Регулятор уровня жидкости

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 312 50 405 Р 9 гг;р;РТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Пинкова Я. Лабораторная техника непрерывных химических процессов. М., 1961, с. 110 - 111.Там же, с. 207.(54) РЕГУЛЯТОР УРОВ (57) Изобретение относит для поддержания в пита постоянного уровня жид уровня содержит герметич зервуар 1, питаюший резер трубки 4 - 6 и жидкостн чение в регулятор шламос руюшей воронки 3 с пе нами 11 и 12 и перфора гательной воронки 14 и позволяет повысить надеж 1 з.п. ф.лы, 1 ил. НЯ ЖИДКОСТИ ся к устройствам ющем резервуаре кости. Регулятор ный напорный ревуар 9, воздушные ые 8 и 7. Вклюборника 2, фильтреливными стакацией 13, вспомогидрозатвора 17 ность регулятора.Изобретение относится к устройствам для поддержания в питающем резервуаре постоянного уровня жидкости, преимущественно коллоидной, загрязненной механическими примесями, и может найти применение в коксохимической и химической промышленностях.Целью изобретения является повышение надежности.На чертеже приведена принципиальная схема регулятора уровня.Регулятор содержит герметичный напорный резервуар 1, шламосборник 2, фильтр 3, воздушные 4 - 6 и жидкостные 7 и 8 трубки, питающие резервуар 9, вспомогательную воронку 10. В верхней части фильтра 3 закреплены переливные стаканы 11 и 12, а в нижней части фильтра 3, размещенной во вспомогательной воронке 10, вь;полнена перфорация 13. Дно фильтра 3 образовано чашкой 14. По оси фильтра 3 размещена воздушная трубка 6, сообщающая шламосборник 2 и филыр 3. Воз. душная трубка 6 на нижней части содержит окна 15, переливной торец которых размешен выше нижней отметки перфорации фильтра 3 и ниже переливного торца вспомогательной воронкиО. Выходные патрубки жидкостных трубок 7 и 8 разме щены в переливных .таканах 12 и 11.Шламосборник 2 дополнительно сообщен с герметичным напорным резервуаром 1 воз душными трубками 4 и 5, причем трубка 4 соединена с барботажной трубкой 16, размещенной в герметичном напорном резер вуаре 1. Верхний конец жидкое; ной труб ки 8 размещен на одном уровне с торцом барботажной трубки 16. Регулятор уровня содержит гидрозатвор 17, выполненный в виде стакана 18, закрепленного к дну 19 вспомогательной воронки 10, и стакана 20. Стаканы 18 и 20 установлены дном навстречу друг другу. Стакан 20 крепится к дну стакана 18, вы полнен меньшего диаметра и содержит отверстия 21 для прохода жидкости. Питающий резервуар 9 снабжен патруоком 22 для вывода очищенной от механических примесей жидкости или суспензии, воронкой 23 и патрубком 24, обеспечивающими вывод осветленной жидкости или суспензия с помощью насоса 25 в кольцевой коллектор 26 с форсунками для орошения перфорации 13 фильтра 3.Шламосборник 2 снабжен цилиндром 27 с отверстиями 28 и патрубками 29 и 30 для вывода шлама и подачи воды. Для заполнения герметичного напорного резервуарапредусмотрен гидрозатвор 3 с трубой 32 для срыва сифона и патрубком 33. Трубки 4, 7 и 8 снабжены системами переключения в виде отсекающих кранов 34 - -37. Трубка 8 снабжена вентилем 38. Герметичный напорный резервуар 1 оборудован 5 10 15 20 25 30 35 40 датчиками 39 и 40 уровня жидкости. Питающий резервуар 9 может быть оборудован вертикальной трубкой 41 для подачи осветленной жидкости, например воды.Устройство работает следующим образом.При достижении уровня жидкости (суспензии) в резервуаре 1 датчика 40, автоматически (или вручную) перекрываются клапаны (или краны) 37 и 34 и открывается клапан 36. В патрубок 33 подается исходная загрязненная жидкость, которая, заполняя резервуар 1, вытесняет воздух по трубке 5 в шламосборник 2, а из него - по трубке 6 и через перфорацию 13 фильтра 3 - в атмосферу.В процессе заполнения резервуара 1 уровень жидкости в трубе 32 поднимается на соответствукгшую высоту, обусловленную величиной гидравлического сопротивления системы. При достижении уровня жидкости в резервуаре 1 датчика 39 прекращается ее подача. Избыток жидкости из резервуара 1 возвращается через патрубок 33, опорожняя трубу 32 срыва сифона и создавая в резервуаре 1 разрежение, соответствующее высоте подъема жидкости в трубке 5 из шламосборника 2 (шламосборник 2 постоянно заполнен осветленной жидкостью). Затем перекрывается клапан 36 и открываются клапаны 37 и 34, в результате чего по трубке 4 и через барботажную трубку 16 в резервуар 1 будет поступать воздух, а из резервуара - жидкость (суспензия) в переливной стакан 11. Из стакана 11 жидкость (суспензия) поступает в чашку 14, затем заполняет фильтр 3, орошаемый осветленной жидкостью, подаваемой насосо: 25 непрерывно через форсунки кольцевого коллектора 26. В этот момент поступление воздуха в резервуаре 1 прекращается, и осуществляется фильтрация жидкости (суспензии). Облагороженная жидкость (суспензия), пройдя сквозь перфорацию фильтра 3, совместно с орошаемой жидкостью (из коллектора 26) поступает в воронку 10, затем в гидрозатвор 17 и через отверстия 21 - в питающий резервуар 9. Когда уровень жидкости в резервуаре 9 достигнет нижпей кромки перевернутого стакана 18 н поднимется выше, давление воздуха в замкнутом объеме, образованном цилиндрическими стенками стаканов 20 и 18, будет возрастать. В результате переток жидкости из стакана 20 через выходные отзерстия 21 значительно уменьшится при постоянном поступлении ее в воронку 10. Это обеспечивает полное заполнение воронки 10 при соответствукгщем положении уровня жидкости в питающем резервуаре 9. Следует отметить, что ддя снижения скорости истечения жидкости из воронки 10 при повышении уровня в питающем резервуаре 9 могут применяться другие средства, например поплавковый клапан.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 В то же время, в момент полного заполнения воронки 10 и при наличии перелива жидкости через край, исключено поступление воздуха по трубке 6 в резервуар 1. Следовательно, при установлении соответствующего разрежения, истечение жидкости из него на какое-то время прекратится, Однако при условии непрерывного вывода через патрубок 22 облагороженной жидкости из питающего резервуара 9 уровень ее будет опускаться, следовательно, будет снижаться давление воздуха в перевернутом стакане 18. Снижение давления воздуха в стакане 8 и, тем более, отрыв поверхности жидкости от нижней его кромки приведет к более быстрому истечению жидкости из воронки 10 (скорость истечения через отверстия 21 при установленном гидростатическом напоре превышает скорость подачи осветленной жидкости в кольцевой коллектор 26).В результате частичного опорожнения воронки 10 верхняя кромка окон 15 трубки 6 будет находиться выше уровня жидкости в чашке 14, следовательно, по трубке 6 начнется всасывание воздуха из атмосферы (через перфорацию 13 фильтра 3) . При этом содержимое чашки 14 (в т.ч. механические примеси) вместе с воздухом будут поступать в шламосборник 2. Верхняя часть пространства цилиндра 27 служит сепаратором для отделения воздуха от жидкости, а нижняя - для накопления легкого шлама, удельный вес которого меньше удельного веса жидкости. Более тяжелый шлам будет накапливаться в нижней части шламосборника 2, а осветленная жидкость поднимается по кольцевому пространству и с помощью трубки 8 возвращается в систему. В результате поступления воздуха по трубке 4 он будет барботировать с помощью трубки 16, обеспечивая перемешивание жидкости (суспензии) в резервуаре 1 и снижая разрежение в нем, что приведет к выдаче очередной порции жидкости (суспензии) по трубке 7 на фильтрацию.Изменяя скорость пропускания воздуха и жидкости по трубкам 4 и 8 посредством крана 35 и вентиля 38, можно регулировать режим фильтрации и истечения (периодичность порционной выдачи и давление фильтрации). При заполнении шламосборника 2 шламом последний выводится через патрубок 29, после чего по патрубку 30 производится нодача воды до рабочего уровня.Заполнение резервуара 1 может осуществляться автоматическим включением (посредством датчиков 39 и 40 и соответствующей системы автоматики) и отключением насоса 25, предназначенного для подачи жидкости (суспензии) в патрубок 33. При необходимости для повышения эффективности орошения перфорации 13 фильтра 3 осветленной жидкостью кольцевой коллектор 26 с форсунками может быть установлен подвижно с возможностью возвратно-поступательного перемещения.Кроме того, в случае необходимости раз. бавления жидкости (суспензии), поступающей из резервуара 1, в процессе дальнейшего ее использования в трубку 41 подается осветленная жидкость или вода в требуемом количестве.Регулятор уровня позволяет осуществлять бесперебойное и надежное регулирование уровня жидкости в питающем резервуаре 9 с одновременной очисткой от механических примесей. Предложенная система может быть эффективно применена, например, для случая приготовления много- компонентных жидких смесей и одновременного дозирования их. При этом один компонент, не содержащий механических примесей, подается с определенным расходом непосредственно в питающий резервуар 9 по трубке 41, а второй, содержащий механические примеси, поступает из герметичного резервуара 1 с оодновременной фильтрацией. В данном случае в питающем резервуаре 9 поддерживается постоянный уровень, что дает возможность осуществить качественную дозировку приготовленной смеси самоистечением из питающего резервуара 9 при постоянном напоре.Формула изобретения 1. Регулятор уровня жидкости, содержащий герметичный напорный резервуар, воздушные и жидкостные трубки с системами переключения, питающий резервуар, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он содержит шламосборник и фильтр, в верхней части которого закреплены переливные стаканы, а в нижней части на его боковой поверхности выполнена перфорация, шламосборник сообщен воздушными и жидкостными трубками с напорным резервуаром и с фильтром, нижняя часть которого размещена во вспомогательной воронке, на стебле которой крепится гидрозатвор, размещенный в питающем резервуаре, причем выходные патрубки жидкостных трубок установлены в переливных стаканах, а воздушная трубка сообщения шламосборника с фильтром размещена по ее оси и содержит на нижнем конце окна, верхние стороны которых размещены выше нижней отметки перфорации фильтра н ниже переливного торца вспомогательной воронки.2. Регулятор по и. 1, отличающийся тем, что шламосборник дополнительно сообщен с герметичным напорным резервуаром посредством воздушных трубок, соединен с барботажной трубкой, размещенной в герметичном напорном резервуаре, а верхний конец жидкостной трубки сообщения шламосборника с фильтром размещен на одном уровне с торцом барботажной трубки.