Устройство для дозирования нестабильных растворов

 

1. УСТЮЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ НЕСТАБИЛЬНЫХ РАСТВОЮВ, содержащее насос, нагнетательный трубопровод которого соединен через распределительный клапан и байпасе в виде трубопровода, с накопительной емкостью и рабочей полостью объемного дозатора с клапанами выдачи дозы раствора и выпуска вытесняющего агента и клапан запирания обратного трубопровода, соединенного с накопительной емкостью, и исполнительные механизмы , отличающееся тем, -что, с целью обеспечения стабилизации и повышения, точности дозирования путем .предотвращения возможности выпадания в осадок компонентов , в нем обратный трубопровод снабжен двумя разводными патрубками с соплами на концах , размещенными в накопительной емкости с диаметрально противоположных сторон вдоль параллельных стенок и днища емкости навстречу друг другу, при этом объемный дозатор вьшолнен в виде съемной секции отрезка трубопровода с присоединительными входным н выходным патрубкат ш, причем на входном патрубке установлены клапан выдачи дозы раствора и распределительный клапан, а на ходном - клапан выпуска вытесняющего аген (Л та и клапан запирания обратного трубопровода. 2. Устройство по п. 1,отличающее с я тем, что с целью обеспечения возможности увеличения объема дозы, в нем съемная ; секция отрезка трубопровода вьшолнена в виде спирали. ю 4 СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 1049745

3m G 01 F 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ а;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3459308/18-10 (22) 23.06.82 (46) 23.10.83. Бюл. Р 39 (72) И. Э, Горбунов, Б. Н. Кутузов и А. В. Попов (71) Специализированный проектноизыскательский и экспериментальноконструкторский институт "Гидроспецпроект" (53) 681.121 (088.8) (56) 1. Патент США К 2599560, кл. 222 — 1, 10.0652.

2. Патент США К 2877929, кл. 222 — l, 06.06.56 (прототип) . (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ НЕСТАБИЛЬНЫХ РАСТВОРОВ, содержащее насос, нагнетательный трубопровод которого соединен через распределительный клапан и байпасс в виде трубопровода, с накопительной емкостью и рабочей полостью объемного дозатора с клапанами выдачи дозы раствора и выпуска вытесняющего агента и клапан запирания обратного трубопровода, соединенного с накопительной емкостью, и исполнительные механизмы, о т л и ч а ю щ е е с я тем,.что, с целью обеспечения стабилизации и повышения; точности дозирования путем предотвращения возможности выпадания в осадок компонентов, в нем обратный трубопровод снабжен двумя разводными патрубками с соплами на концах, размещенными в накопительной емкости с диаметрально противоположных сторон вдоль параллельных стенок и днища емкости навстречу друг другу, при этом объемный дозатор выполнен в виде съемной секции отрезка трубопровода с присоединительными входным и выходным патрубками, причем на входном патрубке установлены клапан выдачи дозы раствора и распределительный клапан, а на выходном — клапан выпуска вытесняющего аген-та и клапан запирания обратного трубопровода.

2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что с целью обеспечения возможности увеличения объема дозы, в нем съемная: секция отрезка трубопровода выполнена в виде спирали.

10497

1

Изобретение относится к аппаратам для приготовления простых и многокомпонентных растворов, имеющих тенденцию к выпадению компонентов в осадок даже при кратковременном перерыве процесса перемешивания, и может 5 быть использовано в специальных видах строительных и гидротехнических работ для приготовления цементных, бентонитовых, цементнобентонитовых, цементно-песчаных и т. п. раство- ров, в которых выпадающие в осадок компо- 1О кенты склоннъ к твердению, а также для приготовления взрывчатых смесей на жидкой основе — акватолов с аналогичными сэойствами.

Известно устройство для дозирования нестабильных растворов, содержащее емкости для приготовления и объемного дозирования каждого компонента раствора с последующим их вытеснением в смеситель, где происходит их полное смешивание (1) .

Недостатком устройства является то, что каждый компонент готовится отдельно, при этом. объемные дозаторы не имеют устройства, обеспечивающего предовращение выпадения

1 компонента в осадок.

Кроме того, для приготовления каждой порции многокомпонентного раствора требуется дополнительное время для полного их смешивания в смесителе, Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для дозиЗО рования нестабильных растворов, содержащее насос, нагнетательный трубопровод которого соединен через распределительный клапан и байпасс с накопительной емкостью и внутренней полостью объемного дозатора, снабженного клапаном выдачи раствора и клапаном впуска вытесняющего агента и клапаном запирания обратного трубопровода, соединенного с накопительной емкостью (2) .

Однако в известном устройстве поршневой

40 дозатор представляет собой достаточно сложный механизм с изнашиваюшимися деталями, причем интенсивность износа поршня и гильзы, цилиндра резко возрастает при работе с образивосодержащими или химически агрессивными растворами, такими как, например, цементным, 45 песчаным или акватолами, что снижает надежность работы всей системы; при длительной циркуляции раствора через полость дозатора и обратный трубопровод и накопительную емкость (при временном перерыве разбора раствора, но при его наличии в накопительной емкости) интенсивность перемешивания раствора в байпассной линии (на участке между врезкой байпасса в обратный трубопровод и клапаном запирания обратного трубопровода) падает до нуля, что может привести к выпаданию компонентов в осадок и их твердению, что, в свою очередь, приводит к нестабильности дозирования и снижению его точности; в системе циркуляции раствора по замкнутому контуру неполностью использована энергия двигателя насоса.

11елью изобретения является обеспечение стабилизации и повышения точности дозирования, путем предовращення возможности выпадения в осадок компонентов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем насос, нагнетательный трубопровод которого соединен через распределительный клапан и байпасс в виде трубопровода с накопительной емкостью и рабочей полостью объемного дозатора с клапанами выдачи дозы раствора и выпуска вытесняющего ,агента и клапан залирания обратного трубопровоГ,а, соединенного с накопительной емкостью, и исполнительные механизмы, обратный трубопровод снабжен двумя разводными патрубками с соплами, размещенными в накопительной емкости с диаметрально противоположных сторон вдоль параллельных стенок и днища емкости навстречу друг другу,при этом объемный дозатор выполнен в виде съемной секции отрезка трубопровода с присоедннительными входным и выходным патрубками, причем на входном патрубке установлены клапан выдачи дозы раствора и распределительный клапан, а на выходном — клапан впуска вытесняющего агента и клапан запирания обратного трубопровода.

Кроме того, с целью обеспечения воэможности увеличения объема дозы, в нем съемная секция отрезка трубопровода выполнена в виде спирали.

На фиг. 1 представлено устройство для дозирования нестабильных растворов, общий вид; на фиг. 2 — конструкция вставной секции трубопровода (доэатора), вьпголненная в виде спирали; на фиг, 3 — разрез А — А на фиг, 1.

Устройство для дозироваиия нестабильных растворов состоит иэ накопительной емкости 1, оборудованной роторным побудителем 2 и встроенным в днище 3 всасывающим патрубком 4 насоса 5, При этом нагнетательный трубопровод 6 насоса 5 соединен с объемным дозатором, выполненным в вуде вставной секции 7 трубопровода, внутренний диаметр которого не превышает 3 — 4-х диаметров нагиетательного трубопровода 6 насоса 5. По условиям компактности вставная секция 7 может быть выполнена изогнутой по кривой линии, например, в виде спирали. По продольной оси секции трубопровода на противоположных кон цах установлены присоединительные патрубки

8 и 9. На входном патрубке 8 смонтированы управляемые пневмоцилиндрами клапан 10 выдачи раствора с раздаточной трубкой 11 и распределительный клапан 12 избирательной пода

3 1049 чи раствора в полость дозатора 7 через отверстие седла 13, или через отверстие седла 14, спивную полость 15 и байпасс 16 в накопительную емкость 1, причем байпасс 16 выполнен в виде короткой вертикальной трубы, установленнои на сливной йолости 15 клапана 12, с воэможностью опорожнения самотеком, стенки которой и верхняя крышка 17 образуют совмещенные спивную полость клапана и байпассную трубу. !

О

На выходном патрубке 9 установлен клапан 18 выпуска вытесняющего агента и запирания обратного трубопровода 19. Объемный дозатор 7 через штуцер 20 соединен с обратным трубопроводом 19, при этом конец штуцера 19 выполнен в виде размещенного во внутренней полости выходного патрубка-9 седла 21, установленного соосно и параллельно седлу 22 клапана 18, а между ними установлен общий запорный орган 23, смонтированный на штоке 24 общего исполнительного механизма выполненного в виде пневмоцилиндра 25, Обратный трубопровод 19 соединен с накопительной емкостью 1 при помощи разводных патрубков 26 с равными по длине плечами, концы которых оборудованы соплами 27, введенными в емкость 1 с диаметрально противоположных сторон параллельно и навстречу друг друту, причем сопла 27 удалены друг от друга через равные интервалы, а их оси параллельны стенкам 28 и днищу 3 емкости 1. . Устройство работает следующим образом.

Поступивший в накопительную емкость 1 раствор, постоянно перемешивающийся роторным побудителем 2, забирается через всасывающий патрубок 4 насосом 5 и подается че- 35 рез распределительный клапан 12 в полость . вставной секции 7 трубопровода.

При закрытых клапанах 10 и 18, а также сливной полости 15 распределительного клапана 12 раствор прокачивается по продольной 4О оси и по всему сечению вставной секции 7, поступая на ее противоположном конце в обратный трубопровод 19.

Прокачивание раствора через вставную секцию 7 по продольной оси и по всему сечению 45 трубы, нагнетательного трубопровода 6 насоса 5, предовращает образование застойных зон и снижение скоростей, способствующих выпадению компонентов в осадок во внутренней полости дозатора, а также позволяет сущест- 50 венно сократить время доэирования за счет практически неограниченного увеличения объема доза разовой выдачи, что особенно важно для таких технологических процессов, как заряжание скважин жидкими взрывчатыми 55

745 4 смесями — акватолами. Изменение объема вставной секции 7 трубопровода (без изменения ее диаметра и расстояния между присоединительными патрубками 8 и 9) достигается путем изменения ее длины.

Заполнив полость объемного дозатора 7, раствор поступает через отверстие седла 21 штуцера 20 и обратный трубопровод 19 в патрубки 26. Проходя через равные по длине плечи патрубков 26, раствор выбрасывается через равноудаленные друт от друга сопла 27, оси которых ориентированы навстречу друг другу и параллельно днищу 3 и стенкам 29 накопительной емкости 1, обеспечивая дополнительную циркуляцию в емкости с полным использованием параметров насоса 5.

Подобная ориентация сопел и их расположение в непосредственной близости стенок я днища емкости 1 обеспечивает дополнительный гндромониторный эффект, значительно снижающий воэможность выпадения компонентов в осадок в емкос1и 1.

Выдача дозы раствора осуществляется следующим образом.

Запорный орган распределительного клапана 12 перекрывает отверстие седла 13, при этом одновременно открывается отверстие седла 14, через которое раствор поступает в сливную полость 15, и далее через байпасс 16 сливается в накопительную емкость 1. Затем одновременно открывается клапан 10 выдачи раствора и клапан впуска вытесняющего агента 18, при этом запорный орган 23 клапана 18 запирает отверстие седла 21 штуцера 20. Под действием поступающего под давлением агента происходит вытеснение раствора иэ дозатора 7 в раздаточную трубку 11. В качестве вытесняющего агента, главным образом, используется сжатый. воздух, хотя в ряде технологических процессов может применяться сжатый инертный гаэ.

После окончания дознрования закрываются клапаны выдачи раствора 10 и впуска вытесняющего агента 18, а затем запориь1й орган распределительного клапана 12 перекрывает отверстие седла 14 его сливной полости 15.

Далее восстанавливается процесс заполнения полости доэатора 7 раствором и его циркуляции по замкнутому контуру.

Благодаря конструкции совмещенной сливной полости 15 с байпассной трубой 16, остатки раствора по их стенкам стекают самотеком в накопительную емкость 1.

Устройство позволит обеспечить стабильность и повысить точность дозирования.

l049745

1049745

Составитель В. Казаков

Техред Т.Фанта Корректор А. Повх

Редактор А. Шандор

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8402/38 Тираж 643 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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