Мембранный насос-дозатор с электромагнитным приводом

 

H3o6peteHKe позволяет повысить точность дозирования агрессивных жидкостей в широком диапазоне измене- .ния их т-р. Между насосной и заполненной сжатым газом приводной камерами 1, 4 установлен мембранный разделитель . Индикатор 20 давления сжатого воздуха установлен в камере 4. Разделитель выполнен в виде двух мембран 6, 7, полость 9 между к-рыми заполнена магнитной жидкостью и сообщена с внутренней полостью температурного компенсатора. Компенсатор выполнен в виде двух сильфонов 16, 17 различного диаметра, установленных концентрично с образованием между ними герметичной полости, заполненной нейтральной жидкостью. Соотношение диаметров сильфонов 16,17 зависит от объемов и коэффициентов объемного расширения дозируемой, магнитной и нейтральной жидкостей и коэффициентов линейного расширения материалов дозатора и сильфонов 16 17. I ил. СЛ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (и) (5D 4 F 04 В 43/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4267034/25-29 (22) 22.06.87 (46) 07.03.89.Бюл. В 9 (71) Ленинградский технологический институт им.Ленсовета (72) М.В.Соколов, М.Н. Цынбал и В.И.Колбасов (53)-621. 658,2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 663881э кл. F 04 В 43/02, 1979 ° (54) МЕМБРАННЫЙ НАСОС-ДОЗАТОР С

ЭЛЕКТРОМАП!ИТНЫМ ПРИВОДОМ (57) Изобретение позволяет повысить точность дозирования агрессивных жид-. . костей в широком диапазоне измене.ния их т-р. Между насосной и заполненной сжатым газом приводной камерами 1, 4 установлен мембранный разделитель. Индикатор 20 давления сжатого воздуха установлен в камере 4.

Разделитель выполнен в виде двух мембран 6, 7, полость 9 между к-рыми заполнена магнитной жидкостью и сообщена с внутренней полостью температурного компенсатора. Компенсатор выполнен в виде двух сильфонов 16, !

7 различного диаметра, установленных концентрично с образованием между ними герметичной полости, заполненной нейтральной жидкостью. Соотношение диаметров сильфонов 16,17 зависит от объемов и коэффициентов объемного расширения дозируемой, магнитной и нейтральной жидкостей и C .е коэффициентов линейного расширения материалов дозатора и сильфонов !6, 17, 1 ил.

С:

1463959 где D,d — диаметры наружного и внутреннего сяльфонов;

U 0 ьVí,Vì " объе ы дозы нейтральной и магнитной жидкости при нормальной температуре;

Изобретение относится к насосостроению, касается насосов-дозаторов/ с электромагнитным приводом, может быть использовано в различных отраслях промышленности и для автомати5 зации научных исследований при доэировании жидких агрессивных сред в условиях значительных колебаний их температур. 10

Цель изобретения — повышение точности дозирования жидкостей в широ1 ком диапазоне изменения температур рабочих сред.

На чертеже схематически изобра жен мембранйьпЪ насос-дозатор с элект ромагнитным цриводом, разрез.

Насос-дозатор содержит насосную камеру l с всасывающим 2 и нагнетательным 3 клапанами, приводную каме- :20 ру 4, заполненную сжатым газом. Между насосной 1 и приводной 4 камерами размещен мембранный разделитель, состоящий из цилиндрического корпуса, 5, по торцам которого закреплены 25

1 гибкие мембраны 6 и 7. Корпус 5, входит в магнитную систему,:электро магнита 8.

Межмембранная полость 9 заполнена магнитной жидкостью,Для фиксации мак-30 симальяого прогиба мембран со стороны насосной 1 и приводной 4 камер установлены ограничители 10 и 11. Меж- мембранная полость 9 сообщена с устройством 12 регулирования дозы ко35 торое содержит,сильфон 13, пружину

14 и регулировочяый винт 15. Внутренняя полость сильфона 13 сообщается с внутренней полостью температурно- го компенсатора, состоящего из внутреннего 16 и наружного 17 сильфонов, вставленных один в другой, имеющих общее донце, с образованием между ними герметичной камеры, заполненной нейтральной жидкостью, причем внут- ренняя полость температурного компенсатора сообщается с внутренней полостью двухмембранного разделителя э а соотношение диаметров сильфонов

16 и 17 определяется по формуле,д у) - коэффициенты объемного расширения соответствующих жидкостей;

41 1 — коэффициенты линейного. расширения материалов камер дозатора и сильфояов, и корпуса мембранного разделителя.

Сильфонный блок заключен в корпус 18. Приводная камера 4 снабжена вентилем 19 для подачи сжатого газа и индикатором 20 давления.

Насос-дозатор работает следующим образом.

При подаче напряжения в катушку электромагните 8 возникает магнитное поле, которое воздействует на магнитную жидкость, находящуюся в полости 9. Под действием сил притяжения магнитная жидкость воздействует на мембрану 6 и прижимает ее к orpaaze en 11, установленному со стороны приводной камеры 4. Мембрана 7 прогибается параллельно мембране 6.

В этот момент в насосной камере 1 создается разрежение, открывается всасывающий клапан 2 и перекачивае— мая жидкость заполняет насосную камеру., Ход нагнетания совершается в отсутствие напряжения на катушке электромагнита 8.

Под действием давления сжатого газа, заполняющего приводную камеру

4, мембрана 6, воздействуя на магнитную жидкость в полости 9, смещает мембрану 7, прижимая ее к ограничителю 10 перемещения.

Под действием возросшего давления в камере 1 закрывается всасьвающий клапан 2 и открьвается нагнетатель,ный клапан 3. Доза жидкости выдавливается в нагнетательный. трубопровод.

Регулирование давления сжатого . газа в приводной камере 4 осуществляется через вентиль 19. Контроль производится с помощью индикатора 20 давления (манометра).

В качестве индикатора давления предлагается установить электро.контактный манометр, например, типа

ЭКМ-2У. Это делается для того, чтобы насос-дозатор сигнализировал световым яли звуковым сигналом об уменьше- . нии или увеличении давления сжатого газа в приводной камере, что приводит к нарушению точности дозирования. Объем единичной дозы определяется объемом насосной камеры 1, котол л (1

hVo - 4Чм 4 4 Ь!ь, (4) (5) (6) )- 4 (4Ч + 6 Và) а )» (7) ,((hh, Разделив уравнение (7) на (5), полу" чают (l) 40

+ V„ht (, ь- 3,(); (9) 55

1463959

4. рый изменяется устройством. 12 ре- Вычитая из выражения (2) выражение гулировки дозы. Внутренняя полость (1), получают сильфона !3 сообщается с полостью 91 и также заполнена магнитной жидкостью. Изменение объема дозы про5 ((д 4 4

3) изводится регулировочным винтом 15, Изменение объема перекачиваемой жидкоторый, воздействуя на корпус 18, кости а Ч при изменении температуизменяет внутренний объем сильфона ры компенсируется изменением объема

13, а следовательно, и количество lp магнитной жидкости ости, находящеися в магнитной жидкости в полости 9. Чем сильфоне 16: больше магнитной жидкости передавливается в полость 9, тем меньше объем единичной дозы перекачиваемой жидкости. 15 где A V — изменение объема перекаПри работе насоса-дозатора в ка-. чиваемои жидкости при изтушке электромагнита 8 выделяется менении температуры на тепло, нагревающее все части устрой- величину 4С.. ства, в том числе и ферромагнитную Из уравнения (4) жидкость. При этом ее объем увели- 2О чивается и, соответственно уменьша4 о

4 V ется объем единичной дозы. То же лрб"

Р 4 п(ь исходит и при повышении температ (ры Подставляя выражение {5) в уравнедозируемой жидкости . Для автомати- 1У ческой компенсации дополнительной 25 погрешности полость между сильфона- . li D »4Ч 4 ми 16 и 17 температурного компенсато- ((() 4 () 4((д Ь, ра заполняется нейтральной жидкостью.

При подборе нейтральной жидкости, 4! Па заполняющей полость между сильфона- 3О () 4 ми 16 и 17,.которая служит для автоматической компенсации дополиительоткуда ной температурной погрешности насоса-дозатора, нужно иметь ввиду следующее. Объем нейтральной жидкости

Уи определяется разностью объемом сильфонов 16 и 17: . ((Й

}1

4 d Ч

«в (8) а Чь где d„D - средние диаметры сильфонов т.е. соотношение диаметров сильфонов температурного компенсатора завиПри изменен сит от величины приращения объемом ри изменении, например увеличе- 45 е нии температуры н и й

Э не трально жидкос- mi ocr (AV n единичной дозы (4Ч ) и нейтральной ти ее объем увеличиваетс жидкости,й (() при изменении темпеи ивается за счет температуры расширения, что приводит к растяж растяжению сильфонов и увелиИзменение объемов жидкостей при чеиию их вь их высот на величины А Ь(50 изменении температуры на величину и 4Ь Кон (6 lit описывается уравнениями онструктивно Ь = Ь поэто(ь "() муи hhÄ = nh (6 1) 4Чь V дt (P-3-. ) +

Увеличившийся объем нейтральной жидкости Ч„ + 0 Ч(, равен (2) Ч„+дЧ = (k +4h ) -"-2-— ((( л d< (h +аh )

Ь (ь 4

4Ч„= Ч,(4 и + - 3gz), где Ч,Ч„,Ч вЂ” объемы дозируемой, ю нейтральной и магнит-.

59 6 ння в широком диапазоне температур, он снабжен индикатором давления сжатого воздуха, установленным в приводной камере и температурным компенсатором, а мембранный разделитель выполнен в виде двух мембран, полость между которыми заполнена магнитной жидкостью и сообщена с внутренней полостью температурного компенсатора, выполненного в виде двух сильфонов различного диаметра, установлечных концентрично с образованием между ними герметичной полости, заполненной нейтральной жидкостью, а соотношение диаметров сильфонов определяется следующей зависимостью: / о / и 4»

Подставив получают

v (.i „- 3 (2) т!

D Ч„(- 3d )

Ч, (. -3, )+V (/ „-3 / ) где D,d,/ « / э / », Мембранный насос-дозатор с электромагнитным приводом, содержащий насосную и заполненную сжатым газом приводную камеры, между KQTopbIMH установлен мембранный разделитель, отличающийся тем, что, с целью повышения точности дозирова35

Составитель Е.Вахнина

Редактор Е.Папп Техред А.Кравчук

Корректор В.Романенко

Заказ 808/41 Тираж 520 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент™, г.ужгород, ул. Гагарина, 101

5 14639 ной жидкостей при нормальной температуре; — коэффициенты объемного расширения соот5 ветствующих жидкостей; — коэффициенты линейного расширения материалов камер дозатора и сильфонов и корпуса мембранного разделителя. выражения (9) в (8), (10)

Соотношение конструктивных раз20 меров сильфонов температурного компенсатора зависит от объемов и коэффициентов объемного расширения доэируемой, магнитной и нейтральной жидкостей и коэффициентов линейного расширения материалов дозатора и сильфонов. ( ( (Формула изобретения диаметры наружного и внутреннего сильфонов;, объем дозируемой, нейтральной и магнитной жидкостей при нормальной температуре; коэффициенты объемного расширения соответствующих жидкостей; коэффициент линейного расширения материала камер с дозатора; коэффициент линейного расширения материала и корпуса мембранного разделителя.