Система автоматического управления процессом непрерывного выращивания микроорганизмов

 

ÇÎÇÎ@Î

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 23Л.1969 (№ 1302748/28-13) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 01.VII.1971. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 9.IX.1971

МПК С 12Ь 1/08

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 63.132(088.8) Авторы изобретения

Ю. Д. Говдя, Н. Е. Захарченко, В. М. Ковалевский, Ю. В. Колесник и А. С. Федоров

Заявитель

Институт автоматики

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

НЕПРЕРЫВНОГО ВЪ|РАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ

Известна система автоматического управления процессом непрерывного выращивания микроорганизмов, например биомассы кормовых дрожжей, содержащая контуры стабилизации подачи воды, температуры дрожжевой суспензии и уровня в аппарате, а также контуры регулирования рН дрожжевой суспензии и объема биомассы в аппарате. В этой схеме не учитывается основной качественный параметр процесса — концентрация дрожжевой суспензии.

Цель:изобретгния повысить производительность аппарата для выращивания микроорганизмов путем автоматического управления 15 процессом выращивания по основному качественному показателю — концентрации суспензии.

Это достигается тем, что предложенная система управления снабжена контуром регули- 20 рова|ния времени пребывания биомассы в аппарате, состоящим из датчиков концентрации дрожжевой суспензии и количества остаточных редуцирующих веществ и логического устройства, вход которого соединен с датчика- 25 ми, а выход подключен к исполнитгльному механизму, установленному на линии подачи дрожжевой суспензии.

На чертеже представлена блок-схема предложенной системы управления, 30

Система содержит взапмосьязанные между собой контуры стабилизации температуры в аппарате, стабилизации рН дрожжевой суспензии, стабилизации подачи воздуха, регулирования подачи воды и питательных веществ, поддержания заданного объема, а также регулирования времени пребывания биомассы в аппарате и расходомер для контроля расхода аммиачной воды. С помощью названных контуров автоматически поддерживаются на заданном оптимальном уровне основные технологические параметры процесса.

Температура в дрожжерастильном аппарате поддерживается на заданном уровне с помощью контура стабилизации температуры, включающего датчик 1 температуры, подключенный на вход регулятора 2, который после сравнения текущего и заданного значения температур вырабатывает сигнал регулирующего воздействия, управляющгго исполнительным механизмом 8 на магистрали воды, подаваемой на охлаждение.

Изменение кпслотности среды в аппарате воспринимается датчиком 4 кислотности, подключенным на вход регулятора 5. Послгдш1й вырабатывает регулирующее воздгйствие, управляющее подачей аммиачной воды в аппарат с помощью исполнительного механизма 6.

Подача воздуха в аппарат регулируется кон. туром стабилизации подачи воздуха, включаю

308060

35

50 щим расходомер 7, регулятор 8 и исполнительный механизм 9. Расходомер 7, установленный на магистрали подачи воздуха, подключен в камеру «переменная» регулятора 8.

При изменении количества воздуха в регуляторе возникает сигнал рассогласования между входной величиной и заданием. Это приводит к выработке регулирующего воздействия, поступающего на вход исполнительного механизма 9, управляющего подачей воздуха в аппарат.

Подача питательной среды в аппарат с поддержанием соотношения между компонентами (сусло, питательные соли, вода) в зависимости от содержания редуцирующих веществ осуществляется контуром регулирования подачи воды и питательных веществ, включающим датчик 10 редуцирующих веществ, подключенный последовательно с расходомером 11 на магистрали подачи сусла. Выходы датчика 10 и расходомера 11 подключены на входы регуляторов 12 и 18.соотношения.

Кроме того, на вход регулятора 12 подключен расходомер 14, подающий в аппарат воду, а выход этого регулятора подключен к исполнительному механизму 15. На вход регулятора 18 подключен расходомер 1б, подающий в аппарат питательные соли, а выход регулятора — к исполнительному механизму 17.

В зависимости от количества сусла-гидролизата, замеряемого расходомером П, и количества содержащихся в нем редуцирующих веществ, контролируемых датчиком 10 с помощью расходомеров 14 и 1б питательных солей и воды на разбавление, регуляторы соотношения выдают сигналы регулирующих воздействий на исполнительные механизмы 15 и 17. Последние установлены на соответствующих магистралях, которые производят автоматическое дозирование количества воды на разбавление и количества питательных солей.

Заданный объем биомассы в аппарате поддерживается с помощью контура, включающего датчик 18 объема, подключенный на вход регулятора 19 и вызывающий в последнем сигнал рассогласования между текущим значением и заданием. Сигнал поступает на исполнительный механизм 20, который подачей большего или меньшего количества сусла в аппарат устраняет отклонение обьема от нормы.

Контроль расхода аммиачной воды в процессе выращивания кормовых дрожжей осуществляется с помощью расходомера 21.

Время пребывания биомассы в аппарате в зависимости от концентрации дрожжевой суспензии регулируется с помощью контура времени пребывания биомассы в аппарате, включающего датчик 22 концентрации дрожжевой суспензии и датчик 28 остаточных pestyцирующих веществ, выходы которых подключены на вход логического устройства 24. Сигнал с последнего поступает на вход регулятора 25. Логическое устройство 24 повторяет сигнал датчика 22 концентрации до тех пор, пока сигнал датчика остаточных редуцирующих веществ не превысит установленной технологической нормы (напр|имер, 0,10/о), и суммирует оба сигнала, если сигнал датчика остаточных редуцирующих веществ превысит установленную норму.

Выход регулятора 25 подключен на вход исполнительного органа 2б. Уменьшение концентрации дрожжевой суспензии ниже заданного значения и вызываемое этим повышение содержания остаточных редуцирующих веществ приводит к тому, что регулятор 25 выдает сигнал, вызывающий уменьшение выхода суспензии из дрожжерастительного аппарата. Тем самым увеличвается время пребывания биомассы в аппарате до тех пор, пока содержание остаточных редуцирующ их веществ яе уменьшится до установленной нормы (с повышением за счет этого концентрации дрожжевой суспензии).

Предмет изобретения

Система автоматического управления процессом непрерывного выращивания микроорганизмов, например биомассы кормовых дрожжей, содержащая контуры стабилизации подачи воды, температуры дрожжевой суспензии и уровня в аппарате, а также контуры регулирования рН дрожжевой суспензии и объема биомассы в аппарате, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности аппарата, она снабжена контуром регулирования времени пребывания биомассы в аппарате, состоящим из датчиков концентрации дрожжевой суспензии и количества остаточных редуцирующих веществ и логического устройства, вход которого соединен с датчиками, а выход подключен к исполнительному механизму, установленному на линии подачи дрожжевой суспензии.

308060

Составитель Н. Селиверстова

Техрсд Л. Л. Левина Корректор Е. В. Исакова

Редактор Л. Народная

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2346/2 Изд. Мв 989 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/3