RU2294453C1

RU2294453C1 - Plunger-type metering device

Info

Publication number: RU2294453C1
Application number: RU2005125134/06A
Authority: RU
Inventors: Валерий Анатольевич Филатов (RU); Валерий Анатольевич Филатов; Александр Гаврилович Зуев (RU); Александр Гаврилович Зуев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью фирма "Саратовгазприборавтоматика"
Priority date: 2005-08-08
Filing date: 2005-08-08
Publication date: 2007-02-27

Abstract

FIELD: gas, chemical, power engineering and other industries.

SUBSTANCE: invention is designed for metering out liquid media. Proposed device has hydraulic part of metering pump consisting of two-stage housing with two working chambers with suction and delivery valves in each chamber, and two-step plunger with seals, drive, reservoir with liquid to be metered out connected by output with input of first working chamber of two-stage housing. Follow-up device has output to reservoir with liquid to be metered out, and pulsation suppressor. One input of follow-up device is connected with output of first working chamber, pulsation suppressor and with input of second working chamber of two stage housing. Other input of follow-up device and output of second working chamber of two-stage housing are coupled by impulse line. Two-step plunger has diameters of steps differing by small value. Follow-up device is connected by impulse line with delivery line connecting output of second working chamber with consumer.

EFFECT: improved accuracy of metering out, provision of issuing of small doses at any delivery pressures.

1 dwg

Description

Изобретение относится к дозирующим устройствам и может быть использовано в газовой, химической, энергетической и других отраслях промышленности для дозирования жидких сред.The invention relates to metering devices and can be used in gas, chemical, energy and other industries for dispensing liquid media.

Известны различные плунжерные дозирующие устройства.Various plunger metering devices are known.

Так, в устройстве дозирования австрийской фирмы "Hauke" используется плунжерный насос.So, in the dispensing device of the Austrian company "Hauke" a plunger pump is used.

Конструкция состоит из одной ступени дозирования, включающей в себя корпус, плунжер, всасывающий и нагнетательный клапаны, уплотнительные устройства. Основным недостатком данной конструкции являются относительно большие и непостоянные по величине потери среды на клапанах и уплотнениях в процентном отношении к величине подачи, которые тем больше, чем выше давление нагнетания, а следовательно, перепад давления на них. Этот недостаток особенно проявляется при микродозировании при высоком давлении нагнетания. Следовательно, данная конструкция имеет относительно низкую точность дозирования, особенно при микродозировании. Кроме того, при микродозировании требуется применение плунжеров малого диаметра и соответствующих по диаметру уплотнительных устройств, изготовление которых технологически весьма затруднительно.The design consists of one dosing stage, which includes a housing, a plunger, suction and discharge valves, and sealing devices. The main disadvantage of this design is the relatively large and inconsistent in terms of loss of fluid at the valves and seals as a percentage of the flow rate, which is greater, the higher the discharge pressure, and therefore the pressure drop across them. This disadvantage is especially apparent with microdosing at high discharge pressure. Therefore, this design has a relatively low metering accuracy, especially with microdosing. In addition, microdosing requires the use of small-diameter plungers and appropriate diameter sealing devices, the manufacture of which is technologically very difficult.

Наиболее близким техническим решением является устройство дозирования по патенту ФРГ № 2753905. В нем использован принцип разделения функций. Создание давления производится одним насосом, а дозирование - другим. Причем создание давления происходит при помощи ротационного насоса, который в силу конструктивных особенностей всех ротационных насосов не может создавать высокое давление. Поэтому основным недостатком данного устройства является невозможность осуществления микродозирования при больших величинах давления.The closest technical solution is the metering device according to the patent of Germany No. 2753905. It uses the principle of separation of functions. Pressure is generated by one pump, and dosing by another. Moreover, the creation of pressure occurs using a rotary pump, which due to the design features of all rotary pumps cannot create high pressure. Therefore, the main disadvantage of this device is the impossibility of microdosing at high pressure values.

Задачей, поставленной в настоящем изобретении, является повышение точности дозирования и обеспечение дозирования малых доз при любых давлениях.The objective of the present invention is to increase the accuracy of dosing and ensure the dosage of small doses at any pressure.

Указанная задача достигается тем, что в плунжерное дозирующее устройство, содержащее гидравлическую часть дозировочного насоса, состоящую из двухступенчатого корпуса с двумя рабочими камерами, с всасывающими и нагнетательными клапанами в каждой камере и двухступенчатого плунжера с уплотнениями, привод и емкость с дозируемой жидкостью, соединенную своим выходом с входом первой камеры двухступенчатого корпуса, введены депульсатор и следящее устройство, например, перепускной клапан, причем один вход следящего устройства соединен с выходом первой рабочей камеры, депульсатором и входом второй рабочей камеры двухступенчатого корпуса, а другой вход следящего устройства и выход второй рабочей камеры двухступенчатого корпуса связаны импульсной линией между собой и с линией нагнетания, соединяющей выход второй рабочей камеры с потребителем, кроме того, ступени двухступенчатого плунжера выполнены так, что объем жидкости, вытесняемой первой ступенью, больше объема жидкости, вытесняемой второй ступенью, а следящее устройство снабжено выходом на емкость с дозируемой жидкостью.This problem is achieved by the fact that in the plunger metering device containing the hydraulic part of the metering pump, consisting of a two-stage housing with two working chambers, with suction and discharge valves in each chamber and a two-stage plunger with seals, a drive and a container with a dosed liquid connected to its outlet with the input of the first chamber of the two-stage housing, a depulsator and a tracking device, for example, a bypass valve, are introduced, and one input of the tracking device is connected to the output the house of the first working chamber, the depulsator and the input of the second working chamber of the two-stage housing, and the other input of the tracking device and the output of the second working chamber of the two-stage housing are connected by an impulse line to each other and with the discharge line connecting the output of the second working chamber to the consumer, in addition, the steps of the two-stage plunger made so that the volume of liquid displaced by the first stage is greater than the volume of liquid displaced by the second stage, and the tracking device is equipped with an outlet to the container with the dosed liquid th.

Описываемая конструкция вызвана к жизни недостатками известных плунжерных дозирующих устройств и практикой их эксплуатации и направлено на устранение этих недостатков. Так, введение следящего устройства, соединенного с входом второй рабочей камеры и импульсной линией с выходом второй рабочей камеры гидравлической части дозировочного насоса с возможностью сбрасывания излишков перекачиваемой жидкости обратно в емкость с дозируемой жидкостью и депульсатора на входе в следящее устройство, приводит к тому, что давление на входе во вторую рабочую камеру по величине всегда постоянно меньше на заданную величину рабочего давления на ее выходе, то есть получается небольшой и постоянный по величине перепад давления на клапанах второй рабочей камеры, чем достигается высокая точность дозирования. А выполнение двухступенчатого плунжера с малой разницей величин диаметров ступеней позволяет получить малую дозу жидкости, перекачиваемую за один ход, и освобождает от зависимости в плунжерах малых диаметров и соответствующих уплотнений малых диаметров.The described design is brought to life by the shortcomings of the known plunger metering devices and the practice of their operation and is aimed at eliminating these shortcomings. So, the introduction of a tracking device connected to the inlet of the second working chamber and the impulse line with the output of the second working chamber of the hydraulic part of the metering pump with the possibility of dropping excess pumped liquid back into the container with the dosed liquid and the depulsator at the entrance to the tracking device, leads to the fact that the pressure at the entrance to the second working chamber, the value is always always less by a predetermined value of the working pressure at its exit, that is, a small and constant in value difference is obtained yes Lenia on the valves of the second working chamber, thus achieving a high dosing accuracy. And the implementation of a two-stage plunger with a small difference in the diameters of the steps allows you to get a small dose of fluid pumped in one stroke, and frees from the dependence in the plungers of small diameters and the corresponding seals of small diameters.

Изобретение поясняется чертежом, где представлена структурная схема устройства.The invention is illustrated in the drawing, which shows a structural diagram of the device.

Плунжерное дозирующее устройство содержит гидравлическую часть дозировочного насоса, состоящую из двухступенчатого корпуса 1 с двумя рабочими камерами 2 и 3, с всасывающими и нагнетательными клапанами в каждой камере и двухступенчатого плунжера 4 с уплотнениями 5, привод (не показан), емкость 6 с дозируемой жидкостью, соединенную выходом с входом первой рабочей камеры 2 двухступенчатого корпуса 1, следящее устройство 7, снабженное выходом 8 на емкость 6 с дозируемой жидкостью, депульсатор 9, причем один вход следящего устройства 7 соединен с выходом первой рабочей камеры 2, депульсатором 9 и со входом второй рабочей камеры 3 двухступенчатого корпуса 1, а другой вход следящего устройства 7 и выход второй рабочей камеры 3 двухступенчатого корпуса 1 связаны между собой импульсной линией 10, кроме того, двухступенчатый плунжер 4 выполнен с относительно малой разницей величин диаметров ступеней, а следящее устройство 7 соединено импульсной линией 10 с линией нагнетания 11, связывающей выход второй рабочей камеры с потребителем.The plunger metering device comprises a hydraulic part of the metering pump, consisting of a two-stage housing 1 with two working chambers 2 and 3, with suction and discharge valves in each chamber and a two-stage plunger 4 with seals 5, an actuator (not shown), a container 6 with a dosed liquid, connected to the output of the first working chamber 2 of the two-stage housing 1, a follower 7, provided with an output 8 to the container 6 with dosed liquid, a depulsator 9, and one input of the follower 7 is connected to the first working chamber 2, the depulsator 9 and the input of the second working chamber 3 of the two-stage housing 1, and the other input of the tracking device 7 and the output of the second working chamber 3 of the two-stage housing 1 are connected by an impulse line 10, in addition, the two-stage plunger 4 is made with relatively a small difference in the values of the diameters of the steps, and the tracking device 7 is connected by a pulse line 10 with a discharge line 11, connecting the output of the second working chamber with the consumer.

Плунжерное дозирующее устройство работает следующим образом. При перемещении от привода (не показан) двухступенчатого плунжера 4 влево происходит вытеснение дозируемой жидкости из первой рабочей камеры 2 двухступенчатого корпуса 1 и заполнение депульсатора 9. Следящее устройство 7, соединенное импульсной линией 10 с линией нагнетания 11, обеспечивает постоянный перепад между давлением в линии нагнетания 11 и давлением в депульсаторе 9. Излишки жидкости через выход 8 следящего устройство 7 сбрасываются в расходную емкость 6. Таким образом поддерживается заданное давление в депульсаторе 8, а следовательно, и на входе во вторую рабочую камеру 3. Одновременно происходит вытеснение жидкости из второй рабочей камеры 3 в нагнетательную линию 11.The plunger metering device operates as follows. When moving from a drive (not shown) a two-stage plunger 4 to the left, the dosed liquid is displaced from the first working chamber 2 of the two-stage housing 1 and the depulsator 9 is filled. The follower device 7, connected by the pulse line 10 to the discharge line 11, ensures a constant pressure difference between the pressure in the discharge line 11 and the pressure in the depulsator 9. The excess liquid through the output 8 of the follower 7 is discharged into the supply tank 6. Thus, the specified pressure in the depulsator 8 is maintained, and therefore And at the entrance into the second working chamber 3. Simultaneously, the fluid displacement of the second working chamber 3 in the discharge line 11.

При ходе двухступенчатого плунжера 4 назад происходит заполнение первой рабочей камеры 2 из емкости 6 дозируемой жидкостью и одновременно заполнение второй рабочей камеры 3 по линии, соединяющей депульсатор 9 с входом второй рабочей камеры 3. Необходимым условием при этом является то, что объем жидкости, вытесняемой первой ступенью двухступенчатого плунжера 4, всегда был бы больше, чем объем жидкости, вытесняемой второй ступенью. Это достигается тем, что двухступенчатый плунжер 4 выполнен с малой разницей величин диаметров ступеней, а поэтому торцевая площадь первой ступени превышает площадь второй ступени. Следовательно, из-за разницы величин площадей величина дозы, создаваемая первой ступенью двухступенчатого плунженра 4, превышает дозу второй ступени. Из-за разницы в дозах потери дозируемой жидкости на уплотнениях 5 и клапанах выявляются на первой ступени и создается подпор давления на второй ступени двухступенчатого плунжера 4.During the course of the two-stage plunger 4 back, the first working chamber 2 is filled from the container 6 with dosed liquid and at the same time the second working chamber 3 is filled along the line connecting the depulsator 9 to the inlet of the second working chamber 3. A necessary condition is that the volume of liquid displaced by the first the stage of the two-stage plunger 4, would always be greater than the volume of fluid displaced by the second stage. This is achieved by the fact that the two-stage plunger 4 is made with a small difference in the values of the diameters of the steps, and therefore, the end area of the first stage exceeds the area of the second stage. Therefore, due to the difference in area values, the dose created by the first stage of the two-stage plunger 4 exceeds the dose of the second stage. Due to the difference in doses, the loss of dosed liquid on the seals 5 and valves is detected in the first stage and pressure is created in the second stage of the two-stage plunger 4.

Claims

A plunger metering device containing the hydraulic part of the metering pump, consisting of a two-stage housing with two working chambers, with suction and discharge valves in each chamber and a two-stage plunger with seals, an actuator and a container with dosing liquid connected to its outlet with the inlet of the first chamber of the two-stage housing, characterized in that a depulsator and a tracking device, for example, a bypass valve, are introduced into it, moreover, one input of the tracking device is connected to the output of the first the working chamber, the depulsator and the input of the second working chamber of the two-stage housing, and the other input of the tracking device and the output of the second working chamber of the two-stage housing are connected by an impulse line to each other and with the discharge line connecting the output of the second working chamber to the consumer, in addition, the steps of the two-stage plunger are made that the volume of liquid displaced by the first stage is greater than the volume of liquid displaced by the second stage, and the tracking device is equipped with an outlet to the container with the dosed liquid.