Система автоматического управления процессом выращивания микроорганизмов

 

О п И С А Н И Е <»953631

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистические

Республик

Ф

Ъ г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву lt 661003 (22)Заявлено 10.10.80 (2!) 2991925/28 13 (5! )М. Кл. с присоединением заявки № (23) Приоритет

G 05 0 27/00

Ркуаарстеенный квмнтет

СССР

А0 аенем . нзшретеннй н открытнй

Опубликовано 23. 08.82. Бюллетень №31 (53) УДК 663.132 (088. 8) Дата опубликования описания 23. 08.82 (72) Авторы изобретения

А. П. Ладанюк и В. Ф. Николаенко

Киевский технологический институт пищевой-промышленности (71) Заявитель (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ

Изобретение относится к микробиологической промышленности и мо» жет быть использовано в процессе выращивания хлебопекарных дрожжей.

По основному авт. св. к". 661003 известна система автоматического управления процессом выращивания микроорганизмов, предпочтительно хлебопекарных дрожжей, в ферментере, содержащая контур стабилизации температуры, включающий линию подачи охлаждающей воды, контур стабилизации рН биомассы, контур регулирования подачи питательных солей, воды и воздуха на азрацию., установленный на линии подачи субстрата, исполнительный механизм подачи субстрата, датчик плотности теплового потока, помещенный в ферментере, датчики го температуры воздуха, поступающего на азрацию и температуры охлаждающей воды на входе и выходе линии подачи охлаждающей воды и вычислитель2 ное устройство, вход которого соединен с датчиком плотности теплового потока, датчики температуры воздуха и температуры охлаждающей воды, а выход - с исполнительным механизмом подачи субстрата P 1).

Цель изобретения - повышение точности управления.

Поставленная цель достигается тем, что система автоматического управления процессом выращивания микроорганизмов предпочтительно хлебопекарных дрожжей в ферментере, содержащая контур стабилизации температуры,включающей линию подачи охлаждающей воды, контур стабилизации рН биомассы, контур регулирова" ния подачи питательных солей, воды и воздуха на азрацию, установленный на линии подачи устройства, исполнительный механизм подачи субстрата, датчик плотности теплового потока, помещенный в ферментере, датчик темпера953631 туры воздуха, поступающего на аэрацию, установленный на линии подачи субстрата, датчик плотности теплового потока, помещенный в ферментере, датчик температуры воздуха, поступающего на аэрацию, датчик температуры охлаждающей воды на входе и выходе линии подачи охлаждающей воды и вычислительное устройство, вход которого соединен с датчиком плотности теплово

ro потока датчиками температуры воздуха и температуры охлаждающей воды, а выход - с исполнительными механиз-. мом подачи субстрата, снабжена соединенными между собой датчиками темпе" ратуры, установленным в охладитель" ной рубашке ферментера, и регулирую щим устройством, вход которого связан с датчиком плотности теплового потока, и выходом регулятора темпе- 20 .ратуры в ферментере, а выход под ключен к исполнительному механизму, установленному на линии подачи охлаждающей воды в рубашку. ферментера. 25

На чертеже приведена блок-схема предлагаемой системы.

Система содержит контур стабилизации рН, дрожжевой массы в ферменте щ ре 1, состоящий из датчика 2, регулятора 3, исполнительного механизма 4 на трубопроводе аммиачной воды и исполнйтельного механизма

5 на трубопроводе серной кислоты, контур автоматического погашения пены, состоящий из датчика 6, регу-, лятора 7 и клапана 8 на трубопрово" де олеиновой кислоты; контур подачи воздуха на аэрацию в зависимости от уровня в ферментере, состоящйй из датчика 9 уровня регулятора 10 и исполнительного механизма 11 на воздуховоде; контур регулирования подачи питательных слоев, сос-. тоящий из дозаторов 12 и программного устройства 13; контур подачи ме" лассы, состоящий из датчиков 1417 плотности теплового потока, температуры воздуха, поступающего на аэ-. рацию температуры охлаждающей воды на входе и выходе рубашки, соединен- ных с входом вычислительного устройства 18, выход которого соединен с исполнительным. механизмом 19 на тру55 бопроводе мелассы. Кроме того, система содержит контур регулирования температуры в дрожжерастительном аппарате, состоящий из датчика 20 тем.

4 пературы, помещенного в аппарат, и датчика 21 температуры, помещенного в охладительную рубашку. Датчик 20 соединен с входом регулятора 22 температуры в дрожжерастительном аппарате, выход которого подключен к входу регулирующего устройства 23 вход его соединен также с датчиком

21 и датчиком 14 плотности теплового потока, выход же регулирующего устройства 23 соединен с исполнительным механизмом 24, установленным на линии подачи воды в охладительную рубашку.

Система работает следующим образом..

Изменение кислотности в ферментере 1 воспринимается датчиком 2 рН включением на вход регулятора 3, который в зависимости от отклонения рН в ту или иную сторону подает сигнал на исполнительный механизм 4 по дачи аммиачной воды либо на исполнительный.механизм 5, подающий сернук кислоту в дрожжерастительный аппарат. Уровень пены в аппарате контролируется датчиком 6, сигнал с которого поступает на регулятор 7, воздействуя на клапан 8, установленный на трубопроводе олеиновой кислоты.

Уровень кулътуральной среды в аппарате контролируется датчиком 9, сигнал которого поступает на регулятор 10, который воздействует на исполнительный механизм 11, управляю" щий подачей воздуха на аэрацию. Растворы питательных солей в дрожжерастительный аппарат подаются посредством доваторов 12, работой которых управляет программное устройство 13. Сигнал с датчика 14 теплового потока поступает в вичислительное устройство 18, которое воздействует на исполнительный механизм 19, управляющий подачей мелассы так, чтобы плотность теплового потока, отнесенная к единице поданной мелассы была максимальной. Для корректирования системы в вычислительное устройство 18 подаются также сигналы от датчиков

16-17 температуры воды на входе и выходе охлаждающей рубашки дрожжерастительного аппарата.

Температура в дрожжерастительном аппарате измеряется датчиком 20 температуры, сигнал с которого поступает на вход регулятора 22, с выхода которого сигнал поступает на вход регулирующего устройства 23.

953

Кроме того, на вход регулирующего устройства поступают также сигналы от датчика 21 температуры в охлаждающей рубашке ферментера и датчика

14 плотности теплового потока.

Система регулирования температуры представляет собой двухконтурную систему. Регулятор 22 является основным, а его выход служит заданием регулятору 23, непосредственно воз- 1о действующему на исполнительный механизм 24. Внутренний контур системы, образуемый датчиком 21, регулятором 23 и исполнительным механизмом

24, обладает значительно меньшей инерционностью, вследствие чего быстро подавляются возмущения, поступающие со стороны охлаждающей воды.

Качество регулирования температуры в дрожжерастительном аппарате улуч- 2о шается (уменьшается длительность переходных процессов и величина отклонения температуры от заданного зна,,чения).

Применение предлагаемой системы 25 позволяет более качественно регулировать температуру в дрожжервстительном аппарате, что приводит к увеличению выхода дрожжей и повышению точности управления. Как показали лабо

631 6 раторные испытания, выход дрожжей при этом увеличивается на 2,53, а расход воды на охлаждение снижается на 113, и уменьшается íà 233 динамическая ошибка регулирования температуры. При этом длительность пе реходного процесса уменьшается на 103. формула изобретения

Система автоматического управления процессом выращивания микроорганизмов по авт. св N 6610031 о т л и" ч а ю щ а.я с я. тем, что, с целью повышения точности управления, она снабжена соединенными между собой датчиком температуры, установленным в в охладительной рубашке ферментера, и регулирующим устройством, вход последнего связан с датчиком плотности теплового потока и выходом регулятора температуры в ферментере, а выход подключен к исполнительному механизму, установленному на линии и .1", подачи охлаждающей воды в рубашку ферментера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 661003, кл. С 12 В 1/08, 1977.

Рис вбок солей

ВНИИПИ Заказ 6277/76 Тираж 914 Подписное

Филиал ППЛ "Латент", г . уагороа, ул . Проектная,