УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ГАЗА ИЛИ ЖИДКОСТИВ АППАРАТ Советский патент 1974 года по МПК B01J3/02 

1

Изобретение относится к устройствам для ввода реагентов в реакторы и может найти применение в химической и газовой промышленности.

Известно устройство для ввода реагентов в реакторы, работающие при высоких давлениях, включающее датчик высокого давления и клапан. Датчик давления выполнен в виде камеры с патрубками. Внутренняя полость датчика отделена от внутренней полости клапана чувствительным элементов в виде диафрагмы, изготовленной из резины. В устройстве применен клапан прямого действия, работающий по принципу «после себя.

Известное устройство имеет следующие недостатки:

устройство не позволяет отводить газовую смесь из аппарата в случае повыщения в нем давления. При проведении в аппарате процесса, сопровождающегося увеличением объема реагирующих веществ, а также в случае неисправности работы клапана прямого действия, например вследствие попадания межау клапанной иглой и седлом инородного тела, количество газа, поступающего через устройство в аппарат, будет превыщать необходимое количество, и давление в аппарате постепенно возрастает. Для устранения этой неисправности в известном устройстве во избежание разрыва аппарата необходимо прекратить работу и отключить аппарат. Последующий пуск аппарата возможен только после исправления устройства; нарушается герметичность в камере с заданным давлением газа вследствие повреждения диафрагмы при резком падении давления газа на выходе из устройства или возрастании давления газа на входе. При быстром сбросе газа из аппарата, а также при настройке для пуска или при отключении устройства возможно не только разуплотнение крепления диафрагмы, но и механическое ее повреждение. Это приводит к выходу устройства из строя и к необходимости замены диафрагмы;

трудно поддерживать постоянное давление газа в камере задания давления вследствие утечки газа из камеры при диффузии его через диафрагму. В известном устройстве в качестве диафрагмы применяют пластинчатую резину или прорезиненную ткань, которые по строению аналогичны полупроницаемой перегородке. При работе устройства в камере задания давления поддерживается требуемое

давление газа или газовой смеси. Величина давления газа в камере задания давления (по одну сторону диафрагмы) должна быть несколько больщей давления в аппарате (по другую сторону диафрагмы). В результате перепада давления газ из камеры задания диффундирует через диафрагму как через полупроницаемую перегородку в пространство устройства, соединенное с аппаратом. Давление в камере задания, имеющей довольно небольшой объем, а следовательно и в аппарате постепенно снижается. Поэтому периодически требуется производить корректировку работы известного устройства;

выходит из строя клапан устройства вследствие возможной деформации диафрагмы или в результате разрушающего воздействия, оказываемого органическими веществами в случае работы с ними. Диафрагма, применяемая в известном устройстве, хотя и обладает определенной пластичностью и малой степенью остаточной деформации, с течением времени необратимо деформируется, в результате чего форма ее выпуклости достигает таких размеров, что в случае перехода на работу аппарата при меньших расходах газа диафрагма препятствует изменению положения клапанной иглы в седле.

Все эти недостатки снижают точность и надежность работы устройства и затрудняют его эксплуатацию.

Целью изобретения является повышение точности и надежности в работе, а также улучшение эксплуатационных качеств устройства для ввода газа или жидкости в аппарат. Это достигается тем, что в камере датчика установлена линза, разделяющая камеру на две части, и в них размещены чувствительные элементы в виде сильфонов, прикрепленные к линзе, внутренние полости которых сообщены каналом, выполненным в теле линзы, причем один из сильфонов соединен с клапаном прямого действия, а другой - с клапаном обратного действия.

Кроме того, сильфон, связанный с клапаном обратного действия, снабжен предохранительным клапаном. Линза оборудована патрубком подвода газа в сильфоны и патрубком вывода газа из камер в аппараты.

Вследствие применения в датчике металлических сильфонов предотвращается утечка газа из датчика задания давления, так как в процессе работы устройства сильфоны, изготовленные, например, из нержавеющей стали, не разрушаются от воздействия паров органических веществ, не проницаемы для газов, и процесс работы сильфонов осуществляется в пределах упругих деформаций металла. Это обеспечивает надежную герметичность датчика задания давления, что повышает точность и надежность работы устройства по поддерживанию требуемого давления в аппарате.

Наличие в предлагаемом устройстве клапана обратного действия, соединенного с одним из сильфонов и снабженного предохранительным клапаном, предотвращает увеличение давления в аппарате и позволяет проводить процесс при заданном давлении, а также предохраняет устройство от возможных поломок.

На фиг. 1 показано описываемое устройство; на фиг. 2 - то же, узел I на фиг. 1.

Устройство включает датчик задания давления, содержащий корпус 1, внутри которого расположена линза 2, разделяющая внутреннюю полость датчика на камеры 3 и 4. К линзе с противоположных сторон присоединены сильфоны 5 и 6, размещенные коаксиально в камерах 3 и 4. В теле линзы вьпюлнены канал 7, соединяющий полости камер 3 и 4, и канал 8, соединяющий полости сильфонов 5 и 6. Лииза снабжена патрубком 9 для выхода газа из устройства и для подачи его в аппарат, а также патрубком 10 для подачи

газа через канал 8 в полости сильфонов.

Корпус датчика оборудован патрубком 11 для ввода газа в камеры датчика и патрубком 12 для вывода газа при нарушении нормального режима работы устройства.

Сильфон 5 посредством штока 13 соединен с клапаном 14 прямого действия, открывающим патрубок 11 при удлинении этого сильфона. Сильфон 6 снабжен обратным клапаном 15, открывающим патрубок 12 при сжатии указанного сильфона. Сильфон 6 также имеет предохранительный клапан 16 для сброса давления из сильфонов 5 и 6 в камеры 3 и 4. Клапан 14 действует по принципу

«после себя, а клапан 16 - по принципу «до себя.

Устройство работает следующим образом. Сначала открывают вентили 17 и 18 и сообщают полости сильфонов 5 и 6, камер 3 и

4 аппарата между собой. Затем медленно открывают вентиль 19 и одновременно заполняют газом сильфоны 5 и 6, камеры 3 и 4, аппарат и внутреннее пространство клапана 14. После достижения заданного давления в

аппарате и в устройстве закрывают вентили 17 и 18 и открывают вентиль 19. В результате проведения процесса в аппарате и расхода газовой смеси давление в аппарате несколько снижается (в пределах точности измерительных устройств). Это приводит к понижению давления в камерах 3 и 4, что вызывает удлинение сильфонов 5 и 6, давление в которых остается прежним. При удлинении сильфона 5 шток 13 перемешается и открывает

проход газа через клапан 14 и патрубок И в камеру 3, откуда газовая смесь через канал 7 и патрубок 9 непрерывно поступает в аппарат, чем поддерживается постоянно заданное давление в аппарате при расходе в

нем газа.

В случае повышения давления в аппарате повышается давление в камерах 3 и 4, вследствие чего сильфоны 5 и 6 сжимаются, так как давление в них будет меньше, чем в камерах.

При сжатии сильфона 5 шток 13 перемещается, и клапан 14 закрывает проход газа в патрубке 11. Одновременно при сжатии сильфона 6 клапан 15 перемещается и открывает патрубок 12, через который сбрасывается излишнее количество газа из камер 3 и 4.

Сброс газа производится до тех пор, пока не установится заданное давление в аппарате.

При настройке устройства на заданное давление и отключение устройства в сильфонах 5 и 6 может возникнуть повышенное давление по отношению к давлению газа в камерах 3 и 4. В этом случае срабатывает клапан 16, и газ перепускается из сильфонов в камеры.

Предлагаемое устройство может быть применено для ввода в аппарат жидких продуктов. Задание давления в датчике устройства при этом целесообразно производить газом, например азотом.

Предмет изобретения

L Устройство для ввода газа или жидкости в аппарат, включающее датчик задания давления с чувствительными элементами.

патрубки подачи и вывода газа и клапан прямого действия, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности и надежности, в камере датчика установлена линза, разделяющая камеру на две части, и в них размещены чувствительные элементы в виде сильфонов, прикрепленные к линзе, внутренние полости которых сообщены каналом, выполненным в теле линзы, причем один из сильфонов соединен с клапаном прямого действия, а другой - с клапаном обратного действия.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что сильфон, соединенный с клапаном обратного действия, снабжен предохранительным клапаном.

3.Устройство но нп. 1 и 2, отличающееся тем, что линза снабжена патрубком подвода газа в сильфоны и патрубком вывода газа из камер в аппараты.

9

В ппарот

f

/5

Узел I

9uz