Дозатор — устройство для автоматического отмеривания (дозирования) заданной массы или объёма твёрдых сыпучих материалов, паст, жидкостей, газов. Вариант названия дозатора — диспенсер.
Дозаторы обеспечивают выдачу дозы одного или нескольких продуктов (соответственно, одно- и многокомпонентные дозаторы) одному или разным потребителям (соответственно, одно- и многоканальные Д.); изменяют количество компонентов в заданном соотношении с изменяющимся количеством других дозируемых компонентов (дозаторы соотношения); дозируют вещества в заданной временной или логической последовательности (программные дозаторы). Блок управления каждого дозатора — автоматический регулятор. Наибольшая эффективность использования Д. 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 объём прошедшего продукта) на следующий уровень управления.
Шнековые дозаторы
Применяется для дозирования сыпучих продуктов, порошков, гранул, паст. Обычно обладают сравнительно невысокой точностью, но последние разработки могут обладать точностью около 0.5% при дозах около 1-10г.
Основное преимущество: простота конструкции, ее чистки и замены шнека.
Недостатки: на точность дозирования сильно влияет погрешность изготовления шнека, для повышения точности используются системы логического контроля. Также недостатком является низкая точность при работе с неоднородным по плотности продуктом.
Объёмные дозаторы
Применяют для дозирования газов, жидкостей, паст, реже твёрдых сыпучих материалов (см. Питатель). Дозы от долей см? до сотен (тысяч для газов) м?, производительность от менее чем см?/ч до тысяч м?/ч (для газов десятков тысяч), погрешность от 0,5 до 10-20 %. Эти дозаторы просты по конструкции, достаточно надёжны.
Недостатки: зависимость объёма дозы, от температуры и давления (особенно для газов), значительная погрешность при дозировании пенящихся сред. Дозаторы дискретного действия в простейшем случае состоят из одной калиброванной ёмкости, снабжённой датчиком уровня, двух клапанов на входе в ёмкость и выходе из неё (для повышения точности и производительности дозаторы могут иметь несколько разных по объёму ёмкостей) и блока управления — двухпозиционного автоматического регулятора. Погрешность до 1,5 %. Сравнительно низкую погрешность и габариты имеют дозаторы дискретного действия на основе объёмных счётчиков продукта (роторы — лопастные, с овальными шестернями, винтовые и др.). Угол поворота ротора, соответствующий объёму прошедшего продукта, преобразуется в сигнал, поступающий в блок управления, который вычисляет общий объём прошедшего продукта, сравнивает его с заданием и формирует сигнал на прекращение подачи продукта.
Массовые дозаторы
Применяют для дозирования жидкостей, паст, твёрдых сыпучих материалов (см. Питатель), реже газов. Дозы от долей см? до сотен (тысяч для газов) м?, производительность от менее чем см?/ч до тысяч м?/ч (для газов десятков тысяч). Массовые дозаторы имеют значительные преимущества относительно других:
высокая точность дозирования, погрешность от 0,2 %
нет зависимости размера дозы от температуры и давления
малая погрешность при дозировании пенящихся сред
Массовые дозаторы главным образом строятся на базе массовых (кориолисовых) расходомеров, клапанов на входе и выходе и блока управления — чаще всего это контроллер, который получает сигнал от кориолисового расходомера о количестве прошедшего продукта, сравнивает его с заданием и формирует сигнал на прекращение подачи продукта. Основной недостаток массовых дозаторов — сравнительно высокая стоимость. Однако массовые дозаторы точны, надежны и полностью подходят к технологическим условиям, потому что как правило являются проектно-компонуемыми изделиями.
Массовые дозаторы получили широкое применения во всех отраслях промышленности: от пищевой и фармацевтической до нефтегазовой и металлургической. Ставшие уже классическими применения массовых дозаторов: терминалы слива/налива нефтепродуктов, дозирование компонентов в процессе приготовления готового продукта в пищевой отрасли, фармацевтической, строительной, металлургической, химической отраслях.
Весовые дозаторы
Применяют для дозирования твёрдых сыпучих материалов, реже — жидкостей. Дозы от нескольких г до сотен кг, производительность от сотен до десятков т/ч, погрешностьдозирования от 0,1 до 0,5 %. Из дозаторов дискретного действия бывают такие, в которых загружаемая ёмкость установлена на силоизмерительных преобразователях — тензометрических или платформенных весах. В открытых ёмкостях с жидкостями массу продукта при дозировании определяют по пропорциональной ей высоте слоя жидкости.
В некоторых не отличающихся точностью дозаторах непрерывного действия регулируется скорость потока материала или площадь поперечного сечения его слоя. Дозируемый материал поступает на силоизмерительный транспортер. Вес материала на ленте, как полагают пропорционален производительности. Дозируемый материал поступает на силоизмерительный 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 весоизмерительного транспортера.
Существуют лотковые весовые дозаторы непрерывного действия. Их отличие от ленточных дозаторов заключается в том, что сыпучий материал из питателя подаётся на неподвижный лоток, закреплённый на тензометрическом датчике. Преимущества такого дозатора в меньших габаритах и в отсутствии двигателя в конструкции лоткового расходомера.
Одним из подвидов весового дозатора является Мультиголовочный дозатор. Его принцип работы основан на подборе комбинаций из нескольких бункеров для достижения заданного веса.
Рисунок 5. Схема объемно-поршневого дозатора
Рисунок 9. Схема шнекового дозатора
