Плунжерный дозатор жидкости

(72) Авторы изобретеии Специальное конструкторско-. техноло Ленинградского технологического ин) ПЛУНЖЕРНЫЙ ДОЗАТОР ЖИДКО на основе мембранного исполнител го механизма, а насосная головка тоит из плунжера с сальниковым у нением в цилиндре и неуправляемы шариковых клапанов 2.Недостаточная надежность работы этих устройств объясняется наличием неуправляемых шариковых клапанов, что не позволяет перекачивать загряз ненные, кристаллизующиеся жидкости и суспензии с большой концентрацией взвешенных твердых частиц. Иэ-за абразивного износа посадочных поверхностей в процессе эксплуатации, а также в результате попадания твердых частиц между седлом и шариком неуправляемого клапана, последний неполностью. перекрывает жидкостную линию и возможно полное прекращение подачи жидкости.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство, содержащее корпус с мерной и рабочей ьно- сос- плот- х о и насос лунже орого ыполнен озатор, приво Изобретение относится к дозировочной технике, применяемой для стабилизации расхода токсичных, высокоагрессивных, кристаллизующихся, загрязненных жидкостей и суспензий в пожарои взрывоопасных производствах при небольших избыточных давлениях нагнетания до 1,О МПа и касается, в частности, конструкции плунжерных пневмоприводных герметичных насосов-дора 6торов, которые могут найти применение в химической, нефтехимической,лакокрасочной, химико-фармацевтической, витаминной, пищевой и другихтраслях промышленности.1Известен плунжерный насос-дозаторс электромеханическим приводом, сальниковым уплотнением и неуправляемыми шариковыми клапанами, Насосы-до"заторы такого типа выпускаются наизбыточное давление нагнетания1-40 МПа 1,Известен также и рнь" Ъ глеское бюро "ТеЖВлогнтута им. Ленсовета2244 3 93камерами, мембрану, делящую рабочуюкамеру на подмембранную и надмембранную части, плунжер с сальниковымуплотнением, установленный междумерной камерой и мембраной, жесткийцентр мембраны соединенный с плунжером, ограничитель обратного ходаплунжера, входные и выходные патрубки и клапаны мерной камеры, патрубокнадмембранной части рабочей камерыи прибор управления,. соединенный склапанами и патрубком надмембраннойчасти 3,Однако недостаточное перемешивание (турбулизация) потока жидкостиво всасывающей линии входного клапана при малых величинах расхода создает возможность кристаллизации растворов и способствует зарастанию кристаллизации линии всасывания и посадочных поверхностей входного клапана,а также осаждению твердых частиц приподаче загрязненных растворов и суспензий, что снижает надежность работы устройства.Цель изобретения - повышение надежности устройства.Поставленная цель достигается тем,что в устройство введен канал, соединяющий подмембранную часть рабочейкамеры с выходом входного патрубкаи со входом входного клапана.На фиг. 1 изображена принципиальная схема плунжерного дозатора спневматическим прибором управления;на фиг, 2 - циклограмма работы прибора управления дозатором.Устройство состоит из исполнительного механизма 1 плунжерного дозатора, который работает в комплектес прибором управления 2. К одномуприбору управления могут быть подключены от одного до четырех дозаторов.Устройство содержит входной 3 ивыходной 4 мембранные жидкостныеклапаны соответственно с мембранами5 и 6, входной патрубок 7 и выходнойпатрубок 8, мерную камеру 9, плунжер1 О с сальниковым уплотнением 11,Для создания постоянного усилия насальниковом уплотнении 11 между упорными втулками сальника, служащегонаправляющей для плунжера, помещена цилиндрическая винтовая пружина12 сжатия, Движение плунжера 10ограничено в крайнем левом положении корпусом 13, Мембрана 14 приводаимеет жесткий центр 15, который сое 5 10 15 20 25 30 35 40 45 5 О 55 4динен с плунжером 10. Подмембранная часть 16 рабочей камеры расположена между сальниковым уплотнением 11 и мембраной 14 привода и каналом 17, соединяющим подмембранную часть 16 рабочей камеры с выходом входного патрубка 7 и с входом входного клапана 3.В надмембранную часть 18, образованную мембраной 14 и крышкой 19, подается последовательно сжатый воздух или создается разряжение (вакуум) для воздействия на мембрану 14 привода.Микрометрицеский винт 20 ограничителя хода плунжера 10 не соединен с жестким центром 15 мембранного привода 14, а лишь касается его своей торцевой поверхностью и служит упором, ограничивающим (справа) ход плунжера 10 в конце процесса всасывания жидкости в камеру 9. При смеще. нии микрометрического винта 20 огра-. ничителя хода плунжера 10 влево, соответственно уменьшается ход плунжера 10, а значит и обьем единичной дозы.Командные сигналы, подаваемые на мембранные клапаны дозатора, вырабатывает по заданному алгоритму прибор 2 управления частотой подачи доэ в аиде дискретных пневматических импульсов.Прибор 2 управления может быть реализован на базе пневмоэлементов УСЭППА. Он содержит генератор 21 прямоугольных пневматических импульсов, пневматическое реле 22 и 23, переменные дроссели 24-26 и усилительные элементы 27-29 в соответствующих каналах управления входным 3, выходным 4 клапанами и мембраной 14 приводаВременные задержки (на фиг. 2) означают:лЬ,1- задержка в снятии командного сигнала с входного клапана 3;задержка в снятии командного сигнала с выходного клапана 4;С - задержка в подаче и снятии командного сигнала на мембранный привод 14;Р - условное обозначение значений давлений Р,; Р 4, Р 2, Р.Величина соответствующих временных задержек выбирается иэ условия (6 с 4 =1,) обеспечения надежного пел лрекрытия линий всасывания и нагнетания при заполнении жидкостью мерной244 6 5 932 камеры и вытеснении ее из мерной ка-. мерыУстройство работает следующим образом.Генератор 21 пневматических им пульсов формирует прямоугольные импульсы с заданной частотой, которые поступают на вход элементов 22, 23 и 29. В процессе заполнения мерной камеры (процесс всасывания) на 36 выходной клапан 4 подается командный сигнал Р избыточного давления, который перекрывает с помощью мембраны 6 соединение мерной камеры 9 с вы ходным патрубком 8, Затем с задержлкой 0 подается командный сигнал Р- (вакуум) на открытие входного клапана 3, который соединяет входной патрубок 7 с камерой 9, После чеголс задержкои сподается командный 20 сигнал Р (вакуум) на мембрану 14 привода, связанную с плунжероы 10 с помощью жесткого центра 15, который смещает плунжер 1 О вправо. Процесс заполнения мерной камеры 9 происхо- и дит до тех пор, пока жесткий центр15 мембранного привода 14 не упрется в торцевую поверхность винтового ограницителя хода 20, определяющего своим положением заданное перемеще ние плунжера, которое определяет объем единичной дозы. В процессе всасывания дозируемая жидкость перетекает за счет разряжения в подмембранной части 16 по соединительному35 каналу 17, связывающему входной патрубок 7 входного клапана 3 с подмембранной частью 16, расположенной между сальником 11 плунжера 10 и мембраной 14 привода, Такое принуди 40 тельное периодицеское движение жидкости создает эффективное перемешивание (турбулизацию) жидкости при всасывании и не позволяет твердым частицам осаждаться или образовываться45 кристаллами в полости клапана 3 и в патрубке 7. Дозируемая жидкость, попадающая через сальник 11 из мерной камеры 9 во внутреннюю камеру 16, за счет возможных протечек между плунжером 10 и сальником 11 цирку"50 лирует по соединительному каналу 17 и не попадает в окружающую атмосферуПроцесс выдачи дозы происходит следующим образом. По истечении вре мени, необходимого для заполнения объема мерной камеры 9 поступает командный сигнал на выдавливание единичной дозы из мерной камеры 9.При этол подается командный сигналР на закрытие входного клапана 3,с задержкой--. Командный сигнал Р 2 снимается с выхо)ного клапа"на 4, Затем с задержкой окомандный сигнал Рподается в надмембранную часть 18. Плунжер 1 О перемещается влево (фиг. 1) до упорав корпусе 13, который ограничиваетперемещение плунжера 1 О в крайнелевое положение. Дозируемая жидкостьвыдавливается через выходной клапан4 в патрубок 8. Применение предлагаемого устройства позволит автоматизировать процессы стабилизации расхода агрессив- ных, токсичных, кристаллизующихся жидкостей и суспензий, что дает возможность полуцить существенный экономический эффект и обеспечить безопасные условия ведения технологических процессов,Формула изобретения Плунжерный дозатор жидкости, содержащий корпус с мерной и рабочей камерами, мембрану, делящую рабочую камеру на подмембранную и надмембранную части, плунжер с сальниковым уплотнением, установленный между мерной камерой и мембраной,жесткий центр мембраны, соединенный с плунжером, ограничитель обратного хода плунжсра, входные и выходные патрубки и клапаны мерной камеры, патрубок надмембранной части рабочей камеры и прибор управления, соединенный с клапанами и патрубком надмембранной части, о т л и ц а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введен канал соединяющий подмембранную часть оабочей камеры с выходом входного патрубка и с входом клапана. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Основы автоматизации химических производств, Л "Химия", 1975,с, 131.2, Авторское свидетельство СССРЙ 185700, кл. Р 04 В 9/12 1966,3. Патент ЧССР й 167290,кл. Р 04 В 43/02, 1977 (прототип)