Способ импульсного дозирования газа

 

СПОСОБ ИМПУЛЬСНОГО ДОЗИРОВАНИЯ ГАЗА, заключающийся в том, что подмембранную полость емкости с вялой мембраной заполняют через входной клапан дозируемым газом, затем подают в надмембранную полость емкости управляющий импульс избыточно-, го давления и вытесняют дозируемый газ через выходной клапан, отличающийся тем что, с целью ускорения процесса формирования многокомпонентных смесей, подмембранную полость заполняют дозируемым газом в количестве, котррое при атмосферном давлении заполняет объем, не больший полного объема емкости, а длительность управляющих импульсов избыточного давления изменяют при фиксированной частоте.« 1 00 а N5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) SU (11) 3(Я) G 01 F 11 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "- /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Г

Ф (54) (57) СПОСОБ ИМПУЛЬСНОГО ДОЗИРОВАНИЯ ГАЗА, заключающийся в том, что

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3324090/18-10 (22) 27.07.81 (46) 07.04.84 Бюл. Р 13

° ° ° ° 72) Г.А.Потемкин и В.Н.Мясников

71) Специальное конструкторско-технологическое бюро специальной электроники и аналитического приборостроения C0 AH СССР (53) 66. 051 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 219230, кл. G 01 F 11/08.

2. Фудим Е.В. Пневматическая выЧислительная техника. "Наука", 1973, с. 219 (прототип). подмембранную полость емкости с вялой мембраной заполняют через вход ной клапан доэируемым газом, затем подают в надмембранную полость емкости управляющий импульс избыточно-. го давления и вытесняют доэируемый газ через выходной клапан, о т л ич а ю шийся тем что, с целью ускорения процесса формирования многокомпонентных смесей, подмембранную полость заполняют дозируемым газом в количестве, которое при атмосферном давлении заполняет объем, не больший полного объема емкости, а длительность управляющих импульсов избыточного давления изменяют при фиксированной частоте.

1084612

Изобретение относится к способам дозирования газа и может найти при- менение н химической, нефтехимической, а также в других отраслях промыаленности, где возникает необходимость в автоматическом регулировании расхода газа при формировании стацио нарных потоков многокомпонентных газовых смесей.

Известен способ импульсного дозирования жидкостей, заключающийся в том, что дозируемая жидкость под дав. лением заполняет весь объем емкости с одной стороны эластичной мембраны, разделяющей емкость на две равные полости, одновременно выдавливая жид- 15 кость из полости, находящейся по другую сторону мембраны. Впуск и выпуск жидкости коммутируется двумя парами клапанов, управляемых по схе-. ме попарно-перекрестного включения. 20

Регулирование расхода производится изменением частоты переключения входных и выходных клапанов при постоянном, стабилизированном входном и выходном давлении жидкости (1) .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ, заключающийся в.том, что емкость с вялой мембраной, в надмембранной полости которой отсутствует .®0 избыточное давление воздуха, наполняют .через входной клапан доэируемым газом до входного давления, затем подают в надмембранную полость емкости управляющий импульс избыточного давления, и доэируемый газ вытесняют через, выходной клапан. Входное давление газа стабилизируют, а давление на выходе может быть любое по величине, но меньше управляющего давления. Регулирование расхода осу40 ществляют изменением частоты управляющих пневмоимпульсов (2) .

Недостатком известного способа является то, что при регулировании 45 расхода частотой управляющих импульсов формируется импульсный поток газа с переменным периодом следования импульсов и на малых расходах газа он может быть достаточно боль- 50 шим, что затрудняет сглаживание пульсаций при необходимости создания стационарных потоков.

Кроме того, при необходимости приготовления стационарных потоков .многокомпонентных смесей период, в течение которого повторяется процент. ное содержание заданного состава смеси в потоке, получается большим, 60 что требует применения больших емкос тей смесителей проточного типа и увеличивает время перестройки системы регулирования процентного соотношения компонентов в смеси..Цель изобретения — ускорение процесса формирования многокомпонентных смесей.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, при котором подмембранную полость с вялой мембраной заполняют через входной клапан доэируемым газом, затем подают в надмембранную полость емкости уп- . равляю „чй импульс избыточного давления и вытесняют дозируемый гаэ через выходной клапан, подмембранную полость заполняют дозируемым газом в количестве, которое при. атмосферном ,„авлении эаполняет объем, не больший полного объема емкости, а длительность управляющих импульсов избыточного давления изменяют при фиксированной частоте.

На фиг. 1 представлена схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 — циклограмма.

В такте дозирования давление Р управляющего сигнала отсутствует.

При этом входной клапан 1 открыт, выходной 2 закрыт, а давление в над- мембранной полости 3 емкости 4 равно атмосферному. Дозируемый газ через клапан 1 поступает в подмембранную полость 5 емкости 4 с вялой мембраной б. Входное. давление P u период следования управляющих импуль. сов Т выбирают такой величины, чтобы при максимальном времени открытого состояния клапана 1 газ занимал объем, меньший полного объема емкости. В этот период формируется цикловая доза газа

Такт выброса начинается при поступлении давления Р управляющего сигнала, которое закрывает входной 1, открывает выходной 2 клапаны и, воздействуя на мембрану б, вытесняет дозу газа на выход. Причем давление на выходе Р может быть постоянным или переменным, но не больше давления управления Р>, что не влияет на точность дозирования. При снятии управляющего сигнала давление Р в линии управления снижается до атмосферного, при этом выходной клапан 2 закрывается, входной 1 открывается.

Начинается такт дозирования и далее процесс повторяется.

Пример. Пусть статический расход газа через входной клапан при входном давлении Р< будет Q . Тогда объем цикловой дозы за время t открытого состояния клапана составит ч„-a, t, (1) а динамический расход газа определится зависимостью и, Q оТ (2)

Для данного режима величины ц и постоянны. Изменяя время t, откры1084612

Отсюда находят динамические расходй газов первого и второго доэаторов, необходимые для получения смеси заданной концентрации ° того состояния входного клапана, ре,гулируют расход газа Q, причем зависимостью -f(t)ëèíåéíà, что упрощает настройку на заданный расход .газа.

Пусть система приготовления, смеси имеет следующие параметры:

Количество дозируемых газов 2

Процентное содержание одного из газов С В 1,0

Требуемый расход смеси Q мл/с

Максимальный расход газа каждого доэатора Qî wr/ . 20

Период следования управляющих импульсов Т 2

Полный объем V<,емкости с вялой мембраной определится из (1) как объем цикловой газовой дозы при t--T

Ч 3 Qp T=20 2=40 мл . 20

Концентрация газа в потоке

С= 100= — 100 (3)

О(+ 2 QK

Q — Q = -10=0 1 (мл/c)

О 1 0

100 r. 100

Qg Q>- Q 10-0, 1=9 „9 (мл/c)

Иэ (1) и (2) находят время открытого состояния входных клапанов и объемы цикловых доз.

@< 0 1

,-Т- — 2.- -=0 01 (с)

Qi 9 9

t Т ° — * 2 -4-0 99 (с) °

2 0 20 1

Чц, = Ц Ф =20 ° 0,01=0,2 (мл) р

Vu, = С(о -20 ° 0,99=19,8 (мл), 15

Из (3) учитывая

C = — 100= + 2 (1) и (2), получим ч„, 100.== 100 (4)

v„ «v+, 0

4, Составитель Т.филиппова

Редактор Л.филь Техред A.À÷ Корректор Г. Решетник

Заказ 1982/35 Тираж 610, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 где@ = q q — сумма динамических 25 Отсюда видно, что время установлерасходов газов обоих . ния заданной концентрации смеси равдозаторов. но периоду (2 с) .