Устройство для импульсного дозирования газа

,щ С 01 Г 11/08 ю;,.:,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц,К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпо делдм изоьРетений и ОтнРытий М ЬЭ(72) В.НиМясников и Г.А.Потемкин (71) Специальное конструкторско- технологическое бюро специальной электроники и аналитического приборостроения(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 467233, кл. С 01 Р 11/08, 1973.2. Авторское свидетельство СССР У 972225, кл. С О 1 Г 11/08, 1979 (прототип),(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО ДОЗИРОВАНИЯ ГАЗА, содержащее входной канал, емкость с газовой и управляющей камерами, между като 80, 1132150 Арыми расположена вялая мембрана, блок управления с прямым и инверсным выходами, соединенными соответственно с управляющими входами входного ивыходного клапанов, выход входного клапана и вход выходного клапана сообщены с газовой камерой, а выход выходного клапана подключен к выходному каналу, о т л и ч а ю щ е. е с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования расхода газа, устройство снабжено дросселем, вход которого соединен с входным каналом, а выход - с входом входного клапана,и импульсатором, вход которого под. ключен к прямому выходу блока управ.- ления, а выход - к управляющей камере.11321Изобретениеотносится к дозирующим устройствам и может быть использовано в газовой, химической и нефтехимической промышленности.Известен дозатор газа, содержащий источник управляющих импульсов, соединенные с ним входной и выходной клапаны, а также дозирующуюкамеру с вялой мембраной, причем в качестве входного клапана применено пневмо 10 реле с подпором, а выходного - подпружиненное пневмореле, источник импульсов соединен с управляющими камерами обоих реле и с нормально закрытым контактом входного реле, а сам контакт связан с пневмополостью доэирующей камеры непосредственно и с атмосферой - через нормально открытый контакт выходного реле 11 .Недостаток данного дозатора газа - ограниченный диапазон регули. рования расхода, что связано с большой дискретностью изменения расхода, определяемой объемом дозирующей камеры.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является дозатор, содержащий емкость с газовой и управляющей камерами, между которыми расположена вялая мембрана, блок управления с прямым и инверсным выходами, соединенными соответственно с управляющими входами входного и выходного клапанов, вход входного клапана соединен с входным каналом, выход входного клапана и вход выходного клапана сообщены с газовой камерой, выход выходного клапана подключен к выходному каналу, а прямой выход блока управления связан с управляющей камерой 2 .Известный дозатор также имеет большую дискретность изменения расхода, определяемую объемом газовой камеры. В данном дозаторе имеется механический узел настройки этого объема, однако его изменение в процессе дозирования невозможно.Целью изобретения является расширение диапазона регулирования расхода г"за.Указания цель достигается тем что устройство для импульсного дозирования газа, содержащее входной канал, емкость с газовой и управляющей камерами, между которыми расположена вялая мембрана, блок управ ления с прямым и инверсным выходами, соединенными соответственно с управ ляющими входами входного и выходного,50 2клапанов, выход входного клапана ивход выходного клапана сообщены сгазовой камерой, а выход выходногоклапана подключен к выходному каналуснабжено дросселем, вход которогосоединен с входным каналом, а выходс входом входного клапана, и импульсатором, вход которого подключен кпрямому выходу блока управления,а выход - к управляющей камере.На чертеже представлена схемапредлагаемого устройства.Устройство содержит блок 1 управления с прямым 2 и инверсным 3 выходами, соединенными с управляющимивходами 4 и 5 входного 6 и выходного7 клапанов, выполненных с мембранами8 и 9. Вход клапана 6 соединенчерез дроссель 1 О с входным каналом11, Выход 12 клапана 7 подключен квыходному каналу 13,Устройство также содержит емкость1 ч с газовой 15 и управляющей 16камерами, между которыми расположена вялая мембрана 17. Выход 18клапана 6 соединен с камерой 15 ис входом 19 клапана 7, На входе вуправляющую камеру 16 установленклапан 20 быстрого выхлопа. Он выпол- мнен с соплами 21 и 22, между которыми размещена незакрепленная мембрана 23, В корпусе клапана 20 имеетсятакже проточка 24 и канал 25 сброса.Вход 26 клапана 20 подключен к прямому выходу 2 через импульсатор 27,содержащий реле 28, обратный клапан29, дроссель 30.Мембраны 8, 9 и 17 могут бытьвыполнены, например, из Фторопласто.вой пленки, Формованной по формелинзовых выточек полостей.Устройство работает следующимобразом,Блок 1 вырабатывает взаимноинверсные управляющие сигналы Ри Р , причем период Т следованияимпульсов постоянный для данногоустройства, а регулируемым параметром является длительность г импульса, определяющая время открытогосостояния входного клапана б. Времязадается блоком 1 в зависимостиот требуемого расхода газа, ПериодГследования управляющих импульсов Функционально разбит на тактдозироваиия и такт выброса дозы иопорожнения камеры 16 от избыточногодавления воздуха.Процесс импульсного дозированияпроисходит следующим образом,1132 Время 1 задается. блоком 1 и регулируется в пределах периодав диапазоне от 0 до Т. Расход Цо 50 настраивается подбором дросселя 10 или входным давлением газа и устанав-. ливается такой величины, чтобы газ, поступивший в камеру 15 за максимальное время такта дозирования Т 11, 55 занимал при нормальном давлении объем, меньший полного объема камеры 1, т.е. 3В течение временидавлениеР воздуха, воздействуя на мембрану9, закрывает выходной клапан 7. Вэто время давление Р на другом ,выходе блока 1 отсутствует, входнойклапан 6 открыт, камера 16 опорожне 5на от избыточного давления воздуха.Дозируемый газ через ограничительныйдроссель 10 и входной клапан 6 поступает в газовую камеру 15. Давление10газа во входном канале 11 стабилизировано. Так как вялая мембрана 17 неимеет жесткости, а в камереотсутствует избыточное давление, топерепад давления на дозирующихэлементах(дроссель 1 О, клапан 6)будет постоянным, что обеспечиваетстабильность статического расхода6 О , при котором в единицу временив газовую камеру 15 будет поступатьодинаковое, количество газа20Ч 8 О т.где 7 - цикловая доза - объемЦгаза при нормальном давлении, поступивший в емкостьза время, мл;. 25Ио - статический расход газа,мл/с;- время открытого состояниявходного клапана.По истечении времени т, на выходе управляющего устройства появляется давление , а Р сбрасываетсяв атмосферу. Давление ) поступаетна входной клапан 6 и на вход импульсатора 27. Клапан 6 закрывается,такт дозирования заканчивается.Через нормально открытый контактреле 28, вход 26, проточку 24 клапана 20 сигнал="1" поступает в камеру 16 и, воздействуя на нее,вытесняет порцию газа 7 ц. черезоткрывшийся клапан 7 в канал 13.Средний расход газа на выходеустройства будет выражаться зависимостьюI 1 цЦД сОТ оТ 150В этом случае расходная характеристика устройства ) Ч: ЦЦ ) будет линейна.До начала следующего такта дозирования камера 16 должна бытьопорожнена от избыточного Давления.воздуха. Эту задачу выполняет импульсатор 27, укорачивая вытесняющийимпульсдо времени Т 1 . Времявытесняющего импульсанастраивается дросселем 30 такой мйнимальнойвеличины, чтобы вытесняющий импульсуспел вытеснить отдозированнуюпорцию газа , . Через регулируемыйдроссель 30 воздух поступает вминусовуюкамеру реле 28. По истечении времени Т 2 давление в этой камере достигает величины срабатыванияи мембранный блок реле перемещаетсявверх(по схеме), закрывая питающеесопло(верхнее)и открывая сопло сброса(нижнее). Такт выброса дозы заканчивается,В случае выполнения устройствабез клапана 20 воздух из камеры6 сбрасывается через сопло реле 28,Через время Т на выходе блока1 вновь появляется давлениеа)сбрасывается в атмосферу. Клапан7 закрывается, а входной клапан 6открывается. Из минусовой камерыреле 28 воздух через обратныйклапан 29 также сбрасывается в атмос.феру. Мембранный блок реле опуска тся вниз под действием давления подпора в плюсовой камере, закрываясопло сброса и открывая питающее.Схема приходит в исходное состояние,Начинается следующий такт дозирования, и далее процесс повторяетсяв той же последовательности с периодомКак указывалось, сброс воздуха изкамеры 16 происходит через соплосброса реле 28. Малое проходноесечение сопла ограничивает расходвоздуха при сбросе, затягиваязадний фронт импульса выброса.Особенно сильно это сказывается,когда по условиям работы технологических установок, например, из-завзрывоопасности блок 1 и импульсатор27 должны быть установлены набольшом расстоянии от емкости 14.В этом случае на входе в камеру16 может. быть установлен клапан 20, ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 133035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3быстрого выхлопа. При сбросе ния на входе 26, мембрана 23 щается, закрывает сопло 21 и 132150 6давле- . вает сопло 22. Воздух из камерыпереме-. 6 быстро сбрасывается в атмосферуоткры- через канал 25.