ДОЗАТОР ДЛЯ ЖИДКИХ РЕАГЕНТОВ

Полезная модель относится к области химической технологии, а именно к устройствам для дозирования жидких реагентов, и может быть использована, например, в системах водоподготовки, в химической и нефтехимической промышленности, а также при добыче и транспортировке нефти.
Известен дозатор для жидких реагентов, в котором дозируемый реагент проходит через датчик расхода жидкого реагента, мембранный вентиль, жиклер и полость дифференциального регулятора напора, входной канал, подклапанную полость, жиклер, подклапанную полость и выходной канал регулятора расхода жидкого реагента, смешивается с напорной водой в эжекторе и поступает в магистраль очищенной воды (см. описание к патенту РФ №2022319, МПК G 05 D 11/02, опубл. 30.10.1994 г.). Кроме медленного подрегулирования концентрации жидкого реагента в магистрали очищенной воды через задающий вход регулятора расхода жидкого реагента, осуществляется быстрое реагирование на изменение расхода жидкого реагента с помощью дифференциального регулятора напора путем поддержания разницы давлений жидкости в полостях и регулятора расхода жидкого реагента постоянной. К недостаткам описанной конструкции дозатора относится ее конструктивная сложность. В результате дозатор имеет высокую стоимость.
Наиболее близким, принятым за прототип, является дозатор для жидких реагентов (см. описание к свидетельству на ПМ №22714, МПК G 05 D 11/03, Е 21 В 37/06, заявлено 26.04.2001, опубл. 20.04.2002).
Дозатор для жидких реагентов содержит контейнер для жидкого реагента, устройство для отбора динамического напора, расположенное в магистральном потоке. При этом устройство для отбора динамического напора включает два трубопровода, расположенные в различных положениях по отношению к направлению магистрального потока и выполнено с возможностью поворота относительно магистрального потока. Контейнер снабжен средствами для ввода жидкого реагента и вывода замещающей среды. Дополнительно дозатор может
содержать устройство для калибровки расхода жидкого реагента, расположенное между контейнером для жидкого реагента и одним из трубопроводов устройства для отбора динамического напора.
Недостатком этого дозатора является то, что в данной конструкции поворот устройства для отбора динамического напора относительно направления магистрального потока приводит к изменению положения обоих трубопроводов. При этом трубопровод, через который жидкий реагент должен поступать в магистральный поток, оказывается в зоне интенсивных завихрений последнего, что отрицательно сказывается на равномерности истечения жидкого реагента в магистральный поток и, как следствие, на точности дозирования жидкого реагента. По той же причине угол поворота устройства для отбора динамического напора относительно направления магистрального потока ограничен углом я/4 радиан (45 градусов), что требует высокой точности позиционирования узла для отбора динамического напора в указанном интервале и усложняет эксплуатацию дозатора.
Предложен дозатор для жидких реагентов, содержащий сосуд для жидкого реагента, средства для ввода жидкого реагента и вывода замещающей среды, устройство для калибровки расхода жидкого реагента, устройство для отбора динамического напора, выполненное с возможностью поворота и включающее два трубопровода, один из которых расположен внутри другого, причем одним концом трубопроводы соединены с расположенной в магистральном трубопроводе головкой в виде тела вращения, в которой имеются взаимоперпендикулярные каналы, сообщаемые с трубопроводами, при этом один из каналов расположен соосно оси поворота устройства для отбора динамического напора и перпендикулярен оси магистрального трубопровода. Кроме того, дозатор для жидких реагентов снабжен устройством для определения уровня жидкого реагента, которое содержит поплавок. Значение плотности поплавка лежит в интервале между значением плотности замещающей среды и значением плотности реагента.
Предлагаемый дозатор для жидких реагентов позволяет повысить надежность конструкции и удобство эксплуатации, а также обеспечить точность дозирования жидкого реагента.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется следующими чертежами:
Фиг.1 - схематическое изображение дозатора для жидких реагентов;
Фиг.2 - устройство для отбора динамического напора;
Фиг.3 - устройство для определения уровня жидкого реагента.
Дозатор для жидких реагентов содержит сосуд для жидкого реагента 1, снабженный средством для ввода жидкого реагента 2, выполненным в виде открытой емкости и сообщаемым с сосудом 1 посредством крана 3. С сосудом 1 соединены также кран 4 для выпуска воздуха и кран 5 для вывода замещающей среды. Сосуд 1 соединен с устройством для отбора динамического напора 6, состоящим из трубопроводов 7 и 8 и соединенной с ними головки в виде тела вращения 9, которая может быть выполнена, например, в виде сферической головки и которая расположена в магистральном трубопроводе 10, предназначенном для прохождения магистрального потока. Устройство для отбора динамического напора 6 выполнено с возможностью поворота относительно оси магистрального трубопровода. Трубопровод 8 размещен внутри трубопровода 7. В головке в виде тела вращения 9 имеются каналы 11 и 12, сообщаемые соответственно с трубопроводами 7 и 8. Канал 12 выполнен перпендикулярно оси магистрального трубопровода и соосно оси поворота устройства для отбора динамического напора 6, а канал 11 перпендикулярен каналу 12. Сосуд 1 и устройство для отбора динамического напора 6 сообщаются посредством кранов 13 и 14, а также устройства для калибровки расхода жидкого реагента 15, выполненного, например, в виде жиклера. Устройство для определения уровня жидкого реагента 16 соединяется с сосудом 1 посредством кранов 17 и 18. В устройстве для определения уровня жидкого реагента 16 имеется поплавок 19, а на внешней поверхности имеется шкала, позволяющая контролировать расход жидкого реагента.
Дозатор для жидких реагентов работает следующим образом. Сосуд 1 заполняют жидким реагентом при помощи средства 2. Для этого открывают краны 3 и 4, вследствие чего жидкий реагент поступает в сосуд 1, а воздух из сосуда 1 поступает в атмосферу. Также открывают краны 17 и 18, вследствие чего жидкий реагент по мере заполнения сосуда 1 заполняет и устройство для определения уровня жидкого реагента 16. При этом в случае если плотность поплавка 19
меньше плотности жидкого реагента, то поплавок 19 поднимается в верхнюю часть устройства 16. После заполнения сосуда 1 краны 3 и 4 закрывают и открывают краны 13 и 14. Среда из магистрального потока через канал 11, расположенный по направлению магистрального потока, трубопровод 7 и кран 14 поступает в сосуд 1 и замещает собой жидкий реагент, вследствие чего последний истекает из сосуда 1, устройство для калибровки расхода жидкого реагента 15, выполненное, например, в виде жиклера, через кран 13, трубопровод 8 и канал 12, находящийся в головке в виде тела вращения 9, в магистральный трубопровод 10. Также замещающая среда через кран 17 поступает в устройство для определения уровня жидкого реагента 16 и вытесняет собой жидкий реагент, находящийся в этом устройстве. В устройстве для определения уровня жидкого реагента 16 имеется поплавок 19. Значение плотности поплавка лежит в интервале между значением плотности замещающей среды и значением плотности реагента. Благодаря этому поплавок 19 находится на границе раздела жидкого реагента и замещающей среды, показывая, таким образом, уровень жидкого реагента. По закону сообщающихся сосудов по высоте столба жидкого реагента в устройстве 16 можно судить об объеме жидкого реагента в сосуде 1. Наличие устройства для калибровки расхода жидкого реагента 15 обеспечивает требуемый расход жидкого реагента. Так как перепад давлений в каналах 11 и 12 изменяется в зависимости от скорости магистрального потока, то расход жидкого реагента изменяется согласованно с изменением расхода среды в магистральном потоке. Таким образом, пропорция между расходом жидкого реагента и расходом среды в магистральном потоке поддерживается автоматически в широком интервале значений расхода среды в магистральном потоке.
Поворачивая устройство для отбора динамического напора 6, можно изменять положение канала 11 относительно оси магистрального трубопровода, а следовательно; коэффициент пропорциональности между расходом среды в магистральном потоке и расходом жидкого реагента. Это дает возможность плавно регулировать расход жидкого реагента и пропорцию дозирования. Расположение канала 12, через который жидкий реагент поступает в магистральный поток, перпендикулярно этому потоку и не изменяется при повороте устройства для
отбора динамического напора 6. Благодаря этому канал 12 не попадает в зону интенсивных завихрений, что повышает точность дозирования.
По заполнении сосуда 1 замещающей средой трубопроводы 7 и 8 устройства для отбора динамического напора 6 разъединяют с сосудом 1 при помощи кранов 13 и 14, открывают кран 4 для входа воздуха в сосуд 1 и при помощи крана 5 выводят из сосуда 1 замещающую среду. После этого дозатор готов к последующему заполнению новой порцией жидкого реагента.
Дозатор для жидких реагентов может быть применен в промышленности. Изготовление дозатора описанной конструкции возможно известными и распространенными методами на оборудовании, традиционно применяемом в машиностроении.
Таким образом, предлагаемый дозатор для жидких реагентов позволяет обеспечить высокую точность дозирования при изменяющемся расходе среды в магистральном потоке, а наличие устройства для определения уровня жидкого реагента делает дозатор более удобным в эксплуатации.