Система нагнетания

36074l

Сева Ссввтскиа

Свциалнстичесииа

Реслу4лиа

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №

Заявлено 28.7.1970 (,1те 1443572/31-16) М.Кл. А 61m 1/00

Кетантвт лв лелею

; авбрвтвннй н втнвытнй

%AN Свввтв Мнннстрвв

O0O

Приоритет 02.И.1969, Эй 829641, США

Опубликовано 28 Xl.1972 Бюллетень № 36

УДК Л62143.066,8(088 8) Дата опубликования описания 23Л,1973

Иностранцы, Джек Изрили и Аарон Кассель (Соединенные Штаты Америки) Иностранная фирма .

«Текникон Инструмент Корпорейщн> (Соединенные Штаты Америки) Авторы изобретения

Заявитель

СИСТЕМА НАГНЕТАНИЯ

Изобретение относится к насосным системам, а именно к системам нагнетания.

Известны системы нагнетания, содержащие источники жидкости и автоматическое устройство непрерывного действия при постоянном расходе. Такие системы могут, например, использоваться для пробного анализа крови.

Предлагаемая система отличается от известных тем, что она выполнена в виде взаимосвязанных между собой устройств создания по- l0 стояиного давления, оснащенных резервуарами постоянного и переменного объема, возврата жидкости, создания давления, направления потока, выпуска жидкости, а также добавочного обмена жидкостями под давлением и регу- 5 лироваиия температуры. Кроме того, устройство содержит большое гидравлическое сопротивление в виде змеевиков, вакуумной и нагнетательной камеры и насосы. Взаимосвязь перечисленных средств друг с другом осуществ- 20 ляется посредством клапана переключения с автоматическим устройством управления..

Такое выполнение системы нагнетания обеспечивает обратно пропорциональное изменение объемов резервуаров, отсасывание одной жидкости из резервуара в источник при отсаcbIBBHHH другой жидкости из источника в резервуар. Кроме того, обеспечивается возврат и перекачивание жидкости н поддержание Заданных температур и уровней жидкости в ка- ЗО мерах.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемой спстемы нагнетания.

Она содержит. герметичный резервуар 1, выполненный в виде сосуда высокого давления, разделенного стенками 2 и 3 на герметичные камеры 4, 5 и 6. С резервуаром 1 связаны устройства 7 регулирования температуры, выполненные, например, в виде ванны. Устройство 7 служит для поддержания температуры в резервуаре 1 и находящейся в нем жидкости на заданном уровне, причем вязкость жидкости тоже поддерживается постоянной.

В системе имеется также открытый питательный резервуар 8 для нагнетаемой жидкости. Оба резервуара взаимосвязаны посредством двухпозиционного клапана 9 переключения, работающего в ручном йли автоматическом режимах .от автоматического устройства 10. Клапан 9 может быть выполнен, например, в виде подвижных одна относительно другой верхней и нижней пластин 11 и 12, каждая из которых имеет соответствующие каналы.

Клапан переключения соединен трубопроводом 18 с резервуаром 8 и системой трубопроводов 14, 15, 15, 17, 18 и 19 с резервуаром 1.

Кроме того, от клапана переключения к пункту использования жидкости нагнетаемой системой отходит отводной трубопровод 20.

Питательный трубопровод 14 для вспомогательной жидкости соединен на конце со змеевиком 21, обладающим большим гидравличес60741

15 ким сопротивлением и установленным во внутренней полости камеры б, Вспомогательная жидкость, текущая по этому трубопроводу, поступает в клапан 9 и оттуда по возвратному трубопроводу 15 возвращается в камеру 5.

В камере 4 содержатся два баллона 22 и 23, ка>кдый из которых состоит из герметичного наружного резервуара 24 н 25 постоянного объема и герметичного внутреннего резервуара 26 и 27 переменного объема. Резервуары 26 и 27 могут представлять собой, например, сильфоны.

От резервуара 24 постоянного объема к кпапаиу 9 переключения идет питательный трубопровод 16 для нагнетаемой жидкости, а от резервуара 26 переменного объема к клапану 9 идет питательный и возвратный трубопровод 17 для вепомогательиой жидкости. От иару>киого резервуара 25 постоянного об.ьема к клапану 9 переключения идет питательный трубопровод 19 для нагнетаемой жидкости, а от внутреннего резервуара 27 переменного объема к клапану 9 идет питательный и возвратный трубопровод 18для вспомогательной жидкости, Насос 28 расположен так, что его впускной патрубок 29 сообгцается с камерой 5, а выпускной патрубок 30 — с камерой 6, так что этот насос может перекачивать жидкость из первой камеры во вторую, В верхней стенке камеры 5 предусмотрен дроссель 31 с воздушным фильтром, обеспечивающий возможность откачивания жидкости из камеры 5 посредством насоса 28. В верхней степке камеры 6 расположен предохранительный клапан 32 для предотвращения повышения давления в этой камере вьпие заданной максимальной величины, На дие камер 5 и 6 расположены устройства псремешивзиия 33 и

34, которые могут приводиться в действие, например, от привода насоса.

В камере б могут быть также распо.пожены питательные трубопроводы 35 и 36 для вспомогател ьной жидкости, имеюиц е иа своих впускиых концах змеевики 37 и 38, соответственно, с большим гидравлическим сопротивлением Эти трубопроводы могут при использовании соединяться с кпапаном 9 переклк>чения для увеличения производительности системы или увеличения числа жидкостей, нагнетаемых системой.

Двухпозициониый клапан 9 переключения может занимать два положения.

В первом положении этот клапан соединяет питательный трубопровод 14 с питательным и возвратным трубопроводом 17 для вспомогательной жидкости, трубопровод 13 для нагнетаемой жидкости с трубопроводом 19, питательный и, возвратный трубопровод 18 для вспомогательной жидкости с возвратным трубопроводом 15 для вспомогательной жидкости и питательный тр.бопровод 16 для нагнетаемой жидкости с отводным трубопроводом 20 системы.

55 бО

Во втором положении клапан 9 соединяет питательный трубопрсвод 14 с трубопроводом

18, трубопровод 13 с трубопроводом 16, трубопровод 17 с трубопроводом 15 и трубопровод

19 с отводным трубопроводом 20.

Во время работы предлагаемой системы нагнетания, например, для подачи красящего реактива к работающему с низким постоянным расходом устройству для пробного анализа крови, резервуар 8, наполнен соответствующим реактивом, а камеры 4, 5 и б заполнены до показанных уровней подходящей вспомогательной жидкостью, например, кремний — органическим маслом; эта жидкость имеет то преимущество, что является химически инертной, безосадочной, обладает длительной стойкостью и относительно высокой вязкостью, которая по существу не меняется при умеренных изменениях температуры.

Устройства 7 регулирования температуры должны поддерживать температуру в резервуаре I постоянной и примерно равной 37 С, а объем резервуара I может быть настолько большим, чтобы вспомогательная жидкость, возвращенная в эту камеру при температуре окружающей среды по возвратному трубопроводу 14, оказывала бы незначительное влияние или совсем ие влияла на температуру, и, следовательно, на вязкость кремнийорганического масла, находящегося в этом резервуаре.

Баллоны 22 и 23 обеспечивают подачу реак- . тива в течение часа, т. е. работу системы в течение целого часа без переключения клапана 9.

Если рассматривать работу системы при установившемся режиме, когда наружные резервуары 24 и 25 заполнены реактивом, внутренние резервуары 26 и 27заполиеиы кремнийорганическим маслом и, соответственно, полностью сжаты и полностью растянуты, а клапан 9 переключения только что переключен из второго положения в первое, то предлагаемая система нагнетания работает следующим образом.

Под действием избыточного давления, созданного в камере б насосом 28, масло вытесняется в змеевик 21, проходит по нему с постоянным заданным расходом и идет по трубопроводу 14 к клапану 9. Находящееся под давлением масло направляется клапаном 9 по трубопроводу 17 во внутренний резервуар 26 переменного объема, который начинает растягиваться, уменьшая полезный объем наружного резервуара 24 и, следовательно, вытесняя реактив из этого резервуара по трубопроводу 16 в клапан 9, где реактив направляется к. выходу из системы по отводному трубопроводу 20.

В то же время насос 28 создает разряжение в камере 5, и масло из внутреннего резервуара 27 переменного объема отсасывается через трубопровод 18, клапан 9 и трубопровод 15 в эту камеру, в результате чего внутренний резервуар 27 начинает сжиматься, увеличивая полезный объем резервуара 25 и создавая в этом резервуаре разряжение. Благодаря этому

360741 в резервуар 25 постоянного объема начинает всасываться реактив из резервуара 8 через трубопровод 18, клапан 9 и трубопровод 19.

Так продолжается до тех пор, пока используемый объем реактива в наружном резервуаре 24 не будет вытеснен из него к выходу из системы при растяжении внутреннего резервуара 26 переменного объема, после чего клапан

9 вручную или автоматически переключается во второе положение. В этот момент внутренний резервуар 27 максимально сжат, что обеспечивает максимальный запас реактива из резервуара 8 в новом максимальном полезном объеме наружного резервуара 25.

После переключения клапана 9 масло, находящееся под давлением, поступает из камеры б по змеевику 21, трубопроводу 14, клапану 9 и трубопроводу 18 во внутренний резервуар

27, который начинает снова растягиваться, вытесняя реактив из наружного резервуара 25 через трубопровод 19 и клапан 9 к выходу системы по отводному трубопроводу 20.

В то >ко время масло из внутреннего резервуара 26 начинает отсасываться через трубопровод 17 клапан 9 и возвратный трубопровод

15 в камеру 5, в результате чего резервуар 26 снова начинает сжиматься и из резервуара 8 через трубопровод !6, клапан 9 и трубопровод

18 в наружный резервуар 24 начинает засасываться реактив.

Описанная работа продолжается все время, пока включен насос 28, переключается клапан между первым и вторым его положениями и поддерживается нужный запас реактива в резервуаре 8.

Что касается трубопроводов 85 и 86 для вспомогательной жидкости н соединенных с ними змеевиков 87 и 88, то они могут быть оперативно связаны через клапан 9 переключения, имеющий дополнительные каналы, с добавочными парами баллонов типа баллонов 22 или 28, которые могут питаться вторым и третьим реактивами из второго и третьего питательных резервуаров. Таким образом, може> быть обеспечено сопутствующее нагнетание реактива при постоянном и заданном расходе или расходах предлагаемой системой нагнетания.

Второй н третий шпательные резервуары могут содер>кать жидкости, например, типа воды клинической чистоты, для использования прн образовании реципиентных потоков н (или) 5

15

50 для использования качестве разбавителей в устройстве для пробного анализа крови.

Для обеспечения одного и того же расхода для всех реактивов может быть использован единый змеевик 21, обладающий большим гидравлическим сопротивлением, поскольку по нему нагнетается кремнийорганическое масло, а не реактив, и поскольку гидравлическое сопротивление змеевика намного больше, чем суммарное сопротивление остальной части системы. Поскольку масло в камере 6 перед поступлением в змеевик 21 автоматически поддерживается при надлежащей температуре, то нет необходимости в тщательном регулировании температуры впускного трубопровода со змеевиком значительной длины, как это наблюдается в известных системах нагнетания.

Время заполнения наружных резервуаров24 и 25 реактивов является весьма коротким, поскольку на возвратном трубопроводе 15 для масла нет змеевика, обладающего большим гидравлическим сопротивлением, Предмет изобретения

1, Система нагнетания, содержащая источники жидкостей, резервуары и автоматическое устройство непрерывного действия при постоянном расходе, например, для использования с устройством пробных анализов крови, атличаюи1аяся тем, что, с целью обратно пропорционального изменения объемов резервуаров в системе для отсасывания одной жидкости нз резервуара в источник при одновременном отсасывании другой жидкости из источника в резервуар, а также перекачнвания жидкостей, система содержит устройство создания постоянного давления в виде резервуаров постоянного и переменного объема, присоединенных к источникам жидкостей и к устройству для пробных анализов крови через переключающий клапан, снабженный прибором автоматического регулирования, а также соединительные гидравлические сопротивления в виде змеевиков устройства возврата жидкости, создания давления, направления потока, добавочного обмена жидкостями, выпуска жидкостей, регулирования температуры, вакуумной и нагнетательной камеры и насосов.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью выравнивания температуры, соединительные гидравлические сопротивления погружены в одну из жидкостей.

Редактор Д, Пинчук

Составитель Е. Лаицбург

Гехред А, Евдонов

Корректоры Т, Медведева и А, Дзесова

Заказ Ко 3427 Изд. Ме 1820 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Мытищинская типография ППП .Патент Эак. 3889