Устройство для дозирования жидкости

(5)5 А 01 С ИЗОБРЕТЕНИ СА ИДЕТЕЛЬСТВ СКОМ А(71) Харьковский институт механизации иэлектрификации сельского хозяйства и Всесоюзный научно-исследовательский институт по охране вод(56) Авторское свидетельство СССРМ 1531895, кл. А 01 С 23/04, 1987.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯЖИДКОСТИ(57) Изобретение относится к устройствамдля дозирования различных видов жидкостей, например для введения растворовудобрений в поливную воду, применяемымв сельскохозяйственном производстве, в частности на дождевальных и поливочных маИ.Альникова, Н. И. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР шинах позиционного действия, Цель изобретения - упрощение конструкции, повышение эффективности и надежности работы. Устройство для дозирования жидкости содержит емкость 1 с люком 2 и патрубком 3 для сообщения с атмосферой, горизонтальный перфорированный трубопровод 4. Вода из магистрального трубопровода 5 по трубке 6 поступает в емкость 1, образуя раствор удобрений с поливной водой. После приготовления раствора люк 2 закрывают, При прохождении воды по трубе 8 Вентури в результате разности давлений происходит поступление раствора из емкости 1. В зависимости от напора воды в магистральном трубопроводе шток 17 цилиндра 12 перемещает горизонтальный перфорированный трубопровод 4, регулируя расход раствора иэ емкости 1. 1 з.п, ф-лы, 1 ил.О =1,13 10 Изобретение относится к устройствам для дозирования различных видов жидкостей, например, для введения растворов удобрений в поливную воду, применяемым в сельскохозяйственном производстве, в частности на дождевальных и поливочных машинах позиционного действия.Цель изобретения - упрощение конст, рукции, повышение эффективности и надежности работы.На фиг. представлено устройство длядоэирования жидкости, общий вид.Устройство для дозирования жидкости содержит емкость 1 с люком 2 и патрубком 3 для сообщения с атмосферой, горизонтальный перфорированный трубопровод 4, магистральный трубопровод 5 дождевальной машины (не показана), присоединенный посредством трубки 6 с краном 7 к нижней части емкости 1. Магистральный трубопровод 5 имеет сужение, выполненное в виде трубки Вентури 8. Угол сужения конфузора трубы Вентури 8 а 40-45, а угол расширения диффузора р=6 - 8 О. Труба Вентури 8 при помощи трубки 9 с обратным клапаном 10 и краном 11 присоединена к емкости 1, Цилиндр 12 присоединен посредством патрубка 13 с краном 14 к магистральному трубопроводу 5. Внутри цилиндр 12 имеет эластичную камеру 15 (на чертеже показана пунктирной линией), или поршнем 16 со штоком 17 и возвратной пружиной 18. Шток 17 крепится неподвижно к горизонтальному перфорированному трубопроводу 4, который соединен с патрубком 3 для сообщения с атмосферой при помощи ибкого трубопровода 19, В верхней части цилиндра 12 имеет уплотнение 20 и отверстие 21 для сообщения с атмосферой,Оптимальный диаметр О цилиндра 12 определен следующим образом.Усилие й, развиваемое в цилиндре 12 эластичной камерой 15 или поршнем 16 под минимальным напором Рмик поливочной воды в магистральном трубопроводе 5 рав- но й - РлО, г ПрОтиводействуют усилию М вес Отр горизонтального перфорированного трубопровода 4, находящегося в растворе, вес Ошт штока 17 с эластичной камерой 15 или поршнем 16 с возвратной пружиной 18, сила трения Т штока 17 с уплотнениемЮиэластичной камеры 15 или поршня 16 о стенки цилиндра 12 и сила Опр, необходимая для начального сжатия пружины, тогда можносоставить равенство2 мик0,785Рмик О =Отр+Ошт+Т+ Опр откуда оптимальный диаметр цилиндра 12равен где О - диаметр цилиндра,Отр - вес горизонтального перфорированного трубопровода, находящегося в растворе;Ошт - вес штока с эластичной камерой или поршнем и возвратной пружиной;Т - сила трения штока об уплотнение и эластичной камеры или поршня о стенки цилиндра;О "и" - сила, необходимая для начального сжатия возвратной пружины;Рмик - минимальный напор поливочной воды в магистральном трубопроводе,Устройство для дозирования жидкости работает следующим образом,При закрытых кранах 7, 11, 14 через открытый люк 2 емкость 1 загружают необходимым количеством дозируемых удобрений. Затем в магистральный трубопровод 5 дождевальной машины на чертеже не показана) подают под напором поливочную воду, для чего предварительно открывают кран 7, Вода из магистрального трубопровода 5 по трубке 6 через открытый кран 7 поступает в емкость 1, образуя раствор удобрений с поливочной водой.После заполнения образующимся раствором емкости 1 кран 7 перекрывают и герметично закрывают люк 2, При этом внуренняя полость емкости 1 соединена с атмосферой только посредством патрубка 3 и присоединенного к его нижнему концу при помощи гибкого патрубка 19 горизонтального перфорированного трубопровода 4, Таким образом, емкость 1 превращается в сосуд Мариотта, характеризующийся тем, что расход раствора из емкости 1 через обратный клапан 10 и открытый кран 11 в трубу Вентури 8, т, е, в магистральный трубопровод 5, не зависит от уровня раствора в емкости 1, так как этот расход определяется только столбом жидкости и между осями магистрального трубопровода 5 и горизонтального перфорированного трубопровода 4 и давлением в зауженной части трубы Вентури 8, к которой присоединена трубка 9.При прохождении поливочной воды по сужению магистрального трубопровода 5, то есть по трубе Вентури 8, в ее заужен нойчасти образуется напор, который при соответствующем выборе диаметров магистрального трубопровода 5 и зауженной части трубы Вентури 8 оказывается меньше давления в трубке 9, В результате разности 5 давлений происходит поступление раствора из емкости 1 через обратный клапан 10, кран 11 по трубке 9 в заужен ную часть трубы Вентури 8 с расходом, зависящим в т. ч, и от гидравлических потерь напора в обратном 10 клапане 10, кране 11 и трубке 9. При открытом кране 14 поливочная вода из магистрального трубопровода 5 поступает в нижнюю часть цилиндра 12 и под действи: - ем напора поливочной. воды Ри, при помо щи эластичной камеры 15 или поршня 16 сжимает возвратную пружину 18, в конечном итоге через шток 17 устанавливает горизонтальный перфорированный трубопровод 4 на высоте й. 20Расход из сосуда Мариотта определяется по формуле 25где 0 - расход жидкости из сосуда Мариотта,,и - коэффициент расхода трубки 9,Лби) = - площадь поперечного се 4чения трубки 14;д - диаметр трубки 14;д = 9,81 - ускорение силы тяжести;й - столб жидкости между осями магистрального трубопровода 5 и горизонтального перфорированного трубопровода 4,который поднимается или опускается штоком 17, в связи с чем изменяется расходраствора из емкости 1, в зависимости отизменения расхода поливочной воды в магистральном трубопроводе 5.При изменении (увеличении) расходаполивочной воды, а следовательно, напорав магистральном трубопроводе 5 этот напор 45через эластичную камеру 15 или поршень 16сжимает возвратную пружину 18 и шток 17поднимает вверх горизонтальный перфорированный трубопровод 4, т. е, увеличиваетвысоту Ь и соответственно увеличивает расход раствора из емкости 1 в трубу Вентури8 и далее в магистральный трубопровод 5.Таким образом происходит регулированиерасхода из емкости 1 соответственно расходу поливочнои Воды В магистральном трубопроводе 5.При истечении дозируемой жидкости (т,е. раствора) из емкости 1 атмосферное давление в последней над уровнем раствораподдерживается поступлением воздуха иэвне по патрубку 3 для сообщения с атмосферой и подсоединенному к нему горизонтальному перфорированному трубопроводу 4, который равномерно распределяет воздух по емкости 1. Выходящий через перфорацию воздух одновременно интенсивно перемешивает раствор с целью предотвращения осаждения из раствора удобрений и насыщает раствор кислородом воздуха.С целью предотвращения попадания поливочной воды из зауженной части трубы Вентури 8 по трубке 9 в емкость 1 при внезапном повышении напора в зауженной части трубы Вентури 8 и превышении давления в трубе 9, что может внезапно случиться, например, при прекращении движения поливочной воды по магистральному трубопроводу 5 или значительном повышении напора в нем, обратным клапаном 10 мгновенно перекрывается поступление поливочной воды по трубке 9 в емкость 1,При полностью сбработанной емкости 1 открывают люк 2, закрывают краны 11 и 14, открывают кран 7 и вновь заполняют емкость 1 необходимым количеством удобрений,Формула изобретения1. Устройство для дозирования жидкости, содержащее емкость с люком и патрубком для сообщения с атмосферой, связанным с горизонтальным перфорированным трубопроводом, соединенный с нижней частью емкости трубкой с краном магистральный трубопровод, имеющий сужение в виде трубы Вентури, которое сообщено с емкостью трубкой с краном и обратным клапаном, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения эффективности и надежности работ, оно снабжено цилиндром со штоком, возвратной пружиной и поршнем или эластичной камерой, при этом нижняя часть цилиндра сообщена с магистральным трубопроводом посредством патрубка с краном, а штоковая полость снабжена уплотнением и сообщена с атмосферой, причем шток соединен с горизонтальным перфорированным трубопроводом, коТорый связан с патрубком для сообщения с атмосферой посредством гибкого трубопровода.2.Устройство поп.1, отл ича ющеес я тем, что диаметр цилиндра равен1665915 Составитель А.ПаньковТехред М.Моргентал Корректор М.Кучерявая Редактор М.Товтин Заказ 2461 Тираж 418 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 где О - диаметр цилиндра;Ор - вес горизонтального перфорированного трубопровода;Оцп - вес штока с эластичной камерой или поршнем и возвратной пружиной;Т - сила трения штока о уплотнение и эластичной камеры или поршня о стенки цилиндра;минОпр -сила.необходимаядля начальногосжатия возвратной пружины;5 Рмин - минимально возможный напорводы в магистральном трубопроводе,