Гелиоустановка для производства кормовой биомассы микроводорослей

 

Использование производство кормовой биомассы микроводорослей. Сущность изобретения: трубчатый фотореактор в виде змеевика установлен на раме. Труба фотореактора выполнена из эластичного материала , обеспечивающего изменение ее диаметра при колебаниях скорости потока суспензии, конечные участки трубы подпружинены к двум из сторон рамы, а между витками змеевика установлены опоры с роликами , взаимодействующими с третьей стороной рамы 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИ Ч Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (si>s С 12 М 1 /00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! 4

Ь .C) ,фа (21) 4730216/13 (22) 14,08.89 (46) 15.06.92. Бюл. N. 22 (71) Ставропольский сельскохозяйственный институт (72) И.А.Севостья нов, В, И, Гребен ни к и

В.В.Кузьменко (53) 639.36(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1366526, кл. С 12 М 1/00, 1988, (54) ГЕЛИОУСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КОРМОВОЙ БИОМАССЫ МИКРОВОДОРОСЛЕЙ

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к производству биомассы микроводорослей. используемой в корм сельскохозяйственным животным.

Известны установки для производства микроводорослей, содержащие фотореакторы из лучеприемных труб, теплообменники, газообменники, побудители расхода суспензии, Известна также установка для выращивания микроводорослей, содержащая стеклотрубный фотореактор, побудитель расхода с регулируемым приводом, теплообменник, газообменник, теплоизолирующее укрытие с источником света, блок контроля освещенности с фотоприемником. причем фотоприемник расположен в полости трубы фотореактора, один из выходов блока контроля освещенности соединен с приводом побудителя расхода суспензии, а другой — с исполнительным органом газообменника.

Наиболее близкой к предлагаемой является гечиоустановка со стеклотрубным однорядным фотореактором для А2 1740411 А1 (57) Использование производство кормовой биомассы микроводорослей. Сущность изобретения: трубчатый фотореактор в виде змеевика установлен на раме. Труба фотореактора выполнена из эластичного материала, обеспечивающего изменение ее диаметра при колебаниях скорости потока суспензии, конечные участки трубы подпружинены к двум из сторон рамы, а между витками змеевика установлены опоры с роликами, взаимодействующими с третьей стороной рамы. 3 ил. производства кормовой биомассы микроводорослей, фотореактор которой выполнен в виде змеевика из плотно расположенных в горизонтальной г лоскости стеклянных труб.

Недостатками этой установки являются низкая производительность в условиях значительных колеб, ний интенсивности солнечной радиации, сложность изготовления изогнутых ретурбентов, высокая стоимость фотореактора из стеклотрубных элементов.

В этой гелиоустановке параметры газового и минерального питания, температуры суспензии являются управляемыми и искусственно поддерживаются на оптимальном уровне за счет применения несложных устройств (теплообменник. газообменник, дозатор минерального питания). Световой режим является неуправляемым стохастически меняющимся параметром, ограничивающим фотосинтез культуры. Это приводит к снижению продуктивности микроводорослей, а значит, и производительности гелиоустановки.

Целью изобретения является повышение производительности гелиоустановки

1740411 для производства кормовой биомассы микроводорослей.

Поставленная цель достигается тем, что выполненные из прозрачного эластичного материала трубы фотореактора в продольном направлении спаиваются в сплошную горизонтальную трубчатую поверхность, усTBH3BJIMBBIoTcsI на опорных роликах, а боковые стороны трубчатого фотореактора закрепляются на пружинных растяжках; Такая конструкция фотореактора дает возможность поддерживать оптимальную толщину слоя суспензии микроводорослей путем изменения диаметра трубы за счет изменения скорости потока суспензии.

На фиг.1 изображена гелиоустановка для производства кормовой биомассы микроводорослей; на фиг,2 — фотореактор при максимальном уровне йоверхностной освещенности, общий вид: на фиг,3 — то же, при минимальном уровне поверхностной освещенности.

Гелиоустановка для производства .кормовой биомассы микроводорослей содержит раму, фотореактор 1 из лучеприемных труб, с которым соединены побудитель 2 расхода суспензии, газообменник 3, теплообменник 4, блок контроля освещенности с датчиком 6, Датчик 6 освещенности встроен в полость одной из труб фотореактора 1, что позволяет контролировать уровень освещенности непосредственно в рабочем объеме суспензии. Побудитель 2 расхода суспензии снабжен регулируемым электроприводом, что дает возможность плавно менять подачу суспензии в фотореактор 1.

Фотореактор 1 выполнен из цельного куска пленки ПВХ-С с толщиной 150 мкм и,представляет собой простой трубчатый змеевик.

К нижней части фотореактора в промежутках между трубчатыми поверхностями прикреплены опоры с роликами 7, опирающиеся на нижнюю сторону рамы, Конечные участки трубы фотореактора закреплены на 10 пружинных растяжках 8 к боковым сторонам рамы. Фотореактор имеет размер 1,0х0,8 м.

Диаметр трубы при круглой форме сечения равен 50 мм.

В незаполненном состоянии фотореактор 1 представляет собой одну плоскую поверхность. При заполнении его суспензией он приобретает форму плоско о змеевика.

При изменении подачи побудителя 2 расхода (УС-027-72-02) изменяется форма сечения труб от эллипсовидной до круглой и наоборот. Гелиоустановка работает при давлении 0,01-0,05 МПа. При этом ширина фотореактора уменьшается в 1,35 раза от первоначальной. Гелиоустановка эксплуатируется при естественном освещении, 45

При увеличении интенсивности солнечной радиации процесс повторяется. Таким образом путем изменения подачи меняется толщина рабочего слоя суспензии и за счет этого средняя освещенность клеток поддерживается стабильно на заданном уровне в условиях стохастически меняющейся интенсивности солнечной радиации, что позволяет повысить производительность гелиоустановки.

Сравнительная эксплуатация предлагаемой гелиоустановки и гелиоустановки со стеклотрубным фотореактором показала увеличение производительности первой в

1,43 раза и составила 0,67 кгlм в сутки з абсолютно сухого вещества по сравнению с

0,47 кгlм в сутки контрольной. Гелиоустановки работали в одинаковых условиях, в

Гелиоустановка работает следующим образом.Побудитель 2 расхода суспензии подает суспензию микроводорослей последова5 тельно в газообменник 3, где она обогащается углекислым газом и выделяет кислород, в теплообменник 4. где ее температура стабилизируется, в фотореактор 1, где на свету идет процесс фотосинтеза в клетках. Датчик

10 6 регистрирует уровень освещенности непосредственно в объеме движущейся суспензии и передает сигнал блоку 5 контроля освещенности, который управляет приводом побудителя расхода. При интенсивной

15 солнечной радиации уровень средней îñâåщенности в рабочем объеме суспензии достаточно высокий, датчик 6 регистрирует этот уровень освещенности и передает сигнал блоку 5, который воздействует на при20 вод побудителя 2 расхода и заставляет его обеспечивать интенсивную подачу суспензии в фотореактор 1. Давление в трубах фотореактора 1 (фиг.2) при этом возрастает, фотореактор 1 несколько уменьшается по

25 ширине за счет перекатывания опорных роликов 7, преодолевая сопротивление пружинящих растяжек 8, что приводит к увеличению толщины слоя суспензии.

При снижении интенсивности солнеч30 ной радиации уровень освещенности в рабочем объеме суспензии падает, датчик 6 регистрирует это падение уровня освещенности, а блок 5 воздействует на привод побудителя 2 расхода и заставляет его

35 снижать подачу суспензии в фото реактор 1.

При этом давление в трубах фотореактора 1 падает, а пружинные растяжки 8, сжимаясь, вытягивают фотореактор 1 (фиг,3). уменьшая тем самым толщину слоя суспензии.

40 Это приводит к повышению средней освещенности в рабочем объеме. 1 740411!

Рдг /

55 них культивировался мезофильный штамм хлореллы, Формула изобретения

Гелиоустановка для производства кормовой биомассы микроводорослей, содержащая раму, трубчатый фотореактор в виде змеевика, побудитель расхода суспензии с регулируемым электроприводом, газообменник, теплообменник, блок контроля освещенности с датчиком, вмонтированным в полость трубы фотореактора. о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности установки за счет поддержания оптимальной толщины слоя суспензии микроводорослей, труба

5 фотореактора выполнена из эластичного материала, обеспечивающего изменение ее диаметра при колебаниях скорости потока суспензии, при этом конечные участки трубы подпружинены к двум из сторон рамы, а

10 между витками змеевика установлены опоры с роликами, взаимодействующими с третьей стороной рамы.

1740411

eo„ ey+>u р/

Составитель И.А.Севостьянов

Техред М, Мор гентал Корректор Q. Ципле

Редактор Т.Лазаренко

Заказ 2050 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101