Сифонный дозатор
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к сифонным дозаторам . Целью изобретения является повышение эффективности за счет обеспечения выдачи дозы по заданной программе . Цель достигается тем, что дренажная трубка 6 снабжена регулируемым клапаном 4, один ее конец герметично пропущен в нисходящую ветвь сифона 5 и направлен к его перегибу, а другой - в мерную емкость 1 и расположен ниже восходящей ветви сифона, причем клапан 3 подводяще
СОЮЗ СОГ1ГТСКИХ
СОЦИЛЛ ИС ТИЧГ СКИХ
РГСПУБЛИК
„„5lj ÄÄ 1703982 А1 (51)5 G 01 F 13/00
ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР !
ОПИСАНИЕ ИЗО6РЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4789846/10 (22) 12.12.89 (46) 07.01.92. Бюл. М 1 (71) Днепродзержинский индустриальный институт им. М. И. Арсеничева (72) А. И. Куприн, В. Н. Гоцуленко, И. Л. Гурина и С. Б. Бойко (53) 66.028(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 1476315, кл. G 01 F 13/00. 1987.
Авторское свидетельство СССР
М 989169, кл. F 04 F 10/00, 1981.
1 (54) СИФОННЫЙ ДОЗАТОР (57) Изобретение относится к сифонным дозаторам. Целью изобретения является повышение эффективности за счет обеспечения выдачи дозы по заданной программе. Цель достигается тем, что дренажная трубка 6 снабжена регулируемым клапаном 4, один ее конец герметично пропущен в нисходящую ветвь сифона 5 и направлен к его перегибу. а другой — e мерную емкость 1 и расположен ниже восходящей ветви сифона, причем клапан 3 подводящеI (3, . о у ) ". /, .. (. < r! Itic I р ; . . < i I I j!уi! r <ьi t <, р е (, 1I . Ð, I 1 .ëi. 1 ° !.: <, "., I Ф j i! l! i. -, I )! t j; y б 3! L
Р, 3 )К!0ЩС I I (Ч:,<, /ly I ii j I I )11 0 311 (1Г j <,10 <1 I
<: Y I! " Г ..М, I Ii) )се :<:i! ij Cl< 3Л,И i! 1 ()yGK!1, j).<сГ с по.ка и
ll3oGj)oT0iIL)o «т)<осится к и;)L100jaocTрос,ii! о и 1 о,<:åò Gt)!t, использовано в
KI
Gi .(;!<, а r;i;;-.o и гис;Тем !х;)r ) nt<;) IL)KL), когл ) иеоб с il,I lo пi l, aва т ь дозы ио 33/a) IIIol1
I1 j:Г,I >>а(lr IB
L13!!I!cTcI< ai3I031а) и еск!н! дозатор.кидl и, )и с! I1",lilio(0 1!Irl:<. ДействУIOI
) cL< <виной трубе, t)tiyTj3L) всасывающего гоиц,) сиуci;!iné сифоииой трубки моитиро(3)ll 3 с; помощью сальника подьч)жиая трубка-ирер<,)ватель CL)oils. V,ро)ле того, ирL)i
j;! д)cTa)K,":
L13 атмосферы, а также загряз! я Гь доэируемую; идкость. (рубка-п()ерыаа1епь иаиравпе!<а концом навстречу потоку дозирусмой жидкое)и, дв))жу(цо))уся в восходяu(< .i участке
cll о) 3, ) Го (.lожет привод!!(ь K эаиираиию
1 ) 4 б к L I l)
iI«r< воздуха из ат<<осферы !врез i<00 внутрь с !1 t 0) <а.
)1а, !!чие за! опии(спьиого крана, иог)па(ta, спус(:iicro крана и других детапеи сущ<<ственно усложняет р;<боту доэагора, (1эчес) иь)!1 сифон)<ый доэатс р, содержа!ций изогнутую тру()у псиружetО,(ИУЮ ЕК)кОСтЬ, И ус-! рсйство дпп заиус):а и ос) al!0()KL), пыиол«0t<.iOQ В ВИДЕ ПОЗДУ Г В)о,(а, )!ОДК)! IO <ЕИИОГО к t
IOj, j, CГ1()СПЕЛ,)ГO ) t> K!10) О < \1!> У ()Ка (ОГО (3 с) 1,",, .",;?, и р 11 < с ),Г. .) э: < ), ) p c i i:! б i к с I < / 0 (1 о i ) < 11
Tcr)l:I<1лм ll To
И)<ЕПМ.-<11
l<,ll) д!()уK (11
)5
45 расходная емкость снабжена переливной трубкой.
Однако данный дозатор включает генератор Г) иев(лати <еских импульсов, пнев)локлаиэиы, воэдуховоды и др, Наконечник воздухоироводящей трубки в сифоином доэаторе расположен в непосредственной бп(!эости к входному отверстию сифойа и несужен. Эго исключает воэможность автома1ического подсасывания воздуха и разрыва потока жидкости. В дозаторе ие предусмотрено автоматическое подсасывание воздуха: воздух в трубку подается генератором пневмоимпульсов. Автоматическое подсэсывание воздуха в сифоне невозможно вследствие того, что вакуум, образуемый за счет обтекания )<есуженного наконечника воэдухоподводящей трубки с выходным отверстием, направленным по ходу движения жидкости в сифоне, мал, так как нэконе <ник воздухоподводящей трубки расположен на относительно большой глубине жидкости в мерной емкости, Недостатки устройства, наиболее близкого по технической сущности к предлагаемому дозатору, зэключа)отся в том, что оно обеспечивает выдачу дозы с Г(еиз) еняемой програм)лой. При этом возможно заполнение лишь одинаковых по обьему технологических емкостей, Цель изобретения — повышение эффективности за счет обеспечения выдачи дозы по заданной программе..
Поставленная цель достигается тем, что дренажная трубка снабжена регулируемым клапаном, один ее конец герметично пропущен в нисходящу(о ветвь сифона и направлен к его перегибу, а второй — в мерную емкость и расположен )(иже восходящей ветви сифона, причем клапан подводящего трубопровода выполнет) регулируемым. а регупируе)лый клапан дренажной трубки размещен между ) II-рной емкостью и ii lcKoдГ)щей ветвью си(()она. Кро(ле того, цель достигас ся также тем, что конец р,реиажной трубки, расположенный в мерной емкости, направлен к дну последней дозатор снабжен установленным в мерной емкости кла1703982
55 паном, выполненным в вида двуплечего рычага с жестко закрепленным запорным органом для конца дренажной трубки на одном плече и шарнирно закрепленным поплавком на другом сго плече.
На чер1еже показана схема сифонного дозатора, Сифонный дозатор состоит из мерной емкости 1, подводящего жидкость трубопровода 2, регулируемых клапанов 3 и 4 (например, кранов), сифона 5, дренажной трубки 6, товарной емкости 7, запорного органа 8, горизонтального рычага 9, вертикального рычага 10, поплавка 11 и опоры 12.
Мерная емкость 1 является основной деталью сифонпого дозатора. Она обьединяет все остальные его детали и служит для отмеривания доэ.
Подводящий жидкость трубопровод 2 предназначен для подачи жидкости, подлежащей делению на равные обьемы в мерную емкость 1. Клапан 3 служит для регулирования расхода жидкости, поступающей в мерную емкость 1. Клапан 4 используется для регулирования расхода жидкости, движущейся по сифону 5 и дренажной трубке 6. Клапан 4 изменяет программу выдачи дозы и регулирования параметров работы доэатора. По сифону 5 жидкость переливается из мерной емкости
1 в товарную емкость 7. Дренажная трубка
6 вместе с клапаном 4 перепускает различное количество жидкости из сифона 5 в мерную емкость 1, и изменяет программу выдачи дозы и параметры работы доэатора.
В товарную емкость 7 поступает доза жидкости, выданная за один период работы дозатора.
Запорный орган 8 закрывает дренажную трубку 6, в результате чего разрыв сплошности потока в сифоне 5 в момент его выключения осуществляется только при расходе QH. т.е. подача жидкости эа счет — запорного органа 8 иэ дренажной трубки 6 в момент выключения сифона отсутствует, Это, в свою очередь, облегчает разрыв сплошности потока в момент его выключения.
Поплавковый привод, состоящий иэ деталей 9-12, предназначен для открывания и закрывания нижнего отверстия дренажной трубки с помощью запорного органа 8, Мерная емкость 1 расположена на жестком основании и прикреплена к нему, Трубопровод 2 находится над мерной емкостью
1. Клапан 3 расположен непосредственно ! вблизи мерной емкости 1 и смонтирован на трубопроводе 2. Клапан 4 расположен на горизонтальной части дренажной трубки 6.
Восходящий участок сифона 5 размещен внутри мерной емкости 1, а l(llcxo+ щий учас1ок — вне мерной емкости 1 и р; с положен параллельно восходящему участку, Горизон1 тальный участок сифона 5 соединяет вослодящий и нисходящий участки сифона 5, Один конец дренажной трубки 6 герметично пропущен в нисходящую ветвь сифона 5 и направлен к ее перегибу, а второй в мерную емкость и расположен ниже восходящей ветви сифона 5. Конец дренажной трубки, расположенный в мерной емкости, направлен к дну последней. Товарная емкость 7 расположена под нисходящим у«астком сифона 5.
Клапан 4 выполнен регулируемым и размещен между мерной емкостью и нисходящей ветвью сифона 5. Дозатор снабжен установленным в мерной емкости 1 клапаном, выполненным в виде двуплечего рычага 9, 12 с жестко закрепленным запорным органом 8 для-конца дренажной трубки на одном плече и шарнирно закрепленным поплавком на другом его плече.
Сифонный дозатор работает следующим образом.
При открытии клапана 3 жидкость, подлежащая делению на равные обьемы. непрерывно поступает в мерную емкость 1 и заполняет ее. После достижения определенного уровня свободной поверхности жидкости в мерной емкости f, совпадающего с торцом восходящего участка дренажной трубки 6, жидкость по дренажной трубке 6 и сифону 5 перетекает из мерной емкости 1 в товарную емкость 7. Поплавок 11 в это время поднимается. поворачивает рычаг 9 по часовой стрелке. Запорный орган 8 открывает впускное отверстие дренажной трубки 6.
Расход жидкости. движущейся по дренажной трубке 6, меньше, чем расход жидкости, поступающей по трубопроводу 2 в мерную емкость 1. Поэтому уровень свободнойжидкости в мерной емкости 1 п одолжает подниматься. Как только уровень свободной поверхности жидкости в мерной емкости 1 достигнет плоскости И, сифон 5 включается в действие, т.е. по нему начинает течь жидкость, при заполнении ею всего сечения нисходящего участка сифона 5.
Плоскость П находится выше верхней точки горба сифона 5 на величину Л h. где
Л и — гидравлическое сопротивление сифона
5 в начале выдачи дозы. Величина Л и никогда не превышает 1,5-3 диаметров сифона 5.
За счет гидродинамического давления потока, набегающего на конец дренажной трубки 6, расположенной в сифоне 5, часть
10
15 (.1,>(3-, -,.; .- 0с, Обл>»»= с()б (4),)>) и„„„
+О 2g
:,..>,.,л с > и»1. с:;,: с) ...1 с.3 г(13(.>1(>.и;I у з 1)уб> у б 1> (lo,.T) (>a . T в >1c1)>>у>о ел лос; ь 1.
I ari м (513;>зcл>, >ëe13 >ая зл)к )c3>, 1»а>1ОЛ» >С!3 С Ч Зо> С >СТ Jl >3ук > О ГОКС> Ь: (10TOI .a;>;ÈÄro(llI, Д(31)ж)i)xi;llc>I fio )РУб 3(>1;овоДУ 2 с
Пасхе IOI1 О,, l1 (с)) о)а жидкости, дв>1)жу«(е1>с() (lî 113с.»а»:»ol трубк" 6 с !3асходо.1 Ос, Сб Ia,3T>.lib>rbi).1 усг ови(3)1 нормальной
1:)бо;ы с.i!oil;io(o дозатора я>)лг)ется то, ч)обь, сул ма расходов жидкости, втокающей в мер«у>о емкость 1, была меньше расxодл 3I,I;äY0сT«, ElbIтекающей из Måðllîé е>лкост>> 1 через сифон 5, () (1of1e»T включе»,1 ci. о»л, т r..
I,,e Q, р. сro,1жидкас(и, (1()clyпаю(цей в
r1L р»ук) er i :ос3 ь 1 «о трубопроводу 2;
0„h.,. — 1)всход ж»дкос3и, »ос,ry»aloLLIeii
Ii мс 13>1) >о смкость 1 по дрена:к»ой 1рубке 6
1(л I »1, ко(да у!)ове>(ь свободной fio(iepx> .ciii ж» (KOCTII совпадает с плоскостью П;
Ос — ра ход жидкости, протекающей по с»фо»у 5 и посту»а>ощей в говор»у>о ем.Ac3b 7 пр»»оп»ость>о откры;о(л клапане 4
tiario;;e I I, i1p11 вы>)огл«е»и11 условия (1) уровень
f:ñ б д»о11 повср»ости жидкости в )лерной (-(1> oc)11 1 о; оскс>ется, При этом поплавок 11
1 ке р»ус н) сл i1 ooDopa÷i)(>àåTc>t против
>.)co(>o.I c1pca.:» и закрывает >>иж«ее отвер;11>е;(1)с> зж«о>1 трубки 6 с помощью эапор»0(О О!)) о>»д 0.
11!си Сou» до>;«1 урОВ»я СВОбОдНОй ПОI;ej).Klluc)1 ж:>д> осси в мерной емкости 1 с
>с1)цо>1 (>осхс)дящего участка сифона 5 (пло.:(3ь II) воздух I)3 атмосферы поступает в
;;l.I .н 5 и (ро;>с) одит разры(з»отока жпдко«Ii. д(ч>ж) ще>1"„ > в сифоне 5. Если условие
$i) lie В>»>ОЛ>о»с>, (O СИфа«НЫй ДОЗатОР НЕ (>,>1> г(ле (с>1 li > (3 рабо оспособный, !!осле1oin, как воздух попадает в сифон и происх()д>11 pa pbra сплошности потока, (.:и1)«ается»апол«е«ие мерной емкости 1, ii ци>л iioLI. I>«errÿ сколь угод»о дол(о, до т х»ор, по>:;) жидкость поступает из трубоп1()(>ода 2,i f.ieðíóþ емкость 1, I1Gf. clI, я cle(I(?iib открыт»я l.lla»BI>3 4, I о >.»011.".I. >з»11TL, расход поток,l, »роходяще(о»о д!>е >;)ж»011 Зрубке 6. Такил) образо(л, >лож«о изме»>11>, »рогра,tiy выд; чи дозы и
rIapat erpI,> работы сифон»ого до:)aTopa.
Ес:>;1 rllal)ail 4 закрьпь пол»ость>о, то
Cli I I>iLIi1 ДОоаfOI! РабвтаЕГ КÇK ИЗВЕСт«Ый
06)LI liIi >11 доз 3 (op.
t < . I 1 г л а «а > I 4 (1 о ll н 0 c7 b >o о) K p hl т, 1 о !3 а сход чл>>д>;ости, »еремещающойся по дре»:> к> ой 3py6re 6 из сифо>(а 5 в мер»у>о еf->ac с (ь 1, ма кс,;t i a J>btt blA Ог>л>:>кс.
П 111 «обо(1»ромежу(о «Iof1 положс «ии
vëal3a»à 1 расход жидкости, протекающей по г(!)е I )I;>IOI> Зрубке 6 113 си!>о>>а 5 в (лер«у>о с,м>,ость 1, rlaõoäi)òñÿ в пределах от О до
0 r i.;а>:с.
Обя:отельным условием нормальной работы сифонного дозэтора в момент включе«ия сифо«а является следующее:
О«+ Ос>л>и» > 0
1 (2) Где Ос>л(»>3 МИНимальный расход жидкости, протека>ощей по дренажной трубке 6 в мерную емкость 1 в момент включения сифона в работу;
Π— минимально необходимый расход
1 жидкости, поступающей по трубопроводу 2 в мерную емкость 1, Расход находят по формуле где o>G — площадь поперечного сечения дренажной трубки 6;
g — ускорение земного тяготения;
HI48Kc — максимальный напор, вызывающий истечение жидкости через сифон 5 (фиг. 1), Л h — гидравлические сопротивления потока жидкости, движущейся. по дренажной трубке 6, причем л>1 = ((ох + 2 оокол +ткр +твих + где Цх — коэффициент гидравлич ских сопротивлений при входе; г;ко)) — коэффициент гидравилических сопротивлений колена, ф - 0 7;
SKI) коэффициент гидравлического сопротивления клапана 4 при его полном открытии;
4оых — коэффициент гидравлического сопротивления иэ дренажной трубки 6 в мерную емкость 1, его можно определить по графика)л Кенича. Коэффициент (Ол>„гидравлического сопротивления можно ориентировочно принять равным 1;
А — коэффициент гидравлического сопротивления по длине дренажной трубки 6.
Этот коэффициент определяется по графикам Никурадзе в зависимости от числа Рейнольдса и относительной шероховатости внутренней поверхности дренажной трубки
6. Ориентировочно его можно принять рав(thi () 0,02-0,03;
1- длина дренажной трубки 6;
1703982 б — диаме1р дренажной трубки 6;
Чмин — скорость движения жидкости в дренажной трубке 6 в момент выключения сифона, Минимально необходимый расход жидкости, поступающей по трубопроводу 2 в мерную емкость 1, зависит от диаметра сифона 5 дренажную трубку, отличающийся те а, что, с целью повышения эффективности эа счет обеспечения выдачи дозы по заданной программе, дренажная трубка снабжена ре5 гулируемым клапаном, один ее ко><ец герметично пропущен в нисходящую ветвь сифона и направлен к его пере ибу, а второй — в мерную емкость и расположен ниже восходящей ветви сифона. причем клапан под10 водящего трубопровода выполнен регулируемым, а регулируемый клапан дренажной трубки размещен между мерной емкостью и нисходящей ветвью сифона.
2.Дозатор по и. 1; от л ич а ю щий с я
15 тем, что конец дренажной трубки, расположенный в мерной емкости, направлен к дну последней.
З.Дозатор по пп. 1 и2, отл ича ю щ и йс я тем, что он снабжен установленным в
20 мерной емкости клапаном, выполнеHныM в виде двуплечего рычага с запорным органом для конца дренажной трубки, жестко закрепленным на одном его плече, и поплавком, шарнирно закрепленным на дру25 гом его плече.
0н 5,7 d (5) где 0Н вЂ” минимально необходимый расход
1 жидкости, см /с;
dc — диаметр сифона, см.
Преимущества предлагаемого сифонного доэатора: простота конструкции и изготовления сифонного доэатора, удобство и бесступенчатость регулирования параметров работы доэатора и программы выдачи дозы (за счет клапанов 3 и 4).
Формула изобретения
1. Сифонный дозатор, содержащий мерную емкость с сифоном и подводящим трубопроводом, снабженным клапаном, и
Составитель А.Куприн
Техред М.Моргентал Корректор Л.Бескид
Редактор О,Головач
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина. 101
Заказ Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5