CN210375291U - 一种液位计量流体输送与计量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液位计量流体输送与计量系统，属于小流量流体输送与计量技术领域。本实用新型由上到下依次设有计量罐部分和进料计量罐部分，由真空泵提供动力，通过各个阀门之间的配合实现液体物料的输送和计量，本实用新型所提供的流体输送与计量系统，具有连续操作、成本低廉、流量任意调节、计量准确度高、几乎零维护等诸多优点。

Description

一种液位计量流体输送与计量系统

技术领域

本实用新型涉及一种液位计量流体输送与计量系统，属于小流量流体输送与计量技术领域。

背景技术

流体输送与计量是工业中，尤其是化学工业中一个重要的操作单元，流体输送设备采用的是泵，而流体的计量则采用流量计，除此之外还存在一种将流体输送和计量耦合在一起的设备，该设备称之为计量泵。如单柱塞泵，双柱塞泵，齿轮泵，蠕动泵等，这些计量泵主要应用在小流量场合，如化学工业中催化剂评价小试装置中。计量泵的优点是化工工艺流程简单，但缺点是价格昂贵，维护费用很高，更重要的是使用场合和使用条件极为苛刻，稍有不慎就会导致无法达到所需流量，并且计量不准。并且还不适合用在易挥发流体中，这些缺点都限制了其使用。因此开发一种成本低廉、稳定性好，几乎无需维护的流体输送与计量系统很有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种流体输送与计量系统，尤其是小流量及微流量流体输送与计量设备，可用在任意需要流体输送与计量需求的场合，尤其是化学工业中催化剂评价小试装置中。

本实用新型提供了一种液位计量流体输送与计量系统，所述液位计量流体输送与计量系统从上到下依次为计量罐8和进料计量罐14；所述计量罐8分为上、下两部分，上部分直径小于下部分直径；计量罐8顶部中心位置竖直设有液位开关3，液位开关3测量端设于计量罐8上部内，液位开关3导线端设于计量罐8上部外，计量罐8上部分外侧靠近液位开关3底端位置设有溢流阀6，与溢流阀6同一水平位置的计量罐8上部分外侧设有电磁阀Ⅲ7，溢流阀6上方设有电磁阀Ⅰ2，电磁阀Ⅰ2一侧与计量罐 8相连，电磁阀Ⅰ2另一侧与空气调压阀1相连，电磁阀Ⅰ2与空气调压阀 1之间设有阀门Ⅶ22，在电磁阀Ⅰ2同一水平位置上设有电磁阀Ⅱ5，电磁阀Ⅱ5一侧与计量罐8通过管路相连，管路上设有真空压力表4，电磁阀Ⅱ5另一侧与真空泵10相连；所述计量罐8下部分罐体内设有热电偶Ⅰ9，所述计量罐8底端通过管路依次连接阀门Ⅰ11和阀门Ⅴ20，所述阀门Ⅴ20 通过管路与进料计量罐14靠近罐顶的侧壁连接，与阀门Ⅴ20同一水平位置上设有阀门Ⅱ13，阀门Ⅱ13一侧与进料计量罐14连接，阀门Ⅱ13另一侧与空气调压阀1连接，所述进料计量罐14顶部中心位置竖直设有液位计12，液位计12测量端设于进料计量罐14内部，液位计12导线端设于进料计量罐14外部，进料计量罐14罐体内设有热电偶Ⅱ15，进料计量罐 14靠近罐底的外侧壁上通过管路依次连接有阀门Ⅲ16，微型电磁阀17和毛细管18，进料计量罐14罐底通过管路连接阀门Ⅳ19。

进一步地，上述技术方案中，所述阀门Ⅰ11和阀门Ⅴ20之间的管路上分支出一条管路，并且在管路上设有阀门Ⅵ21。

进一步地，上述技术方案中，所述计量罐8和进料计量罐14的材质均为不锈钢。

进一步地，上述技术方案中，所述电磁阀Ⅰ2为常开电磁阀，所述电磁阀Ⅱ5为常闭电磁阀，所述电磁阀Ⅲ7为常闭电磁阀。

进一步地，上述技术方案中，所述液位计12为玻璃管液位计或电子液位计。

进一步地，上述技术方案中，所述计量罐8和进料计量罐14的材质为不锈钢。所述计量罐8的容积小于进料计量罐14。

进一步地，上述技术方案中，所述管路和阀门的材质为不锈钢。

进一步地，上述技术方案中，所述液位开关3可以是任一形式的液位开关，优选为双簧管式液位开关。

进一步地，上述技术方案中，所述微型电磁阀17与PLC程序控制模块23连接。

进一步地，上述技术方案中，所述PLC程序控制模块23包括时间继电器。

本实用新型所述的计量罐8和进料计量罐14均具有恒温功能，而且二者温度一致，保证了其内物料的密度恒定，防止由于气候变化对计量准确度造成影响。

本实用新型所述的微型电磁阀17，可以通过商业购得，如果需要更小流量的场合可以通过调节进料计量罐14内的压缩空气的压力或定做流量系数更小的微型电磁阀，优选方案是在微型电磁阀17后加一毛细管。微型电磁阀17与时间继电器连接，并通过时间继电器控制其单位时间内开闭次数，从而控制输送流体的流量。

本实用新型所述的微型电磁阀17和毛细管18，其主要用在物料流量比较小的场合，如果是流量大的场合可以采用大流量系数的电磁阀，并不再使用毛细管。

本实用新型的有益效果是：本实用新型所提供的流体输送与计量系统，具有连续操作、成本低廉、流量任意调节、计量准确度高、几乎零维护等诸多优点。

附图说明

图1为本实用新型所述液位计量流体输送与计量系统示意图；

附图标记如下：1、空气调压阀，2、电磁阀Ⅰ，3、液位开关，4、真空压力表，5、电磁阀Ⅱ，6、溢流阀，7、电磁阀Ⅲ，8、计量罐，9、热电偶Ⅰ，10、真空泵，11、阀门Ⅰ，12、液位计，13、阀门Ⅱ，14、进料计量罐，15、热电偶Ⅱ，16、阀门Ⅲ，17、微型电磁阀，18、毛细管，19、阀门Ⅳ，20、阀门Ⅴ，21、阀门Ⅵ，22、阀门Ⅶ，23、PLC程序控制模块。

具体实施方式

下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

下述实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。

实施例1

如图1所示，本实用新型所述一种液位计量流体输送与计量系统，所述液位计量流体输送与计量系统从上到下依次为计量罐8和进料计量罐14；所述计量罐8分为上、下两部分，上部分直径小于下部分直径；计量罐8 顶部中心位置竖直设有液位开关3，其中，液位开关3测量端设于计量罐 8上部内，液位开关3导线端设于计量罐8上部外，计量罐8上部分外侧靠近液位开关3底端位置设有溢流阀6，与溢流阀6同一水平位置的计量罐8上部分外侧设有电磁阀Ⅲ7，溢流阀6上方设有电磁阀Ⅰ2，电磁阀Ⅰ2一侧与计量罐8相连，电磁阀Ⅰ2另一侧与空气调压阀1相连，电磁阀Ⅰ2与空气调压阀1之间设有阀门Ⅶ22，在电磁阀Ⅰ2同一水平位置上设有电磁阀Ⅱ5，电磁阀Ⅱ5一侧与计量罐8通过管路相连，管路上设有真空压力表4，电磁阀Ⅱ5另一侧与真空泵10相连；所述计量罐8 下部分罐体内设有热电偶Ⅰ9，所述热电偶Ⅰ9是由测温触点和补偿导线组成，测温触点和一部分补偿导线在计量罐8内，另一部分补偿导线在计量罐8外，在罐外的补偿导线与温度显示与控制仪表接在一起。所述计量罐 8底端通过管路依次连接阀门Ⅰ11和阀门Ⅴ20，所述阀门Ⅰ11和阀门Ⅴ20之间的管路上分支出一条管路，并且在管路上设有阀门Ⅵ21，所述阀门Ⅴ20通过管路与进料计量罐14靠近罐顶的侧壁连接，与阀门Ⅴ20 同一水平位置上设有阀门Ⅱ13，阀门Ⅱ13一侧与进料计量罐14连接，阀门Ⅱ13另一侧与空气调压阀1连接，所述进料计量罐14顶部中心位置竖直设有液位计12，液位计12测量端设于进料计量罐14内部，液位计 12导线端设于进料计量罐14外部，进料计量罐14罐体内设有热电偶Ⅱ15，所述热电偶Ⅱ15是由测温触点和补偿导线组成，测温触点和一部分补偿导线在进料计量罐14内，另一部分补偿导线在进料计量罐14外，在罐外的补偿导线与温度显示与控制仪表接在一起。进料计量罐14靠近罐底的外侧壁上通过管路依次连接有阀门Ⅲ16，微型电磁阀17和毛细管18，进料计量罐14罐底通过管路连接阀门Ⅳ19。所述微型电磁阀17与PLC程序控制模块23连接。所述PLC程序控制模块为时间继电器。

其中，所述电磁阀Ⅰ2为常开电磁阀，所述电磁阀Ⅱ5为常闭电磁阀，所述电磁阀Ⅲ7为常闭电磁阀。所述液位开关3为双簧管式液位开关。所述液位计12为电子液位计。

物料从电磁阀Ⅲ7连接的管道进入计量罐8内，动力通过真空泵10提供的真空提供，流入计量罐8的液体量通过液位开关3和通过空气调压阀 1和电磁阀Ⅰ2及所在管道里的压缩空气与电磁阀Ⅱ5和电磁阀Ⅲ7控制。计量罐8内的最终物料量的控制通过溢流阀6控制。计量罐8和进料计量罐14共用空气调压阀1，计量罐8的物料通过重力流入进料计量罐14内，对进料计量罐14内的物料进行补充，从进料计量罐14流出的物料通过阀门Ⅲ16、微型电磁阀17、毛细管18流入反应器或容器。进料速度通过微型电磁阀17控制，单位时间内流出物料的量的计量通过进料计量罐14内的液位计12显示及记录。上述计量罐8和进料计量罐14均为具有恒温功能的不锈钢材料制备而成，而且二者温度一致，保证了其内物料的密度恒定，防止由于气候变化对计量准确度造成影响。

本实用新型所述一种液位计量流体输送与计量系统的应用流程如下：

进料前，开启空气调压阀1，关闭溢流阀6，然后打开控制电箱上的启动按钮，启动后真空泵10开始工作，同时电磁阀Ⅰ2关闭，电磁阀Ⅱ5、电磁阀Ⅲ7开启，物料通过电磁阀Ⅲ7连接的管路进入计量罐8内，当物料到达指定液位线(计量罐8容积的97％-98％)后液位开关3发出信号，然后真空泵10停止工作，同时电磁阀Ⅰ2开启，电磁阀Ⅱ5、电磁阀Ⅲ7 关闭，计量罐8内迅速由真空变为正压，则进料停止。此时温度控制系统 (热电偶)自动开启，对计量罐8内物料进行加热，当温度恒定后缓慢打开溢流阀6，最后使液位恒定在一定值(物料加热后，物料体积会略有增加，通过溢流的方式来恒定最终的物料容积。该液位和上述液位线可以相同也可以不相同。)。保持溢流阀6处于开启状态，关闭阀门Ⅶ22，阀门Ⅰ打开11和阀门Ⅵ21，关闭阀门Ⅴ20，将计量罐8内的物料放到一个容器内并称量物料的重量，反复以上操作几次，保证数据的重复性。

按照以上操作使计量罐8内具有一定液位的物料，关闭溢流阀6和阀门Ⅵ21，开启阀门Ⅰ11、阀门Ⅱ13、阀门Ⅴ20和阀门Ⅶ22，使计量罐8 内的物料在重力作用下流入进料计量罐14。当进料计量罐14中物料液位恒定后，记录液位，然后关闭阀门Ⅰ11、阀门Ⅱ13、阀门Ⅲ16、阀门Ⅴ20，打开阀门Ⅳ19将进料计量罐14内的物料放入到一个容器内，并称量放入放出物料的重量，记录放出物料后的液位。根据液位差和重量可计算出进料计量罐的计量系数，单位为克每毫米。重复以上操作几次，保证数据的重复性。

按照以上操作使进料计量罐14内具有一定液位的物料，关闭阀门Ⅳ 19，阀门Ⅴ20，打开阀门Ⅱ13，以压缩空气为推动力经过由时间继电器或 PLC程序控制的微型电磁阀17后流出，再经过毛细管18后进入到盛纳物料的容器或反应器。物料的流量通过单位时间内微型电磁阀17的开启次数决定，单位时间内物料的流出量通过液位计12显示和记录。

当进料计量罐14内液位下降到100-200mm之间时，需要从计量罐8 补充物料，补充物料的方式同前面所述相同，补充物料的量换算为进料计量罐14的液位，每次补充的液位量是恒定的。在补充物料的同时，进料计量罐14的物料输出保持运行状态。

该包衣机可以稳定运行10年以上，耗材仅有微型电磁阀一项，因此该系统运行维护成本很低，通过调整进料计量罐14的直径便可实现不同的进料精度，进料精度可根据需要任意调整。

Claims (8)

1.一种液位计量流体输送与计量系统，其特征在于：所述液位计量流体输送与计量系统从上到下依次为计量罐(8)和进料计量罐(14)；所述计量罐(8)分为上、下两部分，上部分直径小于下部分直径；计量罐(8)顶部中心位置竖直设有液位开关(3)，液位开关(3)测量端设于计量罐(8)的上部内，液位开关(3)导线端设于计量罐(8)上部外，计量罐(8)上部分外侧靠近液位开关(3)测量点底端位置设有溢流阀(6)，与溢流阀(6)同一水平位置的计量罐(8)上部分外侧设有电磁阀Ⅲ(7)，溢流阀(6)上方设有电磁阀Ⅰ(2)，电磁阀Ⅰ(2)一侧与计量罐(8)相连，电磁阀Ⅰ(2)另一侧与空气调压阀(1)相连，电磁阀Ⅰ(2)与空气调压阀(1)之间设有阀门Ⅶ(22)，在电磁阀Ⅰ(2)同一水平位置上设有电磁阀Ⅱ(5)，电磁阀Ⅱ(5)一侧与计量罐(8)通过管路相连，管路上设有真空压力表(4)，电磁阀Ⅱ(5)另一侧与真空泵(10)相连；所述计量罐(8)下部分罐体内设有热电偶Ⅰ(9)，所述计量罐(8)底端通过管路依次连接阀门Ⅰ(11)和阀门Ⅴ(20)，所述阀门Ⅴ(20)通过管路与进料计量罐(14)靠近罐顶的侧壁连接，与阀门Ⅴ(20)同一水平位置上设有阀门Ⅱ(13)，阀门Ⅱ(13)一侧与进料计量罐(14)连接，阀门Ⅱ(13)另一侧与空气调压阀(1)连接，所述进料计量罐(14)顶部中心位置竖直设有液位计(12)，液位计(12)测量端设于进料计量罐(14)内部，液位计(12)导线端设于进料计量罐(14)外部，进料计量罐(14)罐体内设有热电偶Ⅱ(15)，进料计量罐(14)靠近罐底的外侧壁上通过管路依次连接有阀门Ⅲ(16)，微型电磁阀(17)和毛细管(18)，进料计量罐(14)罐底通过管路连接阀门Ⅳ(19)。

2.根据权利要求1所述的液位计量流体输送与计量系统，其特征在于：所述阀门Ⅰ(11)和阀门Ⅴ(20)之间的管路上分支出一条管路，并且在管路上设有阀门Ⅵ(21)。

3.根据权利要求1所述的液位计量流体输送与计量系统，其特征在于：所述计量罐(8)和进料计量罐(14)的材质均为不锈钢。

4.根据权利要求1所述的液位计量流体输送与计量系统，其特征在于：所述电磁阀Ⅰ(2)为常开电磁阀，所述电磁阀Ⅱ(5)为常闭电磁阀，所述电磁阀Ⅲ(7)为常闭电磁阀。

5.根据权利要求1所述的液位计量流体输送与计量系统，其特征在于：所述液位开关(3)为双簧管式液位开关。

6.根据权利要求1所述的液位计量流体输送与计量系统，其特征在于：所述液位计(12)为玻璃管液位计或电子液位计。

7.根据权利要求1所述的液位计量流体输送与计量系统，其特征在于：所述微型电磁阀(17)与PLC程序控制模块(23)连接。

8.根据权利要求7所述的液位计量流体输送与计量系统，其特征在于：所述PLC程序控制模块(23)包括时间继电器。

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