ДОЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2006 года по МПК G01F11/08 

Изобретение относится к дозирующим устройствам, применяемым в газовой, нефтяной и других отраслях промышленности для дозированной подачи в поток газа или жидкости определенных доз жидких нейтральных, взрывоопасных или токсичных добавок (например, одоризация газа).

Известны различные конструкции дозирующих устройств.

Так, в дозировочном насосе (кодовый номер 2-300. каталог фирмы Lewa, Германия) (см. приложение) специальный блок привода с плунжером, совершающим возвратно-поступательное движение, с изменяющейся длиной хода, и дозирующая мембранная головка позволяют выполнять дозирование.

Основным недостатком данной конструкции является то, что регулирование дозы (производительности) осуществляется сложным механизмом, позволяющим изменять длину хода плунжера, находящегося в блоке привода.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является дозирующее устройство по заявке на изобретение №2003101181/28 с положительным решением от 21.04.2004 г. Данное устройство содержит приводной механизм в виде гидропривода и дозирующую головку, состоящую из корпуса, эластичной разделительной мембраны с закрепленным на ней ограничительным клапаном и двух камер: рабочей с перегородкой и встроенным в нее седлом ограничительного клапана с всасывающим и нагнетательным клапанами и дозировочной - с входным штуцером и регулировочным устройством, взаимодействующим с ограничительным клапаном.

Основным недостатком данной конструкции является то, что в процессе работы необходим специальный внешний гидравлический привод для мембранной головки, обеспечивающей получение попеременно то давления, то разряжения, а также большая трудоемкость изготовления ограничительного клапана.

Целью предлагаемого изобретения является расширение технических возможностей приводного механизма путем использования источника давления и увеличение степени экологичности.

Указанный технический результат достигается тем, что в дозирующем устройстве, содержащим приводной механизм и дозирующую головку, состоящую из корпуса, эластичной разделительной мембраны с закрепленным на ней ограничительным клапаном и двух камер: рабочей - с перегородкой и встроенным в нее седлом ограничительного клапана, с всасывающим и нагнетательным клапанами и дозировочной - с входным штуцером и регулировочным устройством, взаимодействующим с ограничительным клапаном, ограничительный клапан представлен в виде снабженного возвратной пружиной упора, закрепленного на эластичной разделительной мембране и взаимодействующего одним торцом с регулировочным устройством, а вторым - с перегородкой, причем перегородка оснащена переточными отверстиями, а приводной механизм выполнен в виде управляемого переключающего клапана подачи и сброса избыточного, относительно дозируемой среды, давления газа или жидкости в дозировочную камеру с эластичной разделительной мембраной, ограниченной в рабочей камере опорной поверхностью с углом скоса, обеспечивающим ее ход до контакта упора с перегородкой, кроме того, рабочая камера после перегородки разделена второй эластичной мембраной на две полости, одна из которых, расположенная между мембранами, выполнена герметичной и заполнена промежуточной жидкостью.

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. И, кроме того, оно не следует явным образом из анализируемых источников, т.е. имеет изобретательский уровень.

Конструкция предлагаемого дозирующего устройства вызвана практикой эксплуатации, а именно тем, что все известные дозирующие устройства имеют сложную конструкцию механизма регулирования производительности и привода мембраны дозирующей головки.

Выполнение в предлагаемом устройстве ограничительного клапана в виде подпружиненного упора, взаимодействующего с регулировочным устройством и перегородкой, снабженной переточными отверстиями, размещение его на эластичной разделительной мембране позволяет повысить точность дозирования, а выполнение приводного механизма в виде переключающего клапана с различными способами управления (электрический, пневматический, гидравлический, механический) для подачи и сброса избыточного, относительно дозируемой среды, давления газа или жидкости в дозировочную камеру позволяет получить привод более простой конструкции, не требующий применения специального оборудования, что приводит к повышению степени его универсальности. Кроме того, разделение рабочей камеры после перегородки на две полости, одна из которых между мембранами выполняется герметичной и заполняется промежуточной жидкостью, нейтральной по отношению к перекачиваемой, исключает попадание в окружающую среду агрессивных и взрывоопасных веществ при их дозировании.

Следовательно, предлагаемое дозирующее устройство обладает промышленной полезностью.

Изобретение поясняется чертежом, где изображено сечение общего вида устройства.

Дозирующее устройство содержит приводной механизм в виде управляемого переключающего клапана подачи и сброса избыточного относительно дозируемой среды давления газа или жидкости 1 и дозирующей головки, состоящей из корпуса 2, эластичной разделительной мембраны 3, двух камер, одна из которых - рабочая 4 - содержит всасывающий 5 и нагнетательный 6 клапаны, перегородку 7 с переточными отверстиями 8, а другая - дозировочная камера 9 - снабжена входным штуцером 10, регулировочным устройством 11 и упором 12 с возвратной пружиной 13, закрепленного на эластичной разделительной мембране 3, которая в рабочей камере 4 ограничена опорной поверхностью 14 с углом скоса, обеспечивающим ее ход до контакта упора 12 с перегородкой 7, кроме того, рабочая камера 4 после перегородки 7 при подаче токсичных и взрывоопасных жидкостей может быть разделена второй эластичной мембраной 15 на две полости, одна из которых, расположенная между мембранами 3 и 15, выполнена герметичной и заполнена промежуточной жидкостью.

Предлагаемое дозирующее устройство работает следующим образом. Управляемый переключающий клапан 1 при поступлении управляющего сигнала подает избыточное относительно дозируемой среды давление газа через входной штуцер 10 в дозировочную камеру 9, в которой регулировочным устройством 11 установлена требуемая доза. Под воздействием давления мембрана 3 прогибается вправо, ложится на опорную поверхность 14, сжимает возвратную пружину 13 и закрепленным на ней упором 12 упирается в перегородку 7. При своем прогибании эластичная разделительная мембрана 3 в первом случае сама через переточные отверстия 8 выталкивает через нагнетательный клапан 6 дозу жидкости, в поток жидкости или газа, во втором случае, при своем прогибании, эластичная разделительная мембрана 3 через промежуточную жидкость воздействует на вторую эластичную мембрану 15, выполненную из материала, химически стойкого к дозируемой жидкости, которая прогибается и выталкивает через нагнетательный клапан 6 указанную дозу жидкости. Во втором случае герметичная полость и вторая эластичная мембрана 15 исключают возможность попадания агрессивной среды из рабочей камеры 4 в окружающее пространство, чем обеспечивается экологическая безопасность. При снятии управляющего сигнала управляемый переключающий клапан 1 сбрасывает давление в дозировочной камере 9, давление в рабочей 4 и дозировочной 9 камерах становится равным и, под воздействием возвратной пружины 13 эластичная разделительная мембрана 3 прогибается влево до соприкосновения упора 12 с регулировочным устройством 11.

Данное движение эластичной разделительной мембраны 3 в одном случае или через промежуточную жидкость аналогичное движение второй эластичной мембраны 15 приводит к всасыванию дозируемой среды в рабочую камеру 4 через всасывающий клапан 5. Предварительная настройка регулировочного устройства 11 на определенную дозу дает возможность изменять величину прогиба эластичной разделительной мембраны 3, а в другом случае одновременно и второй эластичной мембраны 15, а следовательно, менять величину дозы.

Изобретение может быть использовано в газовой, нефтяной и других отраслях промышленности для дозированной подачи в поток газа или жидкости определенных доз нейтральных, взрывоопасных или токсичных добавок (например, одоризация газа). Изобретение направлено на расширение возможностей приводного механизма путем использования источника давления, а также на увеличение экологичности. Это обеспечивается за счет того, что дозирующее устройство, содержащее приводной механизм и дозирующую головку, состоящую из корпуса, эластичной разделительной мембраны с закрепленным на ней ограничительным клапаном и двух камер: рабочей с перегородкой и встроенным в нее седлом ограничительного клапана, всасывающим и нагнетательным клапанами, и дозировочной с входным штуцером и регулировочным устройством, взаимодействующим с ограничительным клапаном, отличается тем, что ограничительный клапан представлен в виде снабженного возвратной пружиной упора, закрепленного на эластичной разделительной мембране и взаимодействующего одним торцом с регулировочным устройством, а вторым - с перегородкой, причем перегородка оснащена переточными отверстиями, а приводной механизм выполнен в виде управляемого переключающего клапана подачи и сброса избыточного, относительно дозируемой среды, давления газа или жидкости в дозировочную камеру, причем эластичная разделительная мембрана ограничена в рабочей камере опорной поверхностью с углом скоса, обеспечивающим ее ход до контакта упора с перегородкой. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Дозирующее устройство, содержащее приводной механизм и дозирующую головку, состоящую из корпуса, эластичной разделительной мембраны с закрепленным на ней ограничительным клапаном, и двух камер: рабочей с перегородкой и встроенным в нее седлом ограничительного клапана, всасывающим и нагнетательным клапанами, и дозировочной с входным штуцером и регулировочным устройством, взаимодействующим с ограничительным клапаном, отличающееся тем, что ограничительный клапан представлен в виде снабженного возвратной пружиной упора, закрепленного на эластичной разделительной мембране и взаимодействующего одним торцом с регулировочным устройством, а вторым - с перегородкой, причем перегородка оснащена переточными отверстиями, а приводной механизм выполнен в виде управляемого переключающего клапана подачи и сброса избыточного относительно дозируемой среды давления газа или жидкости в дозировочную камеру, причем эластичная разделительная мембрана ограничена в рабочей камере опорной поверхностью с углом скоса, обеспечивающим ее ход до контакта упора с перегородкой.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рабочая камера после перегородки разделена второй эластичной мембраной на две полости, одна из которых, расположенная между мембранами, выполнена герметичной и заполнена промежуточной жидкостью.