Устройство для автоматического регулирования соотношения двух смешиваемых жидкостей

 

Класс 47g2, 12

42е, 23а5

89с, 10

42r, 1вв № 71901

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,Р ) i Ъ".,ч :,г . p н ю,ты1;:.,10

r, -. XVie сС:;д,:, (А. А. Черный ., и 1 Ъ 0 IJ Г f f p

1 д * ВЛНУбВХ В

СООТНОШЕНИЯ ДВУХ СМЕШИВАЕМЫХ ЖИДКОСТЕЙ

Заявлено 15 октября 1946 г. за № 352121 в Министерство пищевой промышленности с присоединением заявок № 354744 от 7 мая 1947 г. и ¹ 354902 от 15 октября 1947 г.

Изобретение относится к устройствам для автоматического регулирования и поддержания определенного постоянства отношения двух смешиваемых жидкостей, в частности диффузионного сока с известковым раствором в производстве сахара.

Особенностью описываемого устройства является применение заключенной внутри сосуда, заполненного одной из смешиваемых жидкостей, всасывающей трубы, имеющей на погруженном в жидкость конце конический раструб и пропущенную внутрь раструба вторую трубу, глубина погружения которой может изменяться. При этом в зависимости от глубины опускания второй трубы происходит изменение величины вакуума в соединенном с ней вторым закрытым резергуаре и, следовательно, изменение количества засасываемой B этот резервуар второй из смешиваемых жидкостей.

На фиг. 1 показана схема устройства; на фиг. 2 — узел устройства; на фиг. 3 и 4 — в двух проекциях возможная форма осуществления одного из узлов; на фиг. 5 — второй вариант описанного устройства.

Одна из смешиваемых жидкостей находится в баке 1 (фиг. 1), куда она поступает по трубе 2. Уровень поступающей в бак жидкости поддерживается постоянным при помощи какого-либо регулятора уровня 8, устройство которого не приводится в настоящем описании. Регулятор приходит в действие в том случае, если уровень жидкости в баке 1 упадет ниже конца .трубы 4, нормально погруженной в жидкость. Регулятор управляет задвижкой 5, установленной в трубе 2 на пути поступления жидкости. Из бака 1 жидкость с помощью насоса б сткачивается и поступает по трубе 7 для дальнейшего смешивания со второй жид№ 71901 костью. Для регулирования подачи последней служит опущенная в жидкость бака всасывающая труба 8 с раструбом на конце. При всасывании жидкости насосом через трубу 8 в последней образуется вакуум, величина которого будет различна в разных по высоте сечениях раструба и будет меняться в зависимости от скорости движения всасываемой жидкости. Эта скорость по направлению к расширяющейся части трубы 8 будет уменьшаться.

Сквозь изогнутые стенки трубы 2 через сальник 9 пропущена тонкая труба 10, которую можно передвигать в вертикальном направлении таким образом, чтобы ее нижний открытый конец приходился на различных по высоте сечениях раструба. В соответствии с этим будет изменяться величина вакуума, образующегося внутри трубы 10.

Второй конец трубы 10 введен внутрь закрытого сосуда 11 (фиг. 2).

Таким образом, меняя глубину погру>кения открытого конца трубы 10 в бак 1, можно создавать различную величину вакуума в сосуде 11.

Этот сосуд представляет собой головку барометрической трубы 12, своим нижним открытым концом погруженной в открытый ящик 18 через гидравлический затвор 14.

Вторая из смешиваемых жидкостей заключена в резервуар 15, являющийся в данном случае мешалкой для подготовки известкового раствора, который и используется в качестве "„торой из смешиваемых жидкостей.

Сосуд 11 прикреплен снаружи к стенке мешалки и сооощается с последней при помощи сифонной трубы 1б, конец которой введен в сосуд 11 и расположен на уровне известкового раствора в резервуаре 15.

Интенсивность поступления известкового раствора в сосуд 11 будет зависеть от степени вакуума в нем, а последний в свою очередь обусловливается скоростью откачки первой жидкости (в данном случае сока) и глубиной погружения трубы 10 в раструб 8.

Меняя глубину погружения последней, можно изменять величину вакуума в сосуде 11 и устанавливать любое требующееся соотношение между количеством первой жидкости, откачиваемой из бака 1 насосом б, и количеством второй жидкости, поступающей из мешалки 15 в сосуд

ll под действием созданного в последнем вакууме.

Однако описанный вакуум-дозатор будет иметь только одностороннее действие, так как он герметически закрыт снизу гидравлическим затвором. И если вакуум может повышаться за счет выкачивания из сосуда 11 воздуха насосом, то понижение вакуума невозможно, ибо обратный ток воздуха в него закрыт.

В результате образуется максимальный непони>кающийся вакуум, обеспечивающий равномерный ток поступающей второй жидкости, в данном случае известкового молока, не зависящий от колебаний вакуума в патрубке насоса.

Необходимо, следовательно, дать доступ в сосуд 11 некоторого количества воздуха, для подачи которого служит игольчатый клапан 17, установленный на трубе 10, с помощью которого в сосуд 11 непрерывно впускается воздух, погашающий избыток вакуума в баке 1. Во избе>кание засорения отверстия игольчатого клапана поступающий в него воздух предварительно проходит через фильтр 18.

С помощью игольчатого клапана 17 можно также регулировать количество поступающей в сок извести точно так же, как и изменением глубины погру>кения конца трубы 10 в раструб трубы 8.

Засасываемая под действием вакуума в сосуд П жидкость по трубе 10 сливается через гидравлический затвор 14 в яшик 13, а оттуда — 3— № 71901 по трубам 19 поступает в приемники, где смешивается с первой >кидкостью, поступающей из бака 1 по трубе 7. Для распределения поступающей в бак жидкости (известкового раствора) по различным приемникам в строго пропорциональных соотношениях в одной из стенок ящика прорезаны направленные основаниями вверх и расположенные вершинами на одной горизонтали несколько треугольных равнобедренных отверстий 20 — по числу струй, на которые должно делиться общее количество засосанного в сосуд 11 известкового раствора.

Длины оснований должны находиться между собой в тех отношениях, в каких требуется распределить раствор по отдельным потребителям.

Вытекающий из прорезей раствор собирается в трубы 19 и направляется в места потребления.

При колебаниях количества вытекающего из трубы 12 раствора колеблется и уровень его в ящике 18, а следовательно, и количество жидкости, вытекающей через треугольные отверстия 20, Отношения количеств жидкости, вытекающей через эти отверстия, будут определяться отношением оснований равнобедренных треугольников, образующих эти отверстия.

Так как вырезы имеют постоянные размеры, то и отношения вытекающих количеств жидкостей также будут постоянны, что неприемлемо в тех случаях, когда количества эти должны регулироваться и изменяться в зависимости от условий производства.

Для этой цели предложен второй вариант устройства, приведенный на фиг. 3 и 4. Сущность предложения заключается в том, что треугольные вырезы 20 (фиг. 2) закрываются раздвижными треугольными шторами с тем, чтобы часть отверстия, оставшаяся незакрытой шторами, сохраняла треугольную форму. Ящик 13 (фиг. 3 и 4) имеет с четырех сторон по одному треугольному вырезу 20. Против каждого выреза. установлена раздвижная штора, состоящая из двух треугольных пластин 21; соединенных между собой шарнирами 22 так, что они образуют две стенки треугольной пирамиды. Если развернуть обе пластины так, чтобы они находились в одной плоскости, от они полностью закрывают треугольное отверстие 20, ящика 18, в сложенном же состоянии они расположены перпендикулярно к плоскости отверстия, которое при этом целиком открыто.

Движение шторы при ее открытии происходит по направляющим

23, имеющимся в крышке ящика. Нижний удлиненный конец оси шарнира 22 вставлен в отверстие 24 в дне ящика, а верхний может свободно перемещаться в направляющей 25, расположенной перпендикулярно к плоскости треугольного выреза 20. Верхние удлиненные концы 26 остальных пластин перемещаются в соответствующих прорезях, расположенных параллельно плоскостям треугольных вырезов, снабжены за>кимными гайками для фиксации пластин шторы в установленном положении.

Выливающаяся через вырезы 20 из ящика жидкость попадает в сливную трубу 19.

На фиг. 5 представлен второй вариант предложенного устройства для регулирования соотношения двух смешиваемых жидкостей. Как и в первом устройстве, основной его частью является бак 1, заполненный одной из смешиваемых жидкостей, уровень которой в баке поддерживается постоянным.

Бак герметически закрыт и снабжен выводной в атмосферу трубой

27, начинающейся у уровня заполняющей бак жидкости. Верхний конец № 71901 трубы возвышается над уровнем жидкости, находящейся в запасном сборнике 28, из которого она поступает в бак 1 по трубе 2.

При подъеме жидкости выше установленного уровня она закрывает нижнее отверстие трубы 27, вследствие чего воздух, заполняющий верхнее пространство в баке 1, не имеет выхода, что препятствует дальнейшему подъему уровня в баке.

Внутрь бака введена всасывающая труба 8 с раструбом, погруженным в жидкость. Для откачивания жидкости служит насос 6. Сквозь стенки раструба пропущена передвижная в вертикальном направлении трубка 10, как и в описанном выше основном устройстве, связанная с регулятором, дозирующим подачу второго смешиваемого компонента, например с сосудом 11, фиг. 2.

На вводной 2 и выводной 7 трубах бака 1 установлены задви>кки29 и 80, регулирующие или прекращающие совсем подачу или отвод жидкости.

Открывание и закрывание задвижек осуществляются автоматически с помощью исполнительных механизмов 81 и 82 по типу пневматических сервомоторов, приходящих во вращение при подаче на них вакуума.

В начальном положении регулирующих механизмов, когда вакуума нет, задви>кка 29 открыта; жидкость по трубе 2 поступает в бак 1.

Задвижка 80 на сливной трубе при этом закрыта.

Механизмы 81 и 82 отрегулированы таким образом, что при создании в их полостях вакуума определенной величины, например до 50,пл водяного столоа, один из них, например 81, срабатывает и закрывает задви>кку, прекращая подачу жидкости в бак 1; второй же механизм

82 не срабатывает, вследствие чего задви>кка 80 остается закрытой

При дальнейшем повышении вакуума в системе срабатывает второй исполнительный механизм, открывающий задвижку 80, в результате чего жидкость откачивается из бака.

Для поддер>капия постоянного уровня служит пневматический регулятор уровня. Он состоит из закрытой кольцевой корос ки 88, снабженной снизу отверстием, дно которой располо>кено на требуемом уровне в баке l. Коробка 88 при помощи выводной трубки 84 сообщается с сосудом 85, частично заполненным водой. В сосуд опущена открытым снизу концом труба 86, соединенная с системой труб 87, в которой каким-либо способом создается и поддерживается требуемый вакуум.

Когда конец трубы 86 погружен в воду, отверстие ее закрыто; система труб 87 изолирована от внешнего пространства и в ней, равно как и в отходящих от нее трубках 88 и 89, поддерживается вакуум. Одновременно с этим вакуум поддерживается и в полостях исполнительных механизмов 81 и 82, управляющих задви>кками 29 и 80.

Если уровень воды в сосуде 85 понизится настолько, что откроет отверстие трубы 86, вся система труб 87, 88, 89 и, следовательно, полости исполнительных механизмов получат сообщение с внешним пространством и в пих установится нормальное атмосферное давление.

Если в баке 1 вообще не будет жидкости, то кольцевая коробка 88 в ней откроется, в трубке 86 и в отделении 40 сосуда 85 над водой, налитой до уровня верхнего конца трубки 84, установится атмосферное давление. Вследствие этого в патрубке 41, опущенном из открытого отделения 41 в закрытое отделение 40, уровень воды находится на одной высоте.

Конец трубы 86, опущенный в патрубок 41 сосуда 85 до указанного уровня, остается открытым, и исполнительный механизм 81 держит открытой задвижку 29, Так регулируется поступление жидкости из за№ 71901 пасного бака 28 в бак 1. Исполнительный механизм 82 держит закрытой задвижку 30 в отливной трубе 7 насоса 6.

Когда жидкость в баке 1, поднимаясь, закроет кольцевую коробку

88, она сожмет заключенный в ней воздух и это давление по трубе 34 распространится в полость 40 сосуда 35, выдавит часть воды из нее в сообщающийся с ней патрубок 41 и закроет отверстие трубы 36.

При образующемся начальном разре>кении исполнительный механизм 32 откроет задвижку отливной трубы 7; при дальнейшем повышении разрежения второй исполнительный механизм 81 закроет задвижку трубы 2.

Но задвижка 29 закрывает трубу 2 не полностью. Следовательно, заполнение бака 1 будет продолжаться, а уровень жидкости повышаться: по трубе 8 в насос, заполняя его жидкостью; в кольцевой коробке

88 и в трубке 24, выжимая воздух в полость 40 сосуда 85, а из псследнего в патрубок 41; по трубам 27, 10 и 7. Подъем уровня кидкости, если насос не работает, может дойти только до высоты уровня в запасном баке 28.

Если насос б работает, то жидкость из бака 1 поднимается на высоту заливки насоса и поступает на производство.

Если насос пущен после того как вся система залита жидкостью, уровень ее в трубах 10, 27, 84 и кольцевой коробке 38 упадет до нижнего края последней, так как насос б выкачивает жидкости больше, чем ее проходит через полузакрытый клапан 29. При этом воздух из полости 40 поступает обратно в кольцевую коробку 88, а вода из патрубка 41, возвращаясь в полость 40, начнет открывать отверстие трубы 86.

Давление в системе 87 начинает падать, вызывая открывание задвижки 29 трубы 2, поддерживая уровень постоянным у нижнего края кольцевой коробки 80.

Если поступление жидкости в бак 1 почему-либо начинает падать дальше, то при снижении вакуума в трубах 87 определенного предела полностью открывается задви>кка трубы 2, а при дальнейшем падении заслонка трубы 8 закроется и выкачивание жидкости из бака 1 прекратится.

Образование вакуума в трубе 10 происходит только при выкачивании жидкости по трубе 8, следовательно, вторая из сливаемых >кидкостей засасывается в сосуд 11 (фиг. 2) только во время движения первой жидкости и в пропорциональных последней количествах.

Предмет изобретения

1. Устройство для BBTA.,tÿ T:,ãtåñêoãî регулирования соотношения двух смешиваемых жидкостей, например при смешивании диффузионного сока с известковым раствором в производстве сахара, о тл и ч а ющееся применением заключенной внутри заполненного одной из смешиваемых жидкостей сосуда всасывающей трубы. имеющей на погру>кенном в жидкость конце конический раструб и пропущенную внутрь раструба вторую трубу, глубина погру>кения которой может изменяться с той целью, чтобы в зависимости от опускания последней происходило изменение величины вакуума в соединенном с указанной трубой втором закрытом резервуаре, обусловливающего количество засасываемой в последний второй из смешиваемых жидкостей.

2. Форма выполнения устройства по п. 1, отл ич а ющ а я ся тем, что служащий для засасывания второй из смешиваемых жидкостей резервуар выполнен в виде закрытого сосуда, сливная труба которого № 71901 снабжена в нижней части гидравлическим затвором, соединенным с содержащим запас жидкости баком с помощью сифонной трубки, погруженной концом в заполняющую бак жидкость.

3. Форма выполнения устройства по пп. 1 и 2, отл ич а юща я с я тем, что, с целью пропорционального распределения засасываемой в резервуар жидкости по различным приемникам, выводная труба резервуара погружена в открытый ящик, стенки которого снабжены рядом треугольных вырезов различных размеров для свободного вытекания из них поступающей в резервуар жидкости в отдельные приемники.

4. Форма выполнения устройства по и. 3, отличающаяся тем, что, с целью регулирования количества вытекающей через отдельные треугольные вырезы ящика жидкости, применены складывающиеся шторы, состоящие каждая из двух шарнирно соединенных треугольных створок, верхние удлиненные концы которых могут свободно перемещаться в двух взаимно-перпендикулярных направляющих прорезях скобы, укрепленной над соответствующим отверстием в стенке ящика.

Фиг. 1 Фиг. 2 № 71901 Qua о

Редактор М. И. Бородина Техред А. А. Кудрявицкая Корректор Н. С. Сударенкова

Поди, к печ. 25/III — 63 г. Формат бум. 70X108 I i6 Объем 0,07 изд. л.

Зак. 013, 4 Тираж 200 Пена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д, 4.

Типография, пр. Сапунова, 2.