Способ автоматического управления процессом выращивания микроорганизмов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфюэ Сфветскик Сфеенаннстнческих Республик(43) Опубликовано 15 р 478,Бтоллетеиь И 1 (45) Дата опубэиковаиия описания 1403,78),Авторь 1 изобретения Ханукаев и В.ф нц Всес инст ный научно-исследовательский и проектныйт по комплексной автоматизации в нефтянойи химическойпромышленности Заявитель СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССО ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ т 0, туры ф.чить доНОСТЬНИЭМОВ Изобретение относится к Микробиологической прсееааленности и может быть использовано при автоматическом управлении процессом выращивания микроорганизмов.Известен способ автоМатического уп- рвления процессом выращивания микроорганизмов, предусматривающий определение разности концентраций углекислого газа во входящем и выходящем воздухе и в зависимости от этой разности корректирование расхода входящего воздуха на. аэрацию, число оборотов мешалки и давление в аппарате, а также стабилизацию температуры в аппарате, осуществляемую путем подачи воды в рубашку 1.Недостатком известного способа автоматического управления процессом является невысокое качество управления температурным режимом процесса.Известен также способ автоматического управления процессом культивирования в биологических реакторах, по которому регулирование температуры ферментации производится путем изменения расхода хладагента н регулирования температуры питательной среды, поступающей на ферментацию, путем сравнения температуры в реакторе с пре дельно допустимой температурой питательной среды, и в зависимости от этого значения управляют отбором и охлаждением питательной среды, посту" пающей на ферментацню )2.Недостатком этого способа является невысокан эффективность процесса управления в связи с инерционностью н запаздыванием контура регулирования темпераерментацни,что не позволяет полустаточно высокую производительпроцесса выращивания мнкрооргаДля увеличения производительности по предлагаемому способу изменение подачи хладагента осуществляют в зависимости от соотношения расходов воздуха, поступающего на аэрацню, и хлад- агента, причем это соотношение корректируют в эавнсимосфги от температуры питательной среды в аппарате.На чертеже представлена схема осуществления способа.Схема состоит нэ аппарата 1, газоаналнзатора 2, датчиков 3-6, служащих соответственно для измерения давления, расхода воздуха, подаваемого на аэрацию, расхода хладагента и температуры в аппарате 1-, регуляторов 7-10, преднаэначенных соответственно для ста602541 билизации концентрации углекислого газа, регулирования расхода воздуха нааэрацию, стабилизации давления и ре"гулирования температуры, регулятора 11соотношения расходов подаваемого наЙэрацию воздуха и хладагекта, исполительнцх механизмов 12-14; установленных соответственно иа линиях подаМи воздуха, хладагента к отходящих газов,Система работает следующим образом.Вследствие Физиологического развития микроорганизмов повышается интенсивность дыхания, что приводит кувеличению тепловыделения к повышениюконцентрации углекислого гаоа и температуры среды в аппарате 1. Увеличение концентрации углекислого газа воспринимается газоанализатором 2 и вызывает возрастание сигналя на выходерегулятора 7. Этот сигнал в виде корректирующего воздействия поступаетна регулятор 8, на выходе которогоформируется регулкрующее воздействие,направленное на увеличение подачи аэрирующего воздуха в аппарат 1 при помощиисполнительногь механизма 12.При этом сигнал от датчика 4 расходавоздуха на азрацию поступает в регу"лятор 11 соотношения, на выходе которого Формируется сигнал результирующего воздействия, поступающий наисполнительный механизм 13, увеличи"аающий расход хладагента.Поскольку инерционность объектауправления по каналу расход воздухаконцентрация углекислого газаф значительно меньше инерционности объектапо каналу расход хладагента - температура среды в аппарате", то в соответствии.с выбранным коэффициентомсоотношения расходов воздуха, псступающего на аэрацию, и хладагента осуществляется также и стабилизация тем"пературы в аппарате с предваренибм.Из-эа возможного нарушения пропорциональности между величиной тепловыделения и концентрацией выделяющегося углекислого газа величину соотношения потоков корректируют по тем"пературе питательной среды в аппарате5 изменением подачи хладагента, В этомслучае сигнал от регулятора 10,температуры в виде коррекции поступает нарегулятор 11 соотношения, где формируется корректирующее воздействие ная 0 соотношение фвоэдух-хладагентф из-менением подачи хладагента при помощк исполнительного механизма 13.Припонижении концентрации выделяющегося углекислого газа, характеризующем снижение скорости развитиямикроорганизмов, действие системы происходит в обратном порядке,Стабилизация давления в аппарате 1осуществляется регулятором 9, воздействующим исполнительным механизмом 14на сброс отходящих газов,Предлагаемое изобретение улучшаеткачество процесса управлеийя, что позволяет повысить производительностьИ Формула изобретения Способ автоматического управленияпроцессом выращивания микроорганизмов,предусматривающий измерение темпера- ЗО туры питательной среды и изменениеподачи хладагента, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью увеличе"ния производительности, изменение подачи хладагента осуществляют в завиЗ 5 симости от соотношения расходов воздуха, поступающего на аэрацию, и хладагента, причем это соотношение корректируют в зависимости от температуры питательной среды в аппарате.Источники информации принятые вовнимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР В 355213, кл. С 12 В 1/08, 1972.2. Авторское свидетельство СССР 9 392087, кл. С 12 В 1/ОО, 1973. ЦИИИПИ Заказ 1768/23Тираж 568 Подписное Филиал ППП Патент,г.ужгород, ул,Проектная,4