Устройство для дозирования жидких химикатов

 

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может использоваться в химической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - упрощение, повышение точности, надежности и расширение области применения устройства для дозирования жидких химикатов. Устройство содержит емкости для хранения жидких химикатов, герметичные расходные емкости с датчиками уровня, связанными с блоком управления, емкости потребителей, магистрали воды, сжатого воздуха и вакуумную магистраль с запорными клапанами, соединенные коллектором, блок коммутации, содержащий первую, вторую и третью станины с установленным на направляющих станины жестко скрепленными первой и второй каретками, а также третьей и четвертой каретками, установленными на направляющих станин, причем каждая станина снабжена стопорным механизмом, содержащим шток с пазами, связанными со стопором, и привод штока, а каретки связаны с соответствующими штоками и снабжены перепускным патрубком, фиксатором и прижимом, обеспечивающим герметичное соединение патрубков с перепускными отверстиями станин при установке и фиксации кареток на направляющих над этими отверстиями. Расстояние между пазами штока равно расстоянию между перепускными отверстиями станин. Перепускные патрубки первой и третьей кареток соединены через первый трубопровод, на котором установлен регулирующий клапан, связанный через блок управления с датчиками уровня, перепускной патрубок второй каретки соединен через второй трубопровод с коллектором, а перепускной патрубок четвертой каретки соединен с одним из перепускных отверстий второй станины, другое отверстие которой и одно из перепускных отверстий третьей станины соединены с канализационным стоком, при этом остальные перепускные отверстия второй и третьей станин соединены соответственно с емкостям, а перепускные отверстия первой станины образуют первую и вторую группы отверстий, соединенных с отверстиями соответственно в нижней и верхней частях емкостей 2. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 G 05 D 11/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4289303/24-24 (22) 04.06.87 (46) 23.05.89, Бюл. Ф 19 (71) Алма-Атинское проектно-конструкторское бюро автоматизированных систем управления (72) IO.Н.Беляев, Б.П.Дмитриенко и В.M.Ïoïoâ (53) 621.646.3(088.8) (56) Авторское. свидетельство СССР

Р 890369, кл. G 05 D !1/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Р 954960, кл. G 05 D 11/02, 1982. (54) УСТРОЙСТВО fgIH ДОЗИРОВАНИЯ ЖИДКИХ ХИМИКАТОВ (57) Изобретение относится к автоматическому регулированию и может использоваться в химической и других отраслях промышленности. Цель изобре- - тения — упрощение, повышение точности, надежности и расширение области применения устройства для дозирования жидких химикатов. Устройство содержит емкости для хранения жидких химикатов, герметичные расходные емкости с датчиками уровня, связанными с блоком управления, емкости потребителей, магистрали воды, сжатого воздуха и вакуумную магистраль с запорными клапанами, соединенные коллектором, блок коммутации, содержащий первую, вторую и третью станины с установленным на направляющих станины жестко скрепленными первой и второй каретками 13 и 14, а таже третьей и четвертой каретками, установленными на направляю)гих станин, причем каждая станина снабжена стопорным механизмом, содержащим шток с пазами, связанными со стопором, и привод штока, а каретки связаны с соответствующими штоками и снабжены перепускным патрубком, фиксаторами прижимом, обеспечивающим герметичное соединение патрубков с перепускными отверстиями станин при установке и фиксации кареток на направляющих над этими отверстиями. Расстояние между пазами штока равно расстоянию между перепускными отверстиями станин. Перепускные патрубки первой и третьей ка- . реток соединены через первый трубопровод, на котором установлен регулирующий клапан, связанный через блок управления с датчиками уровня, перепускной патрубок второй каретки соединен через второй трубопровод с коллектором, а перепускной патрубок четвертой каретки соединен с одним из перепускных отверстий второй станины, другое от- 4h верстие которой и одно из перепускных отверстий третьей станины соединены 6 и с канализационным стоком, при этом остальные перепускные отверстия второй и третьей станин соединены соот- „р .ветственно с емкостями, а перепускные отверстия первой станины образуют первую и вторую группы отверстий, соединенных с отверстиями соответственно в нижней и верхней частях емкостей. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. В

1481724

Изобретение относится к области автоматического регулирования и может использоваться в химической и других отраслях промышленности, Цель изобретения — упрощение, повышение точности, надежности и расширение области применения устройства.

На фиг. 1 дано устройство, общий вид; на фиг. 2 — станина с каретками и стопорным устройством; на фиг. 3 соединение перепускного патрубка каретки и перепускного отверстия станины.

Устройство содержит емкости 1 для хранения жидких химикатов, герметичные расходные емкости 2, емкости 3 потребителей, датчики 4 уровня, выполненные в виде аналоговых уровнемеров, выходы которых подключены к ответным входам блока 5 управления, магистрали воды, сжатого воздуха и вакуумную магистраль с запорными клапа" нами 6 — 8, управляющие входы которых подключены к одноименным выходам блока управления, коллектор 9, соединяющий указанные магистрали, блок коммутации, содержащий первую 10, вторую

11 и третью 12 станины, первую 13, вторую 14, третью 15 и четвертую 16 каретки, каждая из которых снабжена перепускным патрубком 17 (фиг.2 и 3), .прижимом, установленным с возможностью осевого перемещения и выполненным, например, в виде гибкой мембраны 18 с осевым отверстием, установленной в полом цилиндре 19 и образующей с ним надмембранную полость 20 и подмембранную полость, в которой. установлена пружина 21, причем патрубок 17 закреплен в осевом отверстии мембраны 18, и фиксатором 22, а каждая станина снабжена перепускными отверстиями 23, направляющими 24 и стопорным механизмом, содержащим шток

25 с пазами 26 (фиг. 2), связанный с приводом 27, подключенным через преобразователь 28 к блоку 5 управления, и стопор 29 с пружиной 30 и собственным приводом 31, связанным с блоком

5 управления. Каретки 13 и 14 уста,новлены на направляющих первой 10 станины, жестко скреплены между собой и связаны со штоком, а каретки

15 и 16 установлены на направляющих соответственно второй 11 и третьей 12 станин и также связаны со штоками.

Расстояние между пазами 26 штока 25 равно расстоянию между перепускными отверстиями станин, при установке над которыми кареток стопор 29 входит ,в зацепление с соответствующим пазом штока 25, каретка фиксируется на направляющих.фиксатором ?2, а прижим

18 обеспечивает герметичную стыковку патрубка 17 и .отверстия 23 через уплотнение {фиг, 3). Перепускные от10 верстия 23 первой 10 станины образуют две группы отверстий, соединенных трубопроводами 32 и 33 с отверстиями соответственно в нижней и верхней частях расходных емкостей 2. Пере15 пускной патрубок первой каретки 13 соединен с перепускным патрубком третьей каретки 15 через первый трубопровод 34, на котором установлен регулирующий клапан 35, управляющий вход

20 которого связан через блок 5 управления с выходами датчиков 4 уровня, а перепускной патрубок второй каретки 14 соединен с коллектором 9 через второй трубопровод 36, Одно из пере25 пускных отверстий второй станины 11 соединено трубопроводом 37 с перепускным патрубком четвертой каретки

16, а другое перепускное отверстие второй станины 11 и одно из перепуск30 ных отверстий третьей станины 12 соединены с канализационным стоком, причем бстальные отверстия второй станины 11 соединены трубопроводами 38 с соответствующими емкостями 1 для хранения жидких химикатов, а остальные отверстия третьей станины 12 соединены трубопроводом 39 с емкостями 3 потребителей. Надмембранная полость 20 соединена с магистралью сжатого воз40 духа через распределитель 40, связанный с блоком управления, а на каретках, стопорах и против каждого перепускного отверстия станин, установлены датчики 41 положения, выходы кото45 рых соединены с соответствующими входами блока 5 управления.

Устройство работает следующим образом.

По заданной программе и в соответствии с информацией, поступающей от датчиков 4 и 41, блок 5 вырабатывает сигналы управления, поступающие на клапаны 6,7,8 и 35, распределитель 40 и приводы 27 и 31, Так, для заполнения любой расходной емкости 2 заданным объемом жидкого химиката -n любой емкости 1 привод 27 перемещает шток 25 до установки кареток 13 и 14 над перепускными

1481724

30 отверстиями станины 10, соединенными с данной расходной емкостью, а привод, связанный через шток с кареткои 15, устанавливает эту каретку над перепускным отверстием станины 11, соединенным с соответствующей емкостью 1.

Под действием пружин 30 стопоры 29 входят в зацепление с пазами 26 штоков 25 и стопорят дальнейшее передви- !О жение кареток. Привод 27 отключается.

По сигналу от блока 5 в полости 20 кареток 13 — 15 через распределитель

40 подается сжатый воздух. Мембраны, прогибаясь, обеспечивают герметичное 15 соединение патрубков 17 этих кареток с соответствующими перепускными отверстиями станин 10 и 11. Положение стопора, кареток и их патрубков контролируется датчиками 41, в соответст- 20 вин с сигналами которых блоком 5 подается команда на открытие клапана 8, установленного на вакуумной магистрали, и воздух из емкости 2 отсасывается через трубопроводы 36 и 33 в эту магистраль. Под действием разряжения, создаваемого в расходной емкости 2, химикат из выбранной емкости 1 поступает через трубопроводы 38,34 и 32 в выбранную расходную емкость 2.

Уровень химиката в расходной емкости 2 постоянно контролируется уровнемером 4, сигнал от которого поступает в блок 5, который по мере приближения измеряемого уровня к заданному обеспечивает плавное закрытие регулирующего. клапана 35, установленного на трубопроводе 34, и требуемую точность дозирования заданного объема химиката. Одновременно с за- 40 крытием клапана 35 по сигналу от блока 5 клапан 8 закрывается, а надмембранная полость 20 кареток 13 — 15 через распределитель 40 соединяется с атмосферой, Патрубки 17 этих каРе- 45 ток под действием пружин 21 возвра цаются в исходное положение, расход ная емкость 2 через трубопровод 33 соединяется с атмосферой и остатки химиката из трубопровода 34 стекают ! в емкости 1 и 2, после чего клапан 35 открывается. Включением привода 31 по команде блока 5 стопоры 29 выводятся из зацепления с пазами 26. Устройство готово к дальнейшей Работе.

Для смешивания в заданной пропорции нескольких химикатов, по заполнении выбранной емкости 2 первым химикатом до заданного уровня, блок 5 в соответствии с заданной программой определяет второе значение уровня в емкости 2, после чего описанным путем осуществляется соединение этой емкости с емкостью 1, в которой находится второй компонент смеси, и выбранная емкость 2 заполняется этим компонентом до заданного второго уровня.

Аналогичным образом могут быть отдозированы третий и последующие химикаты.

Если емкости 1 содержат химикгты с более высокой, чем требуется, концентрацией, то раствор требуемой концентрации может быть получен путем смешивания данного химиката в емкости 2 с водой, для хранения которой может быть использована одна иэ емкостей 1.

При необходимости резервного хранения приготовленного раствора или смеси химикатов содержимое расходной емкости 2 может быть перелито в свободную емкость 1, для чего после соединения этих емкостей через каретки 13 и 15 открывается клапан 7 и в расходную емкость 2 через трубопроводы 36 и 33 поступает сжатый воздух, вытесняя содержимое этой емкости через трубопроводы 32, 34 и 38 в свободную емкость 1, после чего по сигналу от блока 5 открывается клапан 7 и по трубопроводам 36 и 33 в расходную емкость 2 поступает сжатый воздух из магистрали, вытесняя содержимое расходной емкости 2 по трубопроводам 32, 34 и 38 в свободную емкость 1.

Изменение уровня жидкого химиката в расходной емкости 2 контролируется уровнемером 4 и, как только он достигнет заданного, регулирующий клапан 35 и клапан 7 на магистрали сжатого воздуха по командам блока 5 закрываются, а патрубок 17 каретки 1 4 приводится в исходное положение и сжатый воздух стравливается из расходной емкости 2 через трубопровод 33.

С заданной выдержкой времени открывается клапан 35 и патрубок 17 каретки 13 приводится в исходное положение. Раствор из трубопроводов 34 и 38 стекает в емкость 1, а из трубопровода 32 — в расходную емкость 2, после чего устройство приводится в исходное положение.

Выдача отдозированного химиката или смеси из любой емкости 2 выбран5 14817 ному потребителю осуществляется пу,тем установки каретки 15 над перепускным отверстнем станины 11, которое соединено трубопроводом 37 с пере5 пускным патрубком каретки 16, которая устанавливается над .перепускным отверстием станины 12, соединенным трубопроводом 39 с емкостью 3 этого потребителя. При этом прижимы указанных 1ð кареток обеспечивают герметичное соединение их патрубков с перепускными отверстиями.

Для промывки любой расходной емкости 2 и трубопроводов 32 и 33, 15 трубопровод 36 соединяют через каретку 14 и трубопровод 33 с промываемой расходной емкостью 2. Одновременно трубопровод 32 через каретку 13, трубопровод 34 и каретку 15 соединяют 20 с канализационным стоком, По команде от блока 5 открывается клапан 6, установленный на магистрали "вода", и по- следняя по трубопроводам Зб и 33 поступает в расходную емкость 2, а оттуда по трубопроводам 32,34 и 38 — в канализацию. Через установленное время по команде блока 15 клапан 6 закрывается, а клапан 7 открывается и остатки воды иэ емкости 2 и .трубопро- 30 водоь вытесняются сжатым воздухом, после чего устройство приводится в исходное положение. Если необходимо промыть трубопроводы 38,37 и 39, то последние через каретку 15 соединяют с трубопроводом 34 и подача воды в них осуществляется аналогично описанному, 24

Формула изобретения 40

i. Устройство для дозирования жидких химик".,òîâ, содержащее емкости для хранения жидких .химикатов, блок управления, герметичные расходные емкости 45 с датчиками уровня, выходы которых подключены к ответным входам блока управления, емкости потребителей, магистрали подачи воды и сжатого воздуха с эапорными клапанами, управляющие 80 входы которых подключены к одноименным выходам блока управления, блок коммутации и трубопроводы, о т л ич. а ю щ е е с.я тем, что, с целью упрощения и расширения области приме- 55 нения устройства„ оно содержит вакуумную магистраль с запорным клапаном, управляющий вход которого подключен

k соответствующему выходу блока управ.ления, причем выходы эапорных клапанов магистралей подачи воды и сжатого воздуха и вход запорного клапана вакуумной магистрали соединены через коллектор, а блок коммутации содержит первую, вторую и третью станины, а также первую, вторую, третью и четвертую каретки, каждая из которых снабжена перепускным патрубком, установленным с возможностью осевого перемещения, а также прижимом и фиксатором, причем каждая станина снабжена перепускными отверстиями, направляющими и стопорным механизмом, который содержит шток, связанный с приводом и снабженный пазами, расстояние между которыми равно расстоянию между перепускными отверстиями, и стопор, снабженный собственным приводом, причем привод штока и собственный привод

O стопора связаны с блоком управления, первая и вторая каретки установлены на направляющих первой станины, жестко скреплены между собой и связаны со штоком, третья и четвертая каретки установлены на направляющих соответственно второй и третьей станин и связаны с соответствующими штоками, а стопоры, фиксаторы и прижимы выполнены с обеспечением зацепления стопоров с пазами штоков в положении установки кареток над перепускными отверстиями, фиксации кареток на направляющих фиксаторами и герметичной стыковки перепускных патрубков и перепускных отверстий прижимами, при этом перепускные отверстия первой станины образуют первую и вторую группы отверстий, связанных с перепускными патрубками соответственно первой и второй кареток, причем отверстия первой группы соединены с отверстиями в нижней части, соответствующих герметичных расходных емкостей, а отверстия второй группы соединены с отверстиями в верхней части тех же герметичных расходных емкостей, перепускной патрубок первой каретки соединен через первый трубопровод с перепускным патрубком третьей каретки, перепускной патрубок второй каретки соединен через второй трубопровод с коллектором, одно из перепускных отверстий второй станины соединено через третий трубопровод с перепускным патрубком четвертой каретки, другое перепускное отверстие второй станины и одно из перепускных

1481724 отверстий третьей станины соединены с канализационным стоком, а остальные перепускные отверстия второй и третьей станин соединены соответст5 венно с емкостями для хранения жидких химикатов и емкостями потребителей.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, каж- 1р дая каретка выполнена в виде полого цилиндра, а прижим выполнен в виде гибкой мембраны с осевым отверстием, которая установлена в полом цилиндре и образует с ним надмембранную полость, соединенную с магистралью сжатого воздуха через распределитель, связанный с блоком управления, причем перепускной патрубок закреплен в осевом отверстии гибкой мембраны.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, онс снабжено регулирующим клапаном, который установлен на первом трубопроводе, причем управляющий вход регулирующего клапана связан через блок управления с выходами датчиков уровня, а датчики уровня выполнены в виде аналоговых уровнемеров.

1481724

Тираж 789

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Редактор Л.Гратилло

Заказ 2б88/48

Составитель А.Габрильянц

Техред М. Дидык Корректор С.Шекмар