Способ автоматического дозирования и смешивания газов и устройство для его осуществления Советский патент 1979 года по МПК G01F13/00 

1

.Изобретение относится к области дозирования и техники приготовления газовых смесей. , -

Известны способы дозирования компонентов газовой смеси в потоке. Для реализации этих способов служат устройства , содержаnuic источник давления, емкость с дозируемым материалом, системы впуска и переключения 1, 2|. 3.

Известеи.такжр способ, заключающийся в раздельной подаче компонентов в непрерыв ном потоке, формировании объемных доз каждого компонента с поледующей отсечко й потоков и смешивании 4.

К недостаткам известного способа относятся прерывистость работы и снижение точности за счет влияния физического состояния одного компонента на другой.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для дозирования и смешивания, реализующее способ 4 и содержап1.ее резервуар с размещенным в нем подвижным колоколом, разделенным на камеры с патрубками, привод и коллектор с системой трубопроводов.

Для повышения точности дозирования за счет исключения взаимного влияния физического состояния смешивае.мых компонентов по предлагаемому способу скорости потоков каждого компонента и смеси стабилизируют в момент отсечки объемных доз. Кроме того, для точности дозирования,

обеспечения непрерывности и повышения производительности предлагаемое устройство снабжено дополнительным колоколом, реверсивным переключателем привода и клапанным коммутатором, при этом колокола механически связаны друг с другом посредством

общего привода, клапанный коммутатор механически связан с реверсивным переключателем привода, который электрически связан с установленным на выходе дополнительно датчиком давления, а коллектор выполнен

с пористыми перегородками.

На чертеже показана нринципиальная схема описываемого устройства, включающего в себя резёрвуар 1 с колоколами 2, 3, разделенными на камеры 2.1:2.2 и 3.1; 3.2. Колокола 2 3 механически связаны между

собой парой цепь - звездочка 4, 5. Звездочка 5 механически связана с валом электропривода 6. На одной оси со звездочкой 5 расположен реверсивный переключатель 7 электропривода 6, кинематически связанный

с цепью 4 посредством ограничителей хода

4.1и 4.2, расположенных на цепи 4. Реверсивный переключатель 7 механически связан с клапанным коммутатором 8, расположенным на одной оси с реверсивным переключателем 7 и коммутирующим газовые линии устройства. На входе линии газа-носителя (в данном случае воздуха) установлен коллектор-смеситель 9 с пористыми перегородками 9.1 внутри, выполненными, например, из пористой керамики, а на выходе устройства - датчик 10 оптимального давления, управляющий электроприводом 6.

Клапанный коммутатор 8 с газоходами 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6, 8.7, 8.8, 8.9, 8.10 и 8.11 коммутирует газопроводы в следующем порядке:I - дозируемый газ по линиям:

при всасывающем ходе колокола: источник газа - клапанный коммутатор - мерная камера газа;

при вытесняющем ходе колокола: мерная камера - клапанный коммутатор - коллектор-смеситель - мерная камера газовой смеси.

D - дозируемый газоноситель по линиям:

при всасывающем ходе колокола: коллектор - смесител) - клапанный коммутатор- мерная камера газовой смеси;

при вытесняющем ходе колокола: мерная камера газовой смеси - клапанный коммутатор - выходной патрубок.

Газоходы 8.2, 8.5, 8.8, 8.11 клапанного коммутатора 8 постоянно открыты.

Датчик оптимального давления 10, выполненный, например, в виде сильфона с электрическими контактами, управляет цепью питания электропривода 6.

Камеры 2.2, 3.2 колоколов 2-, 3 выполнены съемными. Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При движении, например, колокола 2 вниз из камеры 2.2 вытесняется отдозированный газ, а из камеры 2.1 - отдозированная .-ч.газовая смесь. Колокол 3 в этот момент поднимается вверх и в камеру 3.1 засасывается газовая смесь, а в камеру 3.2 - газ.

Газоходы 8,1, 8.6, 8.7, 8.12 клапанного коммутатора 8 в этот момент открыты, а газоходы 8.3, 8.4, 8.9, 8.10 закрыты.

Отдозированный объем газа из камеры

2.2направляется в ка.меру 3.1 по трубопроводу через газоходы 8,6 , 8.5 клапанного коммутатора 8. В коллекторе-смесителе он подхватывается потоком воздуха, перемешивается, проходя через пористые перегородки 9.1, далее через газоходы 8.8, 8.7 клапанного коммутатора 8, открытые в этот момент.

Керамические пористые перегородки 9.1 коллектора-смесителя 9 способствуют быстрому образованию однородной газовой сме. си даже при малой скорости потока смещиваемых газов. Пористые перегородки обеспечивают также взрывобезопасность при смещивании взрывоопасных компонентов.

662807

Отдозированная газовая смесь из камеры 2.1 колокола 2 устремляется в выходной патрубок по трубопроводу через открытые газоходы 8.1 и 8.2 клапанного коммутатора 8.

Так как колокол 3 в этот момент подымается вверх, заполнение камеры 3.1 осуществляется газовой смесью из коллекторасмесителя 9, в который направляется отдозированный объём газа изкамеры 2.2 колокола 2.

Путь следования компонентов описан выще. Уравнивание давлений газа и газоносителя перед дозированием газовой смеси позволяет исключить влияние колебаний атмосферного давления на точность дозирования.

Одновременно с заполнением камеры 3.1 заполняется камера 3.2. Газ поступает из источника газа по трубопроводу через открытые газоходы 8.11 и 8.12 клапанного коммутатора 8. Движение колокола 2 продолжается до тех пор, пока ограничитель хода 4.1, установленный на цепи 4, не переключит реверсивный переключатель 7.

Одновременно, происходит переключение клапанного коммутатора 8, так как он механически связан с реверсивным переключателем 7.

В этот момент газоходы 8.1, 8.6, 8.7, 8.12 клапанного коммутатора 8 закрываются, а газоходы 8.3, 8.4, 8.9, 8.10 открываются. Электропривод начинает вращаться в другую сторону, колокол 2 начнет подыматься, колокол 3 - опускаться.

Камера 2.2 начнет заполняться газом из источника газа по газопроводу через газоходы 8.11, 8.10 клапанного коммутатора 8, камера 2.1 начнет заполняться газовой смесью из коллектора смесителя 9 по газопроводу через газоходы 8.8, 8.9 клапанного коммутатора 8. Опускающийся колокол 3 будет вытеснять из камеры 3.1 газовую смесь по газопроводу через газоходы 8.3, 8.2 клапанного коммутатора 8 в выходной патрубок, а Отдозированный объем газа в камере 3.2 по газопроводу через газоходы 8.4, 8.5 клапанного коммутатора 8 устремляется к коллектору-смесителю 9. Поступающий в коллектор-смеситель 9 воздух подхватывает отдозированный газ, перемешивается с ним, проходя через пористые перегородки 9.1 и через газоходы 8.8, 8.9 клапанного коммутатора 8, открытые в этот момент, устремляется в камеру 2.1 колокола 2, подымающегося в этот момент вверх.

Если нормальное состояние потребителя газовой смеси нарушается и в выходном патрубке дозатора начинает изменяться давление; датчик оптимального давления 10 срабатывает и размыкает цепь питания электропривода 6. При восстановлении нормального состояния потребителя датчик оптимального давления восстанавливает цепь питания электропривода 6.