ДОЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТЕРИЛЬНЫХ И ТОКСИЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ Советский патент 1973 года по МПК G01F11/08 

1

Изобретение относится к дозирующим устройствам, применяемым в химической, радиотехнической, медицинской и других отраслях промышленности для дозирования токсичных, самовоспламеняющихся, радиоактивных и стерильных жидкостей.

Известны дозирующие устройства, состоящие из блока привода с бесступенчатым регулированием длины хода плунжера, мембранной головки, выполненной в виде корпуса с всасывающим и нагнетательным клапанами, крышки и защемленной мембраны, и системы гидравлического привода мембраны, заполняемой химически нейтральной жидкостью.

В таких дозирующих устройствах используют для изоляции рабочей жидкости в мембранно-клапанной головке плоские разделительные мембраны, для деформации которых в подплунжерной плоскости дозатора создается дополнительное давление, так как плоские мембраны имеют, характеристику, затухающую по давлению. Вследствие этого небольшое изменение прогиба мембраны при регулировании хода плунжера вызывает значительное изменение дополнительного давления в подплунжерной полости.

При дополнительном давлении, соизмеримом с противодавлением на выходе дозирующего устройства снижается точность дозирования.

Промывка головки, а также всасывающего и нагнетательного трубопроводов осуществляется подачей промывочного раствора во всасывающую линию под давлением, превышающим давление в линии нагнетания. В ряде случаев проведение этой операции не представляется возможным, так как питающие емкости не рассчитаны на давление. Кроме того, при выходе из строя и замене мембранной головки рабочая полость ее остается заполненной дозируемой жидкостью, что при работе с радиоактивными и токсичными жидкостями затрудняет доступ к головке для проведения ремонтных работ, а также приводит к потерям дорогостоящих продуктов.

В предложенном устройстве мембранно-клапанная головка выполнена с внутренними поверхностями, соответствующими профилю гофрированных мембран, установленных с возрастающей в сторону клапанов характеристикой по давлению, и снабжена герметичным электромагнитным приводом к клапану, установленным на корпусе всасывающего клапана, и

толкателем, связывающим всасывающий клапан с нагнетательным при подаче напряжения на привод.

На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - конструкция мембранной головки. 3 Дозирующее устройство состоит из блока / привода мембранно-клапанной головки 2 и системы гидравлического привода мембраны с воздушным компенсатором 3. Блок привода предназначен для сообщения5 плунжеру 4 возвратно-поступательного движения и бесступенчатого регулирования длины его хода. Мембранно-клапанная головка предусмотрена для разобщения дозирующего раствораЮ и элементов уплотнения плунжера, а также для предотвращения попадания дозируемой жидкости в зону обслуживания при неизбежных протечках через сальник 5. Головка состоит из корпуса 6 с всасывающим 7 и нагие-15 тательным 8 клапанами, крышки 9 с патрубком 10 для подвода приводной жидкости и размещенных между ними через промежуточвое кольцо // двух гофрированных мембран 12 и 13 специального профиля. Внутренняя20 поверхность корпуса 6 выполнена по профилю мембраны, прогнутой гидравлическим давлением на величину рабочего хода. Полость между мембранами заполняется химически нейтральной жидкостью (обычно дистиллиро-25 ванной водой). В кольце // установлен электрический датчик 14, сигнализирующий о попадании в межмембранную полость воздуха, а также приводной, либо дозируемой жидкости.30 Мембранно-клапанная головка оснащена устройством для опорожнения, состоящим из корпуса 15, электромагнита 16, сердечника 17 и толкателя/5. Дозирующее устройство работает следую-35 щим образом. Возвратно-поступательное движение плунжера 4 через приводную жидкость передается мембранам 12 и 13, которые всасывают и вытесняют из рабочей полости мембранной го-40 ловки дозируемую жидкость. Разобщение всасывающей и нагнетательной магистралей осуществляется с помощью клапанов 7 и 8. При включении электромагнита 16 в электрическую цепь сердечник 17 втягивается, от-45 крывает всасывающий клапан 7 и через толкатель 18 - нагнетательный клапан 8. При этом рабочая полость мембранно-клапанной головки, всасывающий и нагнетательный трубопроводы могут быть промыты проливкой50 промывочного раствора через линию нагнетания или может быть опорожнена перед демонтажом без разборки. 4 Благодаря тому, что внутренняя поверхность корпуса 6 мембранно-клапанной головки выполнена по профилю мембраны, прогнутой гидравлическим давлением на величину рабочего хода, рабочая мембрана 13 в конце хода нагнетания ложится на профилированную поверхность. Таким образом, значительно уменьщается вредный объем рабочей полости и обеспечивается самовсасывающая способность дозирующего устройства, а также повыщается точность дозирования, Используемые гофрированные мембраны, профиль которых в прямоугольной системе координат описывается уравнением затухающей гармоники, налол :енной на экспоненту, обладают характеристикой, возрастающей по давлению. Это повышает точность дозирования, так как изменение прогиба мембран при регулировании хода плунжера в широких пределах вызывает незначительное изменение дополнительного давления в подплунжерной полости. Применение двух разделительных мембран 12 и 13 и датчика 14 повыщает надежность дозирующего устройства: одновременный выход из строя обеих мембран маловероятен, а попадание в межмембранную полость воздуха, приводной или дозируемой жидкости вследствие нарушения герметичности головки или разрушения какой-либо одной мембраны фиксируется электрическим датчиком емкостного типа, Предмет изобретения Дозирующее устройство для стерильных и токсичных жидкостей, содержащее поршневой привод, мембранно-клапанную головку и систему гидравлического привода мембран, с воздухоотделителем, отличающееся тем, что, с целью повышения всасывающей способности, повышения точности дозирования и обеспечения опорожнения рабочей полости, мембрапно-клапанная головка выполнена с внутренними поверхностями, соответствующими профилю гофрированных мембран, установленных с возрастающей в сторону клапанов характеристикой по давлению, и снабжена герметичным электромагнитным приводом, установленным на корпусе всасывающего клапана, и толкателем, связывающим всасывающий клапан с нагнетательным при подаче напряжения на привод.