ДОЗАТОР ЖИДКОСТИ Российский патент 1994 года по МПК G01F11/28 

Изобретение относится к дозированию жидкостей и может быть использовано при очистке природных и сточных вод в качестве устройства для непрерывной подачи заданных расходов воды на обработку при неравномерном ее поступлении на очистные сооружения.

Известно устройство для регулирования расхода, содержащее полость с коническим дном, снабженную впускным трубопроводом и сливным патрубком, перекрываемым запорным клапаном, и подпружиненную дополнительную емкость с выпускной трубкой и с направляющей, причем дополнительная емкость установлена с возможностью осевого перемещения вдоль сливного патрубка, а запорный клапан соединен со штоком, пропущенным через сливной патрубок, с возможностью совместного осевого перемещения с дополнительной емкостью.

Недостатком известного устройства является то, что дополнительная емкость, перемещающаяся вертикально в процессе работы, должна иметь в верхней части герметичные соединения с возможностью осевого перемещения относительно входного и выходного патрубков. Аналогично запорный клапан, перекрывающий сливной патрубок и соединенный со штоком, пропущенным через сливной патрубок, должен иметь герметичное соединение со сливным патрубком и возможность осевого перемещения. Эти недостатки приводят к сложности выполнения; частого выхода из строя, неудобства в эксплуатации.

Известен дозатор с поплавковым датчиком уровня, где представлена схема безнапорного дозатора по замкнутой схеме, в котором управление клапаном осуществляется поплавком.

Недостатком этого дозатора является его полная ненадежность работы при дозировке загрязненных жидкостей, например сточных вод. При загрязнении зазора сечение питающего клапана S₁ уменьшится и в результате буде нарушен переток необходимого расхода из верхней приемной камеры в нижнюю расходную, а это приведет к снижению h и, соответственно, расхода вытекающей из сечения S₂.

Известен дозатор, содержащий впускной трубопровод, емкость с коническим дном со сливным отверстием, перекрываемым запорным клапаном, изготовленным в форме шара, удельный вес которого меньше удельного веса дозируемой жидкости, и управляемый электросхемой посредством кольцевого электромагнита.

Известен дозатор, выбранный в качестве прототипа, содержащий основную емкость с впускным трубопроводом и сливным отверстием в коническом дне, запорный клапан, перекрывающий сливное отверстие основной емкости, дополнительную емкость, расположенную под основной емкостью соосно с ней и имеющую поперечные размеры, превышающие диаметр сливного отверстия основной емкости, шток, связанный с запорным клапаном, проходящий через сливное отверстие основной емкости и размещенный в основном и дополнительной емкостях.

Недостатком известной конструкции является периодическая дозировка материала при механическом нажатии рычага, а не непрерывное дозирование постоянных расходов на сооружения, предназначенные для обработки сточных вод, что крайне необходимо для стабилизации режима их работы и надежности в эксплуатации.

Целью изобретения является стабилизация режима работы и надежности в эксплуатации и возможность поддержания непрерывного заданного расхода жидкости.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый дозатор жидкости отличается тем, что в него введены сливной патрубок, тарированная шайба, держатели и пружина, а дополнительная емкость выполнена с направляющей обоймой, при этом сливное отверстие основной емкости связано со сливным патрубком, тарированная шайба установлена в днище дополнительной емкости, один конец штока жестко закреплен в дополнительной емкости через держатели, а другой связан с крышкой основной емкости через пружину, причем дополнительная емкость расположена коаксиально вокруг сливного патрубка с возможностью осевого перемещения вдоль него.

Изобретение поясняется чертежом.

Дозатор жидкости содержит основную емкость 1 с впускным трубопроводом 2, выполненную с коническим дном, имеющим сливное отверстие 3, связанное со сливным патрубком 4, перекрываемым запорным клапаном 5, который соединен со штоком 6, пропущенным через сливное отверстие 3 и сливной патрубок 4.

Коаксиально вокруг сливного патрубка 4 с возможностью осевого перемещения вдоль него располагается дополнительная емкость 7, имеющая направляющую обойму 8 и тарированную шайбу 9, установленную в днище. Шток 6 одним концом жестко закреплен в дополнительной емкости 7 через держатели 10, а другим связан с крышкой основной емкости 1 через пружину 11, соединенную тягой 12 с запорным клапаном 5.

Устройство работает следующим образом.

Жидкость через впускной трубопровод 2 поступает в емкость 1, заполняет ее и через сливной патрубок 4 переливается в дополнительную емкость 7 до определенного значения Н.

В соответствии с законом истечения жидкости через отверстия и насадки θ= , где ω - площадь поперечного сечения тарированной шайбы; μ - коэффициент расхода. В подвижной емкости при заданных значениях ω и μ устанавливается соответствующая Н.

При изменяющемся режиме поступления жидкости уровень воды Н в подвижной емкости будет поддерживаться постоянным и регулироваться за счет перемещения самой емкости.

Например, при повышении уровня воды в емкости 1 расход воды из сливного патрубка 4 увеличивается (в соответствии с законом истечения, описываемым вышеприведенной формулой). При этом уровень воды в дополнительной емкости 7 также возрастает, что приведет к увеличению веса дополнительной емкости 7 и она будет опускаться вместе с жестко закрепленным с ней посредством держателя 10 и штока 6 запорным клапаном 5. Запорный клапан 5 будет перекрывать часть живого сечения сливного патрубка 4, и уровень воды в подвижной емкости стабилизируется до значения Н.

При уменьшении уровня воды в емкости 1 расход воды через сливной патрубок 4 уменьшится, уровень воды в дополнительной емкости 7 снизится, вес дополнительной емкости 7 уменьшится и она будет под действием пружины 11 подниматься вместе с запорным клапаном 5, открывая часть живого сечения сливного патрубка 4, и уровень воды в подвижной емкости 7 стабилизируется до значения Н.

Поддержание постоянным уровня жидкости в дополнительной емкости 7 за счет перемещения самой емкости будет обеспечивать непрерывный заданный расход жидкости независимо от уровня жидкости в емкости 1.

Предлагаемая конструкция дозатора жидкости разработана специально для подачи загрязненных сточных вод на очистные сооружения. Этот дозатор будет обеспечивать постоянный расход в любом случае, так как высота уровня жидкости Н над тарированной шайбой 9 дополнительной емкости 7 будет всегда постоянной и, значит, постоянным будет и расход. Это объясняется тем, что если произойдет загрязнение зазора между клапаном 5 и сливным патрубком 4, снижению уровня Н будет препятствовать пружина 11, которая подтянет клапан 5 вместе с дополнительной емкостью 7 выше и тем самым обеспечит постоянство уровня Н над тарированной шайбой 9.

Кроме того, конструкцией предусмотрено расположение клапана над сечением выпускного патрубка, что препятствует образованию плотных слоев загрязнения. (56) Авторское свидетельство СССР N 802794, кл. G 01 F 11/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР N 467235, кл. G 01 F 11/28, 1973.

Использование: при очистке природных и сточных вод в качестве устройства для непрерывной подачи заданных расходов воды на обработку при неравномерном ее поступлении на очистные сооружения. Сущность изобретения: дозатор жидкости содержит основную емкость с впускным трубопроводом, выполненную с коническим дном, имеющим сливное отверстие, связанное со сливным патрубком, перекрываемым запорным клапаном, который соединен со штоком, пропущенным через сливное отверстие, и сливной патрубок. Коаксиально вокруг сливного патрубка с возможностью осевого перемещения вдоль него располагается дополнительная емкость, имеющая направляющую обойму и тарированную шайбу, установленную в днище. Шток одним концом жестко закреплен в дополнительной емкости через держатели, а другим связан с крышкой основной емкости через пружину, соединенную тягой с запорным клапаном. 1 ил.

ДОЗАТОР ЖИДКОСТИ , содеpжащий основную емкость с впускным тpубопpоводом и сливным отвеpстием в коническом дне, запоpный клапан, пеpекpывающий сливное отвеpстие основной емкости, дополнительную емкость, соосно pасположенную под основной емкостью и имеющую попеpечные pазмеpы, пpевышающие диаметp сливного отвеpстия основной емкости, шток, связанный с запоpным клапаном, пpоходящий чеpез сливное отвеpстие основной емкости и pазмещенный в основной и дополнительной емкостях, отличающийся тем, что в него введены сливной патpубок, таpиpованная шайба, деpжатели и пpужина, а дополнительная емкость выполнена с напpавляющей обоймой, пpи этом сливное отвеpстие основной емкости связано со сливным патpубком, таpиpованная шайба установлена в днище дополнительной емкости, один конец штока жестко закpеплен в дополнительной емкости чеpез деpжатели, а дpугой связан с кpышкой основной емкости чеpез пpужину, пpичем дополнительная емкость pасположена коаксиально вокpуг сливного патpубка с возможностью осевого пеpемещения вдоль него.