Способ автоматического управления процессом выращивания кормовых дрожжей в дрожжерастильных аппаратах непрерывного действия

 

Изобретение относится к автоматизации процессов производства кормовых дрожжей и направлено на повышение выхода биомассы микроорганизмов. В процессе непрерывного выращивания дрожжей в дрожжерастительном аппарате стабилизируется температура культуральной среды (КС) в аппарате, рН КС в аппарате регулируется подачей кислоты по значению рН КС с коррекцией по суммарному расходу питательной среды и дрожжевого сусла с учетом величин рН питательной среды и дрожжевого сусла, уровень КС в аппарате регулируют по сигналу датчика уровня с коррекцией по величине суммарного расхода питательной среды и дрожжевого сусла, расход воздуха в аппарат регулируют с коррекцией по суммарному расходу питательной среды и дрожжевого сусла с учетом концентрации кислорода в отходящих газах, а регулирование расхода дрожжевого сусла осуществляют с коррекцией по величине расхода питательной среды, подаваемой в аппарат. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)з С 12 Q 3/00

ГОСУДАРСТВЕ HblA KOMMTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4702519/13 (22) 07.04.89 (46)15.05.91. Бюл. М 18 (71) Всесоюзный проектно-конструкторский и научно-исследовательский институт автоматизации пищевой промышленности (72) Т.И. Стретьячук и В.И. Петруня (53) 663.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 488848, кл. С 12 0 3/00, 1973. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВЫРАЩИВАНИЯ

КОРМОВЫХ ДРОЖЖЕЙ В ДРОЖЖЕРАСТИЛЬНЫХ АППАРАТАХ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ (57) Изобретение относится к автоматизации процессов производства кормовых дрожжей и направлено на повышение выхода биомассы микроорганизмов. В процессе

Изобретение относится к области перерабатывающих подотраслей агропромышленного комплекса, в частности к производству кормовых дрожжей, и может быть использовано при автоматизации процессов культивирования микроорганизмов.

Цель изобретения — повышение выхода биомассы микроорганизмов.

На чертеже изображена блок-схема автоматической системы управления, реализующей предлагаемый способ управления процессом выращивания кормовых дрожжей в дрожжерастильных аппаратах непрерывного действия.

Схеме включает контуры регулирования температуры культуральной среды, расхода Ы 1648980 А1 непрерывного выращивания дрожжей в дрожжерастительном аппарате стабилизируется температура культуральной среды (КС) в аппарате, рН КС в аппарате регулируется подачей кислоты по значению рН КС с коррекцией по суммарному расходу питательной среды и дрожжевого сусла с учетом величин рН питательной среды и дрожжевого сусла, уровень КС в аппарате регулируют по сигналу датчика уровня с коррекцией по величине суммарного расхода питательной среды и дрожжевого сусла, расход воздуха в аппарат регулируют с коррекцией по суммарному расходу питательной среды и дрожжевого сусла с учетом концентрации кислорода в отходящих газах, а регулирование расхода дрожжевого сусла осуществляют с коррекцией по величине расхода питательной среды, подаваемой в аппарат.

1 ил. дрожжевого сусла (засевных дрожжей) в аппарат, расхода воздуха на аэрацию культуральной среды, уровня культуральной среды в аппарате, расхода кислоты в аппарат для поддержания заданного значения рН культуральной среды.

Контур регулирования температуры культуральной среды состоит из датчика 1 температуры, установленного в дрожжерастильном аппарате и соединенного с входом регулятора 2, выход которого соединен с исполнительным устройством (ИУ) 3, установленным на трубопроводе охлаждающей воды в рубашку аппарата.

Контур регулирования расхода дрожжевого сусла в аппарат включает датчик 4 рас1648980

20 хода питательной среды, установленный на трубопроводе подачи питательной среды в аппарат, датчик 5 расхода дрожжевого сусла, установленный на трубопроводе подачи дрожжевого сусла в аппарат. Датчики 4 и 5 соединены с входами регулятора 6 соотношения, третий вход которого соединен с задатчиком 7, которым устанавливается необходимое соотношение расхода дрожжевого сусла по отношению к расходу питательной среды. Выход регулятора 6 соединен с ИУ 8, установленным на трубопроводе подачи дрожжевого сусла в аппарат.

Контур регулирования расхода воздуха на аэрацию культуральной среды состоит из датчика 9 расхода воздуха, установленного на трубопроводе подачи воздуха в аппарат и соединенного с входом регулятора 10 соотношения. Другой вход регулятора 10 соединен с выходом сумматора 11, суммирующим расходы питательной среды (датчик 4) и дрожжевого сусла (датчик 5) в аппарат. Третий вход регулятора 10 соединен с датчиком 12 содержания кислорода в отходящих из аппарата газах, Выход регулятора 10 соединен с ограничителем 13, выход которого соединен с ИУ 14, установленным на трубопроводе подачи воздуха в аппарат.

Контур регулирования уровня культуральной среды включает датчик 15 уровня среды, установленный в аппарате и соединенный с входом регулятора 16. Второй вход регулятора 16 соединен с выходом сумматора 11, выход регулятора 16 соединен с

ИУ 17, установленным на трубопроводе отбора культуральной среды из аппарата.

Контур регулирования расхода кислоты для поддержания задачного значения рН культуральной среды в аппарате состоит из датчика 18 расхода кислоты, установленного на трубопроводе подачи кислоты в аппарат, датчика 19 рН питательной среды, установленного на трубопроводе подачи . питательной среды в аппарат, датчика 20 рН дрожжевого сусла, установленного на трубопроводе подачи дрожжевого сусла в аппарат, датчика 21 рН культуральной среды, установленного на трубопроводе отбора культуральной среды иэ аппарата (или непосредственно в аппарате). Датчики 19 и 20 соединены с входами сумматора 22. Третий вход сумматора 22 соединен с задатчиком

7, Входы регулятора 23 соотношения соединены с выходами датчиков 18 и 21 сумматоров 11 и 22.

Выход регулятора 23 соединен с ИУ 24, — установленным на трубопроводе подачи кислоты в аппарат.

Способ реализуется следующим образом.

Температура культурэльной среды в аппарате, измеряемая датчиком 1, стабилизируется изменением расхода охлаждающей воды в рубашку аппарата с помощью ИУ 3, управляемого регулятором 2.

Расход дрожжевого сусла, подаваемого в аппарат (датчик 5), регулируется регулятором 6 в зависимости от расхода питательной среды (датчик 4) и задаваемого эадэтчиком

7 соотношения указанных расходов воздействием на ИУ 8. При увеличении (уменьшении) расхода питательной среды увеличивается (уменьшается) расход дрожжевого сусла в заданном соотношении.

Расход воздуха в аппарат (датчик 9) регулируется регулятором 10 (в заданном соотношении) в зависимости от суммарного расхода питательной среды и дрожжевого сусла в аппарат воздействием нэ ИУ 14. При увеличении (уменьшении) суммарного расхода среды и сусла в аппарат увеличивается (уменьшается) расход воздуха. Соотношение расходов устанавливается зэдатчиком, встроенным в регулятор 10, Уточненное значение расхода воздуха (близкое к оптимальному) устанавливается по сигналу от датчика 12 содержания кислорода в отходящих,иэ аппарата газах. Ограничитель 13 обеспечивает необходимый расход воздуха для поддержан ия ж из н едея тел ь ности дрожжей при прекращении (эварийном) подачи питательной среды в аппарат, Уровень культуральной среды в аппарате (датчик 15) стабилизируется изменением количества отбираемой из аппарата среды с помощью ИУ 17, управляемого регулятором

16. При изменении (увеличении или уменьшении) расхода питательной среды и, следовательно, расхода дрожжевого сусла сигнал от сумматора 11 подается в регулятор 16, который, не ожидая изменения уровня среды, изменяет (увеличивает или уменьшает) отбор культуральной среды из аппарата, тем самым сводит к минимуму отклонение уровня от заданного значения.

Расход кислоты в аппарат измеряется датчиком 18, сигнал от которого подается в регулятор 23 соотношения. Регулятор 23 в зависимости от величины сигнала, поступающего из сумматора 11, с помощью ИУ 24 изменяет (прямо пропорционально) расход кислоты, который окончательно уточняется в зависимости от значения рН культуральной среды, измеряемой датчиком 21. В регулятор 23 с целью сведения до минимума переходного процесса регулирования рН культуральной среды при возмущениях от изма ления рН питательной среды или/и

1648980

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом выращивания кормовых дрожСоставитель Н.Алкеев

Редактор Л.Веселовская Техред M.Moðãåíòàë Корректор Т.Колб

Заказ 1500 Тираж 365 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 дрожжевого сусла подаются через суммирующее устройства 22 также сигналы от датчиков 19 и 20.

При увеличении (уменьшении) значения рН питательной среды или/и дрожжевого сусла, не ожидая изменения рН культуральной среды, уменьшается (увеличивается) подача кислоты в аппарат пропорционально изменению величины рН питательной среды или/и дрожжевого сусла. Степень влияния этих сигналов определяется сигналом от задатчика 7 соотношения расходов, т.е. при увеличении коэффициента соотношения степень влияния рН питательной среды увеличивается, рН дрожжевого сусла уменьшается. При уменьшении коэффициента соотношения степень влияния рН питательной среды уменьшается, а рН дрожжевого сусла увеличивается.

Таким образом, использование предлагаемого способа автоматического управления повышает точность регулирования режимных параметров процесса выращивания дрожжей, что позволяет увеличить выход биомассы из задаваемого количества питательных веществ на 2 и выпуск дрожжей на 5 ф. жей в дрожжерастильных аппаратах непрерывного действия, предусматривающий измерение и регулирование температуры, рН и уровня культуральной среды в аппарате и

5 регулирование расхода дрожжевого сусла (засевных дрожжей), отличающийся тем, что, с целью повышения выхода биомассы микроорганизмов, дополнительно измеряют рН питательной среды, подавае10 мой в аппарат, рН дрожжевого сусла, расходы подаваемого на аэрацию воздуха. дрожжевого сусла, питательной среды, кислоты на подтитровку рН в аппарате и концентрацию 02 в выходящих из аппарата

15 газах, регулируют расход воздуха в аппарат с коррекцией по суммарному расходу питательной среды и дрожжевого сусла с учетом концентрации кислорода в отходящих газах, а регулирование уровня культуральной

20 среды в аппарате осуществляют с коррекцией по величине суммарного расхода питательной среды и дрожжевого сусла, регулирование рН культуральной среды осуществляют с коррекцией по расходу кисло25 ты, суммарному расходу питательной среды и дрожжевого сусла с учетом величин рН питательной среды и дрожжевого сусла, причем регулирование расхода дрожжевого сусла осуществляют с коррекцией по вели30 чине расхода питательной среды, подаваемой в аппарат.