ДОЗАТОР ДЛЯ ЖИДКИХ РЕАГЕНТОВ Российский патент 1994 года по МПК G05D11/02 

Изобретение относится к автоматизации процесса обработки питьевой воды на водоочистных сооружениях и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности.

Известен дозатор жидкости, содержащий герметичную расходную емкость, мерный сосуд со сливным патрубком и замкнутую заправочную емкость, выполненную из двух разъемных корпусов [1].

Известен также мембранный дозатор жидкости, содержащий впускные и выпускные клапаны, эластичную мембрану, соединяющий мембрану и впускной клапан шток и регулятор [2].

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является дозатор для жидких реагентов, содержащий датчик расхода жидкого реагента, подключенный к первому входу регулятора соотношения расходов, датчик расхода и датчик концентрации очищенной воды, подключенные к второму и третьему входам регулятора соотношения расходов, к четвертому входу которого подключен задатчик концентрации жидкого реагента в очищенной воде, мембранный вентиль, установленный на линии подачи жидкого реагента после датчика расхода жидкого реагента, а также регулятор расхода реагента, подклапанная полость которого соединена с входным каналом регулятора расхода реагента, а надклапанная полость - через выходной канал регулятора расхода реагента с входом эжектора, установленного на линии подачи напорной воды в магистраль очищенной воды, причем выход регулятора соотношения расходов соединен с задающим входом регулятора расхода реагента [3].

Недостатком известной конструкции является нестабильность параметров дозирования. Это выражается тем, что при изменении давления на выходе регулятора расхода реагента происходит медленная с большим коэффициентом времени подрегулировка параметров дозирования, что влияет на точность и быстродействие дозирования.

Целью изобретения является повышение точности и быстродействия дозатора.

Цель достигается тем, что в дозатор введен дифференциальный регулятор напора, выполненный в виде камеры, разделенной на две полости манометрическим чувствительным элементом, связанным с входным клапаном, подключенным к выходу мембранного вентиля, и узлом задания, причем первый входной канал регулятора расхода соединен с первой полостью камеры, а подклапанная полость регулятора расхода реагента, являющаяся его вторым входным каналом, соединена с второй полостью дифференциального регулятора напора.

На чертеже представлена схема дозатора для жидких реагентов.

Дозатор содержит датчик 1 расхода жидкого реагента, подключенный к первому входу регулятора 2 соотношения расходов, датчик 3 расхода очищенной воды и датчик 4 концентрации очищенной воды, подключенные к второму и третьему входам регулятора 2 соотношения расходов, к четвертому входу которого подключен задатчик 5 концентрации жидкого реагента в очищенной воде, мембранный вентиль 6, установленный на линии подачи жидкого реагента после датчика 1 расхода жидкого реагента, а также регулятор 7 расхода реагента, подклапанная полость 8 которого соединена с входным каналом 9 регулятора 7 расхода реагента, а надклапанная полость 10 - через выходной канал 11 регулятора 7 расхода реагента с входом эжектора 12, установленного на линии 13 подачи напорной воды в магистраль 14 очищенной воды, причем выход регулятора 2 соотношения расходов соединен с задающим входом 15 регулятора 7 расхода реагента. Устройство содержит также дифференциальный регулятор 16 напора, выполненный в виде камеры, разделенной на две полости 17 и 18 манометрическим чувствительным элементом 19, связанным с входным клапаном 20, взаимодействующим с жиклером 21, и узлом 22 задания, причем первый входной канал 9 регулятора 7 расхода реагента соединен с первой полостью 17 камеры, а надклапанная полость 10 регулятора 7 расхода реагента через второй входной канал 23 соединена с второй полостью 18 дифференциального регулятора 16 напора. Узел 22 задания содержит пружину 24, которая связана с регулировочным винтом 25. Регулятор 7 расхода реагента содержит жиклер 26 с конусной иглой 27. Конусная игла 27 через мембрану 28 и вал 29 жестко связана с червячной передачей 30, которая соединена через ручной регулировочный винт 31, муфту 32 сцепления и электродвигатель 33 с задающим входом 15 регулятора 2 соотношения расходов. На валу 29 установлены также индукционный датчик 34, имеющий цифровой выход 35, и механический указатель 36 концентрации реагента. Между выходным каналом 11 регулятора 7 расхода реагента и эжектором расположены последовательно измерительный сосуд 37 и вентиль 38 выхода. Измерительный сосуд 37 имеет выходные патрубки 39 и 40 и предназначен для тестирования датчика 1 расхода жидкого реагента и наблюдения за качеством реагента.

Дозатор работает следующим образом.

Через датчик 1 расхода жидкого реагента и мембранный вентиль 6 жидкий реагент поступает в дифференциальный регулятор 16 напора, через полость 17 которого и входной канал 9 входит в подклапанную полость 8 регулятора 7 расхода реагента, откуда через жиклер 26, надклапанную полость 10 и выходной канал 11 поступает в эжектор 12. В эжекторе 12 концентрированный реагент смешивается с напорной водой и направляется в обрабатываемую воду, протекающую в магистрали 14 очищенной воды. Дифференциальный регулятор 16 напора поддерживает разницу давления жидкости в полостях 8 и 10 регулятора 7 расхода реагента постоянной, что обеспечивает точность и стабильность функционирования дозатора. На мембрану 19 воздействует со стороны полости 17 сила под влиянием напора жидкости и со стороны полости 18 давление от пружины 22 и давление в полости 10 регулятора 7 расхода реагента. Разность в давлениях полостей 8 и 10 регулятора 7 расхода реагента зависит от положения входного игольчатого клапана 20 и устанавливается с помощью регулировочного винта 25, вращение которого изменяет напряженность пружины 24. Если клапан 20 более открыт, то давление в полостях 17 и 8 увеличивается, а если более закрыт, то давление в полостях 17 и 8 уменьшается. Например, при увеличении расхода реагента через эжектор 12 производительность эжектора 12 уменьшается, вакуум в полости 10 уменьшается и давление соответственно увеличивается. Давление в полости 18 приравнивается с давлением в полости 10, т. е. увеличивается и за счет силы пружины 24 и давления в полости 18 мембрана 19 смещается и входной клапан 20 более открывается. Давление в полостях 17 и 8 увеличивается за счет давления реагента перед клапаном 20, и разность в давлениях полостей 8 и 10 восстанавливается практически моментально. Количество реагента, проходящее клапан 27, не изменяется и не нуждается в длительной регулировке с помощью регулятора 7 расхода реагента. С помощью датчика 1 расхода жидкого реагента измеряют расход жидкого реагента. Сигнал подается на первый вход регулятора соотношения расходов, на второй вход которого подается сигнал от датчика 3 расхода очищенной воды, на третий вход - сигнал от датчика 4 концентрации очищенной воды и на четвертый вход - сигнал от задатчика 5 концентрации жидкого реагента в очищенной воде. В регуляторе 2 соотношения расходов сравнивают сигналы от датчиков 1, 3 и 4 с сигналом от задатчика 5 концентрации. Если концентрация реагента выше нормы, то регулятор 2 соотношения расходов через задающий вход 15 регулятора 7 расхода реагента уменьшает пропускную способность жиклера 26. Если, например, потребность в очищенной воде увеличивается, то увеличивается и пропускная способность жиклера 26. Таким образом осуществляется медленная с большим коэффициентом времени подрегулировка параметров дозирования.

Цель: повышение точности и быстродействия дозатора путем стабилизации параметров дозирования. Сущность изобретения: дозируемый реагент проходит датчик 1 расхода жидкого реагента, мембранный вентиль 6, жиклер 21 и полость 17 дифференциального регулятора 16 напора, входной канал 9, подклапанную полость 8, жиклер 26, подклапанную полость 10 и выходной канал 11 регулятора 7 расхода реагента, смешивается с напорной водой в эжекторе 12 и поступает в магистраль 14 очищенной воды. Кроме медленного подрегулирования концентрации жидкого реагента в магистрали 14 очищенной воды через задающий вход 15 регулятора 7 расхода реагента осуществляется быстрое реагирование на изменение расхода реагента с помощью дифференциального регулятора 16 напора путем поддержания разницы давлений жидкости в полостях 8 и 10 регулятора 7 расхода реагента постоянной. Положительный эффект: экономия на жидком реагенте, улучшение надежности дозатора, уменьшение габаритов и веса. 1 ил.

ДОЗАТОР ДЛЯ ЖИДКИХ РЕАГЕНТОВ, содержащий датчик расхода жидкого реагента, подключенный к первому входу регулятора соотношения расходов, датчик расхода и датчик концентрации очищенной воды, подключенные к второму и третьему входам регулятора соотношения расходов, к четвертому входу которого подключен задатчик концентрации жидкого реагента в очищенной воде, мембранный вентиль, установленный на линии подачи жидкого реагента после датчика расхода жидкого реагента, а также регулятор расхода реагента, подклапанная полость которого соединена с входным каналом регулятора расхода реагента, а надклапанная полость через выходной канал регулятора расхода реагента - с входом эжектора, установленного на линии подачи напорной воды в магистраль очищенной воды, причем выход регулятора соотношения расходов соединен с задающим входом регулятора расхода реагента, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия дозатора, в него введен дифференциальный регулятор напора, выполненный в виде камеры, разделенной на две полости манометрическим чувствительным элементом, связанным с входным клапаном, подключенным к выходу мембранного вентиля, и узлом заданий, причем первый входной канал регулятора расхода реагента соединен с первой полостью камеры, а надклапанная полость регулятора расхода реагента, являющаяся его вторым входным каналом, соединена с второй полостью дифференциального регулятора напора.