Аппарат для дезинтеграции материалов

 

0 (19) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

8(g< с iz u i so

Н ABT0PCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTMA (21) 2459888/28-13 (22) 24.02.77 (46) 15.07.83. Бюл. М 26 (72) Л.Я, Шестаковский, М,И, Шишков, Г ° А. Гуревич, 6,А. Фихте и В.M.Óøàêoâ . (71) Специальное конструкторское бюро биологического приборостроения АН СССР и Институт биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР (53) 633.033.89(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство

N 440153, кл. В 02 С 15/00, 1973.

2. Separatum Experimentia 27

Fase 9 (1971), continuous Oisintegration of Microorganiы ns à New Laboratory Apparatus. f Rehacek.

3. Патент ЧССР 115017, кл. 50С 18/01, 1965. (54)(57) АППАРАТ ДЛЯ ДЕЗИНТЕГРАЦИИ

МАТЕРИАЛОВ, преимущественно микроорганизмов, содержащий резервуар для суспензии обрабатываемого материала, резервуар для дезинтеграта, насосдозатор, термостат, соединительные трубопроводы с клапанами для транспортировки обрабатываемого материала, термостатированную дезинтеграционную камеру с входным и выходными штуцерами и установленным в ней перемеши. вателем с приводным валом, соединенным с электродвигателем, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения безопасности при дезинтеграции патогенных и токсичных материалов,он снабжен, по крайней мере, .двумя датчиками утечки материала, контурами регулирования температуры в резервуаре для суспензии и дезитеграционной камере, программным блоком и блоком управления клапанами, при этом датчики утечки материала

Q и датчик температуры в дезинтеграционной камере через узел блокировки связаны с программным блоком, подклю- Ц / ченным к блоку управления клапанами, ( посредством регулятора частоты враще» ния - к электродвигателю и через при- ф вод - к насосу-дозатору, а резервуар для суспензии, резервуар для дезинтеграта, насос-дозатор и трубопроводы с клапанами для транспортировки обрабатываемого материала размещены в герметизированном разъемном кожухе.

701145 2

Изобретение относится к технике для дезинтеграции материалов, например микроорганизмов, растительных и животных клеток термочувствительных кристаллических материалов, и может найти применение в микробиологических, биохимических, молекулярно-био" логических, иммунологических лабораториях, а также в микробиологической, фармацевтической и пищевой 10 промышленности, вакцинном деле и других отраслях, связанных с переработкой микробных биомасс, включая патогенные, и токсичные материалы.

В настоящее время для деэинтегра" 15 ции микроорганизмов и разрушения малоустойчивых кристаллических материалов используют механические дезинтеграторы и иные иэмельчители преимущественно баллистического типа t1j . 2л

Указанные устройства из-эа отсутствия автоматизации и контроля процесса обработки патогенных микроорганизмов и токсичных материалов неудобны в обслуживании, так как требуют со 25 блюдения ряда предосторожностей: для дезинтеграторов необходимы отдельные герметичные помещения, а для обслуживающего персонала защитная одежда, специальная вентиляция. 3

Наиболее близкий к заявляемому уст ройству дезиртегратор материалов содержит резервуар для суспенэии обрабатываемого материала, резервуар для деэинтеграта, насос-дозатор, термо35 стат, соединительные трубопроводы для транспортировки обрабатываемого материала, термостатированную дезинтеграционную камеру с входным и выходным штуцерами и установленным в

40 ней перемешинателем с приводным налом соединенным с электродвигателем Г1 33

Недостатком указанного дезитегратора является невозможность обработки патогенных и токсичных материа45 лов, так как н нем осутствуют средства защиты персонала от выбросов и утечек обрабатываемого материала и устройства блокировки рабочих органов дезинтегратора, Кроме того не может быть обеспечено высокое качество дезинтеграции материала из-за отсутствия автоматического контроля и регулирования температуры и протока обрабатываемого материала в процессе дезинтеграции.

Целью изобретения является обеспечение безопасности при дезинтеграции патогенных и токсичных материалов 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 деэинтеграционной 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 суспенэии и дезинтеграта, насос-дозатор и трубопроводы с клапанами размещены в герметиэированном разъемном кожухе.

На чертеже показана схема аппарата для дезинтеграции материалов, Аппарат содержит резервуар 1 для суспензии обрабатываемого материала с термостатирующей рубашкой 2, резервуар 3 для дезинтеграта с термостатирующей рубашкой 4, 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

14 температуры, датчика 15 температуры и клапана 16 на линии циркуля" ции хладагента через термостатирующую рубашку 2, контур регулирования температуры в резервуаре 3, состоящий иэ регулятора 17, датчика 18 тем" пературы и клапана 19 на линии циркуляции хладагента через термостатирующие рубашки 9 и 4, программный блок 20, блок 21 управления клапанами,регулятор 22 частоты вращения электродвигателя 23, узел 24 5rioкировки, с датчиком 25 утечки и датчиком 18 температуры, установленными

s камере 7 и датчиком 26 утечки, установленном в герметиэированном кожухе 27, в котором размещены ре" зервуар 1 для суспензии, резервуар

3 для дезинтеграта, насос-дозатор

5, трубопроводы с клапанами 10, 11, 12 и 13 для транспортировки обрабать1наемого материала и краны 28, 29

701145 для ручного управления протоком суспензии, термостат 30, соединенный трубопроводами с термостатирующими рубашками 2, 4 и 9, Дезинтеграционная камера 7 имеет входной штуцер 31, выходные штуцера

32 и 33, перемешиватель 34 с приводным валом 35, соединенным с электродвигателем 23 и уплотнение 36.

Датчики утечки материала 25 и 26 10 и датчик 18 температуры через узел

24 блокировки связаны с программным блоком 20, к которому подключен блок

21 управления клапанами, а также электродвигатель 23 через регулятор 15

22 частоты вращения и насос-дозатор 5 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 через 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

35 работы и включение аппарата производят на программном блоке 20.

При проточном режиме обработки по сигналу блока 21 управления клапана- ми, клапаны 10 и 13 закрываются, а 40 клапаны 11 и 12 открываются. Исходная суспензия из резервуара 1 поступает во входной штуцер 31 дезинтеграционной камеры 7. По сигналу программного блока 20 регулятор 22 частоты враще- 45 ния электродвигателя включает электродвигатель 3, который вращает перемешиватель 34 мелющих тел, при этом в полости дезинтеграционной камеры мелющие тела 8 дезинтегрируют посту- 50 пивший материал.

Проток суспензии обеспечивается центробежным насосным действием перемешивателя 34 а ее расход регулиру- ется кранами 28, 29. Обработанная суспензия (дезинтеграт) поступает в резервуар 3 и сливается при открывании клапана 13.

При работе 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 об. разуется замкнутый контур циркуляции обрабатываемой суспензии, включающий последовательно соединенные выход резервуара 1, насос 5, кран 28, входной штуцер 3!, полость дезинтеграционной камеры 7, выходной штуцер 33, клапан l0, вход резервуар 1. Проток обеспечивают насосом 5 с приводом 6, управляемым программным блоком 20.

По окончании обработки суспенэии по сигналу блока 21 управления клапанами клапан 11 закрывается, а клапан 12 открывается и через выходной штуцер

33, клапан 12 и кран 14 дезинтеграт поступает в резервуар 3, откуда сливается при открывании клапана 13.

При работе в режиме периодической загрузки по сигналу блока 21 управления клапанами клапан ll открывает" ся или включается насос 5, а клапаны

10, 12 и 13 закрываются. Суспензию из резервуара lнасосом 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 деэинтеграта осуществляется из резервуара 3 при открывании клапана 13.

В каждом из режимов температура исходной суспензии в резервуаре 1 и температура суспензии в деэинтеграционной камере 7 поддерживается неизменной автоматически с помощью регуляторов 14 и 1 7 температуры с датчиками 15 и 18 температуры. Регулятор 14 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 34 может плавно регулироваться регулятором 22.

Безопасность при обработке патогенных и токсичных материалов обеспечивается герметичным исполнением ко"

70114 жуха 27, внутри которого функционируют узлы и детали аппарата 1, 3, 5, 6, 10, 11, 12, 13, 28, 29, 31, 32 и 33, что исключает контакт обслуживающего персонала с материалом при 5 нормальной работе аппарата и при аварийных выбросах обрабатываемого материала.

8 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

15 или 2 подают сигнал на узел блокировки 24, 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 утечки; при выходе температуры обрабатываемого материала за пределы диапазона заданного на регуляторе температуры 17, по сигналу датчика 18 срабатывает узел блокировки 24, который с помощью рабочих органов 6, 23, 30

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, 35

При отклонении температуры от среднего значения в заданном диапазоне s сторону увеличения или уменьшения регуляторы температуры 14 и открывают или закрывают клапаны 16 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 дезинтегра" цию.

Процесс обработки автоматический и поэтому отпадает необходимость в специальных помещениях для аппарата, (I 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 деэинтеграта, 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, TaK B aaa Hii e a paOoTbl аппарата.

701145

Редактор Л. Гольдина Техред M.Tenep

Корректор П. Бокшан

Заказ б384/1

Тираж 523 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делан изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4