Дозатор для регулирования соотношений расходов потоков двух жидкостей

 

Изобретение относится к устройствам для регулирования соотношения расходов двух сред. Дозатор для регулирования соотношений расходов двух потоков жидкостей содержит цилиндрический корпус с двумя боковыми входными каналами и осевым выходным каналом с установленными на них патрубками соответственно, в котором соосно установлена труба, связанная с приводом ее поворота и осевого перемещения, установленная с зазором. Отличие дозатора состоит в том, что труба установлена в корпусе с коническим зазором и один из которых регулируется приводом и реализует ламинарность слияния жидкостей, что направлено на улучшение дозирования быстрополимеризующихся жидкостей. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для регулирования соотношения расходов двух сред.

Известно устройство для регулирования соотношения расходов двух текущих сред, содержащее входной и выходной патрубки и дозирующую камеру.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому является устройство для регулирования соотношения расходов двух текущих сред, содержащее цилиндрический корпус с двумя боковыми входными отверстиями с установленными на них входными патрубками, в котором соосно установлена труба с боковым входным отверстием, сопряженным с одним из боковых входных отверстий цилиндрического корпуса и осевым входным отверстием, причем труба связана с приводом ее поворота и осевого перемещения и установлена в цилиндрическом корпусе с зазором по меньшей мере 1/10 внутреннего диаметра цилиндрического корпуса, между трубой и цилиндрическим корпусом установлены жестко соединенные с трубой по меньшей мере три герметизирующие перегородки, между которыми расположено боковое входное отверстие трубы и установлен трубчатый сегмент, соединяющий их концы со стороны внутренней поверхности цилиндрического корпуса.

Недостатком этого устройства является то, что при соотношении потоков менее 1: 50 из-за турбулетного смешивания жидкостей оно не позволяет реализовать скоростную очистку камеры смешивания, делая устройство неприменимым для соединения быстрополимеризующихся смесей.

Изобретение направлено на улучшение дозирования быстрополимеризующихся жидкостей.

Для этого в дозаторе для регулирования соотношений расходов двух потоков жидкостей, содержащем цилиндрический корпус с двумя боковыми входными каналами и осевым выходным каналом с установленными на них патрубками, в котором соосно установлена труба, связанная с приводом ее поворота и осевого перемещения, установленная с зазором с корпусом, труба установлена в корпусе с коническими зазорами, один из которых выполнен микронного порядка, другой - миллиметрового порядка, первый из которых регулируется приводом, реализуя ламинарность слияния жидкостей, а корпус со стороны, обратной выходному каналу, снабжен дополнительным входным соосным каналом с патрубком для подачи половинного потока основной части жидкости, вторая половина которого подается к заостренной части трубы через боковой патрубок, а далее через канал, кольцевой канал, конический зазор, который выполнен конгруэнтно зазору малого потока, образованному конической поверхностью трубы и конической поверхностью патрубка, причем привод поворота трубы выполнен с возможностью микрометрического осевого перемещения в соответствии с требуемым соотношением расхода жидкости с учетом температуры, а патрубки снабжены переключателями, причем переключатель патрубка подачи малого потока жидкости связан с системой промывки и продувки трубы, патрубок входного бокового основного потока основной жидкости - с переключателем продувки трубы, а соосный входной канал в патрубке соединен с краном, перекрывающим его синхронно с продувкой бокового канала подачи этой же жидкости.

На фиг. 1 изображен схематический осевой разрез дозатора.

На фиг. 2 показан схематический вид поперечного сечения потока в зоне А-А.

Дозатор содержит корпус 1 с боковым входным каналом 2 с боковым патрубком 3 для подачи половинного потока 4 основной жидкости, связанным с переключателем 5, другая половина которой 6 подается в соосный канал 7 через кран 8, выполненный в сочленении с переключателем 5. Другой боковой канал 9 снабжен патрубком 10 для подачи малого потока жидкости 11, связанным с переключателем 12, осевым выходным каналом 13 с патрубком 14. Соосно каналам 13 и 7 в корпусе 1 установлена труба 15 с каналом 16, диаметр которого равен диаметру канала 7, которая связана с приводом 17 ее поворота и осевого перемещения. Поверхность 18 трубы 15, направленная в сторону выходного осевого канала 13, выполнена в виде конической формы, конгруэнтно конической поверхности 19, с переходом в канал 13, сечение которого двукратно превышает сечение канала 16. Противоположный торец трубы 15 выполнен конической формы с поверхностью 20, конгруэнтной торцевой конической поверхности 21 патрубка 22, сочлененной с каналом 7 в ее вершине. Переключатель 12 обеспечивает подачу промывающей жидкости 23 и продувающего газа 24. Для обеспечения ламинарности слияния жидкостей входные каналы 2 и 9 соединены с кольцевыми каналами 25 и 26, соответственно обеспечивающими равномерное заполнение жидкостью конического большого зазора 27, ограниченного поверхностями 18 и 19 и формирующего половинный поток основной жидкости в виде наружного слоя 4 (фиг. 2), и регулируемого тонкого зазора 28, ограниченного поверхностями 20 и 21, формирующего малый поток жидкости в виде тонкого слоя 11 (фиг. 2).

Дозатор для регулирования соотношений расходов двух жидкостей работает следующим образом.

Дозатор работает в трех положениях из четырех, фиксируемых переключателями 5 и 12: режиме дозирования, промывки и продувки его систем.

В режиме дозирования (рабочем режиме) основную жидкость разделяют на два потока 4 и 6. При этом первый половинный поток 4 последовательно проходит боковой канал подачи 2, зазор 27 и канал 13, а второй половинный поток 6 - аксиальный проходит последовательно каналы 7, 16, 13. На выходе из трубы 15 они разделяются тонким слоем 11 жидкости малого потока (отвердителя). Реализация этой тонкой прослойки достигается в зоне перехода канала 7 в равный ему по диаметру канал 16 путем растекания отвердителя по кольцевому каналу 26 в тонкий конический зазор 27 между конгруэнтными поверхностями 20 и 21, формирующими толщину пленки, окутывающей поток 6, выходящий из канала 7. При этом некоторая деформация этого потока вклинивающимся пленочным потоком отвердителя, сформированным в зазоре 28, приводит к некоторому увеличению скорости потока в канале 16 в сравнении с его скоростью в канале 7.

Схематический вид поперечного сечения потока в зоне А-А показан на фиг. 2, где толщину прослойки отвердителя 11, сформированную между потоками 4 и 6 основной жидкости, задают величиной зазора 28. Регулирование зазора 28 осуществляют вращением трубы 15 вокруг ее оси 18 посредством привода 17. Контроль вращения производят по шкале, смонтированной на утолщенной наружной поверхности привода 17, калиброванной с учетом влияния изменения вязкости жидкостей от изменения температуры.

После прекращения работы дозатор переводится в режим промывки его каналов посредством переключателя 12, отключающего подачу отвердителя 11 при подключении системы промывки 23.

С завершением промывки дозатор переводят в режим продувки, при котором закрывается кран 8, с подключением системы продувки 24 к каналам 2 и 9 с последующей очисткой кольцевых, конических и приосевых каналов.

При завершении работы переключатели 5 и 12 переводят в четвертое положение, при котором все каналы дозатора перекрываются. Для синхронности работы переключатели смонтированы в едином блоке.

Работа дозатора реализована при скоростной полимеризации распыляемой смеси ДЦПД (жидкого отхода пиролиза нефтяных фракций) и отвердителя в соотношениях 100: 1 по объему, полимеризующихся в течение 10-15 с, предназначенной для получения антикоррозионных покрытий как настенного, так и напольного или потолочного исполнения.

Данный дозатор, учитывая простоту его конструкции, может быть применен и для соизмеримых расходов жидкостей, например, при получении поролонов или пенопластов.

Формула изобретения

Дозатор для регулирования соотношений расходов двух потоков жидкостей, содержащий цилиндрический корпус с двумя боковыми входными каналами и осевым выходным каналом, с установленными на них патрубками, в котором соосно установлена труба, связанная с приводом ее поворота и осевого перемещения, установленная с зазором в корпусе, отличающийся тем, что труба установлена в корпусе с коническими зазорами, один из которых предназначен для малого потока жидкости и регулируется приводом, реализуя ламинарность слияния жидкостей, а корпус со стороны, обратной осевому выходному каналу, снабжен дополнительным входным соосным каналом с патрубком для подачи половинного потока основной части жидкости, вторая половина которого подается к заостренной части трубы через патрубок бокового входного канала, а далее через канал, кольцевой канал, конический зазор, который выполнен конгруэнтно зазору малого потока жидкости, образованному конической поверхностью трубы и конической поверхностью патрубка входного соосного канала, причем привод поворота трубы выполнен с возможностью микрометрического осевого перемещения в соответствии с требуемым соотношением расхода жидкости с учетом температуры, а патрубки снабжены переключателями, причем переключатель патрубка бокового входного канала для подачи малого потока жидкости связан с системой промывки и продувки трубы, патрубок бокового входного канала половинного потока основной части жидкости - с переключателем продувки трубы, а патрубок входного соосного канала соединен с краном, перекрывающим его синхронно с продувкой бокового входного канала подачи этой же жидкости.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2