[发明专利]用于混合水性溶液的方法

说明书

本发明涉及一种用于混合水性溶液的方法、一种用于实施该方法的设备、以及具有集成的计量监测器和行程长度控制器的计量装置在用于混合水性溶液的设备中的用途。

本发明涉及一种用于混合水性溶液的方法、一种用于实施该方法的设备、以及具有集成的计量监测器和行程长度控制器的计量装置在用于混合水性溶液的设备中的用途。

已知计量装置被应用于精确计量少量水性溶液。这样的计量装置例如被应用于将化学物质的水性溶液供应至混合容器。计量装置具有计量室，在其中，排出元件可以在两个位置之间往复运动，其中，计量室的容积在一个位置时大于其在另一个位置时。

一个这样的计量装置例如可以是隔膜计量泵。可动膜在这里作为排出元件。运行时，计量室通过吸入止回阀与吸入管路连接，并通过压力止回阀与压力管路连接。吸入止回阀和压力止回阀均可以是计量装置的一部分。但是，其也可以当场提供。

当膜运动到计量室的容积最大的位置时，输送介质通过吸入阀从吸入管路被吸入计量室中。随后，膜朝着计量室的容积最小的位置的方向运动。吸入止回阀由此被关闭，而计量室中的压力升高，直到压力止回阀打开，并且位于计量室中的输送介质被压入压力管路中。

计量装置进一步具有用于驱动排出元件的致动器，其具有为电控制信号而设的致动器输入端，并被构造使得位于致动器输入端的电控制信号转化为机械运动。

在计量隔膜泵的情况下，隔膜例如可以被液压驱动，而致动器包括相应的活塞，其表面与液压流体接触。

替代地，膜也可以被磁力驱动。例如，膜可以与推力杆牢固连接，该推力杆沿纵轴线以可运动的方式轴向安装于牢固锚定在泵壳中的磁体外壳中，从而使得在电磁线圈的电控制下，推力杆和其带动的膜被拉入磁体外壳中，与压力弹簧的作用相反地被拉入磁体外壳的孔中，并且推力杆在磁体停止作用后通过压力弹簧而回到起始位置，从而使膜在电磁线圈周而复始的激活和停止作用下进行往复运动。该情况下，电磁线圈可以被视作致动器。

在用于从至少两种物质生产反应产物的水性溶液的方法中，将这样的计量装置并列接通，从而将物质几乎同时地供应于混合容器。物质的混合通过计量装置的计量行程来实现。一种这样的方法例如在二氧化氯设备中实施，在那里亚氯酸钠(NaClO₂)与盐酸(HCl)基于以下反应方程式被转化：

5NaClO₂+4HCl→4ClO₂+5NaCl+2H₂O

所产生的二氧化氯反应产物的水性溶液可以在市政饮用水和废水处理以及在工业应用中用于水消毒或水中所含物质的氧化。

然而，在这些应用中，要消毒的水的量和“质量”可能会有波动。这意味着必须使二氧化氯的添加量一直与当前要求相适应，因为否则要消毒的水可能具有过多或过少的二氧化氯。

如果添加的二氧化氯过多，则水不再适合人类饮用。相反，如果添加的二氧化氯的量过少，则消毒作用和/或氧化作用受到限制并不再能够确保足够的水质。

在迄今为止从现有技术中已知的用于混合水性溶液的设备中，通常通过布置在泵外部的具有可识别计量行程的浮子的计量监测器来实现水性溶液的计量的控制。

这样的计量监测器记录要计量的量的预设阈值是否被超过。

排出元件的运动基本上以正弦形式进行。在压力行程h_D的过程中，排出元件从位移S_A运动至位移S_E。在随后的吸入行程h_s的过程中，排出元件从位移S_E运动回位移S_A。行程周期H由压力行程h_D和吸入行程h_s构成。