ПЛУНЖЕРНОЕ ДОЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2007 года по МПК F04B13/00 

Изобретение относится к дозирующим устройствам и может быть использовано в газовой, химической, энергетической и других отраслях промышленности для дозирования жидких сред.

Известны различные плунжерные дозирующие устройства.

Так, в устройстве дозирования австрийской фирмы "Hauke" используется плунжерный насос.

Конструкция состоит из одной ступени дозирования, включающей в себя корпус, плунжер, всасывающий и нагнетательный клапаны, уплотнительные устройства. Основным недостатком данной конструкции являются относительно большие и непостоянные по величине потери среды на клапанах и уплотнениях в процентном отношении к величине подачи, которые тем больше, чем выше давление нагнетания, а следовательно, перепад давления на них. Этот недостаток особенно проявляется при микродозировании при высоком давлении нагнетания. Следовательно, данная конструкция имеет относительно низкую точность дозирования, особенно при микродозировании. Кроме того, при микродозировании требуется применение плунжеров малого диаметра и соответствующих по диаметру уплотнительных устройств, изготовление которых технологически весьма затруднительно.

Наиболее близким техническим решением является устройство дозирования по патенту ФРГ № 2753905. В нем использован принцип разделения функций. Создание давления производится одним насосом, а дозирование - другим. Причем создание давления происходит при помощи ротационного насоса, который в силу конструктивных особенностей всех ротационных насосов не может создавать высокое давление. Поэтому основным недостатком данного устройства является невозможность осуществления микродозирования при больших величинах давления.

Задачей, поставленной в настоящем изобретении, является повышение точности дозирования и обеспечение дозирования малых доз при любых давлениях.

Указанная задача достигается тем, что в плунжерное дозирующее устройство, содержащее гидравлическую часть дозировочного насоса, состоящую из двухступенчатого корпуса с двумя рабочими камерами, с всасывающими и нагнетательными клапанами в каждой камере и двухступенчатого плунжера с уплотнениями, привод и емкость с дозируемой жидкостью, соединенную своим выходом с входом первой камеры двухступенчатого корпуса, введены депульсатор и следящее устройство, например, перепускной клапан, причем один вход следящего устройства соединен с выходом первой рабочей камеры, депульсатором и входом второй рабочей камеры двухступенчатого корпуса, а другой вход следящего устройства и выход второй рабочей камеры двухступенчатого корпуса связаны импульсной линией между собой и с линией нагнетания, соединяющей выход второй рабочей камеры с потребителем, кроме того, ступени двухступенчатого плунжера выполнены так, что объем жидкости, вытесняемой первой ступенью, больше объема жидкости, вытесняемой второй ступенью, а следящее устройство снабжено выходом на емкость с дозируемой жидкостью.

Описываемая конструкция вызвана к жизни недостатками известных плунжерных дозирующих устройств и практикой их эксплуатации и направлено на устранение этих недостатков. Так, введение следящего устройства, соединенного с входом второй рабочей камеры и импульсной линией с выходом второй рабочей камеры гидравлической части дозировочного насоса с возможностью сбрасывания излишков перекачиваемой жидкости обратно в емкость с дозируемой жидкостью и депульсатора на входе в следящее устройство, приводит к тому, что давление на входе во вторую рабочую камеру по величине всегда постоянно меньше на заданную величину рабочего давления на ее выходе, то есть получается небольшой и постоянный по величине перепад давления на клапанах второй рабочей камеры, чем достигается высокая точность дозирования. А выполнение двухступенчатого плунжера с малой разницей величин диаметров ступеней позволяет получить малую дозу жидкости, перекачиваемую за один ход, и освобождает от зависимости в плунжерах малых диаметров и соответствующих уплотнений малых диаметров.

Изобретение поясняется чертежом, где представлена структурная схема устройства.

Плунжерное дозирующее устройство содержит гидравлическую часть дозировочного насоса, состоящую из двухступенчатого корпуса 1 с двумя рабочими камерами 2 и 3, с всасывающими и нагнетательными клапанами в каждой камере и двухступенчатого плунжера 4 с уплотнениями 5, привод (не показан), емкость 6 с дозируемой жидкостью, соединенную выходом с входом первой рабочей камеры 2 двухступенчатого корпуса 1, следящее устройство 7, снабженное выходом 8 на емкость 6 с дозируемой жидкостью, депульсатор 9, причем один вход следящего устройства 7 соединен с выходом первой рабочей камеры 2, депульсатором 9 и со входом второй рабочей камеры 3 двухступенчатого корпуса 1, а другой вход следящего устройства 7 и выход второй рабочей камеры 3 двухступенчатого корпуса 1 связаны между собой импульсной линией 10, кроме того, двухступенчатый плунжер 4 выполнен с относительно малой разницей величин диаметров ступеней, а следящее устройство 7 соединено импульсной линией 10 с линией нагнетания 11, связывающей выход второй рабочей камеры с потребителем.

Плунжерное дозирующее устройство работает следующим образом. При перемещении от привода (не показан) двухступенчатого плунжера 4 влево происходит вытеснение дозируемой жидкости из первой рабочей камеры 2 двухступенчатого корпуса 1 и заполнение депульсатора 9. Следящее устройство 7, соединенное импульсной линией 10 с линией нагнетания 11, обеспечивает постоянный перепад между давлением в линии нагнетания 11 и давлением в депульсаторе 9. Излишки жидкости через выход 8 следящего устройство 7 сбрасываются в расходную емкость 6. Таким образом поддерживается заданное давление в депульсаторе 8, а следовательно, и на входе во вторую рабочую камеру 3. Одновременно происходит вытеснение жидкости из второй рабочей камеры 3 в нагнетательную линию 11.

При ходе двухступенчатого плунжера 4 назад происходит заполнение первой рабочей камеры 2 из емкости 6 дозируемой жидкостью и одновременно заполнение второй рабочей камеры 3 по линии, соединяющей депульсатор 9 с входом второй рабочей камеры 3. Необходимым условием при этом является то, что объем жидкости, вытесняемой первой ступенью двухступенчатого плунжера 4, всегда был бы больше, чем объем жидкости, вытесняемой второй ступенью. Это достигается тем, что двухступенчатый плунжер 4 выполнен с малой разницей величин диаметров ступеней, а поэтому торцевая площадь первой ступени превышает площадь второй ступени. Следовательно, из-за разницы величин площадей величина дозы, создаваемая первой ступенью двухступенчатого плунженра 4, превышает дозу второй ступени. Из-за разницы в дозах потери дозируемой жидкости на уплотнениях 5 и клапанах выявляются на первой ступени и создается подпор давления на второй ступени двухступенчатого плунжера 4.

Устройство предназначено для использования в дозирующих устройствах в газовой, химической, энергетической и других отраслях промышленности для дозирования жидких сред. Устройство содержит гидравлическую часть дозировочного насоса, состоящую из двухступенчатого корпуса с двумя рабочими камерами, с всасывающими и нагнетательными клапанами в каждой камере и двухступенчатого плунжера с уплотнениями, привод, емкость с дозируемой жидкостью, соединенную выходом с входом первой рабочей камеры двухступенчатого корпуса. Следящее устройство снабжено выходом на емкость с дозируемой жидкостью, депульсатор. Один вход следящего устройства соединен с выходом первой рабочей камеры, депульсатором и со входом второй рабочей камеры двухступенчатого корпуса. Другой вход следящего устройства и выход второй рабочей камеры двухступенчатого корпуса связаны между собой импульсной линией. Двухступенчатый плунжер выполнен с малой разницей величин диаметров ступеней. Следящее устройство соединено импульсной линией с линией нагнетания, связывающей выход второй рабочей камеры с потребителем. Повышается точность дозирования и обеспечивается дозирование малых доз при любых давлениях нагнетания. 1 ил.

Плунжерное дозирующее устройство, содержащее гидравлическую часть дозировочного насоса, состоящую из двухступенчатого корпуса с двумя рабочими камерами, с всасывающими и нагнетательными клапанами в каждой камере и двухступенчатого плунжера с уплотнениями, привод и емкость с дозируемой жидкостью, соединенную своим выходом с входом первой камеры двухступенчатого корпуса, отличающееся тем, что в него введены депульсатор и следящее устройство, например, перепускной клапан, причем один вход следящего устройства соединен с выходом первой рабочей камеры, депульсатором и входом второй рабочей камеры двухступенчатого корпуса, а другой вход следящего устройства и выход второй рабочей камеры двухступенчатого корпуса связаны импульсной линией между собой и с линией нагнетания, соединяющей выход второй рабочей камеры с потребителем, кроме того, ступени двухступенчатого плунжера выполнены так, что объем жидкости, вытесняемой первой ступенью, больше объема жидкости, вытесняемой второй ступенью, а следящее устройство снабжено выходом на емкость с дозируемой жидкостью.