Устройство для импульсного дозирования газа

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО ДОЗИРОВАНИЯ ГАЗА, содержащее входной канал, емкость с газовой и управляющей камерами, между кото ,Вх рыми расположена вялая мембрана, блок управления с прямым и инверсным выходами, соединенными соответственно с управляющими входами входного и выходного клапанов, выхрд входного клапана и вход выходного клапана сообщены с газовой камерой, а выход выходного клапана подключен к выходному каналу, о тличающееся тем, что, с целью расширения диапазо-на регулирования расхода газа, устройство снабжено дросселем, вход которого соединен с входным каналом, а выход - с входом входного клапана, и импульсатором, вход которого подключен к прямому выходу блока управления , а выход - к управляющей камере. Выход

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ОИ ЛИЮЮ

РЕСПУБЛИК,Я0„, 1132150 A

g g G 0l F 11/08 ю;,=. ., -

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTQPCHOMV СВИЩ:ТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И Of HÐÛÒÈÉ (21) 3483392/24-24 (22) 12.08.82 (46) 30.12.84. Бюл. Ф 48 (72) В.Н.Мясников и Г.А.Потемкин (71) Специальное конструкторскотехнологическое бюро специальной электроники и аналитического приборостроения (53) 621-525(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 467233, кл. G 01 F 11/08, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

У 972225, кл. G 01 F 11/08, 1979 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО

ДОЗИРОВАНИЯ ГАЗА, содержащее входной канал, емкость с газовой и управляющей камерами, между като° рыми расположена вялая мембрана, блок управления с прямым и инверсным выходами, соединенными соответственно с управляющими входами входного и выходного клапанов, выход входного клапана и вход выходного клапана сообщены с газовой камерой, а выход выходного клапана подключен к выходному каналу, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования расхода газа, устройство снабжено дросселем, вход которого соединен с входныМ каналом, а выход — с входом входного клапана, \ и импульсатором, вход которого под. ключен к прямому выходу блока управ.ления, а выход — к управляющей камере.

1 1321

Изобретение относигся к дозирующим устройствам и может быть использовано в газовой, химической и нефтехимической промышленности.

Известен дозатор газа, содержащий источник управляющих импульсов, соединенные с ним входной и выходной клапаны, а также дозирующую камеру с вялой мембраной, причем в качестве входного клапана применено пневмо10 реле с подпором, а выходного — подпружиненное пневмореле, источник импульсов соединен с управляющими камерами обоих реле и с нормально закрытым контактом входного реле, а сам контакт связан с пневмополостью доэирующей камеры непосредственно и с атмосферой — через нормально открытый контакт выходного реле (lj .

Недостаток данного дозатора газа — ограниченный диапазон регулирования расхода, что связано с большой дискретностью изменения расхода, определяемой объемом дозирующей камеры.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является дозатор, содержащий емкость с газовой и управляющей камерами, между которыми расположена вялая мембрана, блок управления с прямым и инверсным выходами, соединенными соответственно с управляющими входами входного и выходного клапанов, вход входного клапана соединен с входным .каналом, выход входного клапана и вход выходного клапана сообщены с газовой камерой, выход выходного клапана подключен к выходному каналу, а прямой выход блока управления связан с управляющей камерой (2) .

Известный дозатор также имеет большую дискретность изменения расхода, определяемую объемом газовой камеры. В данном дозаторе имеется механический узел настройки 15 этого объема, однако его изменение в процессе дозирования невозможно.

Целью изобретения является расширение диапазона регулирования расхода r"çà.

Указания цель достигается тем„ что устройство для импульсного дозирования газа, содержащее входной канал, емкость с газовой и управляющей камерами, между которыми расположена вялая мембрана, блок управ- 5 ления с прямым и инверсным выходами, соединенными соответственно с управ ляющими входами входного и выходного) 50 2 клапанов, выход входного клапана и вход выходного клапана сообщены с газовой камерой, а выход выходного клапана подключен к выходному каналу снабжено дросселем, вход которого соединен с входным каналом, а выходс входом входного клапана, и импульсатором, вход которого подключен к прямому выходу блока управления, а выход — к управляющей камере.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок 1 управления с прямым 2 и инверсным 3 выходами, соединенными с управляющими входами 4 и 5 входного 6 и выходного

7 клапанов, выполненных с мембранами

8 и 9. Вход клапана 6 соединен через дроссель 10 с входным каналом

11. Выход 12 клапана 7 подключен к выходному каналу 13.

Устройство также содержит емкость

1ч с газовой 15 и управляющей 16 камерами, между которыми расположена вялая мембрана 17. Выход 18 клапана 6 соединен с камерой 15 и с входом !9 клапана 7. На входе в управляющую камеру 16 установлен клапан 20 быстрого выхлопа. Он выпол- нен с соплами 21 и 22, между которыми размещена незакрепленная мембрана 23. В корпусе клапана 20 имеется также проточка 24 и канал 25 сброса.

Вход 26 клапана 20 подключен к прямому выходу 2 через импульсатор 27, содержащий реле 28, обратный клапан

29, дроссель 30.

Мембраны 8, 9 и 17 могут быть выполнены, например, из фторопластовой пленки, формованной по форме линзовых выточек полостей.

Устройство работает следующим образом.

Блок 1 вырабатывает взаимно . инверсные управляющие сигналы Р и Р, причем период Т следования импульсов постоянный для данного устройства, а регулируемым параметром является длительность 4 импульса, определяющая время открытого состояния входного клапана 6. Время задается блоком 1 в зависимости от требуемого расхода газа. Период

Г следования управляющих импульсов функционально разбит на такт дозироваиия и такт выброса дозы и опорожнения камеры 16 от избыточного давления воздуха.

Процесс импульсного дозирования происходит следующим образом.

1132

Время 1 задается. блоком 1 и регулируется в пределах периода в диапазоне от 0 до Т . Расход Цо настраивается подбором дросселя 10 или входным давлением газа и устанав-ливается такой величины, чтобы газ, поступивший в камеру 15 за максимальное время такта дозирования T» > 55 занимал при нормальном давлении объем, меньший полного объема камеры 1, т.е.

В течение времени давление

Р воздуха, воздействуя на мембрану

9, закрывает выходной клапан 7. В это время давление P на другом . выходе блока 1 отсутствует, входной клапан 6 открыт, камера 16 опорожне5 на от избыточного давления воздуха.

Дозируемый газ через ограничительный дроссель 10 и входной клапан 6 посту.пает в газовую камеру 15. Давление

10 газа во входном канале 11 стабилизировано. Так как вялая мембрана 17 не имеет жесткости, а в камере-16 отсутствует избыточное давление, то перепад давления на дозирующих элементах(дроссель 10, клапан 6) будет постоянным, что обеспечивает стабильность статического расхода

9, при котором в единицу времени в газовую камеру 15 будет поступать одинаковое, количество газа

9 10 .где 7 — цикловая доза — объем

Ц газа при нормальном давлении, поступивший в емкость за время, мл; . 25

Ио — статический расход газа, мл/с; — время открытого состояния входного клапана.

По истечении времени т, на вы- 30 ходе управляющего устройства появляется давление Р, à Р сбрасывается в атмосферу. Давление Р поступает на входной клапан 6 и на вход импульсатора 27. Клапан 6 закрывается, такт дозирования заканчивается.

Через нормально открытый контакт реле 28, вход 26, проточку 24 клапана 20 сигнал P ="1" поступает в камеру 16 и, воздействуя на нее, вытесняет порцию газа У1. через открывшийся клапан 7 в канал 13.

Средний расход газа на выходе устройства будет выражаться зависимостью

lfq

6= — .0 —.

Т o !

В этом случае расходная характеристика устройства t g = ЦЦ) будет линейна.

До начала следующего такта дозирования камера 16 должна быть опорожнена.от избыточного Давления .воздуха. Эту задачу выполняет импуль сатор 27, укорачивая вытесняющий импульс Р до времени Т1 . Время вытесняющего импульса 3! настраивается дросселем 30 такой мйнимальной величины, чтобы вытесняющий импульс успел вытеснить отдозированную порцию газа, . Через регулируемый дроссель 30 воздух поступает в минусовую камеру реле 28. По истечении времени Т2 давление в этой камере достигает величины срабатывания и мембранный блок реле перемещается вверх(по схеме, закрывая питающее сопло(верхнее)и открывая сопло сброса(нижнее). Такт выброса дозы заканчивается.

В случае выполнения устройства без клапана 20 воздух из камеры

16 сбрасывается через сопло реле 28.

Через время Т на выходе блока

1 вновь появляется давление P a

У сбрасывается в атмосферу. Клапан

7 закрывается, а входной клапан 6 открывается. 11з минусовой камеры реле 28 воздух через обратный клапан 29 также сбрасывается в атмосферу. Мембранный блок реле опуска тся вниз под действием давления подпора в плюсовой камере, закрывая сопло сброса и открывая питающее.

Схема приходит в исходное состояние.

Начинается следующий такт дозирования, и далее процесс повторяется в той же последовательности с периодом T

Как указывалось, сброс воздуха из камеры 16 происходит через сопло сброса реле 28. Малое проходное сечение сопла ограничивает расход воздуха при сбросе, затягивая задний фронт импульса выброса.

Особенно сильно это сказывается, когда по условиям работы технологических установок, например, из-за взрывоопасности блок 1 и импульсатор

27 должны быть установлены на большом расстоянии от емкости 14.

В этом случае на входе в камеру

16 может. быть установлен клапан 20

Составитель Н.данин

Редактор И.ьандура Техред Т.Фанта, Корректцр C.щекмар

Заказ 9753/34 . Тираж 609 . Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, 3-35, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 быстрого выхлопа. При сбросе ния на входе 26, мембрана 23 щается, закрывает сопло 21 и

ll32l50 6 давле- . вает сопло 22. Воздух из камеры переме-. l6 быстро сбрасывается в атмосферу откры- через канал 25.