Узел автоматического пеногашения

Полезная модель относится к пищевой, металлургической, целлюлозно-бумажной и текстильной промышленностям, в частности к составным частям системы пеногашения.
Известен узел пеногашения, который выполнен в виде горизонтальной решетки с системой сужающихся отверстий, разделяющей корпус на верхнюю и нижнюю камеры. Решетка выполнена из гидрофобного материала, с углом конусности отверстий 60-90°. (А.С. №854420, опуб. 15.08.1981 г.).
Известно устройство для механического разрушения флотационной пены, состоящее из вращающегося внутри емкости вертикального вала с насаженными на нем рабочими органами, производящими разрушение пены, в котором с целью повышения эффективности его действия, путем предотвращения вторичного пенообразования, один из его рабочих органов, выполненный в виде диска с нарифлениями, расположен выше пенного слоя, а второй, выполненный в форме бил, находится на пенном слое, уровень которого поддерживают постоянным. (А.С. №145865, опуб. 15.08.1962 г.).
Известно устройство для пеногашения, включающее установленные на валу вращающиеся элементы, контактирующие с пеной в котором с целью повышения эффективности пеногашения, вращающиеся элементы выполнены в виде колеса с попарно закрепленными на нем спицами, при этом устройство снабжено источником электрического питания с коллектором, а каждая пара спиц соединена посредством коллектора с разноименными полюсами источника электрического питания. (А.С. №1340791, опуб. 30.09.1987 г.).
Известно устройство для пеногашения, состоящее из датчика уровней пены, исполнительного механизма подачи пеногасителя и емкости для хранения пеногасящего состава. Электрические датчики контролируют объем пены на одном или на нескольких уровнях. Датчик-электрическая цепь, которая замыкается при достижении пеной определенной высоты, (https://msd.com.ua/pena/ustroistva-dlya-penogasheniva-eto-ochen-vazhno/).
За прототип выбран узел автоматического пеногашения, состоящий из электрического датчика уровней пены, который дополнительно содержит блок контроля и управления, при этом электрический датчик уровней пены выполнен в виде нержавеющих стержней круглого сечения на текстолитовой основе, четыре из которых расположены по периметру текстолитовой пластины квадратной формы, а пятый расположен по ее центру, при этом первый и пятый стержень выполнены равной длины, а второй, третий и четвертый стержни имеют последовательное уменьшение длины на 5 см, каждый из пяти стержней имеет электрическое соединение посредством электрического кабеля с блоком контроля и управления, который имеет электрические выводы для подключения исполнительных механизмов дозирования пеногасящего состава. (Патент РФ №188568, опубл. 25.10.2018).
Общими недостатками известных технических решений является отсутствие возможности определения уровня жидкости в контролируемом резервуаре.
Техническая проблема - невозможность своевременной корректировки положения датчика уровня пены относительно уровня жидкости в резервуаре.
Технический результат - возможность проведения бесперебойного технологического процесса за счет своевременного определения уровня жидкости в контролируемом резервуаре.
Технический результат достигается узлом автоматического пеногашения, который состоит из электрических датчиков уровней пены, выполненных в виде нержавеющих стержней круглого сечения на текстолитовой основе, четыре из которых расположены по периметру текстолитовой пластины квадратной формы, а пятый расположен по ее центру, при этом первый и пятый стержень выполнены равной длины, а второй, третий и четвертый стержни имеют последовательное уменьшение длины на 5 см, каждый из пяти стержней имеет электрическое соединение посредством электрического кабеля с блоком контроля и управления, который имеет электрические выводы для подключения исполнительных механизмов дозирования пеногасящего состава, отличающейся тем, что дополнительно содержит датчик уровня жидкости и штангу с зубьями, при этом на блоке управления расположен порт подключения ЭВМ, электрические выводы для подключения датчика уровня жидкости и реверсивного механизма, штанга с зубьями прикреплена посредством болтового соединения к текстолитовой пластине и имеет возможность взаимодействовать с реверсивным механизмом, при этом расстояние между зубьями штанги соответствует шагу реверсивного механизма.
Установление датчика уровня жидкости обеспечивает бесперебойность технологического процесса, т.к. жидкость в резервуаре может подниматься и без контроля ее поднимания в резервуаре, она может замкнуть электрические датчики уровней пены, тем самым остановить либо ухудшить технологический процесс.
Установление штанги с зубьями, которая имеет болтовое соединение с текстолитовой пластиной, и в которой расстояние между зубьями соответствует расстоянию шагу реверсивного механизма, обеспечивает возможность корректировки положения датчика уровня пены относительно уровня жидкости в резервуаре. Так, при экстремальном повышении уровня жидкости в резервуаре, текстолитовая пластина с электрическими датчиками уровней пены имеет возможность поднимания. Поднимание текстолитовой пластины с электрическими датчиками уровней пены на необходимую высоту происходит за счет вращения реверсивного механизма по часовой стрелке, например шестерни мотор-редуктора, сцепленной с зубьями штанги. При снижении уровня жидкости в резервуаре за счет вращения реверсивного механизма против часовой стрелки, например шестерни мотор-редуктора, сцепленной с зубьями штанги происходит опускание текстолитовой пластины на необходимый уровень.
Наличие порта обеспечивает подключение ЭВМ для снятия объективных характеристик уровней пены и жидкости, скорректировать настройки блока управления в зависимости от уровней пены и жидкости, снять показатели дозировки пеногасителя и т.д., т.е. получить полную информацию о прохождении процессов внутри контролируемого резервуара и получить возможность корректировки данных процессов, чтобы обеспечить бесперебойность технологического процесса.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена принципиальная схема узла автоматического пеногашения, на фиг. 2 - датчик уровней пены (вид сверху), на фиг. 3 - показан датчик уровней пены со штангой с разделителями (вид сбоку).
Узел автоматического пеногашения состоит из стержней 1, 2, 3, 4, 5, текстолитовой пластины 6, электрического кабеля 7, блока контроля и управления 8, электрических выводов для подключения исполнительных механизмов дозирования пеногасящего состава 9, датчика уровня жидкости 10, штанги 11 с зубьями 12, порта подключения ЭВМ 13, электрические выводы для подключения датчика уровня жидкости 14 и электрические выводы 15 для подключения реверсивного механизма. Штанга 11 с зубьями 12 прикреплена посредством болтового соединения 16 к текстолитовой пластине 6.
Пример конкретного выполнения. Устанавливается узел автоматического пеногашения над контролируемой емкостью, а датчик уровня жидкости - непосредственно в ней. Как правило, высота от поверхности жидкости до стержней первой ступени (1 и 5) определяется требованиями технологических процессов производства и составляет не более 50 мм. При понижении уровня жидкости, посредством датчика уровня жидкости определяется уровень падения жидкости в контролируемой емкости, передаются данные на блок контроля и управления с последующей подачей команды на реверсивный механизм, в нашем примере на мотор-редуктор (на фиг. 1 показана шестерня мотор-редуктора без присвоения позиции) для опускания датчика уровней пены пропорционально величины понижения жидкости. При повышении уровня жидкости, посредством датчика уровня жидкости, определяется уровень подъема жидкости в контролируемой емкости, передаются данные на блок контроля и управления с последующей подачей команды на реверсивный механизм, в нашем случае мотор-редуктор, для подъема датчика уровней пены пропорционально величины повышения жидкости. При излишнем образовании пены она поднимается до стержней датчика уровней пены и осуществляется срабатывание первой ступени узла - стержней 1 и 5. Сигнал посредством электрического кабеля подается на блок контроля и управления. Через сигнал электрических выводов подается команда на исполнительные устройства (клапан, фосунка, насос и т.д.). При недостаточном уровне пеногашения происходит рост пенообразования и осуществляется срабатывание второй ступени узла - стержней 1, 2 и 5. Через сигнал электрических выводов подается команда на исполнительные устройства (клапан, фосунка, насос и т.д.). При недостаточном уровне пеногашения происходит рост пенообразования и осуществляется срабатывание третьей ступени узла - стержней 1, 2, 3 и 5. Аналогичный процесс пеногашения происходит и на уровне четвертой ступени узла - 1, 2, 3, 4 и 5. При срабатывании каждой ступени осуществляется команда на увеличение подачи пеногасящего состава. При снижении уровня пенообразования происходит понижение уровня пены и постепенное автоматическое отключение каждой ступени узла в обратной последовательности (четвертая-третья-вторая-первая) и соответственно, отключение подачи пеногасящего состава.
Таким образом, заявленный узел автоматического пеногашения обеспечивает возможность проведения бесперебойного технологического процесса за счет своевременного определения уровня жидкости в контролируемом резервуаре.