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1、10L不锈钢发酵罐使用说明上海百仑生物科技有限公司地址：上海松江九亭康鸣路8号联系人：王志文电话：QQ：邮箱：网址：http:/Http:/重要提示：在第一次操作此设备之前请仔细阅读本操作说明书；设备必须可靠接地；消毒以前准备工作（空气源、供水，PH电级零点、斜率标定、DO电级零点标定）；并检查各连接口（重点是传感器、罐盖上的活动接口）已连接可靠。发酵开始前准备工作（设定为发酵条件，进行DO电级斜率标定、PH电级零点标定）；关闭总电源前，请将关闭控制程序，然后关控制器及电源。设备运行结束，勿忘关闭自来水阀、空气源。开始控温前，必须先打开注水开关，打开冷水电磁阀控制按钮，直至排水口无气泡有水为止
2、。最高工作压力不大于设计压力，进罐空气压力应不大于0.250Mp！ 最高消毒温度126；公用工程要求：空气：0.20.4Mpa 水源：0.10.3Mpa带压设备和管线在开启和检修前必须降至常压（0.0表压），公用设备必须按设备供应商提供说明书操作和维护第一章 技术指标1.1概述具有温度、转速、空气流量、PH、DO、材料、消泡显示及控制功能，并配有机械消泡浆。环境温度： 538冷却水压力：0.1 0.3 MPa冷却水温度：530（自来水）输入空气压力：0.20.4 MPa（须经干燥、预过滤）电源电压及容量：AC 380V10%、50Hz2%； 功率 ：2.0 KW；（不含蒸汽发生器、空气压缩机的
3、消耗功率）1.2指标1.2.1温度：自动控制范围：冷却水温+550（0.2） 显示范围：01501.2.2搅拌转速：变频调速范围50900（5）rpm1.2.3空气流量：显示控制范围0.44m3/h1.2.4 pH：显示控制：2.0012.00pH0.05 进口电极（兼容国产电极），蠕动泵双向开关控制1.2.5溶解氧：显示控制：01502% 进口电极（兼容国产电极），可与转速联动控制1.2.6消泡：电极检测，可关联一台蠕动泵，时间比例控制1.2.7补料：一台蠕动泵，时间比例控制1.2.8罐体：设计压力0.3Mpa，最高工作压力0.2Mpa， 设计灭菌温度1311.2.9灭菌方法：手动灭菌1.2
4、.10功率：主机：2KW（最大），单相220V1.2.11气源：24/2第二章 管路说明2.1 系统原理图见附图。2.2 罐体部分罐体底部带有夹套，用于培养基预热和温度控制。罐体的罐盖有几个专用口，分别为 DO、pH 传感器、取样阀接口和一个温度传感器接口。取样阀：罐盖的取样阀，通过压力差，达到取样的目的。罐体温度电极：测量指示罐内的温度。 水位电极：检测加热器水位，防止加热器缺水。(装于管路上)DO 电极：检测发酵液的溶解氧浓度。pH 电极：检测发酵液 pH 值。2.3 罐盖部分罐盖上有搅拌电机、搅拌轴、机械密封； 罐盖上多个安装口分别作为接种、补料口、消泡电极、液位电极、pH电极、DO电极
5、等安装之用。 液位电极：发酵前调整液位电极的高低，发酵时选择自动补液功能便可控制液位。一旦进入发酵状态，液位电极再往下调整可能会导致染菌。泡沫电极：发酵前调整泡沫电极的高低，发酵时选择自动消泡功能便可控制泡沫的位置。一旦进入发酵状态，泡沫电极再往下调整可能会导致染菌。2.4 进气部分流量计：发酵时指示通气流量。 进气过滤器：用于过滤空气中细菌。空气应是无油无水无杂质的。 空气减压阀：具有油、水分离与压力调节作用。如用户用的不是无油无水空压机，此前还必须安装预过滤器。空气管路隔离阀：切断蒸汽反冲的通路。 尾气调节阀：调节罐压和尾气流量。 罐体进气阀：打开，空气可通入罐底；过滤器压力表：与罐内压力
6、的差值就是过滤器的阻力。罐体压力表：代表罐内压力。2.5 水路部分水路角座阀：罐体降温、夹套补水时自动打。水路循环泵：控制水循环，有三挡流量可调。夹套水、汽排放阀：夹套、加热器排水。 夹套手动进水阀：夹套手动进水用。 水气分离器：循环系统水位限制，将溢出的水排放掉。 加热器：对罐体加温，冷却时用自来水。2.6 辅助设备 空气压缩机气源，通气使罐内保持正压。 2.7系统安装发酵罐应安装在通风良好、空气洁净的房间，房间内应经常消毒。将罐体与控制电箱放置在平整地面上，调节支撑脚确保水平与垂直度。连接进水、排水、空气进气管，并用卡箍固定挟紧。将搅拌电机、pH 电极、DO 电极、消泡电极、温度电极、水位
7、电极、加热器、电磁阀的电缆接头与控制箱上相应处相连接。安装好黄绿接地线，保证罐体有良好的接地。2.8开机关机1） 开机步骤： 检查电控箱上主控开关和内部断路器是否都在“OFF”的位置，打开电源供电开关（外部配电盘上），电控箱电源指示灯亮，打开主控电源放到“1”位置，先打开控制电源开关，登陆触摸屏，查看是否处于异常启动状态，系统状态和发酵状态应该处于停止状态。（如果是异常启动报警，请查看报警和故障处理。）打开速度驱动开关和外部驱动开关。2） 关机步骤： 确认整个操作已经结束，关闭罐体监控功能开关，关闭全体系统开关，断开控制电源开关，断开速度驱动开关和外部驱动开关，把主控开关放到“OFF”位置，断
8、开外部配电盘的供电电源。2.9发酵操作1、罐体灭菌后，连接冷凝水管路，通入冷凝水，连接通气管路，调整通气量至5100L/min。2、将温度电极、pH电极、溶氧电极与控制器连接。3、补料管连接：打开补料蠕动泵防护盖，搬开进出口处的白色管夹，将硅胶管嵌入入口处的管夹并夹紧，用手转动泵头，将硅胶管沿凹槽安装直至出口处，开手动开关约十秒后夹紧出口处管夹，关手动开关；将酒精棉球放在罐盖补料口内，将针头插入并穿透密封盖；打开蠕动泵手动开关，使输液管中充满料液，置于自动状态。4、酸碱液、消泡剂操作同补料操作。5、接种：旋松接种口，在火焰保护下，打开接种口，倒入种子，旋紧接种盖，移去火焰圈。第三章 控制模块说
9、明控制系统 欢迎使用百仑生物发酵罐设备。本控制系统由西门子可编程控制为控制主机，MCGS真彩色触摸屏为现场人机操作界面。整个控制系统性能先进稳定，模块化设计，维护简易方便，自由组合的硬件，按需设计的软件系统，全方面满足客户的需要。软件系统默认采集和控制的参数包括：温度、pH、DO、搅拌；可选参数包括：罐压、ORP、空气、CO2、N2、O2、尾气分析、罐重。温度采集是Pt100铂电极，该电极输出的信号为电阻，经过温度变送器，将信号输入到控制主机；pH和DO采用梅特勒公司的电极，pH电极是405型，响应速率要高于3030型电极；DO电极采用6800型电极；搅拌采用变频器控制电机，或直流调速板控制直
10、流电机，或伺服驱动器控制伺服电机，根据客户要求提供高精度转速控制；消泡及补料控制，消泡泵除了可以用来补加消泡剂，还可以当做补料泵补料；同时，这两个泵也可以按照特定要求补加特定物质，譬如根据pH和/或DO的变化，补加一定的物质；灭菌：分为自动和手动方式，当启动灭菌后，程序将能自动记录灭菌时间，并在灭菌结束后提醒灭菌结束；当处于自动灭菌状态时，需要该设备已经配备相应的配件（包括各种阀门和加热器和传感器），此时只要设定好相应的参数，即可达到全自动灭菌的要求，在灭菌后自动降温并进入待发酵状态。参数校正：所有参数都可以采用两点校正法进行校正；数据记录：可以设定记录间隔，譬如60s或180s；可以按照批号
11、查询数据、按照时间范围查询数据、将特定批号的数据保存到U盘、将所有数据都导出到U盘；所保存的数据格式是csv格式，方便用EXCEL或其他软件打开进行分析。曲线：历史曲线和实时曲线，每个参数都有自己的实时曲线，在实时曲线中，可以设定曲线的上下限；在历史曲线中，能看到所有参数、所有时间内的数据，但不能调节历史曲线中每条曲线的范围。控制方式：搅拌和空气流量的控制是采用PID控制，而采用非对称比例控制方式控制pH、温度、DO。关于非对称比例控制方式，需要设定的参数包括控制周期CP、控制比例P、最长加热时间、最短加热时间、最长冷却时间、最短冷却时间、控制死区。参数设定要求，以温度为例，在一个控制周期CP
12、内，一直加热或冷却时，使得温度变化绝对值delatTemp是控制比例P的二倍左右即可，譬如CP为30s时，一直加热能使得温度上升0.4，则P应该设定为0.2比较合适；最短加热或冷却时间，一般设定在1-2s左右，以保证加热阀或冷却阀不会频繁短时间内的启动和关闭；最长加热或冷却时间，需要根据加热功率或冷却水与罐温设定值之间的差异来调整，譬如冬天最长冷却时间就应该不超过CP的50%，夏天最长加热时间也要控制在CP的60%以内。当温度设定值SV和温度当前值PV差值的绝对值小于控制死区时，加热和冷却阀门都不动作，以减少阀门动作；下面将以一个发酵试运行过程，简要说明该控制系统的操作流程。快速入门开机，下位
13、机启动后，首先出现如下界面：图表 1首页及公司介绍点击该画面中右下角的“进入”，进入到控制系统的主界面；图表 2主页面在该画面的左边，是参数名称以及该参数的当前值；画面的右边，是可以进入到各级子画面的按钮；画面中间，是发酵罐的结构示意图。点击主界面右边的按钮“温度与pH”，进入到温度设定页面；图表 3温度和pH设定页面单击罐温“设定值”输入框，输入温度设定值“30.0”；再点击“自动”，使温度进入到自动控制状态，此时“自动”按钮左边出现一个绿色小方块，以表明现在处于温度自动状态；单击pH“设定值”输入框，输入pH设定值“6.86”；再点击“自动”，使pH进入到自动控制状态，此时“自动”按钮左边
14、出现一个绿色小方块，以表明现在处于pH自动状态；点击主界面右边的按钮“搅拌与DO”，进入到搅拌设定页面；图表 4搅拌和DO设定页面单击搅拌“设定值”输入框，输入搅拌设定值“300.0”；再点击“自动”，使搅拌进入到自动控制状态，此时“自动”按钮左边出现一个绿色小方块，以表明现在处于搅拌自动状态；点击“系统设置”，进入到系统设置页面图表 5系统设定页面点击系统设定页面中的“数据报表”，进入到数据报表页面： 图表 6数据报表页面在数据报表页面，点击页面上部右边的输入框，设定数据存储周期为“180s”；点击画面按钮“返回”，可以逐步返回到主页面；点击右下角的“发酵停止”按钮，弹出批号输入窗口：图表 7批号输入窗口和发酵启动按钮窗口输入批号“RDLYS11058”，再点击“确定”；图表 8批号输入窗口再点击图标7中的“开始培养”按钮；返回到主页面。此时，主页面右下角的按钮变为如下图：图表 9发酵启动按钮以及状态至此，整个过程完成。发酵控制系统将按照设定参数进行控制，直至改变参数，或终止发酵为止。下面，将对参数的具体设定以及其他功能进行详细解释和说明。下位机详细说明1）语言选择本控制系统，默认是中文界面，此外还有英文界面供选择。语言的切换，限定在下位机启动时的“首页及公司介绍”，即图表1中，点击“中文EN”按钮，可以切换到英文版控制系统。图表 10首页及公司介绍2）
