Система дозирования и смешения жидких компонентов Советский патент 1993 года по МПК G05D11/00 

ТьЛ

Фиг.1

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может использоваться в химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - расширение области применения и улучшение эксплуатационных характеристик системы.

У На фиг, 1 представлена принципиальная схем системы; на фиг. 2 - схема струй- ного смёЬйте я. : , - Систра сЪдержит первую 1 и вторую 2 емкости зкйдких компонентов, первый 3, второй 4 и третий 5 смесители, снабженныеосновными 6,7,8 и инжектирующими 9,10,11 входами и выходами 12, 13, 14, насос 15 и регулирующие вентили 16, 17, 18, 19, 20, 21.

Каждый смеситель выполнен в виде струйного смесителя (фиг. 2), основной вход которого образован разгонным соплом 22, инжектирующий вход соединен с форкаме- рой 23, соединенной через камеру смешения 24 с выходом смесителя, выполненным в виде диффузора 25, образующего зону пониженного давления. Первый смеситель 3 образует с вентилем 18, вторым смесителем 4 и насосом 15 основной контур циркуляции смеси, а вентилем 17 и третьим смесителем 5 - дополнительный контур циркуляции смеси, причем выход 12 первого смесителя соединен через потребитель 26 с инжектирующими входами 7 и 11 второго и третьего смесителей с образованием соответствующих контуров рециркуляции смеси с вентилями 20 и 21 и общим вентилем 19. Вторая емкость 2 соединена с инжектирующим входом 9 первого смесителя и выходом 14 третьего смесителя через вентиль 16,

Система работает следующим образом,

При включении нагнетательного насоса 15 основной (рабочий) компонент смеси из емкости 1 нагнетается в смеситель 3. Смесители 3, 4, 5 однотипны и представляют собой струйные аппараты, работающие с ; реализацией сверхзвукового скачка конденсации-уплотнения-давления.

Проходя через смесители 3, 4, 5, основной и инжектируемый (добавочный) компоненты смеси подвергаются интенсивному диспергированию и гомогенизации и образуют на выходе смесь в виде мелкодисперсной эмульсии с размером включений не более 1,2 мкм, при этом смесители выполняют функцию дозирования. Возмущения на выходе смесителя, не превышающие половины давления потока рабочего компонента на входе в смеситель; против потока не распространяются.

Поток рабочего компонента смеси, нагнетаемый в смеситель 3, инжектирует добавочный компонент смеси, находящийся в емкости 2. Готовая тонкодисперсная смесь после смесителя 3 частично поступает к потребителю. Остальная смесь поступает на

вход смесителей 4 и 5. После смесителя 5 смесь подается в смеситель 3 в зону вакуума за разгонным соплом. При этом соответственно уменьшается количество добавочного компонента, инжектируемого в смеситель 3

.0 из емкости 2.

После смесителя 4 смесь поступает на вход насоса 15, и вместе с рабочим компонентом из емкости 1, количество которого соответственно уменьшается, нагнетается в

5 смеситель 3, после чего процесс повторяется. При такой циркуляции сохраняется концентрация добавочного компонента в основном. Концентрация устанавливается размещением в смесителях 4 и 5 разгонных

0 сопел определенного диаметра.

Более точная подстройка концентрации осуществляется вентилем 16.

При увеличении давления на входе потребителя (то есть при необходимости

5 уменьшения расхода) увеличивается часть эмульсии, проходящей на смесители 4 и 5, и уменьшается часть, идущая к потребителю. Вследствие увеличения количества циркулирующей эмульсии уменьшается соответ0 ственно поступление компонентов из емкостей 1 и 2. При уменьшении давления у потребителя (то есть при необходимости повысить расход смеси) увеличивается часть смеси, поступающая к потребителю, и соот5 ветственно снижается расход смеси через эмульсоры 4 и 5.

Расход эмульсии может подстраиваться вручную вентилем 1.9. При необходимости излишки смеси инжектируются в смесители

0 5 и 4 через вентили 20 и 21, Система позволяет получить смесь с заданным расходом и концентрацией.

В некоторых случаях потребителю необходимо получать смесь с постоянным расхо5 дом одного из компонентов при изменении расхода другого.

Так, при работе дизелей на водотоп- ливных эмульсиях оптимальным для процесса сгорания является некоторое

0 постоянное значение расхода воды, не зависящее от расхода топлива.

Для этого случая в схеме предусмотрены вентили 17, 18. При закрытии одного из этих вентилей расход соответствующего

5 компонента будет постоянным.

Варьируя степень закрытия вентилей 17 и 18, можно менять количество смеси, проходящей к смесителям 4 и 5, а при закрытии вентилей 17, 18,20, 21 система работает как стабилизатор расхода смеси.

Формула изобретения Система дозирования и смешения жидких компонентов, содержащая первую и вторую емкости жидких компонентов, первый, второй и третий смесители, каждый из которых снабжен основным и инжектирующим входами, и насос, причем выход второго смесителя соединен с входом насоса, а первая и вторая емкости соединены соответственно с основным и инжектирующим входами первого смесителя, отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения и улучшения эксплуатационных характеристик системы, первая емкость соединена с основным входом первого смесителя через насос, выход первого смесителя соединен с основными входами второго и третьего смесителей, а через потребитель - с их инжектирующими входами, причем выход третьего смесителя соединен с инжектирующим входом первого смесителя.

Фиг. 2