Дозатор жидкости

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСАИЧ ЕСКИРЕСПУБЛИК 177 80 А 51)5 8 0 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ К АВТОРСКОМУ ДЕТЕЛЬСТ 1Всесоюзного научноконструкторского инматика" А,лейман и В.А,Ани ельство СССР 13/00, 1985,ельство СССР1/21, 1972, СТИ М СУДА Р СТ Б Е ННЫ Й КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИ И ГКНТ СССР(46) 07,11.92, Бюл, М 4 (71) Уральский филиал исследовательского и ститута "Цветметавто (72) Г,А,Серебряков, Е симов(57) Сущность изобретения: замкнутая мерная емкость (3) размещена в резервуаре (1) и заполняется жидкостью через отверстия (8) в дне (7) мерной емкости (3), Отверстия снабжены запорным органом (9) с нулевой плавучестью, Запорный орган (7) установлен на оси (4) с упором(5). Ось(4) закреплена на дне (7). По трубопроводу 12 в мерную емкость (3) подают сжатый воздух, Запорный орган (9) закрывает отверстия (8) и дозу выдают через патрубок (6) кверху. Параметры запорного органа выбраны по соотношениям. 1 ил.О5 10 20 25 30 35 40 45 50 Изобретение относится к устройствам дозирования и может быть использовано в металлургической, химической и других отраслях промышленности при дистанционном управлении дозированием.Известен дозатор, содержащий емкость для жидкости, размещенные в ней сифон и сильфон, нижняя часть которого прикреплена к ее дну, а верхняя - к поплавку, В него введены воздушная трубка, ферромагнитный элемент с постоянным магнитом, один из которых прикреплен к дну емкости в полости сильфона, а другой - к верхней части сильфона с воэможностью магнитного взаимодействия между собой, причем сильфон выполнен герметичным и сообщается с атмосферой через воздушную трубку, а поплавок выполнен со ступенчатым сечением по вертикали и прикреплен к сильфону большим сечением (а.с, СССР М.12 б 2290, кл, 6 01 Р 13/00, 1985).Однако, этот дозатор имеет малую надежность при работе с агрессивными жидкостями за счет того, что сильфон в местах изгиба подвержен разрушению.Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому эффекту является дозатор жидкости, содержащий резервуар, мерную емкость со сливным патрубком и два трубопровода, Мерная емкость дозатора находится в резервуаре под уровнем доэируемой жидкости и ограничены двумя разьемными корпусами - верхним и нижним, последний из которых выполнен в виде стакана с отверстием внизу. Внутри мерной емкости установлен соединенный одним из трубопроводов со сливным патрубком мерный сосуд, над которым расположена воронка, соединенная через другой трубопровод с магистралью сжатого воздуха а.с, СССР М 425053, кл, 6 01 Р 11/28, 1972),Однако, известный дозатор имеет недостаточна высокую точность иэ-за влияния постоянно изменяющегося уровня жидкости в резервуаре, т.к. при выдаче порции жидкости воздух вытесняет из трубопровода жидкость не только в воронку и отверстие . в стакане, но и в горловину мерного сосуда, а поскольку высота столба жидкости в трубопроводе по мере расхода ее из резервуара будет уменьшаться, то и доза тоже будет ментьс, На ачость дазиравания так)ке влияет возможность засифонивания при гидроударе в резервуаре, т,к. конец сливнога патрубка находится ниже уровня жидкости в резервуаре, Точность будет уменьшаться при наличии механических частиц в жидкости ввиду отсутствия отстойной зоны. В известном дозаторе емкость установлена на дно резервуара, а отверстие в сосуде находится сбоку и может засоряться такими частицами.Цель изобретения - повышение точности дозирования,Поставленная цель достигается тем, что дозатор жидкости, содержащий закрепленную в расходном резервуаре, закрытую мерную емкость, верхняя часть которой снабжена патрубком подачи сжатого газа, анижняя сообщена с расходным резервуаром, по крайней мере через одно отверстие и подключенный к мерной емкости сливной патрубок, в него введена ось с упором наодном конце, а отверстия выполнень 1 в днище мерной емкости и снабжены запорным органом с нулевой плавучестью, ась свободным концом закреплена вертикально на днище мерной емкости и на ней с воэможностью перемещения между днищем и упором установлен эапорный орган, площадь Як которого выбрана из соотношенияиЯк = 3-4)Яо,Як - площадь запорного органа;Яо - площадь 1-того отверстия в днище мерной емкости, а расстояние между днищем мерной емкости и упором выбрано из условия;Ь = 0,08 - 0,10)бкгде як - диаметр запорного органа, причем выходной конец сливного патрубка расположен выше резервуара, а мерная емкость закреплена в резервуаре над его днищем с зазором.На чертеже представлена схема предлагаемого дозатора жидкости,Дозатор состоит из резервуара 1, внутри которого на опорных кронштейнах 2 закреплен корпус мерной емкости 3. Резервуар 1 значительна больше мерной емкости 3. В полости мерной емкости 3 установлен сливной патрубак б, проходящий через верхнюю крышку емкости 3, а на оси 4 закреплен упор 5, В днище 7 корпуса мерной емкости 3 имеются сквозные отверстия 8, В емкости 3 на оси 4 с упором 5 располокен свободно перемещающийся клапан 9, обладающий нулевой плавучестью.Все отверстия 8 в днище 7 расположены на площади, находящейся непосредственно под клапаном 9, и связаны с площадыа клапана 9 соотношением,Як -(3-4) ; Я Р)где Як - площадь клапана 9, перекрывающая отверстия в днище 7 мерной емкости 3;Зо - площадь 1-го отверстия в днище 7 в мерной емкости 3,Ход клапана 9 ограничен упором 5 и выбран из соотношенияЬ = (0,08-0,10)бк Р) где бк - диаметр клапана,Сжатый воздух от магистрали 10 сжатого воздуха подается через запорное устройство 11 по трубопроводу 12 в мерную емкость 3, Управление запорным устройством 11 осуществляется блоком управления 13, Жидкость, выдавливаемая из емкости 3 в патрубок 6, подается в воронку 14, а из нее в приемную емкость 15,. Конец сливного парубка 6 расположен выше уровня жидкости в резервуаре 1. Разрыв между патрубкам 6 и воронкой 14 необходим для разрыва струи жидкости в патрубке 6 после снятия давления воздуха. Жидкость в резервуар 1 поступает через запорное устройство 16 по трубопроводу 1(.Дозатор жидкости работает следующим образам.В исходном состоянии резервуар 1 заполняется жидкостью па трубопроводу 17 через открытое запорное устройство 16 до уровня Н 1, где Н 1 - высота столба жидкости от уровня дна 7 мерной емкости 3 да поверхности жидкости, Клапан 9 выбирается в зависимости от физика-химических свойств жидкости таким образом, чтобы его вес был равен весу вытесненной им жидкости, т,е. клапан обладал нулевой плавучестью.Клапан 9 мерной емкости 3 перекрывает все отверстия 8 в днище 7 после ее заполнения жидкостью,Ва время заполнения мерной емкости 3 жидкостью, магистраль 10 сжатого воздуха перекрыта запарньм устройствам 11, например, треххадовым клапаном или другим запорным устройством, а полость мерной емкости 3 через трубопровод 12 соединена через запорное устройство 11 с атмосферой. При дазировании блок управления 13 через запорное устройство 11 соединяет магистраль скатага воздуха 10 с мерной емкостью 3.После подачи воздуха из магистрали 10 избыточного давления жидкость по патрубку 6 изливается в воронку 14, па которой стекает в емкость 15. Клапан 9 мерной емкости 3 гидростатической силой Р прижимается к отверстиям 8Р = рЯк+ Рк - Р, Р) где Г - гидростатическая сила;р - давление воздуха в магистрали,Як - площадь клапана;Рк - вес клапана 9; 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Р - вес вытесненной жидкости клапаном 9, находящимся во взвешенном состоянии,Рк =- РжГидростатическая сила Г - есть величина переменная и зависит от удельного веса жидкости (состава жидкости), высоты стол ба жидкости, веса и площади клапана 9.Величина столба жидкости Н действующая на клапан 9 - величина, убь вающая до нуля. После достижения Н= 0 резервуар 1 необлодимо заполнить следующей порцией жидкости.После опорожнения мерной емкости 3 подача воздуха прекращается, и она соединяется с атмосферой.В связи с тем, что мерная емкость 3 пуста и давление воздуха снято, гидростатическая сила Р открывает клапан от дна 7Р= -Рж Н 1 ф Яо+РкР так как рЯк=О и Р;к =.О.где рж - удельный вес жидкости;Яо - площадь одного отверстия;и - количество отверстий;Р - вес клапана.Результирующая сила Р, обусловленная высотой столба жидкости Н 1, оторвет клапан 9 отдна 7 и откроет отверстия 8, суммарная поверхность которых равна Иодля прохода жидкости в мерную емкость 3.Паи этом клапан 9 перемещается вверх по аси 4 да упора 5 таким образо."., чта хад клапана 9 выбирается из соотношения;й = (0,03-0,1)бк 6) где бк - диаметр клапана,При заполнении мерной емкости 3 жидкостью значение гидростатической силы Р в уравнении 5 изменяется; Р= рж Х Яо(Н 1-Н 2)+Рк-Р ж(7) где Н 2 - высота столба жидкости после заполнения мерной емкости 3;Рк - вес клапана;Рж - вес, вытесненной жидкости клапаном, находящимся ва взвешенном состоянии.По высоте столба жидкости в резервуаре 1 - Н 2 мерная емкость 3 заполняется полностью и жидкость устанавливается в патрубке б на уровне Н, Высота столба жидкости Н 1 уменьшается на величину мер ной емкости 3. Тогда уравнение 7 можно записать:Р Рк- Рж Р)1774 180 Составитель Г. СеребряковРедактор С. Кулакова Техред М.Моргентал Корректор Н. Бучок Заказ 3920 Тираж 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 Клапан 9 по оси 4 опустится на дно 7 мерной емкости 3 и закроет отверстия 8 в дне 7,Мерная емкость 3 заполнена жидкостью и готова к следующему циклу,При нарушении уравненияоЯк=(3 - 4) Яо,когда величина площади отверстий будет больше клапана, нарушается точностьдозирования за счет подтекания жидкости под клапан,Когда величина клапана 9 до упора 5 больше расчетной по уравнению (3), возможна протечка жидкости, а, следовательно, снижение точности дозирования дозатора.Применение заявленного дозатора жидкости обеспечивает исключение одновременной работы подающего трубопровода 17 и патрубка б, что повышает точность доэирования ввиду отсутствия влияния гидроударов и перебоев в подаче жидкости.Величину дозы можно изменить за счет изменения положения патрубка б в мерной емкости 3, при соблюдении выше указаннцх требований к весу и площади клапана и его свободному ходу, Дозатор жидкости применим для сильно агрессивных и токсичных жидкостей, содержащих механические частицы, эа счет отсутствия подвижных частей кроме клапана 9, и зоны отстоя под емкостью 3. Дозатор прост в изготовлении,Формула изготовленияДозатор жидкости, содержащий закрепленную в расходном резервуаре закры 5 тую мерную емкость, верхняя часть которойснабжена патрубком подачи сжатого газа, анижняя сообщена с расходным резервуаром по крайней мере через одно отверстиеи подключенный к мерной емкости сливной10 патрубок, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности дозирования, внего введена ось с упором на одном конце,а отверстия выполнены в днище мерной емкости и снабжены запорным органом с ну 15 левой плавучестью, ось свободным концомзакреплена вертикально на днище мернойемкости и на ней с возможностью перемещения между днищем и упором установлен эапорный орган, площадь Я20 которого выбрана из соотношения Я =и=(3-4) " .Яо, где Яо - площадь 1-го от=1верстия в днище мерной емкости, а расстояние Й между днищем мерной емкостии упором выбрано иэ условия и = (0,08 -0,1)о, где б - диаметр запорного органа, причем выходной конец сливногопатрубка расположен выше резервуара,30 а мерная емкость закреплена в резервуаре над его днищем с зазором.