ДОЗАТОРЫ, устройства для автоматич. отмеривания (дозирования) заданной массы или объема твердых сыпучих материалов, паст, жидкостей, газов. ДОЗАТОРЫ обеспечивают выдачу дозы одного или несколько продуктов (соответственно одно- и многокомпонентные ДОЗАТОРЫ) одному или разным потребителям (соответственно одно- и многоканальные ДОЗАТОРЫ); изменяют количество компонентов в заданном соотношении с изменяющимся количеством др. дозируемых компонентов (Д. соотношения); дозируют вещества в заданной временной или логич. последовательности (программные ДОЗАТОРЫ). Блок управления каждого ДОЗАТОРЫ - автоматич. регулятор. Наиб. эффективность использования ДОЗАТОРЫ достигается, если регулятором или его основой служат микро-ЭВМ или мини-ЭВМ, позволяющие компенсировать влияние внешний возмущающих воздействий (например, параметров технол. режима процесса), вести дозирование по заданной программе, удобно представлять информацию оператору и передавать результаты дозирования (например, общий объем прошедшего продукта) на следующей уровень управления.
Объемные ДОЗАТОРЫ Применяют для дозирования газов, жидкостей, паст, реже твердых сыпучих материалов (см. Питатели). 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. Д. 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 автоматич. регулятора. Погрешность до 1,5%. Наименьшие погрешность и габариты имеют ДОЗАТОРЫ дискретного действия (рис. 1) на основе объемных счетчиков продукта (роторы - лопастные, с овальными шестернями, винтовые и др.). 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.

Рис. 1 Объемный дозатор дискретного действия на основе счетчика жидкости: 1 счетчик; 2 датчик; 3 блок управления; 4-6 вентили.

Для повышения точности дозирования при достижении 90-95% дозы вентиль 4 закрывают, а расход продукта уменьшают в 4-5 раз с помощью вентиля 5. Для стабилизации или программного изменения расхода блок управления определяет и устанавливает требуемый расход посредством вентиля 6. Дозы от 1 дм³ до десятков м³, погрешность 0,5-1,5%. Для надежной работы таких ДОЗАТОРЫ 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 ДОЗАТОРЫ При дозировании в емкости (реакторы), работающие под давлением, равным или превышающем давление среды на входе в ДОЗАТОРЫ, а также для дозирования вязких и пастообразных продуктов применяют ДОЗАТОРЫ на основе насосов вытеснения (поршневых, плунжерных, шестеренчатых, диафрагменных). При равенстве задания и фактич. дозы блок управления отключает насос, перекрывая поток продукта, показывает и регистрирует величину дозы. Диапазон последней от 1 см³ до сотен дм³, миним. погрешность 1-3%, давление продукта на выходе дозатора до сотен кПа. В ДОЗАТОРЫ малой производительности (единицы см³/ч) продукт вытесняется с помощью газа или инертной жидкости (рис. 2). При открытом вентиле 4 и закрытом вентиле 5 в случае олускания сосуда 2 емкость 1 заполняется дозируемым продуктом. Для выдачи дозы закрывается вентиль 4 и открывается вентиль 5. При этом сосуд 2 поднимается, что обеспечивает вытеснение части продукта из емкости 1.

Рис. 2. Объемный микродозатор на основе вытеснения дозы: 1 емкость; 2 напорный сосуд; 3 привод; 4,5 вентили; 6 блок управления.

Д. непрерывного действия состоят из расходомера (например, индукционного), регулятора и запорного органа (вентиль, задвижка), блока управления и информации. Заданный расход обеспечивается благодаря изменению гидравлич. 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 ДОЗАТОРЫ на основе расходомеров используют ДОЗАТОРЫ в виде емкости с дозируемым продуктом, на выходе которой установлено постоянное гидравлич. сопротивление (диафрагма, спираль, лента, капилляр и т. п.). 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 ДОЗАТОРЫ дискретного действия наиболее распространены в химический промышлености такие, в которых загружаемая емкость установлена на силоизмерит. преобразователях - тензометрич. или платформенных весах (см. Взвешивание). Сигнал от преобразователя 2 (рис. 3) поступает в блок управления 3, с помощью которого автоматически взвешивается емкость 1 и формируется команда для управления устройствами загрузки 4 и выгрузки 5. В открытых емкостях с жидкостями массу продукта при дозировании определяют по пропорциональной ей высоте слоя жидкости. Достоинство таких ДОЗАТОРЫ - компактность датчиков давления; недостаток - необходимость предварительной градуировки (определение зависимости гидростатич. давления от веса продукта в емкости).

Рис. 3. Весовой дозатор дискретного действия: 1 - емкость; 2 - силоизмерит. преобразователь; 3 - блок управления; 4, 5 - устройства загрузки и выгрузки.

В ДОЗАТОРЫ непрерывного действия регулируется скорость потока материала или площадь поперечного сечения его слоя. Схема одного из таких ДОЗАТОРЫ представлена на рис. 4, а. Дозируемый материал поступает на силоизмерит. транспортер. Вес материала на ленте, пропорциональный производительности ДОЗАТОРЫ, измеряется силоизмерит. преобразователем и сравнивается в регуляторе с сигналом задания. В результате устройство 7 вырабатывает корректирующий сигнал, регулирующий высоту слоя материала на ленте.

Рис. 4. Весовые дозаторы непрерывного действия с регулированием высоты слоя материала на ленте (а)и скорости потока материала (б): 1 - привод; 2 - заслонка; 3 - бункер; 4, 6 - силоизмерительные транспортер и преобразователь; 5 - электродвигатель; 7 - регулятор; 8 - питатель.

На рис. 4, б показана схема ДОЗАТОРЫ с регулируемой скоростью потока материала. Дозируемый материал поступает на силоизмерит. транспортер через питатель. Сигналы задания и расхода подаются в регулятор, который вырабатывает корректирующий сигнал на привод питателя, увеличивая или уменьшая скорость потока материала. Регулирование потока материала можно осуществлять также изменением скорости движения самого весоизмерит. транспортера.

Химическая энциклопедия. Том 2 >> К списку статей