ДОЗАТОР ПОДАЧИ РЕАГЕНТА В ТРУБОПРОВОД
METERING UNIT FOR REACTANT'S INPUT INTO THE PIPELINE

Изобретение относится к технике дозирования, касается дозировочных насосных агрегатов и может найти применение для подачи установленного количества жидкого реагента в трубопровод в единицу времени с целью предотвращения коррозии (ингибитор), расслоения эмульсии (деэмульгатор) или других реагентов.
Известен гидроприводной дозирующий насос, содержащий насосную камеру, отделенную эластичным разделителем от промежуточной камеры, подключенной к источнику и сливу приводной среды, снабженный гидроклапаном разности давлений в приводной и промежуточной камерах [авт. свид. SU №667684, кл. F04B 13/00, 1979].
Недостатком известного устройства является его сложность, обусловленная наличием множества элементов конструкции, а также недостаточная точность дозирования при работе с переменной скоростью потока в трубопроводе.
Наиболее близким по конструкции и достигаемым результатам является дозатор для жидких реагентов, принятый в качестве прототипа, содержащий секционированное сужающее устройство и резервуар для реагента, сообщающиеся посредством импульсных трубок с регулирующими кранами. Сужающее устройство встраивается в трубопровод и, используя разность давлений, возникающую в трубопроводе до суживающего устройства и после него, для повышения давления в резервуаре, способствует истечению жидкого реагента из резервуара под давлением через калибровочный жиклер в трубопровод [патент RU на полезную модель №52972, кл. F17D 3/12, 2006 г.].
Недостатком этого дозатора является его функциональная ограниченность, обусловленная возможностью работы только при больших скоростях потока в трубопроводе, и неустойчивость работы при малых скоростях, что снижает точность дозирования.
Задача - повышение функциональной возможности дозатора и точности дозирования в широком диапазоне скоростей потока жидкости в трубопроводе.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения:
- получение энергии для работы дозатора от потока жидкости, при этом другого источника энергии не требуется;
- автоматическая регулировка удельного количества реагента, подаваемого в трубопровод в зависимости от скорости потока;
- простота конструкции, надежность, невысокая стоимость;
- расширенный диапазон регулирования дозы реагента.
Технический результат достигается тем, что в дозаторе подачи реагента в трубопровод, содержащем встроенное в трубопровод суживающее устройство, резервуар для реагента, соединительные трубки, в отличие от прототипа дозатор снабжен линейным гидромотором, выполненным в виде гидроцилиндра двойного действия с золотниковым распределителем, и дозирующим гидроцилиндром двойного действия, шток гидромотора соединен с плунжером дозирующего гидроцилиндра, причем рабочие полости дозирующего гидроцилиндра соединены через клапаны с резервуаром для реагента и трубопроводом, а золотниковый распределитель снабжен регулятором производительности дозатора, выполненным в виде регулируемого дросселя.
На чертеже приведена конструкция дозатора.
В трубопровод 1 встроено суживающее устройство 2, соединенное патрубком повышенного давления 3 и патрубком пониженного давления 4 с золотниковым распределителем 5, снабженным регулятором производительности 6 (регулируемым дросселем). Золотниковый распределитель 5 патрубками 7 соединен с линейным гидромотором 8, выполненным в виде гидроцилиндра двойного действия. Шток гидромотора 8 соединен с плунжером 9 дозирующего гидроцилиндра 10, рабочие полости которого соединены через клапаны 11 с резервуаром для реагента 12 и через клапаны 13 - с рассекателем 14, помещенным в трубопровод 1.
Дозатор работает следующим образом.
В трубопровод 1 встроено суживающее устройство 2 (см. чертеж), имеющее участок с уменьшенным проходным сечением. В соответствии с законом Бернулли скорость потока жидкости в этом месте увеличивается, а давление уменьшается. Вследствие этого между патрубками 3 и 4 возникает разность давлений, которая является источником энергии для движения рабочего поршня линейного гидромотора 8. Золотниковый распределитель 5 переключает поток жидкости, подавая ее поочередно в противоположные отсеки цилиндра гидромотора 8, обеспечивая тем самым непрерывное возвратно-поступательное движение поршня. Шток гидромотора 8 связан с плунжером 9 дозирующего гидроцилиндра 10, который, совершая такие же движения, как шток гидромотора 8, засасывает через клапаны 11 реагент из резервуара 12 и нагнетает его через клапаны 13 в трубопровод, через рассекатель 14. Регулировку величины дозы реагента, подаваемой в трубопровод в единицу времени, производят регулируемым дросселем 6.
Пример осуществления работы дозатора.
2
2
2
При статическом давлении в трубопроводе 1, равном 6 кгс/см, скорости потока 5 м/с и диаметре трубы 400 мм, суживающее устройство 2 уменьшает площадь поперечного сечения на 25%. Разница давления между патрубком повышенного давления 3 и пониженного давления 4 равна 2,2 кгс/см. Регулятором 6 устанавливается величина (количество подаваемого или вводимого реагента) введения реагента в диапазоне от 0,02 до 10 л/час. Максимальное давление на выходе дозирующего гидроцилиндра 10 кгс/см. Удельная величина дозы реагента (л/т - литр реагента на тонну жидкости) поддерживается автоматически как величина, зависящая от скорости движения поршня гидромотора 8, которая определяется скоростью потока жидкости в трубопроводе. Точность поддержания величины дозы ±2%.
Предлагаемый дозатор подачи реагента в трубопровод находит промышленное применение для подачи установленного количества жидкого реагента в трубопровод в единицу времени с целью предотвращения коррозии (ингибитор), расслоения эмульсии (деэмульгатор) или других реагентов.