Насос-дозатор Советский патент 1992 года по МПК F04B13/02 

Изобретение относится к насосострое- нию и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства для приготовления смеси с дозированной подачей текучих сред.

Цель изобретения - повышение точности дозирования.

На чертеже изображен насос-дозатор, общий вид.

Насос-дозатор содержит корпус 1, в котором установлен дозирующий вытеснитель 2, размещенный в дозирующем блоке 3. Блок 3, имеющий нагнетательный 4 и всасывающий 5 клапаны, подключен к источнику дозируемого компонента и к проточной магистрали основного потока приводной среды. Дозирующий вытеснитель 2 имеет привод, выполненный в виде диафрагменного двигателя с диафрагмой 6, имеющей жесткий центр 7. Полости диафрагменного двигателя подключены к точкам с различным давлением в проточной магистрали основного потока приводной среды через кинематически связанное с диафрагменным двигателем распределительное устройство 8 приводной среды.

Привод дозирующего вытеснителя снабжен установленными на жестком центре диафрагмы 6 направляющимитрубками 9, один конец которых сообщен с полостью под диафрагмой, а другой - с зоной пониженного давления в корпусе. РаспределиО

о о о с

тельное устройство 8 снабжено управляющим 10 и тянущим 11 поршнями, установленными в корпусе распределительного устройства 8, имеющего подпружиненный золотник 12 и связанный с ним запорный конусный элемент 13, который взаимодействуете выполненным втянущем поршне 11 сопловым отверстием 14. При этом в корпусе распределительного устройства 8 выполнены распределительные окна 15 для золотника 12, сообщенные с входом установленного в проточной магистрали эжектора 16.Управляющий поршень 10 .жестко связан с диафрагмой 6 посредством направляющих трубок 9 и траверсы 17, а тянущий поршень 11 - с диафрагмой 6 посредством элемента 18. Для переключения направления хода тянущего поршня 11 служит золотник 12 с перепускными клапанами 19 и пружиной 20. Для увеличения скорости проходящего над трубками потока, а следовательно, и разряжения в них на пути потока воды в корпусе насоса установлена перегородка 21, которая и направляет основную часть потока над направляющими трубками 9.

Дозирование раствора регулируют посредством дозирующего блока 3 через шес- терню 22 электродвигателем 23 уменьшением или увеличением подпоршне- вого пространства Д. Регулирование происходит по заданной программе по командам блока 24 автоматики (на чертеже пунктиром показано нижнее положение золотника 12 и тянущего поршня 11).

Насос-дозатор работает следующим образом.

При протекании воды (или любой другой жидкости над отверстиями От направляющих трубок 9 в них создается разряжение, которое передается в поддиафрагменную полость. Под действием создавшегося в поддиафрагменной полости разряжения диафрагма 6 опускается. Управляющий поршень 10, жестко связанный с диафрагмой 6, также опускается. Выдавливаемая из полости А вода давит на золотник 12 и он, сжимая пружину 20, опускается, сначала перекрывая, а при дальнейшем движении, открывая распределительные окна 15. Одновременно с опусканием управляющего поршня 10 начинает двигаться тянущей поршень 11, но вода через отверстие 14 в поршень 11 не поступает, так как ей мешают проходить между конусом 13 и поршнем 11 деформированные кольцевые выступы, которые выпрямляются полностью после того, как золотник 12 отрезал снизу распределительные окна 15. Этот процесс происходит до опускания диафрагмы 6 в крайнее нижнее положение. Когда движение вниз прекращается, вода из полости А перестает поступать, давление на золотник 12 исчезает, и он под действием пружины 20 поднимает- ся, сначала перекрывая распределительные окна 15, а затем открывая их снизу после своего прохождения.

Благодаря разряжению в кольцевой полости Б через отверстие 14 в тянущем пор0 шне 11, выполненном в виде сопла, мгновенно образуется водный поток, проходящий далее через распределительные окна 15, кольцевую камеру Б и отверстие в кольцевой камере в выпускной патрубок. Разря5 жение в кольцевой камере Б и динамические процессы в водном потоке, регулируемые подбором диаметра отверстия в поршне 11, углом и длиной внутреннего конуса поршня 11 создают на поршне

0 11 тянущее усилие, увлекающее вверх поршень и жестко связанную в ним диафрагму 6.

Усилие на поршень 11 значительно (ъв 2,5 раза) больше силы, действующей на ди5 афрагму 6 в результате разряжения, постоянно присутствующего в направляющих трубках 9, и диафрагма 6 поднимается. Одновременно с тянущим поршнем 11 вверх движется управляющий поршень 10, свя0 занный с диафрагмой 6 направляющими трубками 9 и траверсой 17. Вода в полость А при этом поступает через открывшиеся клапаны 19.

При движении вверх тянущий поршень

5 11 находит на конус 13, деформируя имеющиеся на нем кольцевые выступы, отверстие в поршне 11 перекрывается, сила тяги поршня исчезает и на диафрагму 6 действует только постоянно присутствующая сила,

0 возникающая от разряжения в направляющих трубках 9. Диафрагма 6 опускается, и цикл повторяется.

При движении диафрагмы 6 вниз всасывающий клапан 5 под действием дозирую5 щего вытеснителя 2 диафрагма 6 закрывается, а нагнетательный клапан 4 открывается и объем раствора, находящийся в полости Д, выдавливается в наддиафраг- менную смесительную полость. При движе0 нии диафрагмы 6 вверх клапан 4 закрывается, клапан 5 открывается и происходит засасывание новой порции дозируемого раствора. Вворачивая и выворачивая дозирующий блок 3 через шестерню 22

5 электродвигателем 23, можно увеличивать или уменьшать рабочее подпоршневое пространство Д, регулируя количество дозируемого раствора.

Имеющиеся на дозирующем вытеснителе 2 и дозирующем блоке 3 фаски обеспечивают попадание дозирующего вытеснителя 2 в цилиндр блока при возврате вытеснителя в цилиндрическую часть блока, а также облегчают сборочные работы.

Регулирование происходит по заданной программе по командам блока автоматики 24. Им может быть ЭВМ, программируемый контролер и т.д Обратная связь осуществляется датчиками концентрации Дк 25. Для удаления воздуха при первом заполнении насоса служит пробка 26.

Формула изобретения

Насос-дозатор, содержащий корпус, установленный в корпусе дозирующий вытеснитель, размещенный в дозирующем блоке, имеющем нагнетательный и всасывающий клапаны и подключенный к источнику дозируемого компонента и к проточной магистрали основного потока приводной среды, привод дозирующего вытеснителя, выполненный в виде диафрагменного двигателя с диафрагмой, имеющей жесткий центр, полости которого подключены к точкам с разным давлением в проточной магистрали основного потока приводной среды через кинематически связанное с диафрагменным двигателем распределительное устройство приводной среды, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности дозирования, привод дозирующего вытеснителя снабжен установленными на жестком центре диафрагмы направляющими трубками, один конец которых сообщен с полостью под диафрагмой, а другой - с зоной пониженного давления в корпусе, распределительное устройство снабжено управляющим и тянущим поршнями, установленными в корпусе распределительного устройства, имеющего подпружиненный золотник и связанный с ним запорный конусный элемент, взаимодействующий с

выполненным в тянущем поршне сопловым отверстием, причем в корпусе распределительного устройства выполнены распределительные окна для золотника, сообщенные с входом установленного в проточной магистрали эжектора.

Изобретение м.б. использовано для приготовления смеси с дозированной подачей текучих сред. В корпусе 1 установлен дозирующий вытеснитель 2, размещенный в дозирующем блоке 3, имеющем нагнетательный и всасывающий клапаны 4, 5. Вытеснитель 2 подключен к источнику дозируемого компонента и к проточной магистрали основного потока приводной среды. Привод вытеснителя 2 выполнен в виде диафрагменного двигателя с диафрагмой 6. Полости двигателя подключены к точкам с разным давлением в проточной магистрали через кинематически связанное с двигателем распределительное устр-во 8 приводной среды. Привод снабжен установленными на жестком центре диафрагмы 6 направляющими трубками 9, один конец к-рых сообщен с полостью под диафрагмой 6, другой - с зоной пониженного давления в корпусе 1. Устр-во 8 снабжено управляющим и тянущим поршнями 10, 11, установленными в его корпусе. Связанный с подпружиненным золотником 12 запорный конусный элемент 13 взаимодействует с выполненным в поршне 11 сопловым отверстием 14. В корпусе устр-ва 8 выполнены распределительные окна 15 для золотника 12, сообщенные с входом установленного в магистрали эжектора 16. 1 ил. fe

25

г