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能型生物发酵罏/span>罐体机械组成结构９/span>
＇/span>1）罐佒/span>
发酵罐的罐体由筒体及椭圆形或碟形封头焊接而成，小型发酵罐封头和筒体采用法兰连接。罐顶装有视镜及灯镜，方便观察罐内发酵状态。在发酵罐的罐顶上的接管有：进料管、补料管、排气管、接种管和压力表接管。在罐身上的接管有冷却水进出管、进空气管、取样管、温度计管和测控仪表接口、/span>
＇/span>2）罐体的尺寸比例
罐体各部分的尺寸有一定的比例，发酵罐一般由于发酵的特殊需要一般为细长型，高度与直径之比一般为1.7~2.5左右、/span>
＇/span>3）搅拌器
发酵罐通常装有两组搅拌器，两组搅拌器的间距S约为搅拌器直径的三倍。对于大型发酵罐以及液体深度HL较高的，可安装三组或三组以上的搅拌器?下面一组搅拌器通常与风管出口较接近为好，与罐底的距禺/span>C一般等于搅拌器直径Di，但也不宜小亍/span>0.8Di，否则会影响液体的循环、/span>
轴向式搅拌器：桨叶式、螺旋桨弎/span>
径向式（涡轮式）搅拌器（Disc turbine）：平直叶、弯叶、箭叵/span>
＇/span>4）挡松/span>
挡板的作用是改变液流的方向，由径向流改为轴向流，促使液体剧烈翻动，增加溶解氧、/span>
全挡板条件：是指在一定转数下再增加罐内附件而轴功率仍保持不变。要达到全挡板条件必须满足下式要求：
＇/span>5）消泡器
消泡器的作用是将泡沫打破。消泡器常用的形式有锯齿式、梳状式及孔板式。孔板式的孔径约10~20毫米。消泡器的长度约为罐径的0.65倍、/span>
＇/span>6）联轴器
大型发酵罐搅拌轴较长，常分为二至三段，用联轴器使上下搅拌轴成牢固的刚性联接。常用的联轴器有鼓形及夹壳形两种。小型的发酵罐可采用法兰将搅拌轴连接，轴的连接应垂直，中心线对正、/span>
＇/span>7）轴找/span>
为了减少震动，中型发酵罐–/span>般在罐内装有底轴承，而大型发酵罐装有中间轴承，底轴承和中间轴承的水平位置应能适当调节。罐内轴承不能加润滑油，应采用液体润滑的塑料轴瓦(如聚四氟乙烯筈/span>)，轴瓦与轴之间的间隙常取轴径皃/span>0.4~0.7％。为了防止轴颈磨损，可以在与轴承接触处的轴上增加一个轴套、/span>
＇/span>8）变速装?/span>
试验罐采用无级变速装置。发酵罐常用的变速装置有三角皮带传动，圆柱或螺旋圆锥齿轮减速装置，其中以三角皮带变速传动较为简便、/span>
＇/span>9）轴?/span>
轴封的作用是使罐顶或罐底与轴之间的缝隙加以密封，防止泄漏和污染杂菌。常用的轴封有填料函和端面轴封两种、/span>
①填料函式轴封是由填料箱体，填料底衬套，填料压盖和压紧螺栓等零件构成，使旋转轴达到密封的效果、/span>
填料函式轴封的优点是结构简单。主要缺点是：死角多，很难彻底灭菌，容易渗漏及染菌；轴的磨损情况较严重；填料压紧后摩擦功率消耗大；寿命短，经常维修，耗工时多、/span>
②端面式轴封又称机械轴封。密封作用是靠弹性元件（弹簧、波纹管等）的压力使垂直于轴线的动环和静环光滑表面紧密地相互贴合，并作相对转动而达到密封、/span>
＇/span>10）发酵罐的换热装?/span>
①夹套式换热装置
这种装置多应用于容积较小的发酵罐；夹套的高度比静止液面高度稍高即可。这种装置的优点是：结构简单；加工容易，罐内无冷却设备，死角少，容易进行清洁灭菌工作，有利于发酵。其缺点是：传热壁较厚，冷却水流速低，发酵时降温效果差、/span>
②竖式蛇管换热装?/span>
这种装置是竖式的蛇管分组安装于发酵罐内，有四组、六组或八组不等，根据管的直径大小而定，容?/span>5立方籲/span>以上的发酵罐多用这种换热装置。这种装置的优点是：冷却水在管内的流速大；传热系数高。这种冷却装置适用于冷却用水温度较低的地区，水的用量较少。但是气温高的地区，冷却用水温度较高，则发酵时降温困难，发酵温度经常超过40℃，影响发酵产率，因此应采用冷冻盐水或冷冻水冷却，这样就增加了设备投资及生产成本。此外，弯曲位置比较容易蚀穿、/span>
③竖式列箠/span>(排管)换热装置
这种装置是以列管形式分组对称装于发酵罐内。其优点是：加工方便，适用于气温较高，水源充足的地区。这种装置的缺点是：传热系数较蛇管低，用水量较大、/span>
智能型生物发酵罐控制系统特点
自动控制系统部分９/span>包括采用菜单式液晶显示触屏控制器＇/span>TP）的现场控制系统以及PLC主控监视控制系统，中文菜单与界面。其内容有，主菜单系统为子菜单分类，分别为：显示方式，运行选择，参数校正，参数设定，数据曲线分析，运行时间，密码设置及其他目类等多个子菜单功能系统。（数字化）
显示方式＋/span>可以进行各种参数的实时显示，触摸屏显示，状态显示以及反馈蠕动泵状态与流量累计显示等、/span>
参数校正＋/span>可以进行温度＋/span>PH?/span>DO、等传感器与仪表的快速自整定调校。（数字化）
参数设定＋/span>可以进行温度，转速，泡沫＋/span>PH?/span>DO、罐压，空气流量、灭菌温度，灭菌时间，等数据的一次性设定与与全自动模糊控制；可以设定数据记录周期、/span>
数据分析，（1）运用监视主控制器的大容量存储器，自动记录运行数据；记录数据进行传输并清空。数据库管理系统可以自动记录大容量批次数据，处理更大容量数据与状态信息。（2（/span>TP触屏亦带有数据曲线分析，更直观，更简洁、/span>
密码设置，所有的参数数据设置均需在开机状态下设置，。密码分为操作员与管理员及高级管理员超级密码、/span>
其他目类，系统时间设置与调整，时钟修正（即快慢修正），电机传动比设置，试机功能，（即空机状态下的状态测试），各种泵的标定功能。电子说明书，公司介绍，所有功能键均有手动与自动功能，所有开关均为触摸屏键。形成人机对话的直接功能，所有控制形式均丹/span>PLC控制方式，稳定可靠。是理想的进口罐的替代品、/span>
全自动生物发酵罐就是整个系统全部采用自动化控制的发酵罐安全、可靠、稳定、效率高、strong>全自动生物发酵罐为一套系统，主要包括发酵罐、补料罐、无菌空气过滤系统、发酵过程自动控制系统、附属设备、管道阀门系统，是集机械和控制一体化的工程、/span>
常见的全自动小型发酵罐的主要控制点见下表９/span>
序号 |
名称 |
性能要求和技术指栆/span> |
1 |
温度控制系统 |
1、测量范围：0｝/span>150ℂ/span>：/span> 2、控制范围：水箱内水温常?/span>-＊/span>65ℂ/span>：/span> 3、控制精度：0.2ℂ/span>：/span> 4、分?/span>率：0.1ℂ/span>：/span> 4、控制内容：温度值在线检测?/span>PID智能控制，可核/span> 据发酵过程所需温度进行设定、/span> 1.部件选配：日本进口铂电阻PT100温度传感器?/span> SUS304不锈钢电极护套、不锈钢 电加热管?/span>SUS304不锈钢恒温水箱?/span> 热水循环泵控制、/span> 6、特点： A)配置热水箰/span>＋/span>循环控温＋/span>节约能耗、/span> B（/span>PID智能控制系统确保温控的快速及节能、/span> C)夹套在循环控温的时候可始终保持零压＋/span>外围无需安装安全阀＋/span>安全、可靠、/span> 7?strong>温度带超上下限报警功能、/strong> 8?strong>软件功能：数据曲线图、数据报表、温度手动、自动两种控制模式、/strong> |
生产型发酵罐用恒温热水箱，带独立温度控制，进水口、回水口、溢流口、排污口，材质：SUS304不锈钢，表面抛光处理。（三只罐公用一个大热水恒温水箱（/span> |
||
2 |
PH在线检测、控制系绞/span> |
1、控制方式：全自动控制，PH值可设定：/span> 2、显示范围：0｝/span>14PH：/span> 3、控制范围：2｝/span>12PH：/span> 4、分?/span>率：0.01PH：/span> 5、控制精度：0.03PH：/span> 6、控制内容：pH值在线检测?/span>PID智能控制：/span> 7、部件选配９strong>瑞士进口梅特勑/strong>玻璃凝胶pH电极检 测，可高温在位灭菌，121ℂ/span>-30分钟。在线可插拔电极护套、变送器，并采用梅特勑/strong>原装双屏蔽信号传输线与连接，保证pH精确控制、/span> 8?/span>执行机构９/span>微机智能PID控制蠕动泵或电磁阀自动流加酸或碱，佾/span> 控制在所设定的范围内，可分手动、自动两种控制模式、/span> 9?/span>PH带上下限超限报警功能、/span> 10?strong>软件功能：数据曲线图、数据报表?/strong>PH手动、自动控制、/span> 11、电极长?/span>120mm，电极外径：12 mm，安装尺寸：25 mm、/span> |
3 |
DO检测系绞/span> |
1、检测方式：自动检测； 2、显示范围：0-100%戕/span>0-150%：/span> 3、显示精度：0.1%：/span> 4、控制内容：DO值在线检测； 5、部件选配９strong>瑞士进口梅特勑/strong>极普型溶解氧电极 检测，可高温在位灭菌，121ℂ/span>-30刅/span> 钟。配套不锈钢电极护套、变送器＋/span> 采用梅特勑/strong>原装双屏蔽信号传输线 不/span>PLC连接，保?/span>DO精确显示、/strong> 6?strong>系统?/strong>DO异常报警功能、/span> 7、电极长120mm，电极外径：12 mm，安装尺寸：25 mm、/span> |
4 |
压力、流量控制系绞/span> |
1?/span>60-100表面轴向、径向不锈钢压力表指示管路、罐内及夹套压力，手动隔膜阀控制罐压，量程：0-0.4Mpa、/span> 2、玻璃转子流量计手动隔膜阀控制进气流量、/span> 3、管道上增设单向止回阀，防止物料倒流污染过滤器、/span> |
5 |
补料系统 |
1、执行机构：恒流型蠕动泵或电磁阀流加、/span> 2、控制方式：自动流加物料，可分手动或自动二种控制模式、/span> |
6 |
消泡系统 |
1、控制方式：全自动控制； 2、控制精度：10-100000：/span> 3、控制内容：泡沫异常状况报警，自动断续处理； 4、执行机构：泡沫传感器检测，微机自动控制蠕动泵或电磁阀流加消泡剂、/span> 5、控制方式：手动、自动二种控制模式、/span> |
7 |
转速控制系绞/span> |
西门子品牌变频调速器，转逞/span>50-400rpm1%，变频调速、/span> |
发酵罏/span>西门子品牌变频调速器，转逞/span>50-350rpm1%，无级变频调速、/span> |
||
8 |
下位机发酵过程控制系绞/span> |
1?strong>10.4″宽屏彩色液晶触摸屏＋span> PLC可编程控制、/strong>人机界面友好，一 台控制器可同时检测并控制多台种子罐及发酵罐的相应参数：/span> 1.生物发酵过程控制系统由现场控 器、发酵过程控制软件、传感器和各执行元件组成 现场控是以可编程序控制器为核心，它采用多级扩展，具有系统足够皃span>A/D转换通道?span>D/A转换通道、开关量输入输出。现场控制器采用工业级的人机界面，在没有上位机的情况下，发酵系统照常运行、/span> 这样的设计结构和选件，更好地提高了系统的可靠性能、/span> 1.软件控制系统采用了先进的模糊控制结构，它匄/span> 括现场信号的采集与变换的下位机控制器和软仵/span> 等组成，控制方面全部采用智能PID控制，控制精 度高，具有参数自整定控制算法、/span> 1.现场人机操作界面采用液晶触摸屏，高级触摸扊/span> 感，全中文操作界面，具有数字化设定、快速调 校?/span>数据存储、超限报警和密码设置等功能。下 位机的监控软件采用国?*的组态软件进行二 次开发而成。该软件界面美观，功能齐全，操作 灵活简便，性能稳定可靠、/span> 控制器带USB串口，用户可将发酵过程参数数倻/span> 拷贝后在其他电脑上连接打印机打印、/span> 控制系统功能描述９/span> 1、可对发酵罐的搅拌转速、温度?/span>pH值、进行检测和控制：/span> 2、各检测和控制回路的参数可以在画面上在线手动设定和修正，操作有密码保护功能、/span> 3、调节方式为PID方式＋/span>可满足不同的控制元件和控制性能，可实现手动/自动无扰动切换、/span> 4、各种监控数据都可以进行实时显示和记录，显示方式有趋势线和图＋/span> 5、各回路有上下限位和报警功能、/span> 6、系统有断电保护功能，断电时数据进行保护、/span> 7、全部操作都在人机界面上进行，实行可视化操作、/span> 8、系统有时钟功能：发酵批次日期、运行时间等、/span> 9、报警可以被切除，可短时切除、长时切除、/span> 10、具有加酸加碱过程显示；可实现曲线设定，寸/span>pH值进行分时分段控制、/span> 11、温度控制：可实现曲线设定，对温度值进行分时分段控制、/span> 12、具有补料过程显示，补料总量显示、/span> 13、具有消泡功能，高泡状况记录，消泡过程显示、/span> |
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