности в ферментере воспринимагулу тора 29, одновременно запоминаюется датчиком 6, включенным на вход щее устройство 30 запоминает значерегулятора 7, который в зависимости ние критического уровня. Сдвигаюот отклонения рН в ту или иную сто- зо щий регулятор дает сигнал на скачкорону подает сигнал на исполнительный образное увеличение или уменьшение механизм 8 подачи аммиачной воды, липодачи воздуха. Таким образом,подабо на исполнительный механизм 9, поча воздуха увеличивается, если он дающий серную кислоту в аппарат. сдерживает процесс роста, и уменьУровень пены контролируется датчи- __ шается, если он подается в избытке, т.е. сдвигается в сторону максимума ком 10, сигнал которого поступает на регулятор 11, управляющий исполнитель- критический уровень ведения процесса, при котором начинается спиртоным механизмом 12 на трубопроводе образование внутри ферментера. олеиновой кислоты. Растворы питательных солей в ферментер подаются посреди При реализации системы в дрожжеством дозаторов 13, работой которых вом производстве стабилизируется вреуправляет программное устройство 14. мя прогнозирования и обеспечивается Уровень культуральной среды в аппарабыстрый поиск значения критического те контролируется датчиком 15, сигнал уровня ведения процесса, при этом с которого поступает на регулятор 16*45 поиск критического уровня занимает •который воздействует на исполнительный ' 6S с вместо 600 с в известной сисмеханизм 17, управляющий подачей возтеме, а также повышается точность духа на аэрацию. управления, за счет чего выход дрожВычислительное устройство 21 полужей увеличивается на 6,8А, а затрачает информацию от датчика 20, уста- „ ты на аэрацию снижаются на 12,6%. новленного на наружной поверхности вертикальной трубы 19, "о разности Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я тепловыделения в ней и ферментере и управляет исполнительными механизмами Система автоматического управле17 и 18 на воздуховоде и на трубопрония процессом выращивания микроорга55 воде культуральной среды (мелассы). низмов, содержащая датчик теплового Постоянная заданная скорость циркуляпотока, помещенную в ферментер верции культуральной среды в вертикальтикальную трубу для обеспечения комной трубе 19 достигается при помощи пенсаций внешних тепловых потоков 6 5 1285000 расположенным в нижней части верти на датчик теплового потока, в нижкалькой (Трубы, и последовательно нией части которой имеется коничессоединенными датчиком расхода возкий расширитель, а на наружной подуха, поступающего в ферментер,регуверхности ее расположен датчик теплового потока, соединенный с вычис- j лятором циркуляции жидкости в вертикальной трубе и исполнительным мехалительным устройством, выход последнизмом, расположенным на трубопроводе него связан с исполнительными мехаподачи воздуха в верхнюю часть вернизмами , установленными соответствентикальной трубы, при этом датчик но на линиях подачи мелассы и воздуха в ферментер, контуры стабилизации tO расхода воздуха и регулятор циркуляции жидкости соединены с исполнительтемпературы и рН в ферментер и конным механизмом,1 расположенным в нижтуры регулирования подачи питательней части вертикальной трубы, а вход ных солей, уровня пены и культуральсдвигающего регулятора связан с датной среды в ферментер, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью по15 чиком теплового потока, выход - с исполнительным механизмом, установвышения точности управления, она , ленным на линии подачи воз снабжена сдвигающим регулятором, духа в ферментер , причем вход запоминающим устройством, последоваи выход запоминающего устройтельно соединенными датчиком расхода мелассы, дифференциатором, регулято- 20 ства подключены к сдвигаю ром и исполнительным механизмом, щему регулятору. . , Редактор В. Ланко Составитель Г. Богачева Техред М.Ходаннч Корректор А. Зимокосов Заказ 7600/27 Тираж 500 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ••.,.• 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4