ДИАФРАГМЕННОЕ ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1996 года по МПК F16K7/17 

Изобретение относится к арматуростроению и может найти применение как для перекрытия потока среды, так и для перемешивания различных транспортируемых сред.

Известно диафрагменное запорное устройство, содержащее две крышки, пристыкованные с противоположных сторон перегородки с образованием полостей, снабженных диафрагмами, одна сторона которых взаимодействует с управляющей средой.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей известного диафрагменного запорного устройства путем использования его в качестве перемешивающего устройства, смонтированного на трубопроводах подачи жидкостей.

Кроме интенсификации перемешивания жидкостей в процессе их транспортировки диафрагменное запорное устройство позволяет перемешивать жидкости различной вязкости в замкнутом герметичном объеме без трущихся, изнашивающихся пар в перемешиваемой среде.

Технический результат достигается за счет того, что в диафрагменном запорном устройстве, содержащем перегородку с проходными каналами, диафрагмы, размещенные на ее противоположных сторонах, и крышки, прикрепленные к перегородке с образованием с диафрагмой полостей, сообщенных с источником управляющей среды, перегородка выполнена двояковогнутой, а каналы в ней в виде перфораций, при этом на наружной образующей поверхности перегородки выполнена кольцевая выемка, разделенная диаметральной стенкой на две камеры, каждая из которых снабжена соответственно радиальным входным и выходным патрубками.

При прокачивании жидкостей в требуемом весовом соотношении через диафрагменное запорное устройство с помощью управляющей среды создают поочередное давление на диафрагмы, в результате чего смесь жидкости интенсивно передавливается (дросселируется) из одной полости в другую через стенку перегородки, что интенсифицирует сдвиг слоев жидкости в разных направлениях, при этом жидкость в диафрагменном запорном устройстве принудительно перемещается вдоль от подводящего к отводящему патрубкам, поперек между полостями под крышками и в радиальном направлении от периферии к центру и наоборот в полостях под крышками.

При продавливании жидкости через дроссельную решетку происходит интенсивный сдвиг слоев жидкости в результате разной скорости ее течения в зонах отверстий и между ними.

Чем больше объем диафрагменного запорного устройства и чем выше частота колебательных движений диафрагмы, тем выше качество смешения жидкостей за счет увеличения количества сдвигов слоев в разных направлениях в единицу времени.

Объем диафрагменного запорного устройства зависит от точности дозирования жидких компонентов и должен обеспечивать требуемое весовое соотношение компонентов в смеси, т.е. в объеме жидкости, находящейся в полости под крышкой диафрагменного запорного устройства, соотношение компонентов должно соблюдаться.

На фиг. 1 показана установка диафрагменных запорных устройств в систему трубопроводов; на фиг. 2 показано диафрагменное запорное устройство в плане с поперечным разрезом по оси подводящих и отводящих патрубков (узел I) на фиг. 1; на фиг. 3 дан продольный разрез Д-Д диафрагменного запорного устройства.

Диафрагменное запорное устройство 1 содержит две крышки 2, закрепленные на перегородке 3, две диафрагмы 4, обечайку 5 с подводящими патрубками 6, 7 и 8 жидких компонентов и отводящим патрубком 9 смеси, два штуцера 10 для подачи управляющей среды, уплотнительные кольца 11, 12, герметизирующие стык, обечайка диаметральная стенка 13.

Крышки 2 с перегородкой 3 образуют полости Б и В, снабженные диафрагмами 4.

Перегородка 3 по периметру имеет две изолированные камеры А и Г с подводящими патрубками 6, 7 и 8 и отводящим патрубком 9.

Стенки перегородки, примыкающие к диафрагмам 4, имеют сквозные отверстия и образуют дроссельные решетки между полостями Б и В на круге диаметром d и между полостями Б и В и камерами А и Г на кольце с диаметрами d и D.

Диафрагменное запорное устройство в качестве смесителя работает следующим образом. Жидкие компоненты через подводящие патрубки 6, 7 и 8 нагнетаются под давлением в камеру А и через дроссельные решетки в полости Б и В, а из них через дроссельные решетки в камеру Г и в отводящий патрубок 9.

В это время периодически поочередно в штуцера 10 подается управляющая среда, например сжатый воздух, который выдавливает смесь компонентов через дроссельную решетку из полости Б в полость В и наоборот, при этом жидкость движется от периферии (диаметр D) к центру (диаметр d) полости и наоборот.

За время пребывания жидкости внутри диафрагменного запорного устройства произойдет многократное передавливание жидкости из полости Б в полость В и наоборот, что и обеспечит интенсивное и качественное перемешивание жидких компонентов.

При подаче управляющей среды одновременно в обе полости Б и В диафрагмы 4 будут прижаты к перегородке 3, а отверстия в ней изолированы друг от друга, что исключит проток жидкости через диафрагменное запорное устройство и обеспечит его работу в режиме перекрытия потока среды.

Установка последовательно на трубопроводе нескольких диафрагменных запорных устройств повысит качество смешения высоковязких жидких компонентов и позволит производить смешение и выдавать смесь в виде отдельных порций циклически или непрерывно, при этом порции смешиваемых жидких компонентов можно передавливать с одного диафрагменного запорного устройства в другое как по ходу нагнетания жидких компонентов, так и против.

Диафрагменное запорное устройство позволяет перемешивать высокотоксичные, огнеопасные, взрывоопасные и прочие жидкие компоненты, поскольку обеспечивается абсолютная герметичность без трения и защемления продукта в зоне перемешивания.

Использование: в арматуростроении, может применяться для перекрытия потока среды и перемешивания различных транспортируемых сред. Сущность изобретения: устройство содержит двояковогнутую перфорированную перегородку, две диафрагмы и крышки. На наружной образующей поверхности перегородки имеется кольцевая выемка. Выемка разделена на две камеры, снабженные входным и выходным патрубками. Под действием управляющей среды диафрагмы перемещаются относительно перегородки, передавливая смесь компонентов из одной камеры в другую. 3 ил.

ДИАФРАГМЕННОЕ ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее перегородку с проходными каналами, диафрагмы, размещенные на ее противоположных сторонах, и крышки, прикрепленные к перегородке с образованием с диафрагмами полостей, сообщенных с источником управляющей среды, отличающееся тем, что перегородка выполнена двояковогнутой, а каналы в ней - в виде перфорации, при этом на наружной образующей поверхности перегородки выполнена кольцевая выемка, разделенная диаметральной стенкой на две камеры, каждая из которых снабжена соответственно радиальным входным и выходным патрубками.