ДОЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2004 года по МПК G01F11/08 

Изобретение относится к дозирующим устройствам, применяемым в газовой, нефтяной, химической, пищевой, медицинской и других отраслях промышленности для дозирования взрывоопасных, токсичных, радиоактивных, самовоспламеняющихся и стерильных жидкостей.

Известны различные конструкции дозирующих устройств, в том числе состоящих из мембранной головки, выполненной в виде корпуса с всасывающим и нагнетательным клапанами, крышки и защемленной мембраны, и системы гидравлического (или пневматического) привода мембраны, заполняемой нейтральной средой, а также блока привода с регулированием длины хода плунжера.

Так, в дозирующем устройстве для стерильных и токсичных жидкостей (а.с. №375490, кл. G 01 f 11/08. Бюл. №16 за 1973 г.) мембранная головка выполнена с внутренними поверхностями, соответствующими профилю гофрированных мембран, и снабжена герметичным электромагнитным приводом.

Основным недостатком данного устройства является сложность конструкции мембранной головки и механизма регулирования длины хода плунжера.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является дозировочный насос с отдельно установленной насосной головкой (кодовый номер 2-300, каталог фирмы Lewa, Германия).

Разнесенные в пространстве блок привода с плунжером, совершающим возвратно-поступательные движения, и дозирующая мембранная головка позволяют предохранять данную систему от критических условий эксплуатации и воздействий среды. Основным недостатком в данной системе является то, что регулирование производительности осуществляется сложным механизмом регулирования длины хода плунжера, находящегося в блоке привода, поэтому от одного блока привода не могут приводиться в действие несколько дозирующих мембранных головок с разной настройкой производительности.

Целью предлагаемого изобретения является обеспечение возможности индивидуальной регулировки производительности дозирующей головки, упрощение конструкции механизма регулирования производительности и обеспечение возможности работы нескольких дозирующих мембранных головок с разной настройкой производительности от одного гидравлического привода мембраны.

Указанная цель достигается тем, что в дозирующем устройстве, содержащем гидравлический привод и дозирующую головку, состоящую из корпуса, эластичной разделительной мембраны, двух камер, одна из которых, рабочая, содержит всасывающий и нагнетательный клапаны, другая, дозировочная, снабжена входным штуцером, на эластичной разделительной мембране закреплен ограничительный клапан, а в рабочей камере выполнена перегородка с седлом ограничительного клапана и, кроме того, в стенке корпуса дозировочной камеры установлено регулировочное устройство, взаимодействующее с эластичной разделительной мембраной.

Анализ найденных в результате поиска патентных, информационных и каталожных материалов по дозирующим устройствам по фондам областной универсальной научно-технической библиотеки г. Саратова позволяет сделать вывод, что предлагаемое устройство не известно из уровня техники, т.е. является новым. Кроме того, предлагаемое устройство не следует явным образом из анализируемых источников, т.е. имеет изобретательский уровень

Конструкция предлагаемого дозирующего устройства вызвана практикой эксплуатации, а именно тем, что, во-первых, все известные дозирующие устройства имеют сложную конструкцию механизма регулирования производительности и, во-вторых, в известных дозирующих устройствах от одного блока привода не могут приводиться в действие несколько дозирующих мембранных головок с разной настройкой производительности.

Размещение на эластичной разделительной мембране ограничительного клапана позволяет гидравлически разгрузить мембрану (устранить возможность возникновения перепада давления на мембране) после посадки ограничительного клапана на седло, расположенное в перегородке, тем самым увеличивая срок службы мембраны; установка регулировочного устройства в стенке дозировочной камеры позволяет задать положение упора, ограничивающего обратный ход эластичной разделительной мембраны, тем самым давая возможность регулировать объем вытесняемой за один двойной ход эластичной разделительной мембраны жидкости, то есть дает возможность получения стабильного, заданного количества жидкости, перекачиваемого дозирующей головкой за единицу времени.

Кроме того, указанные конструктивные особенности позволяют работать нескольким дозирующим мембранным головкам с разной настройкой производительности от одного гидравлического привода мембраны. Следовательно, предлагаемое устройство обладает промышленной полезностью.

Изобретение поясняется чертежом, где изображен общий вид устройства.

Дозирующее устройство состоит из гидравлического привода (на чертеже не показан) и дозирующей головки, содержащей корпус 1, эластичную разделительную мембрану 2, две камеры, одна из которых - рабочая 3 - содержит два клапана: на входе 4 - всасывающий 5 и на выходе 6 - нагнетательный 7, другая - дозировочная камера 8 - снабжена входным штуцером 9, ограничительный клапан 10, закрепленный на эластичной разделительной мембране 2, перегородку 11, размещенную в рабочей камере 3, седло 12 ограничительного клапана 10, регулирующее устройство 13, установленное в стенке корпуса 1 дозировочной камеры 8.

Дозирующее устройство работает следующим образом.

От гидравлического привода (на чертеже не показан) рабочая нейтральная жидкость через входной штуцер 9 поступает в дозировочную камеру 8, давление среды в дозирующем устройстве повышается до величины большей, чем величина давления на выходе 6 рабочей камеры 3. Поэтому нагнетательный клапан 7 открывается, перекачиваемая жидкость через него из рабочей камеры 3 поступает на выход 6, объем рабочей камеры 3 уменьшается, а объем дозировочной камеры 8 увеличивается на величину объема поступившей рабочей среды от гидравлического привода через входной штуцер 9, эластичная разделительная мембрана 2 начинает прогибаться в сторону рабочей камеры 3 до тех пор, пока ограничительный клапан 10 не сядет на седло 12, расположенное на перегородке 11, при этом всасывающий клапан 5 закрыт.

После посадки на седло 12, расположенное в перегородке 11, ограничительный клапан 10 герметично перекрывает проход для среды в рабочую камеру 3, давление среды с обеих сторон эластичной разделительной мембраны 2 выравнивается, что позволяет ее гидравлически разгрузить даже при дальнейшем повышении давления рабочей среды в гидравлическом приводе и в дозировочной камере 8, так как воздействие перепада давления среды сосредотачивается на ограничительном клапане 10.

При создании разрежения в гидравлическом приводе и в дозировочной камере 8, при котором давление среды в гидравлическом приводе и в дозировочной камере 8 становится меньше, чем величина давления на входе 4 рабочей камеры 3, всасывающий клапан 5 открывается, перекачиваемая жидкость через него со входа 4 поступает в рабочую камеру 3, объем рабочей камеры 3 увеличивается, а объем дозировочной камеры 8 уменьшается на величину объема вытесненной рабочей среды из дозировочной камеры 8 в гидравлический привод через входной штуцер 9, эластичная разделительная мембрана 2 начинает прогибаться в сторону дозировочной камеры 8 до тех пор, пока ее прогиб не ограничится упором регулирующего устройства 13, расположенного в стенке корпуса 1, при этом нагнетательный клапан 7 закрыт, так как давление перекачиваемой жидкости на выходе 6 больше, чем давление в рабочей камере 3.

Возможность изменения положения упора регулировочного устройства 13, дает возможность регулирования величины прогиба эластичной разделительной мембраны 2, а следовательно, и объема вытесняемой ею перекачиваемой жидкости за один двойной ход эластичной разделительной мембраны 2.

Изобретение может быть использовано в различных отраслях промышленности для дозирования взрывоопасных, токсичных, радиоактивных, самовоспламеняющихся и стерильных жидкостей. Изобретение направлено на обеспечение возможности индивидуальной регулировки производительности регулирующей головки, упрощение конструкции механизма регулирования производительности и обеспечение возможности работы нескольких мембранных головок с разной настройкой производительности от одного гидравлического привода мембраны. Этот результат обеспечивается за счет того, что дозирующее устройство содержит гидравлический привод и дозирующую головку, состоящую из корпуса, эластичной разделительной мембраны, двух камер, одна из которых, рабочая, содержит всасывающий и нагнетательные клапаны, а другая, дозировочная, снабжена входным штуцером. При этом согласно изобретению на эластичной разделительной мембране закреплен ограничительный клапан, а в рабочей камере выполнена перегородка с седлом ограничительного клапана, и, кроме того, в стенке корпуса дозировочной камеры установлено регулировочное устройство, взаимодействующее с эластичной разделительной мембраной. 1 ил.

Дозирующее устройство, содержащее гидравлический привод и дозирующую головку, состоящую из корпуса, эластичной разделительной мембраны, двух камер, одна из которых, рабочая, содержит всасывающий и нагнетательные клапаны, а другая, дозировочная, снабжена входным штуцером, отличающееся тем, что на эластичной разделительной мембране закреплен ограничительный клапан, а в рабочей камере выполнена перегородка с седлом ограничительного клапана, и, кроме того, в стенке корпуса дозировочной камеры установлено регулировочное устройство, взаимодействующее с эластичной разделительной мембраной.