Сифонный дозатор Советский патент 1992 года по МПК G01F13/00 

W/ /7/7Zw///7/7//7///%

Изобретение относится к дозированию жидкости и может быть использовано в химической, пищевой, фармацевтической, машиностроительной, металлургической и других отраслях промышленности. Сифон- ный дозатор быть использован в раз- личных системах автоматики, когда необходимо обеспечить порциэльную подачу жидкости в товарные и другие емкости. Известны различные типы сифонных доза- тороз. Анализ аналога. Сифонный дозатор описанный в литературе (1) имеет мерную емкость, сифон, подводящий жидкость трубопровод, регулировочное устройство и товарные емкости. Недостатки данного делителя жидкостей заключаются в том, что он не имеет дистанционного управления, а также устройств Для глубокого регулирования параметров дозирования.

Наиболее близким по технической сущ- ности и содержащим наибольшее число признаков, общих с предлагаемым сифонным дозатором является устройство по а,с. № 1268957. Отличительные конструктивные признаки предлагаемого устройства по сравнению с прототипом следующие.

1. Предлагаемое устройство управляется с помощью пневматической системы: это делает его электробезопасным и взрывоопасным.

2: Сифон в предлагаемом устройстве имеет дзе гибкие вставки.

3.Жесткая часть всасывающего конца в предлагаемом устройстве может перемещаться в вертикальной плоскости относительно выходного жесткого патрубка. Это дает возможность регулировать параметры дозирования.

4.Предлагаемое устройство позволяет осуществлять дистанционное управление делением жидкости на равные объемы, т.е. предлагаемое устройство может работать как в режиме ожидания, так и в режиме непрерывного деления жидкости (заполнение емкостей).

5.Предлагаемое устройство может ра- ботать как от кнопок управления, расположенных на пульте управления, так и с помощью автоматического управления, действующего за счет контакта с периодически движущейся товарной емкостью.

6.Предлагаемое устройство имеет механизм для перемешивания дозируемой жидкости перед поступлением ее в резервуар, что исключает выпадение твердых частиц из жидкости и их концентрирование на дне цистерны.

Недостатки устройства по прототипу в сравнению с предлагаемым устройством состоят в следующем.

1.Устройство по прототипу может работать только в режиме непрерывного деления жидко сти,

2.Невозможность глубокого регулирования параметров работы дозатора.

Целью изобретения является обеспечение дистанционного управления.

Данная цель достигается тем, что в сифонный дозатор введены переключатель и следящий пневмопривод, включающий пневмоцилиндр сопло-заслонку, сильфон и регулятор расхода, всасывающий конец сифона выполнен с гибкой вставкой, причем каналы сопла-заслонки связаны с полостями пневмоцилиндра, поршень которого снабжен с двух стороп штоками, первый шток через дополнительный рычаг шарнир- но связан с дном закрепленного сильфона, полость которого подключена через регулятор расхода к пневмосети, а сопло шарнир- но скреплено с дополнительным рычагом, причем второй шток скреплен с жесткой частью всасывающего конца сифона, привод вертикального перемещения жесткого горба выполнены в виде двух пневмоцилинд- ров, штока сифона которые шарнирно связаны с концами первого рычага, а их рабочие полости подключены к пневмосети через переключатель, причем ось левого рычага закреплена на жестком горбу сифона.

На чертеже показана схема сифонного дозатора.

Сифонный дозатор состоит из резервуара 1, сифона, состоящего из гибкого сливного конца 2, жесткой части 3 всасывающего конца и жесткого горба 4 сифона, а также выходного жесткого патрубка 5, второго штока 6, пневмоцилиндра 7 первого рычага 8, парных пневмоцилиндров 9 и 10, пневмолиний 11 и 14, переключателя 12, пульта управления 13, переключателя 15 автоматического управления, лекала 16, технологической емкости 17, цистерны 18,насоса-смесителя 19,трубопровода 20,вентиля 21, насадка 22, электродвигателя 23, дополнительного рычага 2ц. сильфона 25, тяги 26 сопла 27, плиты 28, трубок 29 и 30, трубы 31, регулятора расхода 32, дросселя 33, штуцеров 34,35,36, гибкой вставки 37, переливного трубопровода 38 направляющего кронштейна 39, поршня 40, ролика 41, сливного патрубка 42, крана 43, первого штока 44.

Резервуар 1 служит центральной деталью, в которой располагается доза жидкости. В нем же расположен сифон (детали 2...5). К нему прикреплены также трубопровод 20 с краном 21, переливной трубопровод 38, входной жесткий патрубок 5, направляющий кронштейн 39. Гибкий сливной конец 2 сифона предназначен для соединения горба 4 сифона и выходного жесткого патрубка 5. Жесткая часть 3 всасывающего конца сифона служит для регулирования высоты h жидкости в мерной емкости 1, а следовательно для регулирования величины дозы; чем выше расположена жесткая часть 3, всасывающего конца сифона, тем меньше полезный объем резервуара 1.

Жесткий горб 4 сифона предназначен для соединения гибких вставок 2 и 37.

Выходной жесткий патрубок 5 служит для жесткого и точного фиксирования конца сифона (детали 2.,.5). Если бы 1акоготочного и жесткого фиксирования не было бы -жидкость -могла бы вытечь мимо технологической емкости 17. Если бы конец жесткого патрубка 5 изменял свое положение по высоте, то изменялся бы расход жидкости, вы- текающей через сифон, а значит неконтролируемо изменялись бы параметры дозирования.

Второй шток 6 служит для регулирования жесткой части 3 всасывающего конца сифона (т.е. для изменения высоты h, а следовательно, для изменения величины дозы).

В основном пневмоцилиндре 7 движется поршень 40, связанный через второй шток 6 с жесткой частью 3 всасывающего конца сифона и дополнительным рычагом 24.

Первый рычаг 8 служит для погружения горба 4 сифона под уровень свободной поверхности жидкости в резервуаре 1.

Парные цилиндры 9,10 нужны для того, чтобы поворачивать рычаг 9 по часовой или против часовой стрелки и, тем самым, поворачивать горб 4 сифона погружая его ниже уровня свободной поверхности жидкости в резервуаре 1, т.е. включая его в действие или выключая его.

По пневмолинии 11 подается сжатый воздух от системы (например от воздухосборника компрессора) в пневмоцилиндр 9.

Через переключатель 12 сжатый воздух поступает либо в пневмоцилиндр 9, либо через регулятор расхода 32, трубу 31, всиль- фон 25, Переключатель 12 может обеспечивать одновременную подачу сжатого воздуха в пневмоцилиндр 9 и сильфон 25.

На пульте управления 13 смонтирован переключатель 12, труба 31, регулятор расхода 32, дроссель 33 и штуцер 34,

Пнсвмолиния 14 предназначена для подачи сжатого воздуха от переключателя 15 автоматического управления в пневмоцилиндр 10

Переключатель 15 автоматического управления служит для .я сифона при

расположении технологической емкости 17 под выходкым жестким патрубком 5.

Лекало 16 включает переключатель 15 автоматического управления, при установке технологической емкости 17 под выходной

жесткий патрубок 5, ролик 41 наезжает на лекало 16 и производит подачу сжатого воздуха в линию 14, поворот пневмоцилиндра 10 и включение сифона.

В технологической емкости 17 распола0 гается доза жидкости, вытекшей из резервуара 1. за один период работы дозатора.

В цистерне 18 сосредоточена дозируемая жидкость перед ее выдачей а резервуар 1, В цистерне 18 располагается центробеж5 ный насос-смеситель 19; на ней смонтирован электродвигатель 23; к ней присоединен сливной патрубок 42.

Насос-смеситель 19 служит для подачи жидкости из цистерны 18 в резервуар 1 по

0 трубопроводу 20, на котором смонтирован вентиль 21. Насос-смеситель 19 служит также своеобразным завихрителем жидкости, обеспечивающем ее перемешивание в цистерне 18 перед подачей в резервуар 1.

5 Трубопровод 20 предназначен для подачи жидкости из цистерны 18 в резервуар 1. Вентиль 21 предназначен для регулирования подачи жидкости насосом 19 из цистерны 18 в мерную емкость 1.

0Насадки 22 (их может быть 2,3,4.,,) служат для формирования струй жидкости, обеспечивающих тщательное перемешивание жидкости в цистерне 18. Насадки 22 выполняют также функцию выпуска жидко5 сти из насоса-смесителя 19 в случаях резкого перекрытия вентиля 21.

Электродвигатель 23 приводит в движение насос-смеситель 19. Дополнительный рычаг 24 перемещает тягу 26 и поворачивает

0 таким образом сопло 27,

При подаче сжатого воздуха в сильфон 25 он растягивается, поворачивает рычаг 24 и сопгэ 27, направляя поток сжатого воздуха либо в серхнюю, либо в нижнюю части

5 пневмоцилиндра 7, обеспечивая таким образом регулирование высоты h расположения жесткой части 3 всасывающего конца сифона, а значит и регулирования параметров дозатора.

0 С помощью тяги 26 передается усилие от рычага 24 на сопло 27.

Сопло 27 формирует струю сжатого воздуха и направляет ее в отверстия плиты 28. Плита 28 с двумя отверстиями и трубка5 ми 29, 30 служит для направления струя сжатого воздуха от сопла 27 в верхнюю или нижнюю части пневмоцилиндра 7. По воздушным трубкам 29,30 поток воздуха направляется от сопла 27 к пкевмоцилиндру.

Трубка 31 соединяет сильфон 25с пнев- молинией, соединяющей, в свою очередь, регулятор расхода 32 и дроссель 33. Регулятор 32 с дросселем 33 обеспечивает изменение давления или расхода сжатого воздуха, поступающего от штуцера 34 и переключателя 12.

Штуцера 34,35,36 служит для присоединения системы управления сифонным дозатором к внешней пневмосети.

Гибкая вставка 37 обеспечивает соединение жесткой части 3 всасывающего конца сифона и жесткого горба 4 сифона. По переливному трубопроводу 38 излишек жидкости переливается в цистерну 18. Благодаря наличию переливного трубопровода 38 поддерживается постоянный уровень свободной поверхности жидкости в резервуаре 1.

За счет направляющего кронштейна 39 передается прямолинейное движение от поршня 40 жесткой части 3 всасывакщего конца сифона посредством второго штока 6. Ролик 41 автоматического управления 15 вместе с лекалом 16 обеспечивает автоматическое присоединение пневмолинии 14 к штуцеру 36 и пневмоцилиндру 10. Через сливной патрубок 42 обеспечивается выпуск жидкости из цилиндра 18 в случае аварии или длительной остановки сифонного дозатора, а также при необходимости промывки цилиндра 18 в процессе ремонта. Кран 43 служит для открытия и перекрытия сливного патрубка 42.

Принцип действия сифонного дозатора состоит в следующем:

Резервуар 1 и цистерна 18 заполнены жидкостью, подлежащей дозированию. Кран 43 закрыт, а кран 21 открыт; пневмо- цилинцры 9 и 10 расположены так, как показано на фиг.1, т.е. жесткий горб 4 сифона расположен выше уровня свободной поверхности жидкости в резервуаре 1. Сифон не работает, т.е. по нему жидкость не перетекает из резервуара 1 в технологическую емкость 17. Сопло 27 располагается горизонтально; переключатели 12 и-15 выключены, сжатый воздух к соплу 27 и к парным цилиндрам 9 и 10 не поступает; поршень 40 неподвижен.

Затем включается электродвигатель 23 и насос-смеситель 19 при подаче лекала 16 на ролик 41 переключателя 15 автоматического управления включается в действие, т.е. сжатый воздух от штуцера 36 по пневмолинии 14 поступает на пневмоцилиндр 10. При этом рычаг 8 опускается вниз и погружает жесткий горб 4 сифона под уровень свободной поверхности жидкости в резервуаре 1. Сифон включится в действие, т.е. по

нему течет жидкость из резервуара 1 в технологическую емкость 17 при стопроцентном заполнении всего его поперечного сечения. Расход QH жидкости, текущей из

цистерны 18 по трубе 20 в резервуар, меньше, чем QC- расход жидкости, вытекающей из резервуара 1 через сифон (условие Он (Заявляется обязательным при работе любого сифона периодического действия).

Вследствие этого уровень свободной поверхности жидкости в резервуаре 1 опускается. Как только уровень свободной поверхности в резервуаре 1 совпадает с жесткой частью 3 всасывающего конца сифона, воздух из атмосферы поступает в жесткий горб 4 сифона и разорвет поток жидкости. Причем часть его сольется по гибкой вставке 37 и жесткой части 3 всасывающего конца сифона в резервуар 1, а часть жидкости по

гибкому сливному концу 2 сифона и выходному жесткому патрубку 5 - в технологическую емкость 17.

Электродвигатель 23 с насосом смесителем 19 все время работает, по трубе 20 в

мерную емкость 1 непрерывно поступает жидкость и заполняет ее. Во время заполнения резервуара 1 жидкостью происходит за- мена наполненной технологической емкостью 17 - порожней емкости. При этом

ролик 41 переключатель 15 автоматического управления опускается вниз и включает подачу сжатого воздуха в цилиндр 10. При этом пневмолиния 14 соединяется с атмосферой. Под действием усилия пружины поршня пневмоцилиндра 10 переместится вверх и поднимет в исходное положение рычаг 8 с жестким горбом 4 сифона.

Выше описан принцип действия сифонного дозатора в автоматическом режиме.

При ручном управлении с помощью переключателя 12 подается сжатый воздух в пневмоцилиндр 9. Все же остальные операции осуществляются аналогично описанному, Таким образом ручное управление с

помощью переключателя 12 с пульта управ- . ления 13 заменяет в необходимых случаях переключатель 15, ролик 41 и лекало 16.

Регулирование величины дозы выдавае- мой за один цикл работы дозатора осуществляется за счет изменения глубины погружения жесткой части 3 всасывающего над уровнем конца сифона свободной поверхности жидкости в резервуаре 1. Изме- нение глубины осуществляется за счет перемещения поршня 40 пневмоцилиндра. Перемещение поршня 40, в свою очередь, осуществляется за счет сжатого воздуха, поступающего через штуцер 35 сопла 27 плиты 28 и трубок 29,30.

Формула изобретения Сифонный дозатор, содержащий резервуар с подводящим трубопроводом, размещенный в резервуаре сифон с гибким сливным концом и жестком горбом, связанным с приводом его вертикального перемещения через установленный на оси вращения первый рычаг, отличающий- с я тем, что, с целью обеспечения дистанционного управления, в него введены переключатель и следящий пневмопривод, включающий пнеомоцилиндр, сопло-заслонку, сильфон и регулятор расхода, всасывающий конец сифона выполнен с гибкой вставкой, причем каналы сопла-заслонки связаны с полостями пневмоцилиндра, поршень которого снабжен с двух сторон штоками, первый шток через дополнительный рычаг шарнирно связан с дном закрепленного сильфона, полость которого подключена через регулятор расхода к пневмосети, а сопло шарнирно скреплено с дополнительным рычагом, причем второй шток скреплен с жесткой частью всасывающего конца сифона, привод вертикального перемещения

жесткого горба сифона выполнен в виде двух пневмоцилиндров, штоки которых шарнирно связаны с концами первого рычага, а их рабочие полости подключены к пневмосети через переключатель, причем ось

первого рычага закреплена на жестком горбу сифона,

Использование: порционное дозирование жидкостей. Сущность изобретения: через переключатель (15) сжатый воздух поступает в полость пневмоцилиндра (10). Рычаг (8) поворачивается и опускается вниз под уровень жидкости вместе с жестким горбом (4) за счет гибких вставок (2,37), После слива дозы переключатель (15) подключает пневмоцилиндр (10) в атмосфере и жесткий горб (4) поднимается в исходное положение. Дозу регулируют за счет изменения высоты жесткой части (3) всасывающего конца сифона с помощью регулятора 32 расхода, который подключен к сифону