Сифонный дозатор

Фф СОК. 3 СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (11) А 1)5 О 01 ГО С УДАР СТВ Е ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР Г(ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ поступает в полость пневмо Рычаг (8) поворачивается и оп под уровень жидкости вмес "горбом" (4) за счет гибких После слива дозы переключ ключает пневмоцилиндр (10) жесткий "горб" (4) поднимает положение, Дозу регулируют нения высоты жесткой части щего конца сифона с помощ 32 расхода, который подклю (25), Рычаг (24) связан с сифо ним потоком пневмоцилиндр соплом (27). Другой пневмоцилиндоа (7) прикреп части (3). 1 ил,8 Х 3/(71) Днепродзержинский индустриальный институт им. М.И.Арсеничева(72) А,И,Куприн, Н.Ф,Цяпко и А,А.Рубан (56) М.Л.Грабовский. Лекционные демонстрации по физике. Вып. 2, Механика жидкостей и газов, ОГИЗ, М.; Гостехиздат, 1948, с. 43-52.Авторское свидетельство СССР М 1268257, кл. 6 01 Г 11/28, 1986.(57) Использование: порционное дозирование жидкостей, Сущность изобретения: через переключатель (15) сжатый воздух цилиндра (10). ускается вниз те с жестким вставок (2,37), атель (15) поде атмосфере ися в исходное за счет изме- (3) всасываюью регулятора чен к сифону ном (25), с ода (7) и пневмопоток (6) лен к жесткойИзобретение относится к дозированию жидкости и может быть использовано в химической, пищевой, фармацевтической, машиностроительнои, металлургической и других отраслях промышленности, Сифонный дозатор может быть использован в различных системах автоматики, когда необходимо обеспечить порциальную подачу жидкости в товарные и другие емкости,торов, Анализ аналога. Сифонный дозатор описанный в литературе (1) имеет мерную емкость, сифон, подводящий жидкость трубопровод, регулировочное устройство и товарные емкости. Недостатки данного делителя жидкостей заключаются в том, что он не имеет дистанционного управления, а также устройств дпя глубокого регулирования параме гров доэирования,Наиболее близким по технической сущности и содержащим наибольшее число признаков, общих с предлагаемым сифонным дозатором является устройство по а,с. К. 1268957. Отличительные конструктивные признаки предлагаемого устройства по 20 сравнению с прототипом следующие,1. Предлагаемое устройство управляется с помощью пневматической системы; это делает его электробеэопасным и взрывоопасным. 2: Сифон в предлагаемом устройстве имеет две гибкие вставки.3, Жесткая часть всасывающего конца в предлагаемом устройстве может перемещаться в вертикальной плоскости относительно выходного жесткого патрубка. Это дает возможность регулировать параметры доэирования.4, Предлагаемое устройство позволяет осуществлять дистанционное управление делением жидкости на равные объемы, т,е, предлагаемое устройство может работать как в режиме ожидания, так и в режиме непреоы в ного деления жидкости (за пол нение емкостей).5. Предлагаемое устройство может работать как от кнопок управления, расположенных на пульте управления, так и с помощью автоматического управления, действующего эа счет контакта с периоди 30 35 40 45 чески движущейся товарной емкостью.б, Предлагаемое устройство имеет механизм для перемешивания дозируемой жидкости перед поступлением ее в резервуар, что исключает выпадение твердых частиц из жидкости и их концентрирование на дне цистерны,Недостатки устройства по прототипу в сравнению с предлагаемым устройством состоят в следующем. 50 55 Известны различные типы сифонных доза 1. Устройство по прототипу может работать только в режиме непрерывного деления жидкости,2, Невозможность глубокого регулирования параметров работы доэатора.Целью изобретения является обеспечение дистанционного управления,Данная цель достигается тем, что в сифонный дозатор введены переключатель иследящий пневмопривод, включающийпневмоцилиндр сопло-заслонку, сильфон ирегулятор расхода, всасывающий конец сифона выполнен с гибкой вставкой, причемканалы сопла-заслонки связаны с полостями пневмоциллндра, поршень которогоснабжен с двух сторон штоками, первыйшток через дополнительный рычаг шарнирно связан с дном закреплечного сильфона,полость которого подключена через регулятор расхода к пневмосети, а сопла шарнирно скреплено с дополнительным рычагом,причем второй шток скреплен с жесткой частью всасывающего конца сифона, приводвертикального перемещения жесткого "горба" выполнены в виде двух пневмоцилиндров, штока сифона которые шарнирносвязаны с концами первого рычага, а ихрабочие полости подключены к пневмосетичерез переключатель, причем ось левого рычага закреплена на жестком "горбу" сифона.На чертеже показана схема сифонногодозатора,Сифонный дозатор состоит из резервуара 1, сифона, состоящего из гибкого сливного конца 2, жесткой части 3всасывающего конца и жесткого "горба" 4сифона, а также выходного жесткого патрубка 5, второго штока б, пневмоцилиндра 7первого рычага 8, парных пневмоцилиндров9 и 10, пневмолиний 11 и 14, переключателя12, пульта управления 13, переключателя 15автоматического управления, лекала 16,технологической емкосги 17, цистерны 18,насоса-смесителя 19, трубопровода 20, вентиля 21, насадка 22, электродвигателя 23,дополнительного рычага 2 ч. сильфона 25,тяги 26 сопла 27, плиты 28, трубок 29 и 30,трубы 31, регулятора расхода 32, дросселя33, штуцеров 34,35,36, гибкой вставки 37,переливного трубопровода 38 направляющего кронштейна 39, поршня 40, ролика 41,сливного патрубка 42, крана 43, первогоштока 44.Резервуар 1 служит центральной деталью, в которой располагается доза кидкости. В нем же расположен сифон детали25), К. нему прикреплены также трубопровод 20 с краном 21, переливкой трубопровод 38, входной жесткий патрубок 5,направляющий кронштейн 39, Гибкий слив 177417710 15 20 25 30 35 40 50 ной конец 2 сифона предназначен для соединения "горба" 4 сифона и выходного жесткого патрубка 5. Жесткая часть 3 всасывающего конца сифона служит для регулирования высотыжидкости в мерной емкости 1, а следорательно для регулирования величины дозы; чем выше расположена жесткая часть 3, всасывающего конца сифона, тем меньше полезный объем резервуара 1,Жесткий "горб" 4 сифона прецназначен для соединения гибких вставок 2 и 37,Выходной жесткий патрубок 5 служит для жесткого и точного фиксирования конца сифона(детали 2,5), Если быакого точного и жесткого фиксирования не было бы - кидкость могла бы вытечь мимо технологической емкости 17. Если бы конец жесткого патрубка 5 изменял свое полокение по высоте, то изменялся бы расход жидкости, вытекающей через сифон, а значит неконтролируемо изменялись бы параметры дозирования,Второи шток 6 служит для регулирования жесткой части 3 всасывающего конца сифона (т,е. для изменения высоты й, а следовательно, для изменения величины дозы),В основном пневмоцилиндре 7 движется поршень 40, связанный через второй шток 6 с жесткой частью 3 всасывающего конца сифона и дополнительным рычагом 24.Первый рычаг 8 служит для погружения "горба" 4 сифона под уровень свободной поверхности жидкости в резервуаре 1.Парные цилиндры 9,10 нужны для того, чтобы поворачивать рычаг 9 по часовой или против часовой стрелки и, тем самым, поворачивать "горб" 4 сифона погружая его ниже уровня свободной поверхности идкости в резервуаре 1, т,е, включая его в действие или выключая его.По пневмолинии 11 подается сжатый воздух от системы (например от воздухосборника компрессора) в пневмоцилиндр 9.Через переключатель 12 сжатый воздух поступает либо в пневмоцилиндр 9, либо через регулятор расхода 32, трубу 31, в сильфон 25, Переключатель 12 может обеспечивать одновременную подачу сжатого воздуха в пневмоцилиндр 9 и сильфон 25 На пульте управления 13 смонтирован переключатель 12, труба 31, регулятор расхода 32, дроссель 33 и штуцер 34,Пневмолиния 14 предназначена для подачи сжатого воздуха от пеоеключателя 15 автоматического управления в пневмоцилиндр 10,Переключатель 15 автоматического управления служит для включения сифона при расположении технологической емкости 17 под выходным жестким патрубком 5,Лекало 16 включает переключатель 15 автоматического управления, при установке технологической емкости 17 под выходной жесткий патрубок 5, ролик 41 наезжает на лекала 16 и производит подачу сжатого воздуха в линию 14, поворот пневмоцилиндра 10 и включение сифона.В технологической емкости 17 располагается доза жидкости, вытекшей из резервуара 1, за один период работы дозатора.В цистерне 18 сосредоточена дозируемая жидкость перед ее выдачей в резервуар 1, В цистерне 18 располагается центробежный насос-смеситель 19; на ней смонтирован электродвигатель 23; к ней присоединен сливной патрубок 42.Насос-смеситель 19 служит для подачи жидкости из цистерны 18 в резервуар 1 по трубопроводу 20, на котором смонтирован вентиль 21, Насос-смеситель 19 служит также своеобразным завихрителем жидкости, обеспечивающем ее перемешивание в цистерне 18 перед подачей в резервуар 1,Трубопровод 20 предназначен для подачи жидкости из цистерны 18 в резервуар 1.Вентиль 21 предназначен для регулирования подачи жидкости насосом 19 из цистерны 18 в мерную емкость 1.Насадки 22 (их монет быть 2,3,4,) служат для формирования струй жидкости, обеспечивающих тщательное перемешивание жидкости в цистерне 18, Насадки 22 выполняют также функцию выпуска жидкости из насоса-смесителя 19 в случаях резкого перекрытия вентиля 21,Электродвигатель 23 приводит в движение насос-смеситель 19. Дополнительный рычаг 24 перемещает тягу 26 и поворачивает таким образом сопло 27,При подаче сжатого воздуха в сильфон 25 он растягивается, поворачивает рычаг 24 и сопгэ 27, направляя поток с;катого воздуха либо в серхнюю, либо в нижнюю части пневмоцилиндра 7, обеспечивая таким образом регулирование высоты й расположения жесткой части 3 всасывающего конца сифона, а значит и регулирования параметров дозатора,С помощью тяги 26 передается усилие от рычага 24 на сопло 27.Сопло 27 формирует струю сжатого воздуха и направляет ее в отверстия плиты 28,Плита 28 с двумя отверстиями и трубка-. ми 29, 30 служит для направления струя сжатого воздуха от сопла 27 в верхнюю или нижнюю части пневмоцилиндра 7, По воздушным трубкам 29,30 поток воздуха направляется от сопла 27 к пневмоцилиндру 7, 17741775 10 15 20 25 30 40 50 Трубка 31 соединяет сильфон 25 с пневмолинией, соединяющей, в свою очередь,регулятор расхода 32 и дроссель 33. Регулятор 32 с дросселем 33 обеспечивает изменение давления или расхода сжатого воздуха,поступающего от штуцера 34 и переключателя 12,Штуцера 34,35,36 слукит для присоединения системы управления сифонным дозатором к внешней пневмосети,Гибкая вставка 37 обеспечивает соединение жесткой части 3 всасывающего концасифона и кестксго "горба" 4 сифона. Попереливному трубопроводу 38 излишекжидкости переливается в цистерну 18. Благодаря наличию переливного трубопровода38 поддерживается постоянный уровеньсвободной поверхности жидкости в резернуаре 1,За счет направляющего кронштейна 39передается прямолинейное движение отпоршня 40 жесткой части 3 всасывающегоконца сифона посредством второго штока 6,Ролик 41 автоматического управления 15вместе с лекалом 16 обеспечивает автоматическое присоединение пневмолинии 14 кштуцеру 36 и пневмоцилиндру 10, Черезсливной патрубок 42 обеспечивается выпуск жидкости из цилиндра 18 в случае аварии или длительной остановки сифонногодозатора, а таоке при необходимости промывки цилиндра 18 в процессе ремонта.Кран 43 служит для открытия и перекрытиясливного патрубка 42.Принцип действия сифонного дозаторасостоит в следующем:Резервуар 1 и цистерна 18 заполненыжидкостью, подлежащей дозирсванию.Кран 43 закрыт, а кран 21 открыт; пневмоцилиндры 9 и 10 расположены так, как показано на фиг.1, т,е. жесткий "горб" 4 сифонарасположен выше уровня свободной поверхности жидкости в резервуаре 1, Сифон неработает, т.е. по нему жидкость не перетекает из резервуара 1 в технологическую емкость 17, Сопло 27 располагаетсягоризонтально; переключатели 12 и 15 выключены, скатый воздух к соплу 27 и к парным цилиндрам 9 и 10 не поступает;поршень 40 неподвижен,Затем включается электродвигатель 23и насос-смеситель 19 при подаче лекала 16на ролик 41 переключателя 15 автоматического управления включается в действие,т.е, сжатый воздух от штуцера 36 по пневмолинии 14 поступает на пневмоцилиндр 10.При этом рычаг 8 опускается вниз и погружает жесткий "горб" 4 сифона под уровеньсвобоцной поверхности жидкости в резервуаре 1, Сифон включится в действие, т,е. по нему течет жидкость из резервуара 1 в технологическую емкость 17 при стопроцентном заполнении всего его поперечного сечения. Расход Он жидкости, текущей из цистерны 18 по трубе 20 в резервуар, меньше, чем Ссрасход жидкости, вытекающей из резервуара 1 через сифон (условие 0 О,являыся обязательным при работе любого сифона периодического действия). Вследствие этого уровень свободной поверхности жидкости в резервуаре 1 опускается,Как только уровень свободной поверхности в резервуаре 1 совпадает с жесткой частью 3 всасывающего конца сифона, воздух из атмосферы поступает в жесткий "горб" 4 сифона и разорвет поток жидкости, Причем часть его сольется по гибкой вставке 37 и жесткой части 3 всасывающего конца сифона в резервуар 1, а часть жидкости по гибкому сливному концу 2 сифона и выходному жесткому патрубку 5 - в технологическую емкость 17.Электродвигатель 23 с насосом смесителем 19 все время работает, по трубе 20 в мерную емкость 1 непрерывно поступает жидкость и заполняет ее. Во время заполнения резервуара 1 жидкостью происходит замена наполненной технологической емкостью 17 - порожней емкости. При этом ролик 41 переключатель 15 автоматического управления опускается вниз и включает подачу сжатого воздуха в цилиндр 10, При этом пневмолиния 14 соединяется с атмосферой. Поддействием усилия пружины поршня пневмоцилиндра 10 переместится вверх и поднимет в исходное полокение рычаг 8 с жестким "горбом" 4 сифона,Выше описан принцип действия сифон- ного дозатора в автоматическом режиме. При ручном управлении с помощью переключателя 12 подается сжатый воздух в пневмоцилиндр 9, Все ке остальные операции осуществляются аналогично описанному, Таким образом ручное управление с помощью переключателя 12 с пульта управления 13 заменяет в необходимых случаяхпереключатель 15, ролик 41 и лекало 16,Регулирование величины дозы вырэваемой за один цикл работы дозатора осуществляется за счет изменения глубины погрукения жесткой части 3 всасывающего над уровнем конца сифона свободной поверхности жидкости в резервуаре 1, Изменение глубины осуществляется за счет перемещения поршня 40 пневмоцилиндра. Пеоемещение поршня 40, в свою очередь, осуществляется за счет сжатого всздуха, поступающего через штуцер 35 сопла 27 плиты28 и трубок 29,30.1774177 Составитель А, КупринРедактор С. Кулакова Техред М.Морген.ал Корректор Н, Бучок Заказ 3920 Тра Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/Б Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Формула изобретенияСифонный дозатор, содержащий резервуар с подводящим трубопроводом, размещенный в резервуаре сифон с гибким сливным концом и жестком "горбом", свя занным с приводом его вертикального перемещения через установленный на оси вращения первый рычаг, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения дистанционного управления, в него введены пере ключатель и следящий пневмопривод, включающий пневмоцилиндр, сопло-заслонку, сильфон и регулятор расхода, всасывающий конец сифона выполнен с гибкой вставкой, причем каналы сопла-заслонки 15 связаны с полостями пневмоцилиндра, порвень которого снабжен с двух сторон штоками, первый шток через дополнительный рычаг шарнирно связан с дном закрепленного сильфона. полость которого подключена через регулятор расхода к пневмосети, а сопло шарнирно скреплено с дополнительным рычагом, причем второй шток скреплен с жесткой частью всасывающего конца сифона, привод вертикального перемещения жесткого "горба" сифона выполнен в виде двух пневмоцилиндров, штоки которых шарнирно связаны с концами первого рычага, э их рабочие полости подключены к пневмосетг через переключатель, причем ось первого рычага закреплена на жестком "горбу" сифона,