Дозирующее устройство для стерильных и токсичных жидкостей

 

ОПИСАНИ

ИЗОБРЕТЕН И

Союз Советских

Социалистических,Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛввСТВУ1

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. G Olf 11/08

Заявлено 24.Х1.1971 (№ 1717412/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 23.111.1973. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания З.ЧП.1973

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.121.08(088.8) Авторы изобретения

С. М. Ашуров, А. Э. Вайнштейн, Ю. Г. Карагичев, A. Ш. Киясбейли, М. Л. Миркин, Н. С. Чугреев и В. И. Дорохин

Специальное конструкторское бюро «Нефтехимприбор>

Заявитель

ДОЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТЕРИЛЬНЫХ

И ТОКСИЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к дозирующим устройствам, применяемым в химической, радиотехнической, медицинской и других отраслях промышленности для дозирования токсичных, самовоспламеняющихся, радиоактивных и стерильных жидкостей.

Известны дозирующие устройства, состоящие из блока привода с бесступенчатым регулированием длины хода плунжера, мембранной головки, выполненной в виде корпуса с всасывающим и нагнетательным клапанами, крышки и защемленной мембраны, и системы гидравлического привода мембраны, заполняемой химически нейтральной жидкостью.

В таких дозирующих устройствах используют для изоляции рабочей жидкости в мембранно-клапанной головке плоские разделительные мембраны, для деформации которых в подплунжерной плоскости дозатора создается дополнительное давление, так как плоские мембраны имеют, характеристику, затухающую по давлению. Вследствие этого небольшое изменение прогиба мембраны при регулировании хода плунжера вызывает значительное изменение дополнительного давления в подплунжерной полости.

При дополнительном давлении, соизмеримом с противодавлением на выходе дозирующего устройства снижается точность дозирования.

Промывка головки, а также всасывающего и нагнетательного трубопроводов осуществляется подачей промывочного раствора во всасывающую линию под давлением, превышающим давление в линии нагнетания. В ряде случаев проведение этой операции не представляется возможным, так как питающие емкости не рассчитаны на давление. Кроме того, при выходе из строя и замене мембранной головки рабочая полость ее остается заполненной дозируемой жидкостью, что при работе с радиоактивными и токсичными жидкостями затрудняет доступ к головке для проведения ремонтных работ, а также приводит к поте15 рям дорогостоящих продуктов.

В предложенном устройстве мембранно-клапанная головка выполнена с внутренними поверхностями, соответствующими профилю гоф20 рированных мембран, установленных с возрастающей в сторону клапанов характеристикой по давлению, и снабжена герметичным электромагнитным приводом к клапану, установленным на корпусе всасывающего клапана, и

25 толкателем, связывающим всасывающий клапан с нагнетательным при подаче напряжения на привод.

На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства; на фиг, 2 — конструкция мембран30 ной головки.

375490

3

Дозирующее устройство состоит из блока 1 привода мембранно-клапанной головки 2 и системы гидравлического привода мембраны с воздушным компенсатором 8.

Блок привода предназначен для сообщения плунжеру 4 возвратно-поступательного движения и бесступенчатого регулирования длины его хода.

Мембранно-клапанная головка предусмотрена для разобщения дозирующего раствора и элементов уплотнения плунжера, а также для предотвращения попадания дозируемой жидкости в зону обслуживания при неизбежных протечках через сальник 6. Головка состоит из корпуса 6 с всасывающим 7 и нагнетательным 8 клапанами, крышки 9 с патрубком 10 для подвода приводной жидкости и размещенных между ними через промежуточное кольцо 11 двух гофрированных мембран

12 и 18 специального профиля. Внутренняя поверхность корпуса 6 выполнена по профилю мембраны, прогнутой гидравлическим давлением на величину рабочего хода. Полость между мембранами заполняется химически нейтральной жидкостью (обычно дистиллированной водой). В кольце 11 установлен электрический датчик 14, сигнализирующий о попадании в межмембранную полость воздуха, а также приводной, либо дозируемой жидкости.

Мембранно-клапанная головка оснащена устройством для опорожнения, состоящим из корпуса 16, электромагнита 16, сердечника 17 и толкателя 18.

Дозирующее устройство работает следующим образом.

Возвратно-поступательное движение плунжера 4 через приводную жидкость передается мембранам 12 и И, которые всасывают и вытесняют из рабочей полости мембранной головки дозируемую жидкость. Разобщение всасывающей и нагнетательной магистралей осуществляется с помощью клапанов 7 и 8.

При включении электромагнита 16 в электрическую цепь сердечник 17 втягивается, открывает всасывающий клапан 7 и через толкатель 18 — нагнетательный клапан 8. При этом рабочая полость мембранно-клапанной головки, всасывающий и нагнетательный трубопроводы могут быть промыты проливкой промывочного раствора через линию нагнетания или может быть опорожнена перед демонтажом без разборки.

Благодаря тому, что внутренняя поверхность корпуса 6 мембранно-клапанной головки выполнена по профилю мембраны, прогнутой гидравлическим давлением на величину рабочего хода, рабочая мембрана 18 в конце хода нагнетания ложится на профилированную поверхность. Таким образом, значительно уменьшается вредный объем рабочей полости и обеспечивается самовсасывающая способность дозирующего устройства, а также повышается точность дозирования.

Используемые гофрированные мембраны, профиль которых в прямоугольной системе координат описывается уравнением затухающей гармоники, наложенной на экспоненту, обладают характеристикой, возрастающей по давлению. Это повышает точность дозирования, так как изменение прогиба мембран при регулировании хода плунжера в широких пределах вызывает незначительное изменение дополнительного давления в подплунжерной полости.

Применение двух разделительных мембран

12 и 18 и датчика 14 повышает надежность дозирующего устройства: одновременный выход из строя обеих мембран маловероятен, а попадание в межмембранную полость воздуха, приводной или дозируемой жидкости вследствие нарушения герметичности головки или разрушения какой-либо одной мембраны фиксируется электрическим датчиком емкостного типа.

Предмет изобретения

Дозирующее устройство для стерильных и токсичных жидкостей, содержащее поршневой привод, мембранно-клапанную головку и систему гидравлического привода мембран, с воздухоотделителем, отличающееся тем, что, с целью повышения всасывающей способности, повышения точности дозирования и обеспечения опорожнения рабочей полости, мембранно-клапанная головка выполнена с внутренними поверхностями, соответствующими профилю гофрированных мембран, установленных с возрастающей в сторону клапанов характеристикой по давлению, и снабжена герметичным электромагнитным приводом, установленным на корпусе всасывающего клапана, и толкателем, связывающим всасывающий клапан с нагнетательным при подаче напряжения на привод.