Список тематических статей

Дозаторы

Устройства для автоматического отмеривания (дозирования) заданной массы или объема твердых сыпучих материалов, паст, жидкостей, газов. Дозаторы обеспечивают выдачу дозы одного или нескольких продуктов (соответственно одно- и многокомпонентные дозаторы) одному или разным потребителям (соотвенно одно- и многоканальные дозаторы); изменяют количество компонентов в заданном соотношении с изменяющимся количеством дрдругих дозируемых компонентов (дозаторы соотношения); дозируют вещества в заданной временной или логической последовательности (программные дозаторы).

Блок управления каждого дозатора - автоматически регулируемый. Наибольшую эффективность использования дозатора достигается, если регулятором или его основой служат микро-ЭВМ или мини-ЭВМ, позволяющие компенсировать влияние внешних возмущающих воздействий (например, параметров технологического режима процесса), вести дозирование по заданной программе, удобно представлять информацию оператору и передавать результаты дозирования (например, общий объем прошедшего продукта) на следующий уровень управления.

Объемные дозаторы применяют для дозирования газов, жидкостей, паст, реже твердых сыпучих материалов.

Дозы от долей см³ до сотен (тысяч для газов) м³, производительность от менее чем см³/ч до тысяч м³/ч (для газов десятков тысяч), погрешность от 0,5 до 10-20%. Эти дозаторы просты по конструкции, достаточно надежны.

Недостатки: зависимость объема дозы от температуры и давления (особенно для газов), значительная погрешность при дозировании пенящихся сред.

Дозаторы дискретного действия в простейшем случае состоят из одной калиброванной емкости, снабженной датчиком уровня, двух клапанов на входе в емкость и выходе из нее (для повышения точности и производительности дозаторы могут иметь несколько разных по объему емкостей) и блока управления – двухпозиционного автоматического регулятора. Погрешность до 1,5%.

Наименьшие погрешность и габариты имеют дозаторы дискретного действия на основе объемных счетчиков продукта (роторы – лопастные, с овальными шестернями, винтовые и другие). Угол поворота ротора, соответствующий объему прошедшего продукта, преобразуется в сигнал, поступающий в блок управления, который вычисляет общий объем прошедшего продукта, сравнивает его с заданием и формирует сигнал на прекращение подачи продукта.

Для повышения точности дозирования при достижении 90-95% дозы вентиль закрывают, а расход продукта уменьшают в 4-5 раз с помощью другого вентиля. Для стабилизации или программного изменения расхода блок управления определяет и устанавливает требуемый расход посредством третьего вентиля.

Дозы от 1 дм³ до десятков м³, погрешность 0,5-1,5%. Для надежной работы таких дозаторов дозируемую среду тщательно очищают от твердых и газообразных примесей, не допускают кристаллизацию или полимеризацию продуктов в полостях счетчиков, для вращения ротора создают достаточный перепад давлений между входом и выходом дозатора.

При дозировании в емкости (реакторы), работающие под давлением, равным или превышающем давление среды на входе в дозатор, а также для дозирования вязких и пастообразных продуктов применяют дозатор на основе насосов вытеснения (поршневых, плунжерных, шестеренчатых, диафрагменных). При равенстве задания и фактической дозы блок управления отключает насос, перекрывая поток продукта, показывает и регистрирует величину дозы. Диапазон последней от 1 см³ до сотен дм³, минимальная погрешность 1-3%, давление продукта на выходе дозатора до сотен кПа.

Дозаторы непрерывного действия состоят из расходомера (например, индукционного), регулятора и запорного органа (вентиль, задвижка), блока управления и информации.

Заданный расход обеспечивается благодаря изменению гидравлического сопротивления регулятора по сигналу от блока управления, в котором определяется также общий объем прошедшего продукта. Запорный орган прекращает его подачу при достижении заданного объема. Дозы от 1 см³ до тысяч м³, точность поддержания расхода в пределах от 1,5- до 2-кратной точности расходомера. Наряду с дозаторами на основе расходомеров используют дозатора в виде емкости с дозируемым продуктом, на выходе которой установлено постоянное гидравлическое сопротивление (диафрагма, спираль, лента, капилляр и тому подобный). Стабильность расхода достигается поддержанием уровня или соответствующего давления в емкости.

Весовые дозаторы применяют для дозирования твердых сыпучих материалов, реже – жидкостей. Дозы от нескольких г до сотен кг, производительность от сотен до десятков т/ч, погрешность дозирования от 0,1 до 0,5%.

Из дозаторов дискретного действия

Сигнал от преобразователя поступает в блок управления, с помощью которого автоматически взвешивается емкость и формируется команда для управления устройствами загрузки и выгрузки.

В открытых емкостях с жидкостями массу продукта при дозировании определяют по пропорциональной ей высоте слоя жидкости. Достоинство таких дозаторов – компактность датчиков давления; недостаток – необходимость предварительной градуировки (определение зависимости гидростатического давления от веса продукта в емкости).

В дозаторах непрерывного действия регулируется скорость потока материала или площадь поперечного сечения его слоя. Дозируемый материал поступает на силоизмерительный транспортер. Вес материала на ленте, пропорциональный производительности дозатора, измеряется силоизмерительным преобразователем и сравнивается в регуляторе с сигналом задания.

Гладкова Наталья