Способ автоматического регулирования температуры в ферментаторах с мешалкой

 

Изобретение относится к управлению технологическими процессами периодического выращивания клеток животных, вирусов и микроорганизмов и может быть применено в биологической и медицинской отраслях промышленности. Цель изобретения - увеличение выхода целевого продукта. Измеряют температуру среды в ферментаторе и температуру теплоносителя датчиками 7 и 3. Поддерживают температуру теплоносителя на заданном значении изменением степени нагрева электронагревателя 6. Измеряют датчиком 8 скорость вращения мешалки. Корректируют заданное значение температуры теплоносителя в зависимости от температуры среды в ферментаторе и измеренной скорости вращения мешалки. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 05 0 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ния мешалки. 1 ил. (21) 4730044/13 (22) 18.08.89 (46) 07.08.91. Бюл. М 29 (71) Грозненское научно-производственное объединение "Промавтоматика" (72) В,М, Мельниченко (53) 663.01(088.8) (56) Инструкция по эксплуатации фермен терной установки емкостью 100 л. — "Электролюкс", Швеция, О/47 186, контракт

46-06/17 333 — 137. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ В ФЕРМЕНТАТОРАХ С МЕШАЛКОЙ (57) Изобретение относится к управлению технологическими процессами периодиче,, БЦ,, 1668972 А1 ского выращивания клеток животных, вирусов и микроорганизмов и может быть применено в биологической и медицинской отраслях поомышленности. Цель изобретения — увеличение выхода целевого продукта.

Измеряют температуру среды в ферментаторе и температуру теплоносителя датчиками 7 и 3. Поддерживают температуру теплоносителя на заданном значении изменением степени нагрева электронагревателя 6. Измеряют датчиком 8 скорость вращения мешалки. Корректируют заданное значение температуры теплоносителя в зависимости от температуры среды в фер- ментаторе и измеренной скорости враще- 3

1668972

15 культур клеток, вирусов и микроорганизмовпоказали, что время чистого запаздывания объекта управления по каналу температура

25

Изобретение относится к управлению технологическими процессами периодического выращивания клеток животных, вирусов и микроорганизмов и может быть применено в биологической, микробиологической и медицинской промышленностях.

Цель изобретения — увеличение выхода целевого продукта.

В процессе биосинтеэа культур клеток, вирусов и микроорганизмов по мере их развития (накопления) с цел ьк> улучшения условий массопередачи и предотвращения оседания культур необходимо увеличивать скорость вращения мешалки.

Исследования процессов биосинтеза теплоносителя — температура в ферментаторе составляет 30 — 40 мин, а значения коэффициента передачи объекта по каналу температура теплоносителя — температура в ферментаторе сопоставимо со значением коэффициента передачи объекта по каналу скорость вращения мешалки — температура в ферментаторе. Это обстоятельство обуславливает появление возмущающих воздействий на систему регулирования температуры в ферментаторе при изменении скорости вращения мешалки и выход значения температуры в ферментаторе за установленные пределы на длительное время.

При изменении скорости вращения мешалки заданное значение температуры теплоносителя необходимо определять не только с учетом температуры в ферментаторе, но и скорости вращения мешалки. что позволяет упредить изменение температуры в ферментаторе при изменении скорости вращения мешалки.

На чертеже представлена схема устройства для реализации способа автоматического регулирования температуры в ферментаторах с мешалкой.

Устройство содержит ферментатор 1, обеспеченный рубашкой и мешалкой, термостат 2 с датчиком 3 температуры теплоносителя, связанным с основным регулятором

4 температуры теплоносителя, связанным с исполнительным механизмом 5, соединенным с электронагревателем 6, датчик 7 температуры в ферментаторе и датчик 8 скорости вращения мешалки, связанные с соответствующими корректирующими регуляторами — регулятором 9 температуры в ферментаторе и регулятором 10 скорости вращения мешалки, выходы которых соединены с входом сумматора 11, выход которого соединен с заданием регулятора 4.

55.. Устройство работает следующим образом.

При изменении температуры в ферментаторе выше или ниже заданного значения и постоянной скорости вращения мешалки регулятор 9 вырабатывает управляющее воздействие в соответствии с текущим значением температуры, оно становится меньше (при увеличении температуры) или больше (при снижении температуры), которое поступая в сумматор 11, уменьшает соответственно или увеличивает его,выходной сигнал, уменьшая или увеличивая задание регулятору 4. Регулятор 4 в соответствии с новым заданием посылает импульсы на исполнительный механизм 5, который переключает контакты электронагревателя 6, уменьшая или увеличивая мощность электронагревателя 6, температура теплоносителя снижается или увеличивается, соответственно заданию снижая или увеличивая температуру в ферментаторе 1.

Если при этом увеличивается скорость вращения мешалки, то корректирующий регулятор 10 выработает управляющее воздействие, которое по своему абсолютному значению выше предыдущего. Поступая в сумматор 11, оно уменьшает выходной сигнал сумматора 11, снижая задание регулятору 4. Регулятор 4 в соответствии с новым заданием посылает импульс на исполнительный механизм 5, который переключает контакты электронагревателя 6, уменьшая при этом мощность электронагревателя 6, температура теплоносителя снижается, упредив тем самым изменение температуры в ферментаторе из-за изменения скорости вращения мешалки.

Если скорость вращения мешалки изменяется в сторону уменьшения, регулятор 10 вырабатывает управляющее воздействие, которое по своему абсолютному значению меньше предыдущего и которое, поступая в сумматор 11, увеличивает его выходной сигнал, увеличив задание регулятору 4. Регулятор 4 в соответствии с новым заданием посылает новый импульс на исполнительный механизм 5, который переключает контакты электронагревателя 6, увеличив его мощность, температура теплоносителя уве личивается, упредив снижение температу ры в ферментаторе 1 из-за снижения скорости вращения мешалки.

Использование предлагаемого способа позволяет увеличить выход целевого продукта по сравнению с известным на З .

Формула изобретения

Способ автоматического регулирования температуры в ферментаторах с мешалкой, предусматривающий. измерение температу1668972, Составитель В.Новиков

Техред М.Моргентал Корректор С.Черни

Редактор И, Шулла

Заказ 2655 Тираж 136 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ры среды в ферментаторе температуры теплоносителя и поддержание последней на заданном значении путем изменения нагрева теплоносителя с коррекцией в зависимости от измеренного значения температуры 5 среды в ферментаторе, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, измеряют скорость вращения мешалки, а заданное значение температуры теплоносителя корректируют в зависимости от измеренной скорости вращения мешалки.