УСТАНОВКА ДЛЯ СМЕШИВАНИЯ ВЯЗКИХ И ЖИДКИХ КОМПОНЕНТОВ

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к автоматическим системам смешивания вязких и жидких компонентов.
Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является установка для смешивания жидкостей, описанная в авторском свидетельстве СССР №857943, опубликованном 23.08.81 г. Устройство содержит смеситель, две напорные емкости с переливной трубой и контур автоматического управления процессом смешивания жидкостей, включающий датчик концентрации, пропорционально-интегральный регулятор концентрации, регулирующий клапан, датчик уровня, регулятор уровня частотно-импульсное управляющее устройство, два отсечных клапана. Выход датчика концентрации схем, установленного после смесителя, подключен к пропорционально-интегральному регулятору концентрации, выход которого соединен через частотно-импульсное управляющее устройство с отсечными клапанами, установленными на трубопроводах подачи жидкостей в смеситель.
Недостатком данной установки для смешивания жидкостей является недостаточная эффективность процесса смешивания, обусловливающая невысокое качество готовой продукции.
Технической задачей полезной модели является повышение эффективности процесса смешивания, за счет улучшения дозирования различных компонентов, повышения точности регулирования процессом смешивания и повышение качества конечного продукта.
Установка для смешивания вязких и жидких компонентов содержащая емкость для смешивания с устройством для перемешивания с электроприводом, связанную с напорными емкостями переливными трубами и систему автоматического управления процессом смешивания компонентов, связанную с датчиком уровня, регулятором уровня, частотно-импульсным управляющим устройством, с электромеханическими отсечными клапанами, согласно полезной модели, установка содержит резервуар готовой продукции, связанный переливной трубой с емкостью для смешивания, в качестве регулятора уровня установлен насосный агрегат для подачи компонентов и готовой смеси в переливные трубы между емкостью для смешивания, напорными емкостями, резервуаром готовой продукции, фильтр, соединенный параллельно с реле перепада давления, и установленный перед емкостью для смешивания и резервуаром для хранения готовой продукции, в емкость для смешивания установлен вентиляционный клапан, для удаления нежелательных газовых смесей, для емкости для смешивания и для напорных емкостей предусмотрены электрообогреватели, установленные на наружных поверхностях емкостей, в качестве частотно-импульсного преобразователя установка содержит контроллер системы автоматического управления, установленный в щите управления, и согласно алгоритму программы управления управляет насосным агрегатом, его преобразователем давления, реле перепада давления фильтра, датчиком уровня жидкости, импульсным преобразователем напряжения для управления электроприводом устройства для перемешивания, электромеханическими отсечными клапанами, электроподогревателями емкости для смешивания и напорными емкостями.
За счет того, что установка для смешивания вязких и жидких компонентов установка содержит резервуар готовой продукции, связанный переливной трубой с емкостью для смешивания, в качестве регулятора уровня установлен насосный агрегат для подачи компонентов и готовой смеси в переливные трубы между емкостью для смешивания, напорными емкостями, резервуаром готовой продукции, фильтр, соединенный параллельно с реле перепада давления, и установленный перед емкостью для смешивания и резервуаром для хранения готовой продукции, в емкость для смешивания установлен вентиляционный клапан, для удаления нежелательных газовых смесей, для емкости для смешивания и для напорных емкостей предусмотрены электрообогреватели, установленные на наружных поверхностях емкостей, в качестве частотно-импульсного преобразователя установка содержит контроллер системы автоматического управления, установленный в щите управления, и согласно алгоритму программы управления управляет насосным агрегатом, его преобразователем давления, реле перепада давления фильтра, датчиком уровня жидкости, импульсным преобразователем напряжения для управления электроприводом устройства для перемешивания, электромеханическими отсечными клапанами, электроподогревателями емкости для смешивания и напорными емкостями, повышается эффективности процесса смешивания, за счет улучшения дозирования различных компонентов, повышения точности регулирования процессом смешивания, повышается качество конечного продукта.
Таким образом, совокупность заявляемых признаков позволяет повысить эффективности процесса смешивания, за счет улучшения дозирования различных компонентов, повышения точности регулирования процессом смешивания, повысить качество конечного продукта.
Установка для смешивания вязких и жидких компонентов обладает новизной, отличаясь от прототипа перечисленными выше признаками, и обеспечивает достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Полезная модель может найти широкое применение в машиностроении, а именно в разработке автоматических систем смешивания вязких и жидких компонентов, следовательно обладает «промышленной применимостью».
Сущность предлагаемой установки для смешивания вязких и жидких компонентов поясняется чертежами, где представлены:
на фиг. 1 - общий вид установки для смешивания вязких и жидких компонентов;
В примере исполнения установка для смешивания вязких и жидких компонентов представляет собой следующее.
Установка для смешивания вязких и жидких компонентов содержит емкость 1 для смешивания с устройством 2 для перемешивания с электроприводом 3. связанную с напорными емкостями 4 и с резервуаром 5 готовой продукции, переливными подводящими трубами 6 емкость 1 связана с напорными емкостями 4, и переливными отводящими трубами 7 емкость 1 связана с резервуаром 5 готовой продукции. Содержит систему автоматического управления процессом смешивания компонентов, с контроллером 8 с программой управления, который размещен в щите 9 управления, связанную с датчиком 10 уровня, насосный агрегат 11 для подачи компонентов и готовой смеси, установленный в переливные подводящие трубы 6 между емкостью 1 для смешивания, напорными емкостями 4, и далее по переливным отводящим трубам 7 к резервуару 5 готовой продукции, который является регулятором уровня компонентов в емкости 1 для смешивания и в резервуаре 5 готовой продукции, при помощи электромеханических отсечных клапанов 12, 13, 14, 15, 16, 17. В переливные подводящие трубы 6 установлены фильтр 18, соединенный параллельно с реле 19 перепада давления, и установленный перед емкостью 1 для смешивания и резервуаром 5 готовой продукции. Реле 19 перепада давления, связанное с контроллером 8, сообщает последнему о перепаде давления на входе и выходе фильтра, если они выше или ниже нормы, предусмотрена аварийная остановка насосного агрегата 11 через преобразователь давления 20, связанный с контроллером 8, насосного агрегата 11. Переливная подводящая труба 6 обслуживает поступление компонентов из напорных емкостей 4 в емкость 1 для смешивания, переливная отводящая труба 7 обслуживает поступление готовой продукции из емкости 1 для смешивания в резервуар 5 готовой продукции, в зависимости от того какие отсечные клапаны 12, 13, 14, 15, 16, 17 находятся в открытом или закрытом состоянии. В процессе поступления компонентов из напорных емкостей 4 в емкость 1 для смешивания открыты отсечные клапаны 12, 13. 14, 17, отсечные клапаны 15, 16 закрыты. При транспортировании готовой продукции из емкости 1 для смешивания в резервуар 5 готовой продукции отсечные клапаны 15, 16 находятся в открытом состоянии, отсечные клапаны 12, 13. 14, 17 - в закрытом. Импульсный преобразователь 21 напряжения, установленный в щите 9 управления, регулирует частоту вращения или скорость вращения ротора электропривода 3 устройства 2 для перемешивания, обеспечивая минимальные нагрузки на обмотки, элементы подвижной части механизма для выбора оптимального режима перемешивания и получения готового продукта определенного качества. В емкость 1 для смешивания установлен вентиляционный клапан 22 для удаления нежелательных газовых смесей. Для емкости 1 для смешивания и для напорных емкостей 4 предусмотрены электрообогреватели 23, в виде греющего кабеля, расположенного по наружной поверхности емкости 1 для смешивания и напорных емкостей 4. Контроллер 8 системы автоматического управления, установленный в щите 9 управления, согласно алгоритму программы управления управляет по кабельной линии связи 24 насосным агрегатом 11, по кабельной линии связи 25 его преобразователем 20 давления, по кабельной линии связи 26 реле 19 перепада давления фильтра 18, по кабельной линии связи 27 датчиком 10 уровня жидкости, по кабельной линии связи 28 вместе с импульсным преобразователем 21 напряжения для управления электроприводом 3 устройства 2 для перемешивания, по кабельной линии связи 29 электромеханическими отсечными клапанами 12, 13, 14, по кабельной линии связи 30 отсечными клапанами 15, 16, по кабельной линии связи 31 отсечным клапаном 17, по кабельной линии связи 32 электроподогревателями 23 емкости 1 для смешивания и по кабельной линии связи 33 напорными емкостями 4. На щите 9 управления установлена панель 34 оператора для визуального наблюдения и ручного управлении процессом.
Элементная база для изготовления установки для смешивания вязких и жидких компонентов следующая. Емкость 1 для смешивания, напорные емкости 4, резервуар 5 готовой продукции изготавливаются из стали марки Сталь Ст3 по ГОСТ 380-2005, толщина стенки - 5 мм. Устройство 2 для смешивания с электроприводом 3 - электродвигатель Eneral 380в; 5,5кВт АИР 112М4, редуктор Unit Drive Gear Reducer серии FAF. Переливные отводящие 7 и подводящие трубы 6 выполнены из трубы размером 57×3 из стали марки Ст.20. Контроллер 8 панельный программируемый логический - ОВЕН СПК107. Модули ввода/вывода - MB 110-220.8AC, МВ110-224.8ДФ, МУ110-224.16Р. Насосный агрегат 11 для подачи компонентов и готовой смеси - насос Ш40-4-19,5/4Б-1 5,5кВт. Фильтр 18 марки ФЖУ 40-1,6. Реле 19 перепада давления РДЦ-2Р. Отсечные клапаны 12, 13, 14, 15, 16, 17 - ЭМК Г8-50-10-220-НЖ450Е. Преобразователь давления 20 - ПД-100-ДИ2,5М-0,5-И.11. Вентиляционный клапан 22 - соленоидный клапан типа EV220W. Импульсный преобразователь 21 напряжения - ПЧВ203-5К5-В. Датчик уровня 10 - ДУЕ-11 емкостный. Электрообогреватель 23 - Саморегулирующий кабель GWS 16-2. Кабельные линии связи 24÷33 - КГ-5×6; КГ-4×4; КГ-3×1,5.
Работа установки для смешивания вязких и жидких компонентов предусмотрена полностью в автоматическом режиме.
Рабочие компоненты по управлению со щита 9 управления при помощи насосного агрегата 11 в определенной последовательности перекачиваются по переливным подающим трубопроводам 6 из напорных емкостей 4 для хранения в емкость 1 для смешивания. Контроллер 8 САУ входящей в конструкцию установки автоматически регулирует подачу рабочего материала в емкость 1 для смешивания, при помощи насосного агрегата 11 и электромеханических отсечных клапанов 12, 13, 14, 17. Пропорции компонентов определяются при помощи датчика 10 уровня, установленного в емкость 1 для смешивания, датчик уровня 10 передает сигнал в контроллер 8 САУ, который в свою очередь согласно заданному алгоритму программы, управляет насосным агрегатом 11, перекачивающим последовательно компоненты смеси, электромеханическими отсечными клапанами 12, 13, 14, 17, установкой 2 для смешивания. После смешивания компонентов, готовая продукция при помощи насосного агрегата 11 через электромеханические клапаны 15, 16 перекачивается в резервуар 5 для последующего хранения реагента. В емкости 1 для смешивания, предусмотренный вентиляционный клапан 22, автоматически удаляет нежелательные газовые смеси, выделяемые в результате химических реакций. Для избежания попадания посторонних частиц, размером более 160 мкм, в емкость 1 для смешивания или в резервуар 5 готовой продукции, предусмотрен фильтр 18. В связи с тем, что фильтр 18 нуждаются в замене или в профилактическом обслуживании, предусмотрено реле 19 перепада давления, которое сообщают контроллеру 8 САУ о том, что перепад давления на входе и на выходе фильтра 18 выше нормы, о чем будет сообщать соответствующая сигнализация на панели 34 оператора щита 9 управления. Предусмотрена аварийная остановка насосного агрегата 11 и установки 2 для смешивания вязких и жидких компонентов при аварийно низком или высоком давлении на выходе насосного агрегата 11, а так же при отказе какого либо компонента САУ. Предусмотрена возможность подключения электрообогревателей 23 к напорным емкостям 4, в том случае, если какой-либо из компонентов замерзает при температуре ниже 0°С. Так же предусмотрен электрообогрев емкости 1 для смешивания. Импульсный преобразователь 21 напряжения позволяет регулировать скорость вращения ротора электродвигателя 3, обеспечивая минимальные нагрузки на его обмотки, и элементы подвижной части механизма.
В предлагаемой установке для смешивания вязких и жидких компонентов повышается эффективность процесса смешивания, путем улучшения дозирования различных компонентов, повышения точности регулирования процессом смешивания, повышается качество конечного продукта, за счет того, что установка содержит резервуар готовой продукции, связанный переливной трубой с емкостью для смешивания, в качестве регулятора уровня установлен насосный агрегат для подачи компонентов и готовой смеси в переливные трубы между емкостью для смешивания, напорными емкостями, резервуаром готовой продукции, фильтр, соединенный параллельно с реле перепада давления, и установленный перед емкостью для смешивания и резервуаром для хранения готовой продукции, в емкость для смешивания установлен вентиляционный клапан, для удаления нежелательных газовых смесей, для емкости для смешивания и для напорных емкостей предусмотрены электрообогреватели, установленные на наружных поверхностях емкостей, в качестве частотно-импульсного преобразователя установка содержит контроллер системы автоматического управления, установленный в щите управления, и согласно алгоритму программы управления управляет насосным агрегатом, его преобразователем давления, реле перепада давления фильтра, датчиком уровня жидкости, импульсным преобразователем напряжения для управления электроприводом устройства для перемешивания, электромеханическими отсечными клапанами, электроподогревателями емкости для смешивания и напорными емкостями, повышается эффективность процесса смешивания, путем улучшения дозирования различных компонентов, повышения точности регулирования процессом смешивания, повышается качество конечного продукта.