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FC-ZN-10L生物发酵罐的突出特点就是搅拌和通氧。搅拌器的作用是打碎气泡，使空气与溶液均匀接触，使氧溶解于发酵液中。搅拌器有轴向式（桨叶式、螺旋桨式）和径向式（涡轮式）两种。轴向式搅拌器：桨叶式、螺旋桨式。径向式（涡轮式）搅拌器（Disc turbine）：平直叶、弯叶、箭叶。通风是通过无油空压机将洁浄空气压缩到空气贮罐，减压至0.30Mpa送到空气总过滤器和空气精过滤器，出来的无菌空气通到发酵罐。发酵罐和种子罐内的空气要求无菌，因为一旦有杂菌，就会产生污染，有害微生物就会繁殖，发酵就失败。因此灭菌和无菌是发酵控制的。机械通风发酵罐的灭菌有空消和实消。空消就是对空罐进行灭菌，通过罐内直通洁净蒸汽进行高温灭菌。实消一般是先夹套内通蒸汽进行升温到100℃之后，罐内直通蒸汽进行灭菌。机械通风发酵罐具有适宜的径高比。罐身越高，氧的利用率较高。机械通风发酵罐能承受一定的压力。机械通风要保证发酵液必须的溶解氧，因此空压机选型的选型要合适。机械发酵罐具有足够的冷却面积。搅拌器的轴封应严密，防染菌和减少泄漏。
三、系统组成
序号 | 名称 | 性能要求和技术指标 |
1 | 温度控制系统 | 1、测量范围：0～150℃； 2、控制范围：水箱内水温常温-＋65℃； 3、控制精度：±0.2℃； 4、分 辨 率：0.1℃； 4、控制内容：温度值在线检测、PID智能控制，可根 据发酵过程所需温度进行设定。 1. 部件选配：日本铂电阻PT100温度传感器、 SUS304不锈钢电极护套、不锈钢 电加热管、SUS304不锈钢恒温水箱、 热水循环泵控制。 6、特 点： A) 配置热水箱,循环控温,节约能耗。 B）PID智能控制系统确保温控的快速及节能。 C)夹套在循环控温的时候可始终保持零压,外围无需安装安全阀,安全、可靠。 7、温度带超上下限报警功能。 8、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。 |
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） | ||
2 | PH在线检测、控制系统 | 1、控制方式：全自动控制，PH值可设定； 2、显示范围：0～14PH； 3、控制范围：2～12PH； 4、分 辨 率：0.01PH； 5、控制精度：±0.03PH； 6、控制内容：pH值在线检测、PID智能控制； 7、部件选配：梅特勒玻璃凝胶pH电极检 测，可高温在位灭菌，121℃-30 分钟。在线可插拔电极护套、变送器，并采用梅特勒原装双屏蔽信号传输线与连接，保证pH精确控制。 8、执行机构： 微机智能PID控制蠕动泵或电磁阀自动流加酸或碱，使 控制在所设定的范围内，可分手动、自动两种控制模式。 9、PH带上下限超限报警功能。 10、软件功能：数据曲线图、数据报表、PH手动、自动控制。 11、电极长度120mm，电极外径：12 mm，安装尺寸：25 mm。 |
3 | DO检测系统 | 1、检测方式：自动检测； 2、显示范围：0-100%或0-150%； 3、显示精度：±0.1%； 4、控制内容：DO值在线检测； 5、部件选配：梅特勒极普型溶解氧电极 检测，可高温在位灭菌，121℃-30分 钟。配套不锈钢电极护套、变送器， 采用梅特勒双屏蔽信号传输线 与PLC连接，保证DO精确显示。 6、系统带DO异常报警功能。 7、电极长120mm，电极外径：12 mm，安装尺寸：25 mm。 |
4 | 压力、流量控制系统 | 1、φ60-φ100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。 2、玻璃转子流量计手动隔膜阀控制进气流量。 3、管道上增设单向止回阀，防止物料倒流污染过滤器。 |
5 | 补料系统 | 1、执行机构：恒流型蠕动泵或电磁阀流加。 2、控制方式：自动流加物料，可分手动或自动二种控制模式。 |
6 | 消泡系统 | 1、控制方式：全自动控制； 2、控制精度：10-100000Ω； 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。 5、控制方式：手动、自动二种控制模式。 |
7 | 转速控制系统 | 西门子变频调速器，转速50-400rpm±1%，变频调速。 |
FC-ZN-10L生物发酵罐西门子变频调速器，转速50-350rpm±1%，无级变频调速。 | ||
8 | 下位机发酵过程控制系统 | 1、10.4″宽屏彩色液晶触摸屏， PLC可编程控制。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； 1. 生物发酵过程控制系统由现场控制 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，具有系统足够的A/D转换通道、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。 这样的设计结构和选件，更好地提高了系统的可靠性能。 1. 软件控制系统采用了*模糊控制结构，它包 括现场信号的采集与变换的下位机控制器和软件 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。 1. 现场人机操作界面采用液晶触摸屏，高级触摸手 感，全中文操作界面，具有数字化设定、快速调 校、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内的组态软件进行二 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。 控制器带USB串口，用户可将发酵过程参数数值 拷贝后在其他电脑上连接打印机打印。 控制系统功能描述： 1、可对发酵罐的搅拌转速、温度、pH值、进行检测和控制； 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。 3、调节方式为PID方式,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。 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， 5、各回路有上下限位和报警功能。 6、系统有断电保护功能，断电时数据进行保护。 7、全部操作都在人机界面上进行，实行可视化操作。 8、系统有时钟功能：发酵批次日期、运行时间等。 9、报警可以被切除，可短时切除、长时切除。 10、具有加酸加碱过程显示；可实现曲线设定，对pH值进行分时分段控制。 11、温度控制：可实现曲线设定，对温度值进行分时分段控制。 12、具有补料过程显示，补料总量显示。 13、具有消泡功能，高泡状况记录，消泡过程显示。 |
