Устройство для стабилизации давления жидкости на входе дозатора
Полезная модель относится к управлению технологическими процессами, и может быть использована в качестве напорного сосуда, обеспечивающего стабильное давление на входе в дозатор жидких реагентов как импульсных, так и непрерывных дозаторов. Применяется для дозирования флотационных реагентов на обогатительных фабриках в металлургии. Конструктивно выполнен в виде цилиндрического сосуда, внутри которого располагается вертикально перемещаемый поплавок, соединенный с толкателем, воздействующим на запорное устройство, перемещаемое встречно входному потоку жидкого реагента, поступающего в торец цилиндрического сосуда. При входном потоке жидкости, большем, чем выходной поток поплавок всплывает и перекрывает поступление жидкости в сосуд. При этом уровень в напорном сосуде изменяется в малых пределах Предложенное устройство позволяет уменьшить весовые и габаритные характеристики напорных баков в 5-10 раз.
1 н.з.п ф-лы, 1 илл.
Предлагаемая полезная модель относится к автоматике, в частности, к устройствам для дозирования жидких реагентов при флотации руд цветных и других металлов для стабилизации заданного расхода жидкого реагента.
Известно устройство [1] для стабилизации давления на входе дозатора жидких реагентов - расходный бак, представляющий напорную емкость, поплавок, рычажную систему, запорное устройство, сепаратор - разделительную сетку, входную и выходную трубы. Устройство [1] имеет узкий диапазон входного давления, несовершенно, сложно, имеет большие габариты и низкую надежность ввиду наличия рычажной системы, механически связанной с поплавком и запорным устройством.
Известно устройство [2] - смывной бачок, содержащее объемный бачок, внутри корпуса которого смонтирована регулирующая арматура, состоящая из клапана впуска жидкости, клапана выпуска жидкости, содержащих поплавки, толкатели седла, тягу и рычаг, переливное отверстие. Устройство [2] сложно, имеет низкую надежность и малую пропускную способность входной жидкости.
Прототипом предлагаемого устройства является устройство [1].
Схема предлагаемого устройства представлена на Рис.1, на котором изображены:
1 -расходная емкость,
2 - дозируемый реагент,
3 - входной трубопровод,
4 - клапан ручного управления,
5 - разъемное соединение, например, «Американка» [3].
6 - штуцер-седло,
7 - запорное устройство,
8 - толкатель (шток),
9 - напорная емкость,
10 - опорная скоба,
11 - запорная пружина,
12 - центрирующий элемент,
13 - поплавок,
14 - направляющие,
15 - выходной трубопровод,
16 - дозатор жидких реагентов,
17 - штуцер,
18 - направление перемещения запорного устройства 7,
Н -изменение уровня реагента в расходной емкости 1,
Н - уровень над запорным устройством 7,
h - изменение уровня реагента в напорной емкости 1,
DBX - диаметр штуцер-седла 6,
Dп - диаметр поплавка.
Внутри напорной емкости 9 располагается поплавок 13. Вертикальное перемещение поплавка 13 внутри напорной емкости 9 обеспечивается центрирующим элементом 12, закрепленным на опорной скобе 10, толкателем 8 и направляющими 14, закрепленными на нижней части поплавка 13. Опорная скоба 10 закреплена в верхней части напорной емкости 9. Толкатель 8 закреплен в поплавке 13.
При открытом клапане 4 ручного управления справедливо соотношение:
Fп-Pп+Fпр
Fp (1),
где Fп - выталкивающая сила жидкого реагента, действующая на поплавок 13, Рп -вес поплавка с толкателем 8 и запорным устройством 7, Fпp - сила сжатой пружины 11, действующая на запорное устройство 1, Fp - сила, действующая на запорное устройство 7, обусловленная давлением реагента со стороны расходной емкости 1. Изменение уровня h для цилиндрической напорной емкости 9 и цилиндрического поплавка 13 характеризуется коэффициентом стабилизации
H/h=(Dп/DBX)2 , (2),
Поэтому, при соответствующих диаметрах 3 входного штуцер-седла 6 и поплавка 13, обеспечивается задаваемый коэффициент стабилизации уровня жидкого реагента в напорной емкости 9.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
При открывании дозатора 16 жидких реагентов уровень реагента h в напорной емкости понижается и выталкивающая сила Fп, действующая на поплавок 12, соединенный с запорным устройством 7, уменьшается в связи с уменьшением уровня реагента в напорной емкости 9. Поэтому под действием силы давления реагента на запорное устройство 7 уровень h в напорной емкости 9 восстанавливается вследствие перемещения запорного устройства вниз в направлении, указанном двунаправленной стрелкой 18. Условием стабилизации уровня реагента в напорной емкости 9 является превышение входного потока реагента 2 через штуцер-седло 6 над выходным потоком из дозатора 16 жидких реагентов, установленного на выходном трубопроводе 15. Ш туцер 17 служит для обеспечения равенства наружного и внутреннего давления в напорной емкости 9 и для контроля превышения допустимого уровня реагента в напорной емкости 9.
Запорная пружина 11 позволяет повысить допустимое входное давление реагента из расходное емкости 1, что позволяет увеличить пропускную способность устройства без увеличения объема поплавка 13. Это является полезным отличительным свойством предлагаемого устройства по сравнению с прототипом и позволяет сократить габаритные размеры устройства.
Настройка устройства на заданную величину входного давления жидкого реагента осуществляют при освобождении разъемным соединением 5 штуцер-седла 6 путем соответствующего перемещения его в направлении движения входного потока жидкого реагента.
Предлагаемое устройство за счет устранения в нем рычажной системы позволило уменьшить весовые и габаритные размеры по сравнению с функционально идентичным устройством [1] в 5-10 раз, обеспечить улучшение экологических и эргономических характеристик и поэтому является полезным устройством, применяемым в различных областях производства при дозировании жидких реагентов.
Новизна полезной модели обеспечивается наличием новых конструктивных элементов, наличием новых связей между ними, новым исполнением элементов и их взаимным расположением. А именно: наличие прямого толкателя, соединенного с запорным устройством, перекрывающим через штуцер-седло поток реагента, запорной пружины, опорной скобы и взаимодействующих между собой, наличие разъемного соединения между входной трубой и щтуцер-седлом, их взаимного расположения по направлению выталкивающей силы реагента, действующей на поплавок. Предлагаемое устройство стабилизации давления жидкости (реагента) имеет высокую надежность,
обусловленную предложенной конструкцией, и имеет малые размеры в связи с тем, что напорная емкость представляет собой кожух для поплавка, а габариты поплавка имеют малые размеры из-за введенной в устройство запорной пружины.
Предлагаемое устройство широко применимо при дозировании импульсными и непрерывными дозаторами флотационных реагентов в технологических процессах обогащения в металлургии и других отраслях.
Литература:
1. Документация на изделие - «Установка для размещения импульсных питателей реагентов УРИП-6А», ОАО «Союзцветметавтоматика», - Москва, 2004 г.
2. Документация на изделие - «Арматура сливного бачка», АБ 68.00.000/03, г.Псков, ЗАО «Уклад», 2007 г.
3. Каталог «Разъемная муфта «Американка», 2008 г, фирма ООО «Стандарт», www.standart-trade.ru
Устройство для стабилизации давления жидкости на входе дозатора жидких реагентов, содержащее расходную емкость, входной клапан ручного управления, входной и выходной трубопроводы, емкость с расположенным в ней поплавком, соединенным с запорным устройством, отличающееся тем, что поплавок, плавающий в жидкости (реагенте), соединен непосредственно с введенным в устройство толкателем (штоком), один конец которого жестко соединен с поплавком, а второй конец толкателя соединен с запорным устройством; введена опорная скоба с элементом, центрирующим толкатель, соединенная с напорной емкостью пружина, один конец которой полностью охватывает центрирующий элемент, отталкиваясь от опорной скобы, а второй конец пружины воздействует на запорное устройство, перемещаемое в емкости; в нижней части поплавок оборудован направляющими, которыми обеспечено подвижное соединение поплавка с напорной емкостью путем скольжения направляющих по внутренней поверхности напорной емкости, причем диаметр поплавка напорной емкости превышает диаметр штуцер-седла; через разъемную муфту напорная емкость трубопроводом соединена с расходной емкостью.
