Устройство для смешения основного и формирующего компонентов

 

Изобретение относится к смесительным устройствам и может быть использовано при смешении различных маслянистых компонентов, в том числе и мазутов, с другими компонентами, например дизельным топливом. Устройство не требует измерения вязкости в процессе смешения, изменение которой определяется косвенным путем, как разность перепадов давлений, определяемых датчиком 7, смонтированным на трубке 5 на линии входа в циркуляционный насос 6, и датчиком 10, смонтированным на участке трубопровода 4 прохождения конечного продукта. Трубка 5 заполнена образцовой жидкостью, температура которой имеет температуру, равную температуре конечного продукта, проходящего по трубопроводу 4, за счет выполнения трубки в виде циркуляционной петли, замкнутой на циркуляционный насос 6, и размещения этой петли в трубопроводе 4. Это, а также поддержание постоянным соотношение расходов в трубопроводе 4 и трубке 5 обеспечивает пропорциональность изменения вязкости готового продукта, проходящего по трубопроводу 4, изменению величин перепадов давлений в датчиках 7 и 10. 1 ил.

Изобретение относится к смесительным устройством и может быть использовано при смешении различных вязких компонентов, в том числе и мазутов, с другими компонентами, например дизельным топливом, присадками.

Известны различные устройства для смешения, в которых содержатся резервуары, баки, трубопроводы, соответственно, размещения или подачи основного компонента, топлива, масла, резервуары, баки, трубопроводы, соответственно, размещения или подачи маловязкого топлива, разбавителя (формирующего компонента), смесители, подогреватели и регуляторы температуры, насосы, регуляторы состава с чувствительным элементом и др.

Недостатком этих устройств является их инерционность, связанная с регулированием температуры, и обусловленный ею большой разброс по вязкости конечного продукта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к данному изобретению является устройство для смешения основного (печатной краски) и формирующего (растворитель) компонентов, содержащее резервуар с печатной краской, связанный трубопроводом по замкнутому контуру с печатным станком и растворителем, гидрометр, которым может быть и датчик перепада давления, трубку с заданным диаметром для измерения вязкости, размещенную в резервуаре, и связанный с гидрометром и трубкой исполнительный механизм (клапан).

При увеличении плотности печатной краски выше заданного уровня гидрометр открывает клапан для подачи растворителя в резервуар.

Для поддержания вязкости разбавленной печатной краски (конечного продукта) на заданном уровне гидрометр закрывает клапан при достижении заданного уровня плотности краски.

Недостатком указанного устройства является ненадежность системы, характеризующей вязкость, вследствие того, что трубка не выдерживает механических примесей и выходит из строя, а также трудность отбора пробы для определения вязкости.

Устранить указанные недостатки предназначено данное изобретение.

На чертеже изображено устройство для смешения основного и формирующего компонентов.

Устройство для смешения основного и формирующего компонентов содержит трубопровод 1 подачи формирующего компо- нента, связанный через исполнительный механизм 2 с трубопроводом 3 подачи основного компонента, с выходом которого связан трубопровод 4 прохождения конечного продукта, систему, характеризующую вязкость, включающую трубку 5, размещенную в трубопроводе 4 прохождения конечного продукта, выполненную в виде циркуляционной петли, замкнутой на циркуляционный насос 6 и заполненную образцовой жидкостью, первый датчик 7 перепада давления, смонтированный на трубке 5 на линии 8 входа в циркуляционный насос 6 и связанный с входом задания регулятора 9 перепада давления, с входом "переменная" которого связан второй датчик 10 перепада давления, смонтированный на участке трубопровода 4 прохождения конечного продукта, температура на котором равна температуре на участке размещения циркуляционной петли.

На трубопроводе 1 подачи формирующего компонента установлен первый расходомер 11, связанный с входом "переменная" первого регулятора 12 расхода, с входом задания которого связан выход регулятора 9 перепада давления.

Выход первого расходомера 11 связан с первым исполнительным механизмом 2.

На трубке 5 системы, характеризующей вязкость, на линии 13 выхода из циркуляционного насоса 6, смонтирован второй расходомер 14, связанный с входом "переменная" регулятора 15 расхода, с входом задания которого связан выход третьего расходомера 16, смонтированного на трубопроводе 4 прохождения конечного продукта, а выход второго регулятора расхода связан со вторым исполнительным механизмом 17, установленным на трубке 5, на линии 13 выхода из циркуляционного насоса 6.

Устройство для смешения основного и формирующего компонентов работает следующим образом.

По трубопроводу 3 подают основной компонент, например, прямогонный мазут.

По трубопроводу 1 через исполнительный механизм 2 поступает формирующий компонент, например, дизельное топливо, и эта смесь проходит по трубопроводу 4, нагревая образцовую жидкость, которой заполнена трубка 5, размещенная в трубопроводе 4, до температуры готового продукта в трубопроводе 4. В связи с этим отпадает необходимость в температурной поправке.

При соответствующем подборе размеров (диаметра d трубки 5 и расстояния l₁, на котором определяется перепад давления P₁ датчиком 7, и диаметра D трубопровода 4 и расстояния l₂, на котором определяется перепад давления P₂ датчиком 10,и при условии неизменности вязкости готового продукта, величины перепадов давлений, определяемых датчиком 7 и датчиком 10, равны.

Подбор указанных выше диаметров и расстояний можно осуществить из следующих соображений.

Перепад давления P₁ в трубке 5, согласно формуле Пуазейля, при ламинарном течении P₁= , (1) где - динамическая вязкость образцовой жидкости; - скорость потока.

Перепад давления P₂ в трубопроводе 4 при турбулентном течении готового продукта P₂= , (2) где - плотность готового продукта; - скорость потока; Re - критерий Рейнольдса; g - ускорение свободного падения.

Если P₁ = P₂, то = .

При синхронности изменения скоростей и потоков
l₁= K l₂, где
K = .

Синхронность изменения скоростей потоков в устройстве для смешения основного и формирующего компонентов обеспечивается регулировкой, в случае необходимости расхода жидкости регулятором 14, на который поступают сигналы с расходомеров 16 и 14 и который по результатам сравнения сигналов с указанных расходомеров воздействует на исполнительный механизм 17.

При соблюдении указанных выше условий изменение вязкости готового продукта, определяемой по формуле (2), прямо пропорционально изменению его перепада давления. Тогда при изменении величины перепада давления в трубопроводе 4 на выходе регулятора 9 перепада давления появится сигнал, пропорциональный изменению вязкости готового продукта. Этот сигнал поступит на регулятор 12, который с учетом сигнала, поступившего на него с расходомера 11, воздействует на исполнительный механизм 2, регулируя тем самым вязкость готового продукта путем изменения расхода формирующего компонента.

Данное изобретение не требует измерения вязкости в процессе смешения, изменение которой определяется косвенным путем как разность перепадов давлений. За счет этого устройство более надежно, обладает большим быстродействием относительно других устройств для смешения аналогичного типа, вследствие чего улучшается качество готового продукта (обеспечивается равномерность его вязкости) и сокращается вероятность перерасхода формирующего компонента.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕШЕНИЯ ОСНОВНОГО И ФОРМИРУЮЩЕГО КОМПОНЕНТОВ, содержащее трубопровод подачи формирующего компонента, связанный через первый исполнительный механизм с трубопроводом подачи основного компонента, с выходом которого связан трубопровод прохождения конечного продукта, и систему, характеризующую вязкость, включающую в себя трубку, второй исполнительный механизм и первый датчик перепада давления, отличающееся тем, что в него введены первый регулятор расхода и связанный с его входом "Переменная" первый расходомер, установленный на трубопроводе подачи формирующего компонента, а в систему, характеризующую вязкость, введены циркуляционный насос, регулятор перепада давления, вторые регулятор расхода и датчик перепада давления и второй и третий расходомеры, причем трубка выполнена в виде размещенной в трубопроводе прохождения конечного продукта циркуляционной петли, замкнутой на циркуляционный насос, и заполнена образцовой жидкостью, первый датчик перепада давления смонтирован на трубке на линии входа в циркуляционный насос и связан с входом задания регулятора перепада давления, с входом "Переменная" которого связан второй датчик перепада давления, смонтированный на участке трубопровода прохождения конечного продукта, температура на котором равна температуре на участке размещения циркуляционной петли, выход регулятора перепада давления связан с входом задания первого регулятора расхода, выход которого связан с первым исполнительным механизмом, второй расходомер системы, характеризующей вязкость, смонтирован на трубке на линии выхода из циркуляционного насоса и связан с входом "Переменная" второго регулятора расхода, с входом задания которого связан выход третьего расходомера, смонтированного на трубопроводе прохождения конечного продукта, а выход второго регулятора расхода связан с вторым исполнительным механизмом, установленным на трубке на линии выхода из циркуляционного насоса.

РИСУНКИ

Рисунок 1