变频器在反应发酵罐中的应用

国内结霉素的前期生产工艺中的发酵罐大多采用恒速搅拌器搅拌发酵液，其转速是根据生产菌种特性和参照生产菌在不同代谢阶段的摄氧量要求的最高转速设定的，但实际发酵过程中不同阶段其摄氧量不是恒定的，因采用恒转搅拌存在一定能量浪费，随着各种调速技术的发展，根据不同发酵阶段调节搅拌器的转速，更能符合生产工艺要求，本例中是万盛达变频器在河南某味精厂发酵罐中的应用。

二．搅拌器的转速与产生菌代谢的关系

1． 搅拌器

洁霉素生产发酵工艺是产生菌在世和的PH值。温度。通气和搅拌等条件下进行生长与合成洁霉素的代谢活动，其发酵持续时间与发酵液内氧的传递能力。营养物质的消耗程度及菌种的物质特性有关，其中通气和搅拌器实现，在发酵掖通气的条件下搅拌器将空气搅拌形成小气泡均匀地分布在发酵掖中，从而增加气液接触的有效面积。当搅拌器转动时发酵液随搅拌液转动形成涡流，这样可减少菌丝因缺氧产生结团现象，进一步加大氧的传递面积，延长氧在发酵液中的停留时间，以便达到增加洁霉素产量的目的。

2 搅拌器转速对洁霉素发酵工艺的影响

发酵罐的罐压维持微正状态虽然可以避免负压时造成的染菌和延长氧在发酵液中的停留时间，但若将罐压从微正状态提高时不利于产生菌废气的排除与氧在发酵液内的传递，增加了设备的负载，同时也提高了有害气体的溶解度。在这种情况下，如果只增加大空气流量来提高供氧浓度，将会加快发酵液水蒸发，随之也会带走更多的挥发性有机酸等其他的中间产物，对产生菌的代谢十分不利，同时发酵液的黏度也会上升还会影响液体的动程度和氧从气相传递到发酵液中的液膜阻力，使氧的传递阻力增大。此外当发酵液粘度较大时，泡沫将剧增而稳定且不宜破裂，这样气液接触的面积会降低，因此，为了消除过多的泡沫就要耗用大量的消沫剂。消沫剂用量过多时引起泡沫调节失控，PH值波动，最终导致异常发酵。

另一方面空气在发酵液中滞留的时间虽然有限，但对溶氧浓度的影响却远小于搅拌器转速的影响，因此在洁霉素发酵工艺中并不提高增大空气流量，而应适当调整搅拌器的转速满足不同生产菌及其在不易过高，否则容易造成溶氧浓度饱和。损伤菌体形态和产生过多的泡沫。

三、调速技术在洁霉素生产中的应用

根据以上介绍知道，洁霉素的不同产生菌与不同生长代谢阶段对摄氧量的要求是不同的，其搅拌器转速快慢对溶氧浓度占有主导地位。因通过对恒转速控制的改造，使霉素发酵工艺中搅拌器转速。通气量溶氧浓度和罐压等工艺参数有机结合，促使产生菌的代谢条件达到最佳状态，目前变频调速技术的应用已十分广泛，搅拌器的转速才变频可实现无级调速，同时也改善生产工艺条件，使洁霉素的发酵单位有了很大的提高，可以有效发酵液泡沫剧烈地生成，减少了染菌事故率，并达到一定的节能效果。

四、系统的构成和特点

1变频器的选用

经比较选用深圳万盛达科技股份有限公司生产的第二代通用变频器，其主要特点有：

◎可在线调载波频率

◎内藏PID调节器和输出直流24v。50mA控制电源

◎键盘可插拔，且自带数字化处理的条素电位器

◎多功能脉冲输入0-10KHz或光电编码器输入口

◎标准RS485接口

◎可随时调整PM调制方式，以降低声，改善EMC性能创造最佳运行环境

◎可轻松构建各种工业控制闭环系统，而无须外接任何控制单元

◎允许键盘远距离安装（最大15m），键盘上的调速电位器经数字化处理送入变频器，抗干扰能力强

◎该脉冲输入口既可作为频率给定信号输入口，也可作为反馈数字信号输入口，方便构成全数字化工业控制系统

◎可构成频率往复调速系统及重力负载调速系统

◎可接入各种标准工业控制系统

2．控制系统电气组成：

1．主回路部分：由空开，变频器等组成变频调速系统

2，控制回路部分：由主回路部分同断电开关控制变频器上.下端通断，为变频器运行做好准备。由变频器的运行/停止开关.速度调节器.故障报警复位按钮等来控制系统的正常工作。

1. 仪表显示部分：电流/电压表/频率表及指示灯等状态显示，使变频器的运行系统更加完善（运行灯.变频故障灯等）。

五：结论：

该生产线采用RS485通讯技术实现了变频器的通讯控制，从而取代了传统的面板控制、，这样提高了整机的自动化程度，提高系统运行的稳定性及产品质量，在调节.在线故障监测和报警功能，整条生产线所用电机能高效.低耗运行，采用变频器控制调节范围宽.精度高.动态响应快确保系统的同步运行，达到了全自动化的变频节能控制。