Сифонный дозатор Советский патент 1980 года по МПК G01F13/00 

(54) СИФОННЫЙ ДОЗАТОР

1

Изобретение относится к устройствам для дозирования жидкости и мо жет быть использовано в сахарной, химической, фармацевтической, пищевой, машиностроительной и других отраслях .промышленности.

Известен сифонный дозатор, состоящий из V - образной трубки и сифонного трубопровода 1.

Однако этот дозатор не имеет устройства для регулирования величины доз. ,

Известен также сифонный дозатор, содержащий мерную ёмкость, сифонную трубку и подводящий жидкость трубопровод с запорным устройством. В данном дозаторе величина дозы, выплескиваемой за один цикл работы СиФона, регулируется за счет изменения длин трубок, из которых состоит мерная емкость и сифонная трубка 2.

Однако такойспособ регулирования величины доз является неудобным при эксплуатации. Кроме того, величина доз в данном случае изменяется в небольших пределах.

Наиболее близким по технической сущности к предлЬженному является

автоматический дозатор жидкости сифонного типа, содержащий мерную емкость, установленные в ней сифонную трубку и задатчик дозы, и напорный трубопровод 3.

Недостатком известного дозатора является низкая точность дозирования, поскольку воздух через трубку для регулирования объема в сифонную труб10ку поступает в течение длительного промежутка времени, а не только в конце истечения, в результате чего при относительно больших расходах разрыва сплошности потока жидкости

15 в конце дозирования не происходит. Кроме того, объем дозы ограничивается ббъемом мерной емкости.

Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона дозиро20 вания.

Поставленная цель достигается тем, ЧТО задатчик дозы выполнен в виде установленного с возможностью перемещения по вертикали кронштей25на с двумя ограничителями хода и свободно расположенной между ними промежуточной емкости, при этом заборный конец сифонной трубки размещен коаксиально промежуточной емкости.

На фиг, 1 представлена схема предлагаемого сифонного дозатора; на фиг. 2 - работа дозатора по циклам.

Дозатор состоит из мерной емкоети 1, сифонной трубки 2, трубопровод

3для подвода жидкости с запорным устройством 4, промежуточной емкости 5, опорного кронштейна 6, жестко соединенного с винтом 7, гайки 8, выполненной заодно с маховиком. Сифонная трубка 2 состоит из восходящего (короткого), нисходящего (длинного) и горизонтального участков.

На опорном кронштейне б жестко закреплен упор 9, который представляет собой вилку, не связанную с сифонной трубкой 2. Промежуточная емкость 5 представляет собой цилиндрический стакан диаметром, равньлм 2,5-3 диаметра сифонной трубки 2 и длиной, равной 0,2-0,9 длины ее восходящего участка. Гайка 8 опирается на неподвижное основание 10, прикрепленно жестко к мерной емкости, Вытекаемая через сифонную трубк-у жидкость попадает в емкость 11,

Дозатор работает следующим образом,

В исходном положении системы в мерной емкости жидкости нет, кран 4 закрыт (фиг. 2а), При открытии крана

4по трубопроводу 3 в мерную емкость 1 поступает жидкость. Уровень свободной поверхности в мерной ёмкости

1 повышается и промежуточная емкость

5начинает подниматься вверх {всплывать) , так как вес ее меньше, чем выталкивающая сила Архимеда (фиг,26) Уровень свободной поверхности жидкости в мерной емкости 1 продолжает подниматься вверх, Промежуточная емкость 5 задерживается упором 9

(фиг, 2в), Поскольку уровень свободной поверхности жидкости в мерной ёмкости 1 продолжает подниматься, то жидкость устремляется в промежуточную емкость 5, Суммарный вес емкости 5 с жидкостью, находящейся в ней, становится больше, чем вытaлкивaющaя сила Архимеда, и промежуточная емкость 5 опускается вниз (фиг, 2г) , заполняясь жидкостью. Уровень свободной поверхности жидкости в мерной емкости 1 продолжает подниматься. Когда уровень свободной поверхноти, в мерной емкости 1 несколько выше нижней стенки горизонтального . участка сифонной трубки 2, начина,ется истечение жидкости (начальный перио ; дозирования) , Расход жидкости прй истечении меньше, чем расход жидкости, поступающей в мерную емкость 1 по трубопроводу 3, поскольку жидкость занимае Лишь часть сечения сифонной трубки 2 и в ней происходит безнапорное движение жидкости; нисходягций участок не создает разрежения в горизонтальном участке сифонной трубки 2,

Так как расход жидкости, поступающей по трубопроводу, больше, чем расход при описанном истечении через сифонную трубку 2, уровень свободной поверхности жидкости в. мерной емкости 1 продолжает подниматься.

При достижении уровня несколько более высокого, чем верхняя кромка горизонтального участка сифонной трУбки 2, начинается истечение жидкости при полном заполнении сифонной трубки (основной период дозирования) Действие нисходящего участка сифонной трубки способствует резкому увеличению скорости истечения (фиг. 2д)

Так как расход жидкости, втекающей в мерную емкость 1 по трубопроводу 3, меньше, чем расход жидкост вытекающей через сифонную трубку, то уровень свободной поверхности жидкости в мерной емкости 1 понижается. Наступает момент, когда уровень свободной поверхности совпадает .с верхней кромкой промежуточной емкости 5 (фиг, 2е).

При дальнейшем истечении жидкости через сифонную трубку 2 уровень жидкости в промежуточной емкости 5 уменьшается.

Хотя в промежуточную емкость 5 из мерной емкости 1 поступает вся жидкость, вытекающая за единицу времени из трубопровода 3,. скорость понижения уровня свободной поверхности жидкости в промежуточной емкости 5 вследствие ее малого поперечного сечения достаточно.большая. Так как объем жидкости в промежуточной емкости 5 уменьшается, то наступает момент, когда суммарный вес промежуточной емкости и жидкости, находящейся в ней меньш1г, чем выталкивающая сила Архимеда, поэтому промежуточная емкость 5 всплывает до тех пор, пока не остановится упором 9. (фиг, 2ж) ,. При всплывании верхняя часть промежуточной емкости 5 поднимается выше уровня свободной поверхности в емкости 1 Происходит разделение жидкости, находящейся в мерной 2 и промежуточной 5 емкостях. Так как теперь жидкость из мерной емкости 1 в промежуточную 5 не поступает, то через сифонную трубку 2 вытекает жидкость, находящаяся лиль в промежуточной емкости 5, Как только уровень жидкости в промежуточной емкости 5 совпадает с нижней кромкой восходящего трубопровода, воздух из атмосферы попадает в сифонную трубку 2 иистечение прекращается.

Заключительный период истечения жидкости в предложенном типе дозатор ,продолжается во столько раз быстрее, во сколько раз площадь поперечного ,сечения мерной емкости 1 больше площади поперечного сечения промежуточной емкости 5, Затем операции, соетавляющие цикл работы дозатора, повторяются.

В зависимости от положения кронштейна по вертикали 5 изменяется величина дозы. Чем больше расстояние от уровня свЬбодной поверхности жидкости в мерной емкости (фиг. 2д) до верхней кромки промежуточной емкости, находящейся в крайнем нижнем положении, тем больше величина дозы и наоборот.

Предлагаемая конструкция дозатора обеспечивает бесступенчатое изменение величины доз в значительных пределах. За счет того, что в предлагаемой конструкции дозатора имеется промежуточная емкость,обеспечивается расширение области рабочего диапазона, т.е. дозатор может надежно действовать при значительном изменении расхода жидкости,подаваемой в мерную емкость. За счет сокращения конечного периода работы сифонного дозатора повышается точность дозирования и четкость отсечения дозы. Так как величина дозы выдаваемая за один цикл работы дозатора, в несколько раз превышает объем мерной емкости 1, это позволяет снизить стоимость изготовления мерной емкости и уменьшить необходимый объем- производственного помещения .

Формула изобретения

Сифонный дозатор, содержащий мерную емкость, установленные в ней сифонную трубку и задатчик дозы, и напорный трубопровод, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона дозирования, задатчик дозы выполнен в виде установленного с возможностью перемещения по вертикали кронштейна с двумя ограничителями хода и свободно расположенной между ними промежуточной емкости, при этом запорный, конец сифонной трубки размещен коаксибшьно :проме5жуточной емкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Куприн А.И. Гидротранспорт

0 стружки импульсной подачей жидкости. Станки и инструмент ,М., 1975, 12, с. 11.

5 действия. Республиканский межведомственный научно-технический сборник Гидравлика и гидротехника ,Киев,, 1975, №21, с.83-86.

0 (прототип).