Устройство для автоматического регулирования соотношения двух смешиваемых жидкостей

Класс 47 д 2, 1242 е, 23 а 5 89 с, 10 42 Г, 1 вв У 71901 СССР ОПИСА Е ИЗОБРЕТЕНИО М У С ВИДЕ ТЕЛЬСТ ВУ;с: гз 1 фъ;0 ГГ Р вКОГО РЕГУЛИРбВВПИАЕМЫХ ЖИДКОСТЕЙ А. А, Черный СТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕ СООТНОШЕНИЯ ДВУХ СМЕШИ Заявлено 15 октября 1946 г. за Ио 352121 в Министерство пищевой промышленностирисоединением заявок Ме 354744 от 7 мая 1947 г. и М 354902 от 15 октября 1947 Изобретение относится к устройствам для автоматического регулирования и поддержания определенного постоянства отношения двух смешиваемых жидкостей, в частности диффузионного сока с известковым раствором в производстве сахара.Особенностью описываемого устройства является применение заключенной внутри сосуда, заполненного одной из смешиваемых жидкостей, всасывающей трубы, имеющей на погруженном в жидкость конце конический раструб и пропущенную внутрь раструба вторую трубу, глубина погружения которой может изменяться. При этом в зависимости от глубины опускания второй трубы происходит изменение величины вакуума в соединенном с ней вторым закрытым резергуаре и, следовательно, изменение количества засасываемой в этот резервуар второй из смешиваемых жидкостей.На фиг. 1 показана схема устройства; на фиг. 2 - узел устройства; на фиг. 3 и 4 - в двух проекциях возможная форма осуществления одного из узлов; на фиг. 5 - второй вариант описанного устройства.Одна из смешиваемых жидкостей находится в баке 1 (ф 1 г. 1), куда она поступает по трубе 2. Уровень поступающей в бак жидкости поддерживается постоянным при помощи какого-либо регулятора уровня 3, устройство которого не приводится в настоящем описании. Регулятор приходит в действие в том случае, если уровень жидкости в баке 1 упадет ниже конца .трубы 4, нормально погруженной в жидкость. Регулятор управляет задвижкой 5, установленной в трубе 2 на пути поступления жидкости, Из бака 1 жидкость с помощью насоса б сткачивается и поступает по трубе 7 для дальнейшего смешивания со второй жидкостью. Для регулирования подачи последней служит опущенная в жидкость бака всасывающая труба 8 с раструбом на конце. При всасывании жидкости насосом через трубу 8 в последней образуется вакуум, величина которого будет различна в разных по высоте сечениях раструба и будет меняться в зависимости от скорости движения всасываемой жидкости. Эта скорость по направлению к расширяющейся части трубы 8 будет уменьшаться.Сквозь изогнутые стенки трубы 2 через сальник 9 пропущена тонкая труба 10, которую можно передвигать в вертикальном направлении таким образом, чтобы ее нижний открытый конец приходился на различных по высоте сечениях раструба. В соответствии с этим будет изменяться величина вакуума, образующегося внутри трубы 10.Второй конец трубы 10 введен внутрь закрытого сосуда 11 (фиг. 2). Таким образом, меняя глубину погрукения открытого конца трубы 10 в бак 1, можно создавать различную величину вакуума в сосуде 11.Этот сосуд представляет собой головку барометрической трубы 12, своим нижним открытым концом погруженной в открытый ящик 13 через гидравлический затвор 14.Вторая из смешиваемых жидкостей заключена в резервуар 15, являющийся в данном случае мешалкой для подготовки известкового раствора, который и спользуеся в качестве "торой из смешиваемых жидкостей.Сосуд 11 прикреплен снаружи к стенке мешалки и сообщается с последней при помощи сифонной трубы 1 б, конец которой введен в сосуд 11 и расположен на уровне известкового раствора в резервуаре 15.Интенсивность поступления известкового раствора в сосуд 11 будет зависеть от степени вакуума в нем, а последний в свою очередь обусловливается скоростью откачки первой жидкости (в данном случае сока) и глубиной погружения трубы 10 в раструб 8.Меняя глубину погружения последней, можно изменять величину вакуума в сосуде 11 и устанавливать любое требующееся соотношение между количеством первой жидкости, откачиваемой из бака 1 насосом б, и количеством второй жидкости, поступающей из мешалки 15 в сосуд 11 под действием созданного в последнем вакууме.Однако описанный вакуум-дозатор будет иметь только одностороннее действие, так как он герметически закрыт снизу гидравлическим затвором. И если вакуум может повышаться за счет выкачивания из сосуда 11 воздуха насосом, то понижение вакуума невозможно, ибо обратный ток воздуха в него закрыт,В результате образуется максимальный непоникающийся вакуум, обеспечивающий равномерный ток поступающей второй жидкости, в данном случае известкового молока, не зависящий от колебаний вакуума в патрубке насоса.Необходимо, следовательно, дать доступ в сосуд 11 некоторого количества воздуха, для подачи которого служит игольчатый клапан 17, установленный на трубе 10, с помощью которого в сосуд 11 непрерывно впускается воздух, погашающий избыток вакуума в баке 1. Во избекание засорения отверстия игольчатого клапана поступающий в него воздух предварительно проходит через фильтр 18.С помощью игольчатого клапана 17 можно также регулировать количество поступающей в сок извести точно так же, как и изменением глубины погружения конца трубы 10 в раструб трубы 8.Засасываемая под действием вакуума в сосуд 11 жидкость по трубе 10 сливается через гидравлический затвор 14 в ящик 13, а оттудапо трубам 19 поступает в приемники, где смешивается с первой жидкостью, поступающей из бака 1 по трубе 7. Для распределения поступающей в бак жидкости (известкового раствора) по различным приемникам в строго пропорциональных соотношениях в одной из стенок ящика прорезаны направленные основаниями вверх и расположенные вершинами на одной горизонтали несколько треугольных равнобедренных отверстий 20 - по числу струй, на которые должно делиться общее количество засосанного в сосуд 11 известкового раствора.Длины оснований должны находиться между собой в тех отношениях, в каких требуется распределить раствор по отдельным потребителям.Вытекающий из прорезей раствор собирается в трубы 19 и направляется в места потребления.При колебаниях количества вытекающего из трубы 12 раствора колеблется и уровень его в ящике 1, а следовательно, и количество жидкости, вытекающей через треугольные отверстия 20, Отношения количеств жидкости, вытекающей через эти отверстия, будут определяться отношением оснований равнобедренных треугольников, образующих эти отверстия.Так как вырезы имеют постоянные размеры, то и отношения вытекающих количеств жидкостей также будут постоянны, что неприемлемо в тех случаях, когда количества эти должны регулироваться и изменяться в зависимости от условий производства.Для этой цели предложен второй вариант устройства, приведенный на фиг. 3 и 4. Сущность предложения заключается в том, что треугольные вырезы 20 (фиг. 2) закрываются раздвижными треугольными шторами с тем, чтобы часть отверстия, оставшаяся незакрытой шторами, сохраняла треугольную форму. Ящик 13 (фиг. 3 и 4) имеет с четырех сторон по одному треугольному вырезу 20. Против каждого выреза установлена раздвижная штора, состоящая из двух треугольных пластин 21; соединенных между собой шарнирами 22 так, что они образуют две стенки треугольной пирамиды. Если развернуть обе пластины так, чтобы они находились в одной плоскости, от они полностью закрывают треугольное отверстие 20, ящика 18, в сложенном же состоянии они расположены перпендикулярно к плоскости отверстия, которое при этом целиком открыто.Движение шторы при ее открытии происходит по направляющим 23, имеющимся в крышке ящика. Нижний удлиненный конец оси шарнира 22 вставлен в отверстие 24 в дне ящика, а верхний может свободно перемещаться в направляющей 25, расположенной перпендикулярно к плоскости треугольного выреза 20. Верхние удлиненные концы 26 остальных пластин перемещаются в соответствующих прорезях, расположенных параллельно плоскостям треугольных вырезов, снабжены закимными гайками для фиксации пластин шторы в установленном положении.Выливающаяся через вырезы 20 из ящика жидкость попадает в сливную трубу 19.На фиг. 5 представлен второй вариант предложенного устройства для регулирования соотношения двух смешиваемых жидкостей, Как и в первом устройстве, основной его частью является бак 1, заполненный одной из смешиваемых жидкостей, уровень которой в баке поддерживается постоянным.Бак герметически закрыт и снабжен выводной в атмосферу трубой 27, начинающейся у уровня заполняющей бак жидкости. Верхний конецтрубы возвышается над уровнем жидкости, находящейся в запасном сборнике 28, из которого она поступает в бак 1 по трубе 2.При подъеме жидкости выше установленного уровня она закрывает нижнее отверстие трубы 27, вследствие чего воздух, заполняющий верхнее пространство в баке 1, не имеет выхода, что препятствует дальнейшему подъему уровня в баке.Внутрь бака введена всасывающая труба 8 с раструбом, погруженным в жидкость. Для откачивания жидкости служит насос б. Сквозь стенки раструба пропущена передвижная в вертикальном направлении трубка 10, как и в описанном выше основном устройстве, связанная с регулятором, дозирующим подачу второго смешиваемого компонента, например с сосудом 11, фиг. 2.На вводной 2 и выводной 7 трубах бака 1 установлены задвижки 29 и 30, регулирующие или прекращающие совсем подачу или отвод жидкости.Открывание и закрывание задвижек осуществляются автоматически с помощью исполнительных механизмов 31 и 32 по типу пневматических сервомоторов, приходящих во вращение при подаче на цих вакуума.В начальном положении регулирующих механизмов, когда вакуума нет, задвикка 29 открыта; жидкость по трубе 2 поступает в бак 1. Задвижка 30 на сливной трубе при этом закрыта.Механизмы 31 и 32 отрегулированы таким образом, что при создании в их полостях вакуума определенной величины, например до 50,цл водяного столоа, один из них, например 31, срабатывает и закрывает задвикку, прекращая подачу жидкости в бак 1; второй же механизм 32 не срабатывает, вследствие чего задвикка 30 остается закрытой, При дальнейшем повышении вакуума в системе срабатывает второй исполнительный механизм, открывающий задвижку 30, в результате чего жидкость откачивается из бака.Для поддержания постоянного уровня служит пневматический регулятор уровня. Он состоит из закрытой кольцевой коробки 33, снабженной снизу отверстием, дцо которой располокено на требуемом уровне в баке 1. Коробка 33 при помощи выводной трубки 34 сообщается с сосудом 3 б, частично заполненным водой. В сосуд опущена открытым снизу концом труба 3 б, соединенная с системой труб 37, в которой каким-либо способом создается ц поддерживается требуемый вакуум. Когда конец трубы 3 б погружен в воду, отверстие ее закрыто; система труб 37 изолирована от внешнего пространства и в ней, равно как и в отходящих от нее трубках 38 и 39, поддерживается вакуум. Одновременно с этим вакуум поддерживается и в полостях исполнительных механизмов 31 и 32, управляющих задвикками 29 и 30.Если уровень воды в сосуде 35 понизится настолько, что откроет отверстие трубы 3 б, вся система труб 37, 38, 39 и, следовательно, полости исполнительных механизмов получат сообщецие с внешним пространством и в цих установится нормальное атмосферное давление.Если в баке 1 вообще не будет жидкости, то кольцевая коробка 33 в ней откроется, в трубке 3 б и в отделении 40 сосуда 35 над водой, налитой до уровня верхнего конца трубки 34, установится атмосферное давление. Вследствие этого в патрубке 41, опущенном из открытого отделения 41 в закрытое отделение 40, уровень воды находится на одной высоте.Конец трубы 3 б, опушенный в патрубок 41 сосуда 3 б до указанного уровня, остается открытым, и исполнительный механизм 31 держит открытой задвижку 29, Так регулируется поступление жидкости из за71901пасного бака 28 в бак 1, Исполнительный механизм 32 держит закрытой задвижку 30 в отливной трубе 7 насоса б.Когда жидкость в баке 1, поднимаясь, закроет кольцевую коробку 33, она сожмет заключенный в ней воздух и это давление по трубе 34 распространится в полость 40 сосуда 3,", выдавит часть воды из нее в сообщающийся с ней патрубок 41 и закроет отверстие трубы 3 б.При образующемся начальном разрежении исполнительный механизм 32 откроет задвижку отливной трубы 7; при дальнейшем повышении разрежения второй исполнительный механизм 31 закроет задвижку трубы 2,Но задвижка 29 закрывает трубу 2 не полностью. Следовательно, заполнение бака 1 будет продолжаться, а уровень жидкости повышаться: по трубе 8 в насос, заполняя его жидкостью; в кольцевой коробке 33 и в трубке 24, выжимая воздух в полость 40 сосуда 35, а из псследнего в патрубок 41; по трубам 27, 10 и 7. Подъем уровня жидкости, если насос не работает, может дойти только до высоты уровня в запасном баке 28.Если насос б работает, то жидкость из бака 1 поднимается на вы. соту заливки насоса и поступает на производство.Если насос пущен после того как вся система залита жидкостью, уровень ее в трубах 10, 27, 34 и кольцевой коробке 33 упадет до нижнего края последней, так как насос б выкачивает жидкости больше, чем ее проходит через полузакрытый клапан 29. При этом воздух из полости 40 поступает обратно в кольцевую коробку 33, а вода из патрубка 41, возвращаясь в полость 40, начнет открывать отверстие трубы 3 б.Давление в системе 37 начинает падать, вызывая открывание задвижки 29 трубы 2, поддерживая уровень постоянным у нижнего края кольцевой коробки 30.Если поступление жидкости в бак 1 почему-либо начинает падать дальше, то при снижении вакуума в трубах 37 определенного предела полностью открывается задвижка трубы 2, а при дальнейшем падении заслонка трубы 8 закроется и выкачивание жидкости из бака 1 прекратится.Образование вакуума в трубе 10 происходит только при выкачивании жидкости по трубе 8, следовательно, вторая из сливаемых кидкостей засасывается в сосуд 11 (фиг. 2) только во время движения первой жидкости и в пропорциональных последней количествах.Предмет изобретен и я1. Устройство для автоматического регулирования соотношения двух смешиваемых жидкостей, например при смешивании диффузионного сока с известковым раствором в производстве сахара, о тл и ч а ющ е е с я применением заключенной внутри заполненного одной из смешиваемых жидкостей сосуда всасывающей трубы, имеющей на погруженном в жидкость конце конический раструб и пропущенную внутрь раструба вторую трубу, глубина погрукения которой может изменяться с той целью, чтобы в зависимости от опускания последней происходило изменение величины вакуума в соединенном с указанной трубой втором закрытом резервуаре, обусловливающего количество засасываемой в последний второй из смешиваемых жидкостей.2. Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что служащий для засасывания второй из смешиваемых жидкостей резервуар выполнен в виде закрытого сосуда, сливная труба которогоснабжена в нижней части гидравлическим затвором, соединенным с содержащим запас жидкости баком с помощью сифонной трубки, погруженной концом в заполняющую бак жидкость.3. Форма выполнения устройства по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью пропорционального распределения засасываемой в резервуар жидкости по различным приемникам, выводная труба резервуара погружена в открытый ящик, стенки которого снабжены рядом треугольных вырезов различных размеров для свободного вытекания из них поступающей в резервуар жидкости в отдельные приемники.4. Форма выполнения устройства по и. 3, отличающаяся тем, что, с целью регулирования количества вытекающей через отдельные треугольные вырезы ящика жидкости, применены складывающиеся шторы, состоящие каждая из двух шарнирно соединенных треугольных створок, верхние удлиненные концы которых могут свободно перемещаться в двух взаимно-перпендикулярных направляющих прорезях скобы, укрепленной над соответствующим отверстием в стенке ящика.Фиг. 1 Фиг. 2