目錄:中斯立孚（天津）生物技術有限公司>>不銹鋼生物發(fā)酵系統(tǒng)>>生物發(fā)酵罐>> FC-ZN-50L生物發(fā)酵罐
| PH控制 | 2-12 | 產(chǎn)地類別 | 國產(chǎn) |
|---|---|---|---|
| 罐體容積 | 50L | 價格區(qū)間 | 30萬-50萬 |
| 溶氧控制 | 0~100% | 通氣系統(tǒng) | 帶一路到多路通氣控制系統(tǒng) |
| 溫度控制 | 0~130℃ | 應用領域 | 醫(yī)療衛(wèi)生,環(huán)保,食品,化工,石油 |
FC-ZN-50L生物發(fā)酵罐罐體機械組成結(jié)構(gòu)：
（1）罐體
發(fā)酵罐的罐體由筒體及橢圓形或碟形封頭焊接而成，小型發(fā)酵罐封頭和筒體采用法蘭連接,。罐頂裝有視鏡及燈鏡，方便觀察罐內(nèi)發(fā)酵狀態(tài),。在發(fā)酵罐的罐頂上的接管有：進料管、補料管,、排氣管,、接種管和壓力表接管。在罐身上的接管有冷卻水進出管,、進空氣管、取樣管,、溫度計管和測控儀表接口,。
（2）罐體的尺寸比例
罐體各部分的尺寸有一定的比例，發(fā)酵罐一般由于發(fā)酵的需要一般為細長型,，高度與直徑之比一般為1.7~2.5左右,。
（3）攪拌器
發(fā)酵罐通常裝有兩組攪拌器,，兩組攪拌器的間距S約為攪拌器直徑的三倍。對于大型發(fā)酵罐以及液體深度HL較高的,，可安裝三組或三組以上的攪拌器,。下面一組攪拌器通常與風管出口較接近為好，與罐底的距離C一般等于攪拌器直徑Di,，但也不宜小于0.8Di，否則會影響液體的循環(huán),。
軸向式攪拌器：槳葉式,、螺旋槳式
徑向式（渦輪式）攪拌器（Disc turbine）：平直葉,、彎葉,、箭葉
（4）擋板
擋板的作用是改變液流的方向,，由徑向流改為軸向流,，促使液體劇烈翻動，增加溶解氧,。
全擋板條件：是指在一定轉(zhuǎn)數(shù)下再增加罐內(nèi)附件而軸功率仍保持不變。要達到全擋板條件必須滿足下式要求：
（5）消泡器
消泡器的作用是將泡沫打破,。消泡器常用的形式有鋸齒式,、梳狀式及孔板式,?？装迨降目讖郊s10~20毫米,。消泡器的長度約為罐徑的0.65倍,。
（6）聯(lián)軸器
大型發(fā)酵罐攪拌軸較長,，常分為二至三段,，用聯(lián)軸器使上下攪拌軸成牢固的剛性聯(lián)接,。常用的聯(lián)軸器有鼓形及夾殼形兩種。小型的發(fā)酵罐可采用法蘭將攪拌軸連接,，軸的連接應垂直,，中心線對正,。
（7）軸承
為了減少震動，中型發(fā)酵罐—般在罐內(nèi)裝有底軸承,，而大型發(fā)酵罐裝有中間軸承,，底軸承和中間軸承的水平位置應能適當調(diào)節(jié)。罐內(nèi)軸承不能加潤滑油,，應采用液體潤滑的塑料軸瓦(如聚四氟乙烯等)，軸瓦與軸之間的間隙常取軸徑的0.4~0.7％,。為了防止軸頸磨損，可以在與軸承接觸處的軸上增加一個軸套,。
（8）變速裝置
試驗罐采用無級變速裝置。發(fā)酵罐常用的變速裝置有三角皮帶傳動,，圓柱或螺旋圓錐齒輪減速裝置，其中以三角皮帶變速傳動較為簡便,。
（9）軸封
軸封的作用是使罐頂或罐底與軸之間的縫隙加以密封,，防止泄漏和污染雜菌。常用的軸封有填料函和端面軸封兩種,。
①填料函式軸封是由填料箱體，填料底襯套,，填料壓蓋和壓緊螺栓等零件構(gòu)成，使旋轉(zhuǎn)軸達到密封的效果,。
填料函式軸封的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單。主要缺點是：死角多,，很難*滅菌，容易滲漏及染菌,；軸的磨損情況較嚴重；填料壓緊后摩擦功率消耗大,；壽命短，經(jīng)常維修,，耗工時多。
②端面式軸封又稱機械軸封,。密封作用是靠彈性元件（彈簧、波紋管等）的壓力使垂直于軸線的動環(huán)和靜環(huán)光滑表面緊密地相互貼合,，并作相對轉(zhuǎn)動而達到密封,。
（10）發(fā)酵罐的換熱裝置
①夾套式換熱裝置
這種裝置多應用于容積較小的發(fā)酵罐,；夾套的高度比靜止液面高度稍高即可,。這種裝置的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單,；加工容易，罐內(nèi)無冷卻設備,，死角少，容易進行清潔滅菌工作,，有利于發(fā)酵。其缺點 是：傳熱壁較厚,，冷卻水流速低，發(fā)酵時降溫效果差,。
②豎式蛇管換熱裝置
這種裝置是豎式的蛇管分組安裝于發(fā)酵罐內(nèi)，有四組,、六組或八組不等，根據(jù)管的直徑大小而定,，容積5 立方米 以上的發(fā)酵罐多用這種換熱裝置,。這種裝置的優(yōu)點是：冷卻水在管內(nèi)的流速大,；傳熱系數(shù)高,。這種冷卻裝置適用于冷卻用水溫度較低的地區(qū)，水的用量較少,。但是氣溫高的地區(qū),，冷卻用水溫度較高,，則發(fā)酵時降溫困難,，發(fā)酵溫度經(jīng)常超過40℃， 影響發(fā)酵產(chǎn)率,，因此應采用冷凍鹽水或冷凍水冷卻，這樣就增加了設備投資及生產(chǎn)成本,。此外，彎曲位置比較容易蝕穿,。
③豎式列管(排管)換熱裝置
這種裝置是以列管形式分組對稱裝于發(fā)酵罐內(nèi)。其優(yōu)點是：加工方便,，適用于氣溫較高，水源充足的地區(qū),。這種裝置的缺點是：傳熱系數(shù)較蛇管低，用水量較大,。
FC-ZN-50L生物發(fā)酵罐控制系統(tǒng)特點
自動控制系統(tǒng)部分：包括采用菜單式液晶顯示觸屏控制器（TP）的現(xiàn)場控制系統(tǒng)以及PLC主控監(jiān)視控制系統(tǒng),，中文菜單與界面。其內(nèi)容有,，主菜單系統(tǒng)為子菜單分類，分別為：顯示方式,，運行選擇，參數(shù)校正,，參數(shù)設定，數(shù)據(jù)曲線分析，運行時間,，密碼設置及其他目類等多個子菜單功能系統(tǒng)。（數(shù)字化）
顯示方式,，可以進行各種參數(shù)的實時顯示，觸摸屏顯示,，狀態(tài)顯示以及反饋蠕動泵狀態(tài)與流量累計顯示等。
參數(shù)校正,，可以進行溫度，PH,、DO、等傳感器與儀表的快速自整定調(diào)校,。（數(shù)字化）
參數(shù)設定，可以進行溫度,，轉(zhuǎn)速，泡沫,，PH、DO,、罐壓，空氣流量,、滅菌溫度，滅菌時間,，等數(shù)據(jù)的一次性設定與與全自動模糊控制；可以設定數(shù)據(jù)記錄周期,。
數(shù)據(jù)分析,，（1）運用監(jiān)視主控制器的大容量存儲器，自動記錄運行數(shù)據(jù)；記錄數(shù)據(jù)進行傳輸并清空,。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可以自動記錄大容量批次數(shù)據(jù)，處理容量數(shù)據(jù)與狀態(tài)信息,。（2）TP觸屏亦帶有數(shù)據(jù)曲線分析，更直觀,，更簡潔。
密碼設置,，所有的參數(shù)數(shù)據(jù)設置均需在開機狀態(tài)下設置，,。密碼分為操作員與管理員及管理員密碼。
其他目類,，系統(tǒng)時間設置與調(diào)整，時鐘修正（即快慢修正）,，電機傳動比設置，試機功能,， （即空機狀態(tài)下的狀態(tài)測試），各種泵的標定功能,。電子說明書,，公司介紹,，所有功能鍵均有手動與自動功能，所有開關均為觸摸屏鍵,。形成人機對話的直接功能，所有控制形式均為PLC控制方式,，穩(wěn)定可靠。是進口罐的替代品,。
常見的全自動小型發(fā)酵罐的主要控制點見下表：
序號 | 名稱 | 性能要求和技術指標 |
1 | 溫度控制系統(tǒng) | 1、測量范圍：0～150℃,； 2、控制范圍：水箱內(nèi)水溫常溫-＋65℃,； 3,、控制精度：±0.2℃； 4,、分 辨 率：0.1℃,； 4、控制內(nèi)容：溫度值在線檢測,、PID智能控制，可根 據(jù)發(fā)酵過程所需溫度進行設定,。 1. 部件選配：鉑電阻PT100溫度傳感器,、 SUS304不銹鋼電極護套、不銹鋼 電加熱管,、SUS304不銹鋼恒溫水箱、 熱水循環(huán)泵控制,。 6、特 點： A) 配置熱水箱,循環(huán)控溫,節(jié)約能耗,。 B）PID智能控制系統(tǒng)確保溫控的快速及節(jié)能。 C)夾套在循環(huán)控溫的時候可始終保持零壓,外圍無需安裝安全閥,安全,、可靠。 7,、溫度帶超上下限報警功能,。 8、軟件功能：數(shù)據(jù)曲線圖、數(shù)據(jù)報表,、溫度手動,、自動兩種控制模式,。 |
生產(chǎn)型發(fā)酵罐用恒溫熱水箱,，帶獨立溫度控制，進水口,、回水口、溢流口,、排污口，材質(zhì)：SUS304不銹鋼,，表面拋光處理,。（三只罐公用一個大熱水恒溫水箱） | ||
2 | PH在線檢測,、控制系統(tǒng) | 1,、控制方式：全自動控制，PH值可設定,； 2、顯示范圍：0～14PH,； 3、控制范圍：2～12PH,； 4,、分 辨 率：0.01PH,； 5,、控制精度：±0.03PH； 6,、控制內(nèi)容：pH值在線檢測、PID智能控制,； 7、部件選配：梅特勒玻璃凝膠pH電極檢 測,，可高溫在位滅菌，121℃-30 分鐘,。在線可插拔電極護套、變送器,，并采用梅特勒原裝雙屏蔽信號傳輸線與連接，保證pH精確控制,。 8、執(zhí)行機構(gòu)： 微機智能PID控制蠕動泵或電磁閥自動流加酸或堿,，使 控制在所設定的范圍內(nèi)，可分手動,、自動兩種控制模式。 9,、PH帶上下限超限報警功能。 10,、軟件功能：數(shù)據(jù)曲線圖、數(shù)據(jù)報表,、PH手動,、自動控制,。 11,、電極長度120mm,，電極外徑：12 mm,，安裝尺寸：25 mm。 |
3 | DO檢測系統(tǒng) | 1、檢測方式：自動檢測,； 2,、顯示范圍：0-100%或0-150%,； 3,、顯示精度：±0.1%； 4,、控制內(nèi)容：DO值在線檢測； 5,、部件選配：梅特勒極普型溶解氧電極 檢測，可高溫在位滅菌,，121℃-30分 鐘。配套不銹鋼電極護套,、變送器,， 采用梅特勒原裝雙屏蔽信號傳輸線 與PLC連接,，保證DO精確顯示,。 6、系統(tǒng)帶DO異常報警功能,。 7,、電極長120mm，電極外徑：12 mm,，安裝尺寸：25 mm。 |
4 | 壓力,、流量控制系統(tǒng) | 1、φ60-φ100表面軸向,、徑向不銹鋼壓力表指示管路、罐內(nèi)及夾套壓力,，手動隔膜閥控制罐壓，量程：0-0.4Mpa,。 2、玻璃轉(zhuǎn)子流量計手動隔膜閥控制進氣流量,。 3、管道上增設單向止回閥,，防止物料倒流污染過濾器。 |
5 | 補料系統(tǒng) | 1,、執(zhí)行機構(gòu)：恒流型蠕動泵或電磁閥流加。 2,、控制方式：自動流加物料,，可分手動或自動二種控制模式,。 |
6 | 消泡系統(tǒng) | 1、控制方式：全自動控制,； 2、控制精度：10-100000Ω,； 3、控制內(nèi)容：泡沫異常狀況報警，自動斷續(xù)處理,； 4、執(zhí)行機構(gòu)：泡沫傳感器檢測,，微機自動控制蠕動泵或電磁閥流加消泡劑。 5,、控制方式：手動,、自動二種控制模式,。 |
7 | 轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng) | 西門子變頻調(diào)速器，轉(zhuǎn)速50-400rpm±1%,，變頻調(diào)速。 |
發(fā)酵罐西門子變頻調(diào)速器,，轉(zhuǎn)速50-350rpm±1%,，無級變頻調(diào)速。 | ||
8 | 下位機發(fā)酵過程控制系統(tǒng) | 1,、10.4″寬屏彩色液晶觸摸屏， PLC可編程控制,。人機界面友好,，一 臺控制器可同時檢測并控制多臺種子罐及發(fā)酵罐的相應參數(shù),； 1. 生物發(fā)酵過程控制系統(tǒng)由現(xiàn)場控制 器、發(fā)酵過程控制軟件,、傳感器和各執(zhí)行元件組成。 現(xiàn)場控是以可編程序控制器為核心,，它采用多級擴展，具有系統(tǒng)足夠的A/D轉(zhuǎn)換通道,、D/A轉(zhuǎn)換通道,、開關量輸入輸出?，F(xiàn)場控制器采用工業(yè)級的人機界面,，在沒有上位機的情況下,，發(fā)酵系統(tǒng)照常運行。 這樣的設計結(jié)構(gòu)和選件,，更好地提高了系統(tǒng)的可靠性能。 1. 軟件控制系統(tǒng)采用了模糊控制結(jié)構(gòu),，它包 括現(xiàn)場信號的采集與變換的下位機控制器和軟件 等組成，控制方面全部采用智能PID控制,，控制精 度高,，具有參數(shù)自整定控制算法,。 1. 現(xiàn)場人機操作界面采用液晶觸摸屏，觸摸手 感,，全中文操作界面，具有數(shù)字化設定,、快速調(diào) 校,、數(shù)據(jù)存儲,、報警和密碼設置等功能。下 位機的監(jiān)控軟件采用國內(nèi)的組態(tài)軟件進行二 次開發(fā)而成,。該軟件界面美觀，功能齊全,，操作 靈活簡便，性能穩(wěn)定,。 控制器帶USB串口，用戶可將發(fā)酵過程參數(shù)數(shù)值 拷貝后在其他電腦上連接打印機打印,。 控制系統(tǒng)功能描述： 1、可對發(fā)酵罐的攪拌轉(zhuǎn)速、溫度,、pH值、進行檢測和控制,； 2,、各檢測和控制回路的參數(shù)可以在畫面上在線手動設定和修正,，操作有密碼保護功能。 3,、調(diào)節(jié)方式為PID方式,可滿足不同的控制元件和控制性能，可實現(xiàn)手動/自動無擾動切換,。 4、各種監(jiān)控數(shù)據(jù)都可以進行實時顯示和記錄,，顯示方式有趨勢線和圖,， 5,、各回路有上下限位和報警功能。 6,、系統(tǒng)有斷電保護功能,，斷電時數(shù)據(jù)進行保護。 7,、全部操作都在人機界面上進行,，實行可視化操作,。 8、系統(tǒng)有時鐘功能：發(fā)酵批次日期,、運行時間等。 9,、報警可以被切除,，可短時切除,、長時切除。 10,、具有加酸加堿過程顯示；可實現(xiàn)曲線設定,，對pH值進行分時分段控制,。 11,、溫度控制：可實現(xiàn)曲線設定，對溫度值進行分時分段控制,。 12、具有補料過程顯示,，補料總量顯示,。 13,、具有消泡功能，高泡狀況記錄,，消泡過程顯示。 |
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