Тонкие дозирующие устройства

Насос дозатор: принцип работы, сфера применения, классификация, популярные модели

Насосы дозаторы или, как ее их называют, дозирующие насосы – это специализированные агрегаты, основным назначением которых является дозирование разных жидкостей под напором.

Это могут быть чистые, химически нейтральные, агрессивные, токсические жидкости или эмульсии, суспензии, имеющие разную вязкость.

Область применения

Самой распространенной областью применения насосов дозаторов являются водоочистные сооружения. Все стадии очистки воды требуют постоянной точности. В крупных городах воду обрабатывают хлором с целью дезинфекции. Иногда воду фторируют, это благотворно влияет на рост зубов у детей.

Устройство плунжерного насоса-дозатора

Насосы дозаторы широко применяются в бассейнах (например насосы дозаторы fpvm) С их помощью в воду добавляется натриевый гипохлорид для поддержания хлорирования воды. Для контроля роста водорослей дозирующие насосы добавляют в воду рек и озер специальное химическое вещество- альгицид.

Большинство населенных пунктов имеют сооружения для очистки сточных вод. С этой целью добавляется известковый раствор.

Насосы дозировочные используются на химических и нефтеперерабатывающих предприятиях, на электростанциях и паровых генераторах, так же применяются в пищевой, косметической и фармацевтической промышленности.

Дозирующие насосы используются для производства пластмасс, керамических изделий и в сталелительной промышленности.

Для гигиенической обработки рук в медицинских учреждениях используются насосы дозаторы локтевые МИД 01.

Устройство и принцип работы дозирующего насоса

Дозирующий насос (помпа) состоит из следующих элементов:

  • электромотор;
  • редуктор;
  • устройство регулировки системы;
  • клапан впрыска реагента;
  • гидравлический цилиндр;
  • кнопки управления.

Электромотор подключается к сети с трехфазным током. Устройство регулировки осуществляет управление и регулирует длину хода поршня. Так же оно преобразовывает вращательный момент приводного вала в возвратно-поступательное движение поршня. С помощью гидравлического цилиндра осуществляется сам рабочий процесс.

Основной функцией насоса дозирующего является всасывание нужного объема жидкости и выталкивание ее в дозировочную линию.

Производительность полностью зависит от потребностей и может быть в пределах от 5-20 мл/час до 40 000 л/час.

Насос – дозатор НД и НДР

Разновидности

В связи с огромным спектром областей применения, дозировочные системы и насосы НД имеют множество видов. Между собой они различаются типами, модификациями и производительностью. По конструкции НД насосов дозировочных различают:

  • дозировочные плунжерные насосы и системы;
  • диафрагменный или насос мембранный дозирующий.

В зависимости от типа привода, могут быть механические или гидравлические. Самою большую область применения имеет перистальтический насос дозатор.

Перистальтический НД

Применяется для дозировки кристаллизирующихся элементов, коррозийных, а также для вязких жидкостей. Перистальтические насосы (или шланговые)- это агрегаты объемного действия. Шланги для перистальтических насосов являются проточной частью, через которую продавливается жидкость. Перистальтика обеспечивается механическим давлением на шланг или трубку.

Перекачиваемая жидкость в НП имеет ограничения- ее температура должна быть не более 90 градусов и иметь давление в пределах 7-16 Бар.

Перистальтические насосы имеют две разновидности в зависимости от эластичных проточных элементов- трубочные или шланговые.

Трубки для перистальтических насосов изготавливаются из полимерных материалов. Благодаря этому они достаточно прочны, эластичны, герметичны и имеют высокую химическую стойкость. Широко применяются в пищевой промышленности (пищевой насос), поскольку материал трубок химически пассивный по отношению к жидкости. Дозируемый пищевой насос используется на производстве молочной продукции, пива. Насосы дозаторы для меда незаменимы для пасечников, это так же пищевой насос.

Шланговые модели используют для жестких реагентов с множеством твердых включений. Шланги изготавливаются из резины и укрепляются армированными вставками.

Конструкция НП отличается от большинства других в связи с особенностями его работы. Не нужно устанавливать дополнительных уплотнений, так как перекачиваемая жидкость контактирует только с трубками.

Могут выпускаться как отдельные гидравлические машины, так и в моноблоке с приводом и редукционным устройством.

Насос перистальтический LOIP LS-301

Для перистальтического насоса характерны такие преимущества:

  • высокая степень герметичности;
  • отсутствие контакта металла с металлом;
  • подвергается износу только трубчастый элемент, среда не воздействует на агрегат, а он не влияет на среду;
  • простота в ремонте, обслуживании;
  • легкость установки, обслуживания, чистки;
  • возможность работы всухую;
  • возможность перекачивания жидкости с газообразными включениями;
  • точная подача;
  • работа в реверсном режиме;
  • низкий уровень шума.

Недостатком является частая замена эластических элементов, постоянный контроль за ними. Хотя замена трубки или шланга обойдется значительно дешевле чем замена металлической рабочей части.

Наиболее распространенные области применения НП:

  • сельское хозяйство, пищевая промышленность;
  • медицина, фармакология;
  • химическая промышленность;
  • лабораторное оборудование;
  • строительство и другие производства.

Перистальтический насос для аквариума используется для дозирования жидких удобрений и растворов солей. Так же используется для аэрации воды в пресноводных и морских аквариумах.

Stenner 45 MPH 10- популярный представитель дозаторов перистальтических насосов, предназначенный для высокоточного дозирования разных химических реагентов. Американская компания Stenner- это надежный производитель качественных механизмов.

Плунжерные дозировочные насосы дозаторы

Это устройства с механическим приводом. Используются для перемещения больших объемов жидкости и для создания сильного напора агрессивной среды. Работают с токсическими и агрессивными жидкостями с плотностью до 2000 кг на метр кубический.

Плунжерный дозировочный насос работает по принципу передвижения поршня с образованием разрежения или сильного давления. Когда образуется разрежение- система втягивает жидкость, при нагнетании она выталкивается. Движущей силой плунжера является электропривод. Во время работы движущийся механизм не соприкасается с внутренней плоскостью рабочей камеры.

Плунжерный дозировочный насос

Обязательно учитывается совместимость материалов системы и рабочей жидкости.

Особенности работы:

  1. В нагнетателе создается очень высокое давление.
  2. Вакуумный прибор с высоким давлением перекачивает вязкие жидкости с абразивными частицами.
  3. Могут эксплуатироваться в полевых условиях.

Все агрегаты плунжерного типа разделены на несколько видов:

  • горизонтальное расположение цилиндров;
  • вертикальное расположение цилиндров;
  • вакуумные;
  • многоплунжерные;
  • ручные;
  • автоматические;
  • с герметичными цилиндрами;
  • многоцилиндровые.

Диафрагменные или мембранные дозирующие насосы

Дозировочные насосы мембранные относятся к механизмам объемного действия. Основным компонентом и единственным движущимся элементом в конструкции является мембрана. Созданы для перекачивания вязких и абразивных жидкостей, имеют высокий ресурс работы.

Мембрана приводится в действие приводом (пневматическим, механическим или гидравлическим). Имеет функции вытеснения и самовсасывания.Такие установки способны без вреда функционировать на сухом ходу.

Диафрагменные НД по конструкции напоминают поршневой механизм. Процесс всасывания происходит в результате колебания мембраны. Она так же является рабочей камерой. В результате подачи сжатого воздуха в воздушную камеру, жидкость вытесняется в напорный трубопровод. Для непрерывного потока жидкости система оснащена двумя камерами, соединенными между собой.

Мембранный дозирующий насос

Дозирующие насосы мембранного типа имеют следующие преимущества:

  1. В конструкции рабочей камеры нет движущихся механизмов. Это исключает попадание во время работы через дозатор примесей или грязи. Чаще всего мембранные НД используются в фармацевтической промышленности.
  2. Такие конструкции производятся из устойчивых к коррозии и агрессивным средам материалов. Благодаря этому, они широко используются в химической промышленности.
  3. Рабочая камера не имеет застойных зон, поэтому такие НД считаются универсальными.

К недостаткам относится меньшая точность в дозировке, сравнительно с плунжерными устройствами. Мембрана имеет небольшую прочность и часто повреждается. Не особо высокая производительность и рабочее давление.

Одна из наиболее широко используемых моделей – Grundfos DMX. Серия DMX имеет широкий модельный ряд и большой рабочий диапазон. Немецкие мембранные дозаторы DMXиспользуются для очистки стоков, промышленного применения, водоподготовки. Имеют компактные размеры, просты в монтаже. Корпус моделей DMX выполнен из химически стойкой пластмассы.

Насосы дозаторы рулевого управления

Планетарный насос дозатор НДП 500– гидроруль. НД рулевого управления предназначены для изменения направления и изменения расхода рабочих жидкостей от насоса к гидроцилиндру поворота колес, пропорционально углу поворота приводного вала. А так же для подачи жидкости к рабочему органу, когда механизм не работает.

В рулевых механизмах используются нагнетающие гидронасосы, дозаторы и гидроцилиндры.

Для поддержания в салоне тепла во время движения транспортного средства используются догреватели HydronikD5 WZ. Устанавливается штатно на дизельных автомобилях. D5 WZне подогревает систему охлаждения перед запуском двигателя.

Для спецтехники

Для трактора ХТЗ и Т-150 используется рулевой дозировочный насос типа HKUS, HKUQ, для МТЗ насос дозатор Д-100.

Тракторы ЮМЗ- современная техника с большим спросом в сельском хозяйстве. Для облегчения вождения трактором появился инновационный элемент-насос дозатор на ЮМЗ. Для переоборудования руля предлагаются такие комплекты: гидроусилители руля, ЮМЗ насосы дозаторы болгарского производства, Г-образные рычаги, штуцерные комплекты, рукава высокого давления, гидравлические бачки, кронштейны.

Установка на К 700 насоса дозатора позволяет увеличить управляемость колесным трактором на труднопроходимых участках дороги.

Схема подключения насоса-дозатора в тракторе

Для самоходного шасси трактора Т 16 насосы дозаторы так же станут выгодным вложением. Для этого трактора применяется серияXУ – 85-0/1 болгарского производства.

Насосы дозаторы на Т 40 устанавливаются марки ХУ 120-0/1. Основная задача белорусского дозатора Д 100-14.20-02- это поддержание циркуляции рабочей жидкости в гидросистеме, своевременная ее транспортировка на цилиндры поворотного механизма.

Насосы дозаторы НДМ-200-У-600 имеют ограничение- используются для техники с максимальной скоростью 40 км в час, таких как грейдер ДЗ 98. Исполняет две функции – изменение направления потока рабочей жидкости и увеличение или уменьшение ее расхода.

Установка на Т 25 НД импортного производства – это наиболее правильное и экономически выгодное решение.

Советские зерновые комбайны ДОН- 1500- это базовая модель самоходных машин марки ДОН. Гидравлическая система состоит из основной гидросистемы и системы, обеспечивающей работу рулевого управления. Она имеет такие узлы: шестеренный клапан, гидроруль ДОН-1500, потоковый усилитель, гидроцилиндры, система маслоприводов.

Разборка насоса-дозатора рулевого управления (видео)

Классификатор ОКОФ

Для дозирующих насосов существуют определенные коды. Для кодирования используется общероссийский классификатор- ОКОФ. Существуют такие подкатегории ОКОФ:

  • 100000000 – материальный основной фонд;
  • 140000000 – машины, оборудование;
  • 142912000 – насосы, оборудование компрессорное;
  • далее идут коды конкретно по наименованию.

Наиболее популярны дозирующие насосы таких производителей:

Etatron (Этатрон) – секрет надежности этого производителя- многоступенчатый контроль качества всех элементов.

Seko (Секо) – лидер российского производства.

Grundfos (Грундфос) – немецкий инновационный производитель.

Цифровые дозировочные насосы DME

Injecta – итальянская компания, выпускающая уникальное дозировочное оборудование.

Tapflo – лидер производства центробежных НД.

Лабораторные дозаторы (автоматические пипетки)

Дозирование жидкостей с высокой точностью является обязательным требованием при проведении различных методик химического и микробиологического анализа. Точность отмеривания определенного объема пробы или реагента напрямую влияет на результат анализа. Зачастую, ошибки в лабораторном анализе связанны именно с неправильным дозированием жидкости в процессе пробоподготовки, разведении реагентов и ввода пробы. Нередки случаи, когда лаборатория оснащена самым современным аналитическим оборудованием, но дозирование проводится по-старинке, с помощью стеклянных пипеток, что снижает точность и воспроизводимость измерений.

При умелой работе, добиться точных результатов можно и используя мерные стеклянные пипетки, но это сопряжено с рядом неудобств и требует определенных опыта и навыков. В некоторых случаях, использование стеклянных пипеток просто невозможно, например, при проведении ПЦР диагностики, где требуется использование стерильных дозирующих устройств без следов ДНК, или когда требуется одновременное дозирование 8-и или 12-и одинаковых объемов, например в имунно-ферментном анализе (ИФА).

Преимущество дозаторов перед стеклянными пипетками

При использовании стеклянных лабораторных пипеток для дозирования, объем контролируется визуально, при этом качество дозирования напрямую зависит от внимательности и навыков специалиста. Отвлекающие факторы, самочувствие, утомленность и другие причины могут повлиять на результат дозирования. Также, при работе со стеклянными пипетками, приходится использовать вспомогательные инструменты – резиновые груши или специальные контроллеры для пипеток. Иногда, набор жидкости в пипетку осуществляют, втягивая ее ртом, как через соломинку. Такой способ является опасным, особенно, если жидкостью является концентрированная кислота или щелочь, и применять его лучше не стоит.

Для стеклянных пипеток характерен еще один недостаток: при весьма хорошей смачиваемости стекла, после проведения дозирования, на внутренней поверхности может оставаться тонкая пленка жидкости, т.е. не весь объем жидкости выходит из трубки. Помимо этого, часть жидкости может скапливаться на носике пипетки в виде капли, чем толще носик, тем больше жидкости скапливается на нем. Учитывая, что стекло является хрупким материалом, изготовить пипетку с очень тонким носиком весьма сложно, при этом она становится менее прочной и больше подвержена сколам.

Использование автоматических пипеток позволяет избежать всех вышеперечисленных недостатков стеклянных дозирующих устройств. Применение автоматических дозаторов повышает производительность, экономит время, а использование одноразовых наконечников позволяет работать одним дозатором с разными растворами в разных концентрациях.

Читайте также:  Долго и неубедительно, зато очень дешево.

Типы лабораторных дозаторов

В современных лабораториях используются несколько типов автоматических дозаторов, а именно:

  • Механические дозаторы переменного объема;
  • Механические дозаторы фиксированного объема;
  • Электронные дозаторы.

Механические дозаторы выпускаются в различных модификациях, имеют разные объемы дозирования, разное количество каналов (как правило, это 1, 8, 12 или 16), некоторые модели можно подвергать полному или частичному автоклавированию.

Принцип работы дозаторов основан на создании в съемном наконечнике вакуума и избыточного давления. При создании вакуума происходит втягивание жидкости в наконечник, а при избыточном давлении – ее сброс. Необходимый вакуум и давление создается при помощи герметично уплотненного плунжера, от величины хода плунжера зависит объем дозатора.

Механические дозаторы переменного и фиксированного объема имеют схожий принцип действия, главной отличительной особенностью является то, что в первом случае можно выбирать необходимый для данного анализа объем в заданных параметрах прибора (например, от 100 до 1000 мкл), а в последнем только тот объем, который предусмотрен именно этой моделью (к примеру, 100 мкл). Выбор объема дозирования происходит с помощью вращения специального регулировочного колесика (барабана) на корпусе прибора, при этом на дисплее отображается значение выбранного объема. Производители обычно располагают регулировочный барабан под основной рабочей кнопкой прибора.

Наконечники для дозаторов рекомендовано использовать однократно, после работы утилизируя их. Если вы дозируете одну и ту же жидкость, то в ходе работы можно не менять наконечник, но при переходе к другим растворам, обязательно следует сменить наконечник. При аккуратной работе наконечники можно использовать повторно, предварительно промыв их и подвергнув стерилизации и сушки. Наконечники изготавливаются из полипропилена, который выдерживает автоклавирование при 121 гр.С.

Наконечники бывают двух основных видов: стерильные и нестерильные. Для полимеразной цепной реакции (ПЦР) и других медицинских анализов, которым важна чистота и исключение чужеродных ДНК и РНК, нужно, конечно, использовать стерильные наконечники. Наконечники могут быть упакованы в пакеты россыпью или расфасованы в специальные штативы. Количество наконечников в упаковке формируется в зависимости от объема одного наконечника, т. е. чем больше аликвота, тем меньшее их количество содержится в пакете. Для каждой фирмы и типа дозаторов существуют свои, уникальные наконечники, но есть также и универсальные, однако необходимо заблаговременно выяснить, подходят ли они именно к Вашему прибору, т. к. их размер должен соответствовать размеру и объему используемого дозатора. Как правило, универсальные наконечники производятся сторонними фирмами и стоимость их значительно ниже, чем оригинальных наконечников.

Как пользоваться механическими дозаторами

  • Нижняя часть дозатора оснащена так называемым «посадочным конусом», к которому необходимо герметично присоединить наконечник. Не стоит одевать наконечник руками, особенно если вы работаете со стерильными наконечниками. Для удобства работы можно использовать специальные штативы для наконечников;
  • Во время работы необходимо избегать перепада температур между прибором, наконечником и дозируемой жидкостью, во-избежании повреждения прибора. Также перепад температур может сказаться на точности дозирования;
  • Затем, дозированным колесиком (если это механический дозатор переменного объема) необходимо установить необходимый объем дозирования и опустить наконечник в жидкость приблизительно на 5 мм;
  • Смочить наконечник перед началом основного дозирования путем неоднократного забора и сброса жидкости;
  • Произвести основной забор жидкости, равномерно нажимая и опуская поршень, и держа дозатор строго вертикально, чтобы избежать неточности дозирования. Дозаторы позволяют проводить прямое и обратное дозирование.

Прямое дозирование – это основной метод дозирования, подходящий для большинства водных растворов. Во время прямого дозирования необходимый объем жидкости набирается в наконечник и этот же объем сбрасывается нажатием на поршень. В таком случае лаборант плавно нажимает на поршень дозатора до первого упора, опускает наконечник в жидкость и плавно отпускает поршень. После чего нажатием до первого упора происходит сбрасывание жидкости.

Для дозирования вязких и пенящихся жидкостей, а также для дозирования малых объемов (до 20 мкл) используют метод обратного дозирования. В этом случае происходит забор большего объема жидкости, чем установлено на дисплее (или предусмотрено моделью дозатора), а после сбрасывания необходимого объема, в наконечнике остается часть жидкости. Данный метод используется для уменьшения влияния образования пены или прилипания образца к стенкам наконечника. При использовании этого метода необходимо нажать на поршень до второго упора (т.е. на весь ход поршня), а после забора сбросить жидкость нажатием до первого упора. Наконечник с остатками образца сбрасывают в специальную емкость для сбора отходов или в пакет для автоклавирования или в емкость с дезинфицирующим раствором.

Электронные дозаторы являются разновидностью автоматических пипеток, схожи с механическими дозаторами, но имеют электронное управление, гарантирующее повторяемые, независимые от пользователя результаты дозирования, имеют различные режимы работы, позволяющие выполнять некоторые задачи дозирования быстрее, чем при использовании обычных механических дозаторов. Также стоит отметить, что некоторые модели электронных дозаторов имеют более широкий диапазон дозирования, что позволяет использовать один дозатор, вместо двух механических.

Электронные дозаторы позволяют в один шаг проделать двойную работу, благодаря функции «перемешивание». Принцип действия прост: вначале набирают вещество, которое нужно растворить, а затем, создавая небольшую «воздушную подушку» в наконечнике, доливают растворитель и выбирают на дисплее эту функцию. Такие дозаторы во многом превосходят механические, но они нуждаются в подзарядке, поэтому рекомендуется приобретать дополнительные зарядные стойки. Многие дозаторы можно продолжать использовать несмотря на то, что они подключены к электросети. Благодаря небольшому весу дозатора, рука не устает при работе с ним. Автоклавирование, как правило, частичное, на стерилизацию помещают только нижнюю часть дозатора.

Использование электронного дозатора очень схоже с принципом использования механического, различие разве что в том, что у первого есть электронный дисплей с подсветкой и с понятным русским меню, и несколько регулировочных кнопок, с помощью которых можно установить необходимый забор жидкости с наивысшей точностью. Регулируемый упор для пальца поворачивается на 120 гр, благодаря чему выбирается наиболее удобное положение.

Для удобства и стерильности использования всех дозаторов рекомендуется приобретать специальные стойки, которые фиксируют их в правильном вертикальном положении и не дадут соприкасаться приборам с рабочей поверхностью, что обеспечит дополнительную гигиеничность.

Основные модели и производители автоматических дозаторов

На рынке лабораторного оборудования представлено множество автоматических дозаторов различных производителей. Все модели отличаются конструкцией рукоятей, оформлением корпуса, величиной дисплеев, разрешенными объемами, автоклавированием и др.

Дозаторы « Лайт », « Блэк » и « Техно » от « Термо Фишер Сайентифик »

В 1989 г. в Ленинграде при участии финской компании « Labsystems Oy » был создан завод, на котором производились автоматические дозаторы «Ленпипет» и наконечники. После ряда изменений, которые коснулись состава и названия компании, с 2016 г. по настоящее время она носит название «Термо Фишер Сайентифик». Данная компания выпускает автоматические дозаторы уже более 25 лет и сейчас они представлены в виде трех серий: «Лайт», «Блэк» и «Техно».

Основные особенности дозаторов « Термо Фишер Сайентифик» :

  • корпус выполнен из термоизолирующего материала, препятствующего влиянию тепла рук на результат;
  • специальная конструкция операционной кнопки предотвращает случайные изменения установленного объема;
  • частичное или полное автоклавирование;
  • для дозаторов серии «Техно» предусмотрен регулируемый на 120 гр. упор для пальца;
  • совместимость с многими универсальными наконечниками;
  • производитель предоставляет 3-годовую гарантию и поверку на каждый дозатор.

Одноканальные дозаторы серии «Лайт» и «Блек»

ДОЗИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

Для дозирования биожидкостей в лабораториях и расфасовки жидких и сыпучих лекарственных средств в аптеках применяют ряд дозирующих устройств. Устройства для дозирования жидкостей чаще всего поршневого типа, причем в качестве основного дозирующего элемента используется шприц. В главе IX был описан шприц и тройник для непрерывного действия, принцип работы которых использован и в дозаторах.

Дозатор шприцевый самозаполняющийся ДШС-2 полностью аналогичен описанному ранее шприцу “Рекорд” непрерывного действия. Он имеет пределы дозирования от 0,2 до 2,0 мл с погрешностью 5% и обеспечивает производительность не менее 30 доз в 1 мин.

Для получения доз от 5 до 20 мл применяют дозаторы шприцевые ДШП-5, ДШП-10 и ДШП-20 (рис. 152, А) с величиной дозы соответственно до 5, 10 или 20 мл. Эти дозаторы также представляют собой модификацию шприца непрерывного действия. Погрешность дозирования не превышает 1%.

Производительность дозаторов ДШП-5 и ДШП-10 до 30 доз в 1 мин; производительность дозатора ДШП-20–до 10 доз в 1 мин. Следует иметь в виду, что дозаторы, описанные выше, предназначены для дозирования водных растворов с коцентрацией солей, не превышающей 5%, и кислот (кроме уксусной и азотной) не свыше 2%.

Дозатор автоматический М-5 (рис. 152, Б) предназначен для розлива жидкостей при проведении лабораторных работ и при фасовке небольших доз медикаментов в аптеках. Является дальнейшим усовершенствованием шприцевого дозиметра, снабженного электрическим приводом. Отмеривание жидкостей осуществляется шприцем с регулируемой величиной хода поршня.

Доза устанавливается вращением ручки с нанесенной на ней шкалой. Дозатор может дозировать жидкости объемом от 0,2 до 5,0 мл с погрешностью ±0,4 мл. Жидкость для розлива может забираться из сосудов любой вместимости. Дозирование осуществляется со скоростью 16 доз в 1 мин или после нажатия кнопки–отдельными дозами.

Дозатор жидкостей до 30мл (рис.152, В) предназначен для фасовки водных, спиртоводных и маслянистых жидкостей. Представляет собой небольшой поршневой насос, обеспечивающий получение доз от 3 до 30 мл. При малых дозах погрешность дозирования больше и составляет ±8%, при больших дозах (до 30 мл)–до 3%. Расфасовка производится из бачка.

Дозатор для расфасовки жидкостей Т К-2 (рис. 152, Г) –аптечный дозатор для отмеривания доз от 10 до 100мл. Это самый большой из поршневых дозаторов жидкостей. Дозатор укрепляется струбциной к столу. Дозировочный цилиндр изготовлен из нейтрального стекла. Дозирование осуществляется вручную с помощью рукоятки. Дозатор комплектуют запасным цилиндром и поршнем. Габариты 30х70х360 мм.

Дозатор для порошковДП-2 (рис. 152, Д) предназначен для дозирования порций порошков лекарственных средств массой от 0,15 до 1,5 кг. Порошок подается из воронки шнеком, приводимым в движение от электродвигателя мощностью 65 Вт.

Из воронки-бункера порошок поступает в чашку, подвешенную на весовом коромысле. При наполнении чашки до установленной массы срабатывает реле и подача порошка из бункера прекращается. Вместимость бункера 140 см 3 . В комплект дозатора входят сменные шнеки для расфасовки порошков разной плотности и сыпучести и набор разновесов.

Бюреточные системы предназначены для дозирования при составлении лекарственной смеси по сложным прописям. Представляют собой вертушки-держатели, в которых смонтировано до 16 бюреток. В бюретки заливают различные жидкие ингредиенты лекарственной смеси и дозирование осуществляется при открытии крана каждой пипетки. Точность дозирования соответствует точности бюреток, из которых смонтирована система (см. выше). Такие системы выпускает для аптечной сети медицинская промышленность Болгарии.

Каплесчитатели предназначены для дозирования медикаментов каплями. При этом предварительно определяют количество капель, приходящихся на 1 г препарата. Каплесчитатель представляет собой пипетку без градуировки (см. выше) с одетым на ее верхний конец резиновым баллоном для каплесчитателя. Баллон диаметром 27–28 мм изготовляют из медицинской резины, стойкой к растворам щелочи (плотность до 1,2 кг/л) и серной кислоты (плотность до 1,32 кг/л). Баллоны должны быть упругими, так как выполняют роль насоса для забора лекарства в пипетку.

Комплект капельниц со штативом выпускают для капельного розлива индикаторов, реагентов, реактивов, не обладающих красящими свойствами и не вступающих во взаимодействие с полиэтиленом. Комплект состоит из шести капельниц, изготовленных из полиэтилена низкой плотности и штатива из ударопрочного полистирола. Отверстия капельниц такие же, как у пипетки. Выдавливание капель осуществляется сдавливанием капельницы. Диаметр штатива 100 мм, масса комплекта 200 г.

Точность дозирования биожидкостей и реагентов в современных методах клинического микроанализа является одним из важнейших факторов, определяющих качество лабораторных исследований. Для медицинских лабораторий поставляется широкий ассортимент дозаторов и наконечников к ним различных фирм-производителей (Thermo Electron, Ленпипет, Biohit, Eppendorf, Gilson, Hamilton и др.). В зависимости от вида, объема исследований, типа оборудования и условий работы для каждой лаборатории можно подобрать оптимальный набор дозаторов.

Основные характеристики дозаторов: точность и воспроизводимость дозирования; химическая стойкость деталей и узлов дозаторов, контактирующих с дозируемыми жидкостями; возможность дозирования жидкостей с различными физико-механическими свойствами; диапазон дозирования; эргономические характеристики; биологическая безопасность (возможность автоклавирования пипеток, наличие устройства для сбрасывания наконечников).

Читайте также:  Естественная вентиляция цоколя

По способу забора и выдачи доз дозирующие устройства подразделяются на пипеточные, клапанные и перистальтические дозаторы (1, 2).

Пипеточные дозаторы нашли самое массовое применение в лабораторной практике. Это бесклапанные дозаторы, где забор и выдача пробы осуществляются через сменные наконечники, что обеспечивает высокую химическую чистоту операции дозирования. К пипеточным дозаторам относятся диспенсеры (степперы) – для разового забора дозируемого раствора в наконечник (или шприц-наконечник) и последующего многократного пошагового дозирования (Рис. 2, 3), а также дилюторы для последовательного забора различных жидкостей разных объемов и выдачи всего суммарного объема жидкости, находящегося в наконечнике.

При работе необходимо использовать только “родные” наконечники фирмы-производителя дозаторов или учитывать совместимость наконечников с пипетками различных фирм производителей. Погрешность дозирования при несоответствии наконечника посадочному конусу дозатора может достигать 10%. Если лаборатория имеет пипетки различных производителей, можно использовать универсальные наконечники (Axygen, Omnitip).

По способу установки дозы дозирующие устройства подразделяются на дозаторы с фиксированным объемом дозы и дозаторы с регулируемыми переменными объемами дозы.

При выполнении сотен стандартных манипуляций наиболее надежными помощниками сотрудников лаборатории являются дозаторы с фиксированными объемами дозирования, снабженные сбрасывателем наконечников. В дозаторах с регулируемыми объемами доз установка дозы может осуществляться плавно или дискретно с определенным шагом. Первые – проще по конструкции, вторые – цифровые, являются более универсальными. По количеству каналов дозирования дозаторы разделяются на одноканальные и многоканальные (4, 8, 12 каналов).

Многоканальные дозаторы (Рис. 5) ориентированы на специальные емкости для реагентов (ванночки) Основное назначение многоканальных дозаторов – добавление жидкости в микропланшеты или стрипы из восьми или двенадцати лунок.

По способу управления дозаторы можно разделить на дозаторы с ручным приводом, автоматическим приводом и автоматическим приводом с микропроцессорным управлением (электронные дозаторы). Последние являются новым электронным этапом в развитии технологии дозирования – встроенный микропроцессор, быстродействующий микродвигатель, жидкокристаллический дисплей, аккумуляторная батарея (Рис. 4). Электронные дозаторы имеют ряд дополнительных возможностей и преимуществ.

  • · регулирование скорости забора и сброса жидкостей с различной вязкостью;
  • · легкость в управлении и удобство в работе позволяют в течение рабочего дня выполнять значительное количество манипуляций с минимальной физической нагрузкой на руки;
  • · автоматическая калибровка;

Существуют другие разновидности дозирующих устройств, удовлетворяющие требования отдельных лабораторных процедур. Так, при разведении образцов сывороток, концентрированных буферных растворов, реагентов и т. д. удобными в добавлении жидкости являются флакон-диспенсеры (Рис. 7, 8). Они представляют собой дозирующую насадку на специальные лабораторные флаконы, работающую по принципу ручного насоса.

Дозаторы. Виды и устройство. Работа и применение. Как выбрать

Дозаторы – это устройства, которые выполняют отмеривание необходимого объема или массы газа, жидкости, сыпучих и других материалов. Устройства могут иметь ручное или автоматическое исполнение. Сегодня на рынке можно встретить огромное разнообразие видов и типов данных устройств. Однако главное назначение всех этих агрегатов – точное определение необходимой порции, последующая отгрузка в необходимую емкость исходя из действующей технологической цепочки. Выбор типа агрегата зависит от необходимой производительности, вида отмеряемого продукта, требуемой степени автоматизации. Широкий ассортимент профессионального оборудования для промышленной фасовки и упаковки продуктов, представлен на сайте Taurasfenix. Естественно, что при подборе устройства важно учитывать его особенности, плюсы и минусы применения.

Виды

По принципу работы,дозаторы могут иметь:

  • Весовое дозирование.
  • Объемное дозирование.
По способу перемещения исполняющего органа, можно разделить на:
  • Гра­витационного действия.
  • Пневматического действия.
  • Возвратно-поступательного действия.
  • Вращающегося действия.
  • Колебательного действия.
По режиму действия, могут работать в:
  • Непрерывном цикле.
  • Непрерывно-циклическом цикле.
  • Дискретном цикле.

Определение количества продукции может происходить механически, полуавтоматически или автоматически. В первом случае мера регулируется с помощью ручной настройки, что позволяет установить степень дозирования. При наличии автоматизации мера регулируется с помощью электронных программных средств.

В объемных агрегатах порция отмеряемого вещества определяется объемом. Устройство таких механизмов может быть: клапанно-поршневым, роторным, шнековым и так далее. Объемные агрегаты часто используются при розливе жидкости. Основное их достоинство — производительность, возможность перенастраивания, а также высокая степень автоматизации.

В весовых агрегатах порция отмеряется с помощью взвешивания. Основное достоинство подобных устройств – точность измерения, возможность определения разных видов продуктов. Однако у них есть и минус — низкая скорость дозирования. В большинстве случаев их используют для сыпучих материалов, в том числе гранулированных изделий. Благодаря своей точности их часто применяют в технологических процессах, где необходима точность.

Они могут иметь разное конструктивное исполнение:

Массовые дозаторы, если учитывать надежность и простоту исполнения, можно сравнить с объемными агрегатами. Их можно использовать для вязких, сыпучих и твердых веществ. Они отличаются надежностью, точностью измерений и высокой скоростью функционирования.

Устройства могут классифицироваться с учетом количества дозируемых материалов:
  • Однокомпонентные устройства.
  • Многокомпонентные устройства.

Однокомпонентные могут действовать лишь с одним материалом, тогда как для многокомпонентных систем не составит труда обработать сразу несколько материалов. И однокомпонентные, и многокомпонентные системы способны действовать в непрерывном и порционном режиме. Однокомпонентные агрегаты отличаются простотой действия и возможностью загрузки только одного материала. Многокомпонентные устройства являются более продвинутыми системами, они способны автоматически регулировать и поддерживать соотношение материалов. Следует сказать, что данные устройства создаются для разных групп материалов.

Существуют также специализированные устройства, которые предназначены для дозирования специфических материалов. К примеру, к ним можно отнести медицинские или лабораторные агрегаты. В данном случае требуется быстро делить вещества на микропорции.

Данное оборудование выпускаются в следующих наименованиях:

  • Пипеточные, которые имеют плунжерную либо поршневую конструкцию.
  • Перистальтические.
  • Клапанные, применяемые в автоматических анализаторах.
Устройство

В качестве простого примера устройства агрегатов можно рассмотреть шнековые дозаторы. Он состоит следующих основных узлов:
  • Приемный бункер.
  • Шнек.
  • Корпус шнека.
  • Вал.
  • Винт.
  • Управляемый привод, состоящий из асинхронного мотор-редуктора, а также преобразователя частоты, который позволяет регулировать обороты вала.
  • Тара, куда собирается отмеренный материал.

Такие устройства находят широкое применение для дозирования зерна или порошков. Регулировка производительности осуществляется с помощью изменения скорости вращения винта шнека. Для этого предназначен вариатор в виде управляемого привода.

Весовые устройства дискретного действия предусматривают наличие следующих элементов:
  • Устройство, обеспечивающее подачу материала, то есть питатель. Это может быть вибрационный лоток.
  • Элемент, отмеряющий порции. В качестве нее может использоваться емкость в виде ковша, которая располагается на тензометрическом датчике. Данный датчик осуществляет контроль веса материала.
  • Датчик имеет тензометр, то есть устройство, измеряющее деформацию. Здесь датчик измеряет наполнение, он производит преобразование полученной величины в электросигнал.
  • На входе и выходе располагаются клапаны.
  • Регулятор в виде электроблока управления.
Принцип действия

Шнековый или ленточный питатель направляет сыпучий материал в дозатор. В шнековом устройстве предварительно задается скорость вращения шнека, чтобы обеспечивать требуемую производительность. Материал направляется в приемный бункер, в котором установлены тензодатчики. Работу тензодатчиков отслеживает тензометрический контроллер благодаря электросигналам, которые поступают от них. Контроллер с учетом них направляет команды на преобразователь частоты.

Таким образом, осуществляется коррекция скорости вращения шнека, в том числе его остановка, чтобы обеспечить смену тары при поступлении материала необходимой массы. Дозировка вещества выполняется достаточно точно, это обеспечивается слаженной работой механических, электромеханических и электронных компонентов. При необходимости можно быстро переналадить агрегат на изменение дозирования вещества.

Принцип работы весового устройства дискретного действия заключается в следующем. Электроблок управления ставится по двум значениям: грубо и точно. Электроблок управления приводит в действие вибрационный лоток, что приводит к подаче материал в ковш. Когда материал доходит до первого порога, тензодатчик направляет сигнал на электроблок управления, который дает команду на уменьшение амплитуды колебаний.

Когда материал доходит до второго порога происходит отключение лотка, ковш открывается и материал падает в упаковочный автомат. Происходит повторение цикла. Работа ленточного агрегата аналогична, единственное отличие – вместо вибрационного лотка применяется транспортер. Весовые дозаторы выделяются точностью, по этому показателю они превосходят объемные устройства. К тому же у них имеется возможность регулировки допусков.

Применение

Шнековые устройства часто задействуют для расфасовывания: стирального порошка, соли, сахара и тому подобное. Объемные агрегаты также часто используются в пищевой промышленности. Их используют для расфасовывания в пакеты кефира, йогурта либо сметаны. Весовые устройства способны использоваться для дозирования почти любых веществ, кроме газов. У них имеется датчик давления, останавливающий выдачу по достижением требуемой массы.

Технически простые устройства широко используются в быту. К примеру, их часто можно обнаружить в туалетах и санузлах. Это устройства выдачи бумаги, мыла, освежители воздуха и так далее. Устройства для выдачи кофе, соков, пива или воды используются для розлива порциями в стаканчики или кружки. Подобные агрегаты незаменимы в кафе, торговых залах, офисах и других общественных местах.

Довольно часто дозаторы используются в торговле. Для примера они устанавливаются в торговые автоматы. Единственно здесь применяются спецмеханизмы, блокирующие предоставление продукции без внесения денежных купюр или монет. Для принятия денежных купюр требуется подключение к электросети. При этом монетные устройства могут работать и без электрической сети. Но такие агрегаты уже почти не производятся. Данные аппараты могут использоваться для торговли шоколадками, чаем, батончиками, напитками и тому подобное. К подобным устройствам можно отнести и банкоматы, которые выдают наличность.

ДОЗИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

ДОЗИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА — различные специальные лабораторные меры и приборы — дозаторы, предназначенные для отмеривания объемов жидкостей и сыпучих материалов. Д. у. применяют в фармации и в клин, лабораторной практике при отборе, распределении и разведении проб и реагентов, для измерения объема различных хим. и биол, жидкостей, в биохим, и биофиз, исследованиях.

К Д. у. относятся стеклянные меры: мерные колбы, цилиндры, мензурки, пипетки, бюретки (рис. 1 и 2), а также приборы — дозаторы (рис. 3—6). Д. у. бывают ручные, полуавтоматические и автоматические.

Мерные колбы (объемом от 5 до 5000 мл) используют при приготовлении р-ров заданной концентрации, цилиндры и мензурки (объемом от 5 до 2000 мл и от 50 до 1000 мл) — для точных измерений и приготовления процентных р-ров, пипетки — для отбора и дозирования проб, добавления реактивов и разведения жидкостей, бюретки — для измерения жидкостей при определении концентрации искомого вещества путем титрования, а также для добавления реагентов в процессе анализа. Автоматические бюретки применяют в устройствах для титрования. Применяются бюретки и пипетки с так наз. автоматическим нулем, т. е. уровень жидкости на нулевой отметке устанавливается автоматически (рис. 1). Пипетки рассчитаны на объемы от 1 до 200 мл, а также 0,1 и 0,2 мл (микропипетки), бюретки — на объемы от 10 до 200 мл, а также 1,2 и 5 ли (микробюретки).

Работа со стеклянными пипетками требует соблюдения установленного времени вытекания (от 10 до 45 сек.) и тщательного наблюдения за делениями шкалы, что очень трудоемко, особенно при большом количестве анализов; более удобны механизированные пипетки, предназначенные для отбора и дозирования биопроб и реактивов, рассчитанные на объемы от 1 до 1000 мл (рис. 2). Конструкция этих пипеток основана на поршневом принципе; точное измерение объема обеспечивается строго определенным ходом поршня. Пипетки не требуют промывки, т. к. жидкость помещается только в съемном наконечнике, который после использования заменяется.

Для дозирования жидкостей при массовых исследованиях пользуются полуавтоматическими и автоматическими дозаторами (рис. 3 и 4), поршневыми и шланговыми. Полуавтоматические дозаторы приводятся в действие рукой, автоматические — при помощи электромеханического или пневматического привода. Поршневой дозатор работает по принципу насоса и имеет два клапана — всасывающий (для дозирования) и нагнетающий (для распределения потока измеряемой жидкости). Поршневые дозаторы (рис. 5) позволяют регулировать объем дозы в широком диапазоне и с высокой точностью, при микродозировании величина доз варьирует от 0,01 до 0,2 мл.

Шланговые дозаторы (рис. 6) не имеют клапанов, дозирование происходит за счет перекатывания ролика по эластичной трубке. Поскольку исследуемая жидкость соприкасается только с трубкой, эти устройства удобны для дозирования и перекачивания стерильных, радиоактивных или токсичных жидкостей. Для дозирования одновременно нескольких жидкостей используются дозаторы с автоматическим разливом двух, трех и более жидкостей. В них имеется соответствующее количество дозирующих элементов, по одному на каждую жидкость. Производительность автоматических дозаторов очень высокая. Примером усовершенствованного Д. у. являются дозаторы для разведений (дилюторы), совмещающие отбор и разведение пробы в заданном отношении. Существуют дилюторы с одной и двумя ступенями разведения, с установленным соотношением доз, частично или полностью автоматизированные (объем пробы от 0,01 до 0,2 мл, объем разбавляющего р-ра 5—20 мл). Эти Д. у. применяют при гематологическом анализе, при подготовке проб крови для подсчета форменных элементов.

Читайте также:  Установка каркаса на ванну тритон

В лабораториях применяют гл. обр. дозаторы, действующие дискретно (прерывисто). Непрерывно действующие дозаторы, выполняющие функцию насоса с постоянной заданной производительностью, применяют в аналитической аппаратуре с длительным циклом работы, используемой, напр., для хроматографии (см.), электрофореза (см.).

Для учета в фарм, производстве, отмера лекарств и различных лабораторных и мед. материалов применяют технол. дозаторы. Сюда относятся меры для дозирования сыпучих веществ, весы (см.) и различные объемные и весовые дозаторы. Дозирование порошковых материалов широко применяется в фарм, промышленности. При дозировании необходимо знать не только объемную массу материала, но и свойства дозируемого вещества: размер и форму его частиц, склонность к образованию комков, влажность, возможность самовозгорания, ядовитость и др. Характеристика дозируемого материала обусловливает технол. схему и конструкцию основных узлов дозатора: питающей механизации, впускной воронки, весового или объемного бункера и выпускного затвора, разгружающего дозу в тот или иной приемник. Весовые дозаторы с автоматически открывающейся емкостью обладают меньшей погрешностью, чем объемные.

В зависимости от назначения и условий работы к Д. у. предъявляются следующие требования: устойчивость к воздействию хим. реагентов и агрессивных сред, легкость промывки и очистки, устойчивость при стерилизации и дезинфекции. Оптимальные значения допускаемой погрешности Д. у. для жидкостей, непосредственно влияющих на точность анализа, от +1 до +2%, для прочих жидкостей до +5%.

Библиография: Кац А. М. и Канторович А. С. Мерные и дозирующие устройства для клинико-диагностических лабораторий, Л., 1970, библиогр.; Орлов С. П. Дозирующие устройства, М., 1966.

Объемные дозаторы

Объемные дозаторы — устройства, замеряющие массу дозируемого материала по его объему. Принципиальных конструктивных отличий между питателями и объемными дозаторами нет. Более того, один и тот же механизм, в зависимости от условий эксплуатации, может выступать в роли питателя или дозатора.

В самом общем виде конструкция объемного дозатора включает питатель, приборы и устройства контроля и регулирования количества материала дозы. Примером простейших объемных дозаторов дискретного действия могут служить мерные сосуды.

На практике встречаются объемные телескопические дозаторы с регулированием объема путем изменения размеров мерных емкостей. При тарировании мерной емкости по разным материалам (или по изменяемым входным параметрам для одного и того же материала) на ней наносят шкалу, упрощающую настройку дозатора. Объемный (волюметрический) способ существенно упрощает процесс дозирования, однако характеризуется значительной погрешностью в величине выдаваемых доз, что ограничивает его использование в ряде технологических процессов [5].

В настоящее время возрастает значение способности системы дозирования к саморегулированию при изменении, например, насыпной плотности гранулята полимера и добавок. Это обусловлено расширением рыночного ассортимента суперконцентратов красителей и различных добавок, стоимость которых зачастую существенно превышает стоимость основного материала, поэтому даже незначительный их перерасход увеличивает себестоимость продукции.

Объемные дозаторы характеризуются высокой стабильностью и максимальной экономичностью. Однако их всегда следует калибровать с учетом фактической насыпной плотности перерабатываемого материала. Именно в этой области часто появляются ошибки.

Если калибровка не соответствует реальной производительности системы по данному компоненту, если используемое для этого компонента устройство неправильно тарировано или в систему управления дозатора передаются неверные значения показателей, то соотношение дозируемых компонентов неизбежно нарушается.

Продолжительная эксплуатация дозирующего устройства без периодических повторных калибровок также может привести к нарушению точности его работы из-за образования отложений материала или износа отдельных узлов и рабочих органов. Даже при соблюдении всех правил эксплуатации объемного дозатора всегда сохраняется вероятность нарушения точности, так как колебания насыпной плотности материала в технологическом процессе обычно не отслеживаются и не регулируются [19]. Насыпная плотность материала может меняться в широких пределах в зависимости от его влажности, гранулометрического состава, формы частиц и пр. Для минимизации погрешности необходимо обеспечить постоянную интенсивность потока и скорость наполнения приемника. Кроме того, для каждой конструкции дозатора необходимо знать коэффициент заполнения мерной емкости различными материалами (как правило, он устанавливается на практике) [5].

В силу перечисленных причин измерение массы по объему мерника недостаточно точно, а отклонения показаний прибора от фактических значений могут быть весьма существенными.

Работа объемных дозаторов непрерывного действия также характеризуется значительной погрешностью. Однако они отличаются простотой конструкции, надежностью и удобством в эксплуатации (тем более, что требования технологических процессов к допустимым колебаниям доз весьма различны).

Объемный способ целесообразнее применять при дозировании недорогих материалов небольшими дозами (до нескольких десятков грамм), когда абсолютная погрешность дозирования очень мала. Следует отметить, что производительность объемных дозаторов на порядок выше, чем весовых.

Наиболее оптимально дозирование объемным способом для вязких материалов (расплавов полимеров) в диапазоне изменения температуры материала при его переработке, а также для не склонных к комкованию и слеживанию порошкообразных и гранулированных материалов с постоянным гранулометрическим составом.

Одна из наиболее распространенных типовых конструкций объемного дозатора с вибрационным питателем (рис. 8.39) содержит: загрузочную воронку / с уплотнением 2 и транспортирующий лоток 3 с дисбалансным вибратором 4, подпружиненными подвесками 5, четырехгранной воронкой 6 с отверстием точной выгрузки 7и отсечным поворотным затвором 8 с пневмоприводом 9. Материал загружается в приемный бункер тензометрического весового дозатора 10.

Рис. 8.39. Схема вибрационного дозатора. Пояснения см. в тексте

В исходном состоянии дисбалансный вибратор выключен, а отсечной поворотный затвор, установленный на отверстии точной выгрузки, — закрыт. При этом материал с транспортирующего лотка и из четырехгранной воронки б не поступает в приемный бункер тензометрического весового дозатора.

По команде системы управления (на рис. 8.39 не показана) включается дисбалансный вибратор и материал из загрузочной воронки 1 за счет колебаний транспортирующего лотка, связанного с воронкой с помощью уплотнений и подпружиненных подвесок, начинает продвигаться вперед и выгружаться с транспортирующего лотка в приемный бункер весового дозатора. Происходит интенсивная (грубая) выгрузка материала, во время которой сначала заполняется объем воронки б, а затем материал начинает с высокой производительностью, определяемой параметрами вибрационного питателя, ссыпаться по всей ширине транспортирующего лотка.

По окончании режима грубой загрузки (примерно 97-98 % набранного веса в дозаторе) система управления выключает вибратор и материал перестает выгружаться с лотка. После успокоения весовой системы и вибрационного питателя (2-3 с), во время которого незначительная часть материала за счет переходных резонансных явлений может ссыпаться с края лотка в дозатор, система управления включает пневмопривод, и отсечной поворотный затвор открывается. Начинается режим точной досыпки материала.

Поскольку площадь сечения отверстия точной выгрузки в 10—30 раз меньше площади поперечного сечения транспортирующего лотка, гравитационное истечение материала происходит в 10—30 раз менее интенсивно, чем в режиме грубой выгрузки. По окончании режима точной досыпки система управления выключает пневмопривод и отсечной поворотный затвор закрывается. При этом в воронке 6 остается небольшое количество материала, уровень которого ниже уровня материала, находящегося непосредственно в транспортирующем лотке. Это создает потенциальный барьер и исключает влияние на точность дозирования срыва материала с транспортирующего лотка при возникновении внешних механических вибраций.

В зоне выгрузки материала с транспортирующего лотка предусматривается углубление, выполненное в форме четырехгранной воронки с отверстием точной выгрузки и отсечным поворотным затвором. Это позволяет использовать односкоростной режим работы дисбалансного вибратора при двухскоростной подаче материала, а также исключает необходимость дорогостоящего частотного регулятора и схемы точного останова электродвигателя вибратора.

Поскольку точная досыпка происходит за счет гравитационного истечения материала из четырехгранной воронки, исключается влияние резонансных явлений при выключении вибратора (в режиме точной досыпки дисбалансный вибратор не работает) [20].

Широкое распространение получили вибрационные дозаторы с активатором (рис. 8.40) [1]. К корпусу 1 питателя, выполненному в виде цилиндрической обечайки на упругих резиновых амортизаторах 9, при помощи подвесок 8 прикреплено коническое виброднище 7 с патрубком разгрузки. Обечайки корпуса и виброднища соединены эластичным рукавом 4. Внутри корпуса установлен конус активатора 6, перекрывающий разгрузочный патрубок и образующий с корпусом кольцевую щель. На несущем фланце виброднища установлен регулируемый вибратор 5, вал которого приводится во вращение от электродвигателя 2 через эластичную муфту 3. При неподвижном питателе материал, высыпавшийся из бункера через кольцевую щель между корпусом и конусом, лежит на дне корпуса под углом естественного откоса, не просыпаясь в разгрузочный патрубок. При колебаниях корпуса питателя происходит истечение материала через разгрузочный патрубок за счет виброожижения, при этом воздействие вибрации конуса на материал исключает образование сводов и зависаний. Производительность регулируется изменением угла развода дисбалансов вибратора.

Известно, что сыпучий материал способен образовывать устойчивый свод над выпускным отверстием. Это свойство используется в конструкциях «безза- творных» дозаторов дискретного и непрерывно-циклического действия с малой инерционностью.

На рис. 8.41 а, б представлены схемы «беззатворных» дозаторов для слеживающихся (связных) и хорошо сыпучих материалов [2]. Основные элементы устройства: расходный бункер 1 и упруго подвешенная насадка 2 с выпускным отверстием 4, обеспечивающим образование устойчивого свода при отсутствии дополнительного энергетического воздействия. Отсечка материала происходит за счет его самозапи- рания после прекращения вибрационных колебаний дозировочной насадки.

Рис. 8.40. Схема вибрационного дозатора с активатором. Пояснения см. в тексте

Рис. 8.41. Схемы вибрационных дозирующих устройств: а — без стабилизации свойств сыпучего материала в насадке; б — со стабилизацией. Пояснения см. в тексте

Инерционность запирания потока определяется скоростью формирования устойчивого свода над выпускным отверстием и при правильно подобранном диаметре отверстия составляет 0,03-0,05 с. В схему устройства входят также индукционная катушка 3 и ворошитель 5. Достоинство такого дозатора состоит и в том, что вибрационному побуждению подвергается не весь материал, а только его часть, содержащаяся в дозировочной насадке.

Для расширения устойчивого диапазона работы в устройстве (рис. 8.41, б) предусмотрена установка выгрузочного шнека 3, осуществляющего циркуляцию материала в дозировочной насадке. Для поддержания в заданных пределах высоты слоя в насадке служат переточная труба 4, питающий патрубок 2 и устройство 1 для стабилизации давления материала в нижней части выгрузного бункера.

Для дозирования суперконцентратов в последнее время довольно эффективно используются так называемые роликовые дозаторы, в которых материал дозируется с помощью специальных выемок в роликах. При вращении дозирующий ролик захватывает из подающей колбы определенное количество суперконцентрата красителя или иной добавки и сбрасывает эху дозу в смеси тель или непосредственно в зону питания материального цилиндра. Все камеры дозирующего ролика заполняются равномерно. Если на ролике оказывается слишком много гранул, они снимаются.

Схема работы роликового дозатора и основные элементы его конструкции представлены на рис. 8.42 и 8.43.

Рис. 8.42. Схемы работы роликового дозатора для гранулированных (а) и порошковых (б) продуктов: 1 — корпус; 2 — дозирующий ролик; 3 — несущая панель; 4 — скребок

Рис. 8.43. Корпус дозатора (а) и ролики для дозирования гранулированных (б) и порошковых (в) продуктов

При выборе дозатора для гранулята, регранулята или любых сыпучих материалов в виде гранул, сначала подбирается дозирующий ролик, а затем с помощью управляющего контроллера нас траивается число его оборотов.

При постоянной частоте вращения обеспечиваются достаточно высокая скорость и точность дозирования: +0,15 %.

Все дозирующие ролики взаимозаменяемы, благодаря чему появляется возможность изменения производительности дозатора путем смены ролика.

Для дозирования крупнозернистого гранулята или дроблении с острыми краями используются стальные ролики, которые исключают застревание гранул и обеспечивают не обходимую непрерывность процесса.

При работе с порошковыми материалами стабильность дозирования обеспечивается несущей панелью (под которой всегда находится постоянный объем материала, независимо от количества порошка в накопителе) в сочетании со скребком.

Внешний вид роликового дозатора, установленного на питающем бункере тер- мопластавтомата, показан на рис. 8.44.

Рис. 8.44. Компоновка роликового дозатора, установленного на термопласта втомаге

Ссылка на основную публикацию