變頻器在反應發酵罐中的應用

國內結霉素的前期生產工藝中的發酵罐大多采用恒速攪拌器攪拌發酵液，其轉速是根據生產菌種特性和參照生產菌在不同代謝階段的攝氧量要求的最高轉速設定的，但實際發酵過程中不同階段其攝氧量不是恒定的，因采用恒轉攪拌存在一定能量浪費，隨著各種調速技術的發展，根據不同發酵階段調節攪拌器的轉速，更能符合生產工藝要求，本例中是萬盛達變頻器在河南某味精廠發酵罐中的應用。

二．攪拌器的轉速與產生菌代謝的關系

1． 攪拌器

潔霉素生產發酵工藝是產生菌在世和的PH值。溫度。通氣和攪拌等條件下進行生長與合成潔霉素的代謝活動，其發酵持續時間與發酵液內氧的傳遞能力。營養物質的消耗程度及菌種的物質特性有關，其中通氣和攪拌器實現，在發酵掖通氣的條件下攪拌器將空氣攪拌形成小氣泡均勻地分布在發酵掖中，從而增加氣液接觸的有效面積。當攪拌器轉動時發酵液隨攪拌液轉動形成渦流，這樣可減少菌絲因缺氧產生結團現象，進一步加大氧的傳遞面積，延長氧在發酵液中的停留時間，以便達到增加潔霉素產量的目的。

2 攪拌器轉速對潔霉素發酵工藝的影響

發酵罐的罐壓維持微正狀態雖然可以避免負壓時造成的染菌和延長氧在發酵液中的停留時間，但若將罐壓從微正狀態提高時不利于產生菌廢氣的排除與氧在發酵液內的傳遞，增加了設備的負載，同時也提高了有害氣體的溶解度。在這種情況下，如果只增加大空氣流量來提高供氧濃度，將會加快發酵液水蒸發，隨之也會帶走更多的揮發性有機酸等其他的中間產物，對產生菌的代謝十分不利，同時發酵液的黏度也會上升還會影響液體的動程度和氧從氣相傳遞到發酵液中的液膜阻力，使氧的傳遞阻力增大。此外當發酵液粘度較大時，泡沫將劇增而穩定且不宜破裂，這樣氣液接觸的面積會降低，因此，為了消除過多的泡沫就要耗用大量的消沫劑。消沫劑用量過多時引起泡沫調節失控，PH值波動，最終導致異常發酵。

另一方面空氣在發酵液中滯留的時間雖然有限，但對溶氧濃度的影響卻遠小于攪拌器轉速的影響，因此在潔霉素發酵工藝中并不提高增大空氣流量，而應適當調整攪拌器的轉速滿足不同生產菌及其在不易過高，否則容易造成溶氧濃度飽和。損傷菌體形態和產生過多的泡沫。

三、調速技術在潔霉素生產中的應用

根據以上介紹知道，潔霉素的不同產生菌與不同生長代謝階段對攝氧量的要求是不同的，其攪拌器轉速快慢對溶氧濃度占有主導地位。因通過對恒轉速控制的改造，使霉素發酵工藝中攪拌器轉速。通氣量溶氧濃度和罐壓等工藝參數有機結合，促使產生菌的代謝條件達到最佳狀態，目前變頻調速技術的應用已十分廣泛，攪拌器的轉速才變頻可實現無級調速，同時也改善生產工藝條件，使潔霉素的發酵單位有了很大的提高，可以有效發酵液泡沫劇烈地生成，減少了染菌事故率，并達到一定的節能效果。

四、系統的構成和特點

1變頻器的選用

經比較選用深圳萬盛達科技股份有限公司生產的第二代通用變頻器，其主要特點有：

◎可在線調載波頻率

◎內藏PID調節器和輸出直流24v。50mA控制電源

◎鍵盤可插拔，且自帶數字化處理的條素電位器

◎多功能脈沖輸入0-10KHz或光電編碼器輸入口

◎標準RS485接口

◎可隨時調整PM調制方式，以降低聲，改善EMC性能創造最佳運行環境

◎可輕松構建各種工業控制閉環系統，而無須外接任何控制單元

◎允許鍵盤遠距離安裝（最大15m），鍵盤上的調速電位器經數字化處理送入變頻器，抗干擾能力強

◎該脈沖輸入口既可作為頻率給定信號輸入口，也可作為反饋數字信號輸入口，方便構成全數字化工業控制系統

◎可構成頻率往復調速系統及重力負載調速系統

◎可接入各種標準工業控制系統

2．控制系統電氣組成：

1．主回路部分：由空開，變頻器等組成變頻調速系統

2，控制回路部分：由主回路部分同斷電開關控制變頻器上.下端通斷，為變頻器運行做好準備。由變頻器的運行/停止開關.速度調節器.故障報警復位按鈕等來控制系統的正常工作。

1. 儀表顯示部分：電流/電壓表/頻率表及指示燈等狀態顯示，使變頻器的運行系統更加完善（運行燈.變頻故障燈等）。

五：結論：

該生產線采用RS485通訊技術實現了變頻器的通訊控制，從而取代了傳統的面板控制、，這樣提高了整機的自動化程度，提高系統運行的穩定性及產品質量，在調節.在線故障監測和報警功能，整條生產線所用電機能高效.低耗運行，采用變頻器控制調節范圍寬.精度高.動態響應快確保系統的同步運行，達到了全自動化的變頻節能控制。