Устройство для приготовления газовых смесей

 

Изобретение относится к технике непрерывного приготовления газовых смесей и может быть использовано в медицинской, химической, микробиологической и других отраслях промышленности, использующих многокомпонентные газовые смеси. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. В устройстве на смесительном трубопроводе установлены первый 6 и второй 7 пневмоаккумуляторы, первый 8 и второй 9 задатчики давления, второй задатчик выполнен в виде первого пневмоповторителя со сдвигом, стабилизатор давления 10, второй пневмоповторитель со сдвигом 11, регулятор перепада давления 14, выполненный в виде третьего пневмоповторителя со сдвигом, магазин дросселей 15, элемент сравнения 12. Проточные камеры пневмоаккумуляторов 6 и 7 подключены к смесительному трубопроводу, а их глухие камеры - соответственно к задатчикам 8 и 9. Задатчик 9 входом подключен к выходу задатчика 8. Проточная камера пневмоаккумулятора 7 подключена к входу стабилизатора давления 10 и входу пневмоповторителя со сдвигом 11, выход которого соединен с глухой камерой элемента сравнения 12. Вторая глухая камера элемента сравнения 12 подключена к выходу задатчика сравнения 8. Выход элемента сравнения 12 соединен со входом блока программного управления 5. Выход стабилизатора давления 10 соединен со входом магазина дросселей 15 и глухой камерой регулятора перепада давления 14, проточная камера которого соединена с выходом магазина дросселей 15, а выход, связанный с соплом, подключен к трубопроводу выдачи газовой смеси. Устройство имеет широкие возможности варьирования концентраций смесей, количеств компонентов и простую конструкцию. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1529185 А 1 цу 4 G 05 D 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР РГ

ОписАние изОБРетениМ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4381580/24-24 (22) 23.02.88 (46) 15.12.89. Бюл. № 46 (71) Опытно-конструкторское бюро приборов, контроля и автоматики (72) С. Ю. Злобин (53) 621.646.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 429280, кл. G 01 F 15/08, 1972.

Патент Франции № 2070435, кл. G 05 D 11/00, 1969. (54) УСТРОЙСТВО Д 1Я ПРИГОТОВ,11-:

НИЯ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ (57) Изобретение относится к технике непрерывного приготовления газовых смесей и может быть использовано в медицинской, химической, микробиологической и других отраслях промышленности, использх ккцих многокомпонентные газовые смеси. Цель и <обретения — расширение функциональны х возможностей. В устройстве на смесительном трубопроводе установлены первый 6 и

1529<85

3 ь рой 7 пневмоаккумуляторы, первый 8 >i

,;>oH 9 задатчики давления, второй залат к Выполнен в виде первого пненмоповто>HTcrI

1О, второй пневмоповторитель со .Двигом 11, регулятор перепада давления 14, выполненный в виде третьего пневмоп< вторителя со сдвигом, магазин дросселей 15, элемент сравнения 12. Проточные камеры пневмоаккул<уляторов 6 и 7 подключены к смесительному трубопроводу, а Нх глухие камеры— соогветственно к залатчикам 8 и 9. Задатч и к 9 В х о до м п О д к I Io « е н к Выходу 3 а д а т ч и к а

8. Прото IHdH камера пневмоаккумулятора 7

<юдключена к входу стабилизатора давления !О и входу ппенмо<ювторителя со сдвиИзобретение относится к непрерывному приготовлению газовых смесей и может быть ис пол ьзова но в меди ци нс кой, хим и чес кой, микробиологической и других отраслях Ilpoмышленност><, использующих многокомпонентные газовые счеси.

Цечью изобретения является расширение функциональны. возможностей устройства.

На чертеже изображена схема предлагаемсно устройства.

Устроиство содержит линии подвода компонентов, установленные в них стабилизаторы 2 лавчения. дозирующие дроссели 3, обеспечивающие, например, равные объемные расходы кс>мпонентов, электроуправляечые клапаны 4. блок 5 программного управления электроклапанами 4, первый 6 и второй 7 пневчоаккумуляторы, каждый из коTopblx разделеll мягким разделительным элеченточ, например куполообразной мембраНОи, на глухую и и проточную б камеры, первый >d,чатчик 8 давления, второй задатчик 9 давления, Bbllloлненный в виде пневмоповторителя со сдвигом, стабилизатор 10 лавления, выполненный, например, в виде лвухмембранного регулятора с «газовой пружиной», пневмоповторитель 11 со сдвигом, трехмембранный элемент 12 сравнения, разделенный мембранным блоком на две глухие камеры управления и две проточные камеры, связанныс с выходом элемента 12 сравнения. пневмоэлектропреобразователь 13, регулятор 14 перепала давления и ч агазин 15 дросселей.

В качестве регулятора 14 перепада давления использован пневмоповторитель со сдвигом, подключенный глухой камерой к выходу стаоилизатора 10 давления.,Чагазин

15 лросселей включен между глухой и проточной камерами регулятора 14. выход коTopoIo, связанный с с»плоч, являс-г:я вы дом устройства

4 гоч 1, выход которого соеди не ll с гл у хой кам poH aricмснта сравнения 12. Вторая глуxd>I камера s.:cчента cравнения 12 по.ключена к вь<хо,, п<,1><т l <ка равнения 8. Выход элс. м < HTd opd,< и . «H н < cr>E .<1и >leп> .ения 5. Выход стабилизатора л:,< с,.><н !О соединен с входом магазина дроссс.<сй 15 и глухой камерой регулягора перепада давления 14, проточная камера которого соединена с Bblxoдом магазина лросселей 15, а вь>ход, связанный с соплоч, подключен к трубопроводу выдачи газовой смеси. Устройство имеет широкие возможности варьирования концентраций смесей, колич< ств компонентов и простую конструкцию. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство работает следующим образом.

Компоненты по линиям 1 подвода, давление в которых поддерживается стабилизаторами 2 на уровне, обеспечивающем надкритическое и<стечение компонентов через дроссел и 3, поступают к электроу п равл яем ым клапанам 4. По сигналу с блока 5 программного управления происходит одновременное открывание всех клапанов 4 на промежутки времени, пропорцио .альные заданным концентрациям компонентов. Проходные сечения дросселей 3 устанавливаются такими, чтобы обеспечить, например, равные объемные или массовые расходы компонентов через каждый дроссель при заданных на них перепадах давлений. Дозы компонентов, частично перемешиваясь, через общий трубопровод поступают к проточным камерам б первого 6 и второго 7 пневчоаккумуляторов. сначала происходит заполнение проточной камеры только второго пнвемоаккучулятора 7 при постоянном давлении второго задатчика 9 давления, уровень выходного давления которого выбран немного ниже уровня Выхолно;о давления первого залатчика 8. Поскольку рабочий объем пневмоаккучулятора 7 выбран меньшим, чеч объем, занимаемый лозой суммы компонентов при лавлении, pd . н>м лавчсни<о задатчика 9, заполнение пневмо.>ккчч лчтора 7 заканчивается раньшс, чеч < рек)dTHTcH выдача дозы черсз к.ldildi.i«1 4;)азлс.1пте.1ьная мембрана прижимается к стенкам камеры пневмоаккумулятора 7 и оставшаяся часть дозы заполняет проточную камеру б первого пневмоаккумулятора 6, но уже при давлении, равноч давлению первого задатчика 8.

Уровни выходных давлений залатчиков

8 и 9 задаются такими, чтобы отношение абсолк>тных величин этих давлений к абсолютпй Величине выходного давления стабили, >,1)(5

>и>в" <»: спечпвало при открытыx к,i Jii, нах (рс кпм надкритическо> о истечения роз ц>(>(сели 8 вссx газообразных KoiIll(>H(llT(> 1

ВылаIJ газонои смеси .з пневмоаккумуляторон (> и 7 происходит обратном порядке: спа .,>.13 опорожняется пневмоакк )улятор 6 (через проточную камеру б пневмоаккумулятора 7) при давлении, определяемом задатчиком 8, затем после опорожнения проточной камеры б пневмоаккумулятора 6 начинается выдача смеси из пневмоаккумулятора 7 при давлении, определяемом залатчиком 9. Стабилизатор 10 давления обеспечивает после себя постоянный уровень ланления. необходимый для стабильной работы стабилизатора расхода, образованного регулятором 14 перепада давления и магазином

15 лросселей. Величина этого раскола опрелеляется количеством задействованных в х13газине дросселей, проходные сечения которых относятся, например, как последовательные степени числа 2 (2, 2, 2, ...) ..

Таким образом, в процессе работы устройства величина панления в проточнои камере б пневмоаккумулятора 7 изменяется от уровня, определяемого первым задатчиком

8, до уровня второго задатчика 9. Гсли пневмоаккумулятор 6 еще не опорожнен, то давление в проточной кам ере пневмоаккумулятора 7 равно давлению первого задатчика 8 и мембранный блок элемента 12 сравнения находится в нижнем (по схеме) положении. поэтому давление на его выходе равно нулю.

Такое положение мембранного блока элемента 12 обеспечивается настройкой пненмопонторителя 11, который н3 выходе обеспечивает давление, большее, чем на вхоле. Абсолк)тная величина разности этих давлений примерно равна половине абсолютной величины разности давлений, создаваемый первым 8 и вторым 9 задатчиками давления.

Когда смесь из проточной камеры б пневмоаккумулятора 6 полностью израсходуется, его мембрана прижимается к стенкам камеры и дальнейшая выдача смеси происходит из проточной камеры б нневмоаккумулятора

7 при пониженном давлении, равном давлению залатчика 9. При этом мембранный блок элемента 12 сравнения перемещается в верхнее по схеме положение, так как давлениее в е o н и ж ней глубокой каме(эе (со стороны сопла питания) становится болыне, чем давление в верхней глухой камере, и на выходе элемента 12 сравнения появляется пневматический сигнал, которыи пневмоэлектропреобразователем 18 преобразуется в электрический и передается в блок 5 пр >г раммного управления н .к (чсствс к(>м)I>I Jû для выдачи очередной дозы компонентов.

В дальнейшем цикл работы устройства повторяется.

Г1ериол времени и(ж,() i)p«x(>л;.мн «(>„«».

5 управления лну x xl(I(. >пи!x ll>,, ГОМ К(>М>>п . 13 НЫЛ>п» . «« и(итон испо, >! . i a я,> 1) )с i i l,li> I ции (изнестных1п (. Р .< гиам) l >II « ка; > истинного зн;>че.(>я р,>ох(,„. смеси на н>,(ходе устройс(на,;I давления иитан>>и воздухом. например. II()(ð(x((.Tâox1 третьего зад:.> "ика ланления (на сx(ме ti(показан) позволяет г )звестп коррекцию значения расхода Н3 выxo.ц.

Это возможно потому, что измен Ill)(н небольших пределах упомянутого лан,ц пия

IlHT3HHH совершенно не влияет н> р()боту первого 8 и второго 9 задатчикон л; зл(ния.

3 также элемента 12 сравнения, по пзм(няет уровень выходного давления стаб .,)изатора

10, поскольку давление питания по (()ется в кал(еру управления последнего.

11редлагаемое устройство обла ласт широким и возможностям и варьирования концентраций компонентов в смесях (от 0 до

1000/(> любого из ком ионе нтов ), поз вол яет практически без какого-либо аппаратурного усложнения увеличить число компонентов в приготавливаемой смеси, может быть реализовано практически полностью на стандартных элементах (например, УСЭППА) и обеспечивает получение на выходе непрерывного

p3(..xoz3 газовой смеси (порялка 0,5 лм /ч, что н 10 — -30 раз меньше, чем у известных устройств). При этом оно имеет простую конструкцию и достаточно-высокую точность.

Формула изобретения

1. Устройство для приготовления газовых смесей, содержащее лин). и подвода компонентов с последовательно установленными в них стабилизаторами давления, дросселями и клапанами, связанными с выходом блока программного управления, и смеси40 тельный трубопровод, подключен ный к выходам клапанов, отличающееся тем, ITo, с (ц Iblo расширения функциональных возможностей, оно содержит два иневмоаккумулятора, первый задатчик давления, второй задатчик давления, выполненный B виде пер45 ного ппевмоповторителя со (лвигом, трехмеMбранный элемент сравнения, магазин дросселей, регулятор перепала лавa(HH)I, выполнен ны и н видс" третьего пневм оповторителя со сдвигом, причем проточные камеры первого и второго пненмоаккумуляторон подключены к смесительному трубопроводу, а их глухие камеры — соответственно к выходам первого залатчика давления и первого пневмопонторителя со сдвигом, вход которого

fl() )клк)чен к выходу первого задатчика

ЛЗНЛспня, ПрОтОЧНая КаМЕра ВтОрОГО ПНЕВМО3hI xxIfлятора соединена с входам п стабилизатора давления и второго пневмопонторителя со сдвигом, выход которого соединен с

1529185

Составитель И. Яковенко

Те»реп И. Верес Корректор М. Максимишинец

Тираж 7Ьо Подписное

Редактор Л.. 1ежнина

Заказ 7641/43

ВНИИГ1И Государственного комитста по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Пр<н<зводственно-издательский комбинат «Г1атент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

7 глухой камерой трехмембранного элемента сравнения, расположенной со стороны сопла, соединенного с атмосферой, ;лухая камера которого подключена к выходу первого задатчика давления, а выход элемента сравнения соединен с входом блока программного управления, выход стабилизатора давления соединен через магазин дросселей с проточной камерой третьего пневмоповторителя со сдвигом, глухая камера которого подклю« H3 к трубопроводу перед магазином дрссселей, а выход, связанный с соплом, подключен к трубопроводу выдачи газовой смеси.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что емкость второго пневмоаккумулятора выбрана меньшей, чем объем, занимаемый одиночной порцией газовой смеси при давлении, равном давлению первого задатчика.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что глухая и проточная камеры пневмоаккумуляторов разделены мягким разделительным элементом.