Способ автоматического управления процессом стерилизации питательных сред

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 09) И) 35) 6 05 0 27/О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ У ТЕЛЬ К АВТОРСКОМУ юл. М 41 В.В Алешечкин научно-производние "ПромавтомаОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Грозненскоественное объедин тикан (53) 663.1(0888 (56) 1, АвторскоМ 913345, кл. С(54)(57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГОУРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СТЕРИЛИЗАЦИИПИТАТЕ)ЬНЫХ СРЕД по авт. св. 9913345,о т л и ч а ю ш и и с я тем, что,с целью повышения производительности, задание на уменьшение подачипитательной среды корректируют взависимости от расхода воды, поступившей в холодильник.25 65 Изобретение относится к автоматическому управлению процессом стерилизации питательных сред и можетбыть использовано в микробиологической, медицинской и пищевой промышленности,По основному .авт. св. Р 913345известен способ автоматическогоуправления процессом стерилизациипитательных сред в установке, включающей в себя нагреватель, вцдерживатель и холодильник, заключающийся в регулировании температурынагрева стерилизуемой среды изменением подачи среды и острого пара,при этом последнее осуществляют 15с коррекцией по .температуре средыпосле. нагревателя, а задание наизменение подачи среды, корректируют по подаче острого пара 1Недостатком данного способа .является низкое качество управления., вызванное относительно быст- .рым снижением коэффициента теплопередачи поверхностей теплообмена холодильника, а также наличием возмущающих факторов, таких как колебания давления воды и ее температуры, в результате чего возможнозначительное завышение температу.Ры питательной среды на выходехолодильника, особенно это недопустимо для процессов, в которых пита-тельная среда подается в ферментационное оборудование непосредственно в процессе биосинтеза.Целью изобретения. является повышение производительности.Указанная цель достигается тем,что согласно способу автоматического управления процессом стерилизации питательных сред в установке, включающей в себя нагреватель,выцерживатель и холодильник, заключающемуся в регулировании температуры нагрева стерилизуемой сре-.ды изменением подачи среды и остРого пара,при этом последнее осуществляют с коррекцией по температуре среды после нагревателя, а задание на изменение подачи питатель-,ной среды корректируют по подачеострого пара, задание на уменьшениеподачи питательной среды одновременно корректируют в зависимостиот расхода воды, поступающей вхолодильник,На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способУстройство .содержит нагреватель1, выдерживатель 2, .холодильник 3,датчики 4-8 соответственно расхода питательной среды, давление.острого пара,.температуры на выходе нагревателя, давления в выдерживателе и температуры после холодильника, связанные с соответствую щими регуляторами 9-13 расхода питательной среды, давления острогопара, температуры на выходе нагревателя, давления в выдерживателе итемпературы на выходе холодильника, переключатель 14, соединенныйс регулятором 9 расхода питательнойсреды и генератором 15 линейно возрастающего сигнала, селектор 16сигналов,"связанный своими входами с регулятором 10 давления острого пара и задатчиком 17, а выходом -с сумматором 18. С вторым входомсумматора 18 связан также задатчик17, а выход сумматора 18 через блок19 умножения на постоянный коэффициент и сумматор 20, к второму входу которого, также подключен эадатчик 21 расхода, связан с входом сумматора 22. Устройство содержит переключатели 23 и 24,. соединенныесвоими входами соответственно с регуляторами 13 и .11, при этом выходпереключателя 23 связан с входомпереключателя 24, а выход последнегоподключен к входу регулятора10 давления острого пара, селектор25, связанный своими входами черезпереключатель 23 с регулятором 13температуры на выходе холодильникаи задатчиком 26, а выходом - с сумматором 27. С вторым входом сумма-тора 27 соединен задатчик 26, а выход сумматора 27 - через блок 28умножения на постоянный коэффициенти сумматор 22 связан с входом регулятора 9 расхода питательной среды.Кроме того, устройство включаетпрограммно-логический блок 29, связанный с входами переключателей 14,23 и 24 и генератора 15 линейновозрастающего сигнала, а также свыходом. датчика 4, клапаны 30-33,установленные соответственно на линиях подачи питательной среды иострого .пара в нагреватель 1, вывода среды из выдерживателя 2 иподачи воды вхолодильник 3.Устройство работает следующимобразом.В случае изменения температурына выходе нагревателя 1, напримерее снижении, сигнал от датчика 6температуры поступает на вход регулятора 11 и далее через переключатель 24 в виде корректирующего сигнала поступает на вход регулятора10 давления пара, при этом положение переключателя 24 определеносигналом от блока 29. Результирующий сигнал,.отрабатываемый регулятором 10, воздействует на клапан31, обесйечивая тем самым Увеличение подачи острого пара в нагреватель 1,Если при этом сигнал на выходерегуйятора 10, определяющий полонал с выхода переключателя 23, гдеиэ последнего вычитается величинасигнала с задатчика 26, полученнаяразность умножается в блоке 28 напостоянный коэффициент, определяющий глубину коррекции задания, поступает на сумматор 22, где вычитается из сигнала сформированного эадатчиком 21 расхода питательной средыи скорректированного сумматором 20,10 При этом регулятор 9 через переключатель 14 воздействует на клапан 30,уменьшая подачу питательной, среды.В пусковом режиме сигналами отблока 29 включается генератор 155 линейно-возрастающего сигнала и одновременно через переключатель 14генератор 15 подключается к клапану 30 подачи питательной среды внагреватель 1, Увеличивающийся по 20 ток питательной среды снижает температуру на выходе нагревателя 1,что вызывает увеличение сигналана выходе регулятора 11. Этот сигнал через переключатель 24 посту 25 пает в виде корректирующего воздействия на вхоц регулятора 10давления острого пара, в результатечего регулятор 10 посредством клапана 31 увеличивает подачу острого пара в нагреватель 1При достижении расходом питательной среды заданного значения блок 29 .формирует сигнал, воздействующий напереключатель 14, который подключает выход регулятора 9 подачи пи-.тательной среды к клапану 30, чемобеспечивается регулирование расхо-.да питательной среды в нагреватель 1,В предпусковом режиме блок 29О посредством переключателей 23 и 24коммутирует сигнал с выхода регулятора 13 к регулятору 10 давленияострого пара. При этом обеспечивается стабилизация температуры стерилизации технологического оборуПри уменьшении степени открытияклапана 31 .действие схемы происходит в обратном порядке, Давлениепосле выдерживателя 2 поддерживается контуром регулирования, включающим датчик 7, регулятор 12 .иклапан 32, При отклонении температуры на выходе холодильника,например ее повышении, сигнал отдатчика 8 температуры поступаетна вход регулятора 13 и далее через. переключатель 23 воздействует 4на клапан 33, обеспечивая увеличение подачи воды в холодильник 3,при этом положение переключателя23 определено сигналом от блока 29.Если при этом величина сигнала воз-действия на клапане 33 не превышает значения заданного задатчиком26, селектор 25 большего сигналапропустит на положительный входсумматора 27 сигнал от эадатчика26, при этом выходной сигнал сумматора равен нулю и задание регулятору 9 расхода питательной среды определяется только величиной. выходного сигнала сумматора 20. При превышении сигналом на клапане 33 Щ значения, заданного эадатчиком 26,. что свидетельствует об полноте отк-, рытия клапана 33 и ограничении воэ. можности подачи воды, селектор 25 пропустит на вход сумматора 27 сиг 50 жение клапана 31, не превышает значения заданного задатчиком 17, селектор 16 большего сигнала пропустит на положительный вход сумматора18,сигнал от эадатчика 17, Отрица-тельный вход сумматора 18 непосред-.ственно связан с задатчиком 17,поэтому сигнал на выходе сумматора18 равен нулю и задание регулятору9 расхода питательной среды, не учитывая коррекцию, вносимую сумматором 22, определяется только величиной сигнала, установленного эадат-чиком 21. При превышении сигналомна клапане 31 значения, заданного .задатчиком 17, что свидетельствуетоб ограничении возможности увеличения подачи пара, селектор 16 пропускает на вход сумматора 18 сигналом с выхода регулятора 10, где иэпоследнего вычитается величина сигнала с задатчика 17. Вычисленнаявеличина разности умножения в бло-.ке 19 - не постоянный коэффициент,определяющий глубину коррекции задания, поступает на сумматор 20,где вычитается из сигнала, форми-руемого задатчиком 21 расхода питательной среды. При этом регулятор9 через переключатель 14 воздействует на клапан 30, уменьшая подачупитательной среды, Положение переключателя 14 определено сигналомотблока 29дования в наиболее удаленной точке путем коррекции давления пара переднагревателем 1 по температуре навыходе холодильника 3, обеспечиваятем самым качественную стерилизацию оборудования при минимальномрасходе пара.Использование предлагаемого спо-соба автоматического управленияпроцессом стерилизации питательных сред по сравнению с известным поэволяет повысить качество управления процессом, а именно точность поддержания температуры на выходетеплообменника. Это позволит уменьшить время охлаждения .среды призагрузке пустого ферментера, что дает воэможность сократить.длительность цикла его работы ориентировочно на 2. При доливе среды в1053077 Редактор Л. Гратилло Составитель Г. БогачеваТехред Т.Маточка Корректор О,Тигор Заказ 8871/46 ,Тираж 874 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ферментер в процессе выращиваниямикроорганизмов точность поддержа .ния температуры подаваемой средыпозволяет исключить потерю концент%1 рации целевого продукта, что в ко-нечном .итоге поэволяет увеличитьпроиэводнтельность процесса на1,4.