Устройство для дозирования нестабильных растворов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 45 А 10 ц 6 01 Г 13/00 СССР РЫТИИ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТВ СНОМ В А ю щ е е с я темчто, с табилизации и повыщения низмы, о тлицелью обеспечеочности дозирвозможности в путем предотвращения ия в осадок компонен.рубопровод снабжен дву ками с соплами на коннакопительной емкости вания ладан тов, в нем обратныимя разводными натруцах, размещенными в кл. 222 -Ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И(56) 1. Патент США Ко 2599560, кл. 222 - 1, 10.06.52.2. Патент США Ко 2877929, 1, 06.06.56 (прототип) .(54) (57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ НЕСТАБИЛЬНЫХ РАСТВОРОВ, содержащее насос, нагнетательный трубопровод которо го соединен через распределительный клапан и байпасс в виде трубопровода, с накопительной емкостью и рабочей полостью объемного дозат ра с клапанами выдачи дозы раствора и выпус ка вытесняющего агента и клапан запирания обратного трубопровода, соединенного с накольнои емкостью, и исполнительные меха с диаметрально противоположных сторон вдоль параллельных стенок и днища емкости навстре. чу друг другу, при этом объемный дозатор вьтолнен в виде съемной секции отрезка трубопровода с присоединительными входным и выходным патрубками, причем на входном патрубке установлены клапан выдачи дозы раствора и распределительный клапан, а на вы. ходном - клапан выпуска вытесняющего аген. та и клапан запирания обратного трубопровода,2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е . е с я тем, что с целью обеспечения возможнос. ти увеличения объема дозы, в нем съемная . секция отрезка трубопровода выполнена в виде спирали.10497 45 1Изобретение относится к аппаратам дляприготовления простых и многокомпонентныхрастворов, имеющих тенденцию к выпадениюкомпонентов в осадок даже при кратковремен.ном перерыве процесса перемешивания, и может 5быть использовано в специальных видах строительных и гидротехнических работ для приго.товления цементных, бентонитовых, цементнобентонитовых, цементно песчаных и т. п, раство-ров, в которых выпадающие в осадок компо Окенты склоннъ к твердению, а также для при.готовлення взрывчатых смесей на жидкой ос.нове - акватолов с аналогичными сэойствами.Известно устройство для дозирования неста.бильных растворов, содержащее емкости дляприготовления и объемного дозирования каж.дого компонента раствора с последующим ихвытеснением в смеситель, где происходит ихполное смешивание 11Недостатком устройства является то, что. каждый компонент готовится отдельно, приэтом. объемные дозаторы не имеют устройства,обеспечивающего предовращение выпаденияЬкомпонента в осадок.Кроме того, для приготовления каждойпорции многокомпонентного раствора требует.ся дополнительное время для полного их сме.шивания в смесителе,Наиболее близким техническим решениемк изобретению является устройство для дозы.ЗОрования нестабильных растворов, содержащеенасос, нагнетательный трубопровод которогосоединен через распределительный клапан ибайпасс с накопительной емкостью и внутрен.ней полостью объемного дозатора, снабженногоклапаном выдачи раствора и клапаном впускавытесняющего агента и клапаном запиранияобратного трубопровода, соединенного с нако.пительной емкостью 121.Однако в известном устройстве поршневой40дозатор представляет собой достаточно сложный механизм с изнашиваюшимися деталями,причем интенсивность износа поршня и гильзы,цилиндра резко возрастает при работе с образивосодержашими или химически агрессивнымирастворами, такими как, например, цементным,45песчаным или акватолами, что снижает надежность работы всей системы; при длительнойциркуляции раствора через полость дозатора иобратный трубопровод и накопительную емкость (при временном перерыве разбора раствора, но при его наличии в накопительной емкости) интенсивность перемешивания растворав байпассной линии (на участке между врезкойбайпасса в обратный трубопровод и клапаномзапирания обратного трубопровода) падает до 55нуля, что может привести к выпаданию компо.нентов в осадок и их твердению, что, в своюочередь, приводит к нестабильности дозирова. ния и снижению его точности; в системе циркуляции раствора по замкнутому контуру неполностью использована энергия двигателя насоса.Целью изобретения является обеспечение стабилизации и повышения точности дозирова. ния, путем предовращення возможности вы. падения в осадок компонентов.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем насос, нагнетательный трубопровод которого соединен через распре. делительный клапан и байпасс в виде трубо. провода с накопительной емкостью и рабочей полостью объемного дозатора с клапанами вы. дачи дозы раствора и выпуска вытесняющего ,агента и клапан залирания обратного трубопро. воГ,э, соединенного с накопительной емкостью, и исполнительные механизмы, обратный трубопровод снабжен двумя разводными патрубками с соплами, размещенными в накопительной емкости с диаметрально противоположных сторон вдоль параллельных стенок и днища емкости навстречу друг другу,при этом объемный дозатор выполнен в виде съемной секции отрез. ка трубопровода с присоедннительными входным и выходным патрубками, причем на входном патрубке установлены клапан выдачи дозы раствора и распределительный клапан, а на выходном - клапан впуска вытесняющего агента и клапан запирания обратного трубопро. вода.Кроме того, с целью обеспечения воэмож. ности увеличения объема дозы, в нем съемная секция отрезка трубопровода выполнена в виде спирали.На фиг. 1 представлено устройство для до. зирования нестабильных растворов, общий вид;на фиг. 2 - конструкция вставной секции трубопровода (доэатора), вьпголненная в виде спирали; на фиг, 3 - разрез А - А на фиг, 1.Устройство для дозироваиия нестабильных растворов состоит иэ накопительной емкости 1, оборудованной роторным побудителем 2 и встроенным в днище 3 всасывающим патруб. ком 4 насоса 5, При этом нагнетателъный тру. бопровод 6 насоса 5 соединен с объемным до. затором, выполненным в вуде вставной сек. ции 7 трубопровода, внутренний диаметр кото. рого не превышает 3 - 4 х диаметров нагиетательного трубопровода 6 насоса 5. По услови. ям компактности вставная секция 7 может быть выполнена изогнутой по кривой линии, например, в виде спирали. По продольной оси секции трубопровода на противоположных кон цах установлены присоединительные патрубки 8 и 9. На входном патрубке 8 смонтированы управляемые пневмоцилиндрами клапан 10 вы. дачи раствора с раздаточной трубкой 11 и рас. пределительный клапан 12 избирательной пода3 1049чи раствора в полость дозатора 7 через отверстие седла 13, или через отверстие седла 14,спивную полость 15 и байпасс 16 в накопительную емкость 1, причем байпасс 16 выполненв виде короткой вертикальной трубы, установ.леннон на сливной йолости 15 клапана 12, своэможностью опорожнения самотеком, стенкикоторой и верхняя крышка 17 образуют совмещенные спивную полость клапана и байпассную трубу,ОНа выходном патрубке 9 установлен клапан 18 выпуска вытесняющего агента и запи.рания обратного трубопровода 19. Объемныйдозатор 7 через штуцер 20 соединен с обратным трубопроводом 19, при этом конец шту.цера 19 выполнен в виде размещенного вовнутренней полости выходного патрубка 9седла 21, установленного соосно и параллельноседлу 22 клапана 18, а между ними установ-;лен общий запорный орган 23, смонтированныйна штоке 24 общего исполнительного механизма выполненного в виде пневмоцилиндра 25,Обратный трубопровод 19 соединен с нако.пительной емкостью 1 при помощи разводныхпатрубков 26 с равными по длине плечами,концы которых оборудованы соплами 27, вве.денными в емкость 1 с диаметрально противо.положных сторон параллельно и навстречу другдруту, причем сопла 27 удалены друг от другачерез равные интервалы, а их оси параллельныстенкам 28 и днищу 3 емкости 1.. Устройство работает следующим образом.Поступивший в накопительную емкость 1раствор, постоянно перемешивающийся ротор.ным побудителем 2, забирается через всасываюшяй патрубок 4 насосом 5 и подается че. 35рез распределительный клапан 12 в полость, вставной секции 7 трубопровода.При закрытых клапанах 10 и 18, а такжесливной полости 15 распределительного клапана 12 раствор прокачивается по продольной 4 Ооси и по всему сечению вставной секции 7,поступая на ее противоположном конце в обратный трубопровод 19.Прокачивание раствора через вставную секцию 7 по продольной оси и по всему сечению 45трубы, нагнетательного трубопровода 6 насоса 5,предовращает образование застойных зон иснижение скоростей, способствующих выпадению компонентов в осадок во внутреннейполости дозатора, а также позволяет существенно сократить время доэирования за счетпрактически неограниченного увеличения объема доза разовой выдачи, что особенно важнодля таких технологических процессов, какзаряжание скважин жидкими взрывчатыми 55 745 4 смесями - акватолами. Изменение объемавставной секции 7 трубопровода (без изменения ее диаметра и расстояния между присоеди.нительными патрубками 8 и 9) достигаетсяпутем иэменения ее длины.Заполнив полость объемного дозатора 7,раствор поступает через отверстие седла 21штуцера 20 и обратный трубопровод 19 впатрубки 26. Проходя через равные по длинеплечи патрубков 26, раствор выбрасывается черезравноудаленные друт от друга сопла 27, осикоторых ориентированы навстречу друг другуи параллельно днищу 3 и стенкам 29 накопи.тельной емкости 1, обеспечивая дополнительную циркуляцию в емкости с полным ис.пользованием параметров насоса 5.Подобная ориентация сопел и их расположение в непосредственной близости стенок яднища емкости 1 обеспечивает дополнительныйгндромониторный эффект, значительно снижающий возможность выпадения компонентов восадок в емкос 1 и 1.Выдача дозы раствора осуществляется сле.дующим образом,Запорный орган распределительного клапа.на 12 перекрывает отверстие седла 13, приэтом одновременно открывается отверстиеседла 14, через которое раствор поступает всливную полость 15, и далее через байпасс 16сливается в накопительную емкость 1. Затемодновременно открывается клапан 10 выдачираствора и клапан впуска вытесняющего агента 18, при этом запорный орган 23 клапана 18запирает отверстие седла 21 штуцера 20. Поддействием поступающего под давлением агентапроисходит вытеснение раствора иэ дозатора 7в раздаточную трубку 11. В качестве вытесня.ющего агента, главным образом, используетсясжатый. воздух, хотя в ряде технологическихпроцессов может применяться сжатый инертныйгаэ.После окончания доэнрования закрываютсяклапаны выдачи раствора 10 и впуска вытесняющего агента 18, а затем запориь 1 й органраспределительного клапана 12 перекрываетотверстие седла 14 его сливной полости 15.Далее восстанавливается процесс заполненияполости доэатора 7 раствором и его циркуля.ции по замкнутому контуру,Благодаря конструкции совмещенной сливной полости 15 с байпассной трубой 16, остат.ки раствора по их стенкам стекают самотеком в накопительную емкость 1,Устройство позволит обеспечить стабиль.ность и повысить точность дозирования.. 4/ Патент", г, Ужгород, ул. Проектн Тираж 643НИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открытий35, Москва, Ж, Раушская наб д