CN101954252A - 一种低压降气体混合系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及气体混合设备技术领域，尤其涉及一种低压降气体混合系统。本发明所述气体传输管路包括有辅助管路和一条基础管路，基础管路包括有输入端与气源连接，输出端与混合装置的输入端连接的基础调压系统；辅助管路依次连接有辅助调压系统、压力平衡系统以及输出端与混合装置的输入端连接的流量调节阀；辅助调压系统和压力平衡系统均包括有用于接入压差信号的信号输入端，辅助调压系统所接入的压差信号为基础调压系统的后级管路的压力与辅助调压系统的后级管路的压力之差，压力平衡系统所接入的压差信号为基础调压系统2的后级管路的压力与压力平衡系统的后级管路的压力之差。本发明可以实现混合比例与流量的大范围调节。
Description
技术领域
本发明涉及气体混合设备技术领域，尤其涉及一种低压降气体混合系统。
背景技术
在化工、食品以及燃气输送等领域，往往需要将不同的气体按照所需比例混合在一起。在实际的工作过程中，气体混合的比例往往会根据实际需要而不断地调整和变化，由于工艺参数的变化，混合比例和流量需要进行大范围的调节。
在现有技术中，化工、食品以及燃气输送等领域也存在结构形式多样的气体混合装置，但是，现有的混合装置仅能在小范围内实现混合比例和流量的调节，不能满足混合比例和流量大范围调节的要求。例如，燃气发动机和燃气锅炉上所采用的文丘里混合器的混合比例的调节范围的最大值与最小值之比小于2:1，并且很难实现两种以上不同气体的混合。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术的不足而提供一种低压降气体混合系统，该低压降气体混合系统能够实现混合比例和流量的大范围调节，并且可以实现两种及两种以上不同气体的混合。
为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。
一种低压降气体混合系统，包括有混合装置以及与混合装置连接的气体传输管路，气体传输管路包括有辅助管路和一条基础管路，基础管路包括有输入端与气源连接的基础调压系统，基础调压系统的输出端与混合装置的输入端连接；辅助管路包括有压力平衡系统、流量调节阀以及输入端与气源连接的辅助调压系统，辅助调压系统的输出端与压力平衡系统的输入端连接，压力平衡系统的输出端与流量调节阀的输入端连接，流量调节阀的输出端与混合装置的输入端连接；辅助调压系统和压力平衡系统均包括有用于接入压差信号的信号输入端，辅助调压系统的信号输入端分别与基础调压系统的后级管路和辅助调压系统的后级管路连接，压力平衡系统的信号输入端分别与基础调压系统的后级管路和压力平衡系统的后级管路连接。
其中，所述混合装置连接有输出端与气体输出口连接的缓冲罐，混合装置的输出端与缓冲罐的输入端连接。
其中，所述缓冲罐连接有气体浓度检测仪，气体浓度检测仪设置有浓度传感器，浓度传感器与缓冲罐连接。
其中，所述辅助调压系统为电控调压器，电控调压器设置有压差传感器，压差传感器分别与所述基础调压系统的后级管路和电控调压器的后级管路连接。
其中，所述基础调压系统为自力式压力调节阀，自力式压力调节阀的上膜室与所述混合装置的后级管路连接。
其中，所述压力平衡系统包括有压差变送器、第一调节控制器以及第一电动调节阀，第一电动调节阀的输入端与所述辅助调压系统的输出端连接，第一电动调节阀的输出端与所述流量调节阀的输入端连接，压差变送器连接于所述基础调压系统的后级管路和第一电动调节阀的后级管路之间，第一调节控制器连接于压差变送器和第一电动调节阀之间。
其中，所述流量调节阀为手动调节阀。
其中，所述流量调节阀为第二电动调节阀。
其中，所述第二电动调节阀与所述气体浓度检测仪之间设置有第二调节控制器，第二调节控制器分别与气体浓度检测仪和第二电动调节阀连接。
其中，所述混合装置为三通混合器或者文丘里混合器。
本发明的有益效果为：本发明所述的一种低压降气体混合系统，包括有混合装置以及与混合装置连接的气体传输管路，气体传输管路包括有辅助管路和一条基础管路，基础管路包括有输入端与气源连接的基础调压系统，基础调压系统的输出端与混合装置的输入端连接；辅助管路包括有压力平衡系统、流量调节阀以及输入端与气源连接的辅助调压系统，辅助调压系统的输出端与压力平衡系统的输入端连接，压力平衡系统的输出端与流量调节阀的输入端连接，流量调节阀的输出端与混合装置的输入端连接；辅助调压系统和压力平衡系统均包括有用于接入压差信号的信号输入端，辅助调压系统的信号输入端分别与基础调压系统的后级管路和辅助调压系统的后级管路连接，压力平衡系统的信号输入端分别与基础调压系统的后级管路和压力平衡系统的后级管路连接。基础调压系统对基础管路中的气体压力进行调节，辅助调压系统对辅助管路中的气体压力进行调节并使得辅助调压系统的后级管路中的气体压力与基础调压系统的后级管路中的气体压力均衡，流量调节阀和压力平衡系统相互配合，进而实现混合比例与流量的大范围调节。
附图说明
下面利用附图来对本发明作进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。
图1为本发明两种气体混合的结构示意图。
图2为本发明三种气体混合的结构示意图。
图3为本发明压力平衡系统的结构示意图。
图4为本发明第二电动调节阀与气体浓度检测仪的连接的结构示意图。
在图1至图4中包括有：
1——混合装置 2——基础调压系统 3——压力平衡系统
31——压差变送器 32——第一调节控制器
33——第一电动调节阀 4——流量调节阀
41——第二电动调节阀 5——辅助调压系统
6——缓冲罐 7——气体浓度检测仪
8——第二调节控制器 。
具体实施方式
下面结合实施例来对本发明作进一步的说明。
实施例一，如图1至图2所示，一种低压降气体混合系统，包括有混合装置1以及与混合装置1连接的气体传输管路，气体传输管路包括有辅助管路和一条基础管路，基础管路包括有输入端与气源连接的基础调压系统2，基础调压系统2的输出端与混合装置1的输入端连接；辅助管路包括有压力平衡系统3、流量调节阀4以及输入端与气源连接的辅助调压系统5，辅助调压系统5的输出端与压力平衡系统3的输入端连接，压力平衡系统3的输出端与流量调节阀4的输入端连接，流量调节阀4的输出端与混合装置1的输入端连接；辅助调压系统5和压力平衡系统3均包括有用于接入压差信号的信号输入端，辅助调压系统5的信号输入端分别与基础调压系统2的后级管路和辅助调压系统5的后级管路连接，压力平衡系统3的信号输入端分别与基础调压系统2的后级管路和压力平衡系统3的后级管路连接。
本发明可以包括有一条辅助管路，也可以包括有两条或者两条以上辅助管路；当本发明包括有多条辅助管路时，各辅助管路的连接方式一致，如图1和图2所示。现以图1为例来进一步说明本发明的工作过程， A气体经由基础调压系统2进入至混合装置1中，B气体依次经由辅助调压系统5、压力平衡系统3以及流量调节阀4进入至混合装置1中，A气体和B气体按照实际生产过程中所要求的混合比例在混合装置1中混合。辅助管路的辅助调压系统5所接入的压差信号为基础调压系统2的后级管路的压力与辅助调压系统5的后级管路的压力之差，压差信号传至辅助调压系统5并调节辅助调压系统5的后级管路的压力，从而使得基础调压系统2的后级管路的压力与辅助调压系统5的后级管路的压力均衡。压力平衡系统3所接入的压差信号为基础调压系统2的后级管路的压力与压力平衡系统3的后级管路的压力之差，由于压力平衡系统3进口与出口位置的压力差为设定值，在不调节的情况下，压力平衡系统3进口与出口的压力差为一个恒定值。辅助管路的流量调节阀4全部用于跟踪并控制B气体的流量，进而控制经混合装置1混合后B气体的浓度。流量调节阀4可以根据实际工作需要而调节B气体的浓度，当流量调节阀4的调节范围不能满足工作需要时，可以通过调节压力平衡系统3的进口与出口压力差的设定值来进一步调节B气体的浓度。所以本发明可以大范围地调节不同气体的混合比例以及流量，本发明在实际的生产过程中具有很强的适应性。此外，混合装置1可以为三通混合器，也可以为文丘里混合器。在本发明工作过程中，整个气体传输管路通过基础调压系统2、辅助调压系统5以及压力平衡系统3来进行气体压力和流量的调节，相对现有技术中通过阻塞状态的喷嘴来控制不同气体的流量的方式，本发明具有低压降的优点。
作为优选的实施方式，所述混合装置1连接有输出端与气体输出口连接的缓冲罐6，混合装置1的输出端与缓冲罐6的输入端连接。经由混合装置1混合后的两种或者两种以上的气体通过传输管路进入至缓冲罐6中，缓冲罐6可以对混合后的气体起到暂时存储作用，另外，缓冲罐6还可以减少由于流量变化所引起的混合比例的瞬间波动。
作为优选的实施方式，所述缓冲罐6连接有气体浓度检测仪7，气体浓度检测仪7设置有浓度传感器，浓度传感器与缓冲罐6连接。气体浓度检测仪7的浓度传感器安置于缓冲罐6内，浓度传感器接收进入缓冲罐6内某种特定气体的浓度的信号，如图1所示，该图中所示的气体浓度检测仪7用于检测B气体的浓度。浓度传感器将接收的浓度信号传至气体浓度检测仪7，并通过相应的显示面板将浓度信息直观地显示出来。在实际工作过程中，操作人员可以根据显示面板所显示的浓度数值来调整流量调节阀4，进而使得混合后的气体浓度保持恒定。
作为优选的实施方式，所述辅助调压系统5为电控调压器，电控调压器设置有压差传感器，压差传感器分别与所述基础调压系统2的后级管路和电控调压器的后级管路连接。电控调压器是一个连续流量气体供给装置，由一个内置微处理器所控制的大功率快速执行器所驱动，并可在一定范围内控制气体的出口压力。压差传感器分别与基础调压系统2的后级管路和电控调压器的后级管路连接，进而测量上述两条管路中气体的压力差；压差传感器将接收的压差信号传输至电控调压器的内部电控单元，并通过内部电控单元的控制作用使得电控调压器的后级管路的压力与基础调压系统2的后级管路的压力均衡，从而使得整个混合过程更加稳定。当然，辅助调压系统5除了上述的电控调压器外，还可以为气体调压器。
作为优选的实施方式，所述基础调压系统2为自力式压力调节阀，自力式压力调节阀的上膜室与所述混合装置1的后级管路连接。自力式压力调节阀可以通过反馈回路实现对混合后气体压力的闭环控制，自力式压力调节阀的上膜室与混合装置1的后级管路连接。在本发明工作前，操作人员会根据实际生产需要将基础调压系统2的出口压力调节至一个固定的压力值，在本发明工作过程中，反馈回路将混合装置1的后级管路的压力值反馈至自力式压力调节阀，当混合装置1的后级管路的压力值与设定值出现偏差时，上膜室会控制阀芯动作进而实现混合装置1的后级管路的压力值与设定值对应。
作为优选的实施方式，所述压力平衡系统3包括有压差变送器31、第一调节控制器32以及第一电动调节阀33，第一电动调节阀33的输入端与所述辅助调压系统5的输出端连接，第一电动调节阀33的输出端与所述流量调节阀4的输入端连接，压差变送器31连接于所述基础调压系统2的后级管路和第一电动调节阀33的后级管路之间，第一调节控制器32连接于压差变送器31和第一电动调节阀33之间，如图3所示。压差变送器31分别与基础调压系统2的后级管路和第一电动调节阀33的后级管路连接，压差变送器31的信号输出端与第一调节控制器32的信号输入端连接，第一调节控制器32的信号输出端与第一电动调节阀33的电机连接；压差变送器31将所测量的压差信号传输至第一调节控制器32，第一调节控制器32将所获得的压差信号转换成电信号，进而控制第一电控调节阀的电机转动，通过控制阀芯的动作来控制第一电控调节阀的阀芯与阀座之间的开度，并最终调节第一电控调节阀的后级管路的压力。当然，压力平衡系统3除了上述的结构形式外，还可以为零压阀。
作为优选的实施方式，所述流量调节阀4为手动调节阀。与缓冲罐6连接的气体浓度检测仪7可以显示混合后各组分气体的浓度，操作人员可以根据气体浓度检测仪7上所显示的气体浓度值手动调整手动调节阀，进而使得混合后气体的浓度与所要求的浓度值对应。手动调节阀可以为单座阀、双座阀、套筒阀、角形阀、三通阀、蝶阀、球阀、偏心旋转阀以及全功能超轻调节阀其中的一种，但是，上述的手动调节阀并不构成对本发明的任何限制。
实施例二，本实施例二与实施例一的区别在于：所述流量调节阀4为第二电动调节阀41；进一步的，所述第二电动调节阀41与所述气体浓度检测仪7之间设置有第二调节控制器8，第二调节控制器8分别与气体浓度检测仪7和第二电动调节阀41连接，如图4所示。气体浓度检测仪7的信号输出端与第二调节控制器8的信号输入端连接，气体浓度检测仪7测量进入缓冲罐6中各组分气体的浓度并将浓度信号传输至第二调节控制器8；第二调节控制器8的信号输出端与第二电动调节阀41的电机连接，第二调节控制器8将接收的浓度信号转换成电信号进而控制电机转动，电机转动引起第二电动调节阀41的阀芯动作进而调整阀芯与阀座之间的开度，并最终调节通过第二电动调节阀41的气体流量从而使得缓冲罐6中各组分气体浓度与设定值对应。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种低压降气体混合系统，包括有混合装置（1）以及与混合装置（1）连接的气体传输管路，其特征在于：气体传输管路包括有辅助管路和一条基础管路，基础管路包括有输入端与气源连接的基础调压系统（2），基础调压系统（2）的输出端与混合装置（1）的输入端连接；辅助管路包括有压力平衡系统（3）、流量调节阀（4）以及输入端与气源连接的辅助调压系统（5），辅助调压系统（5）的输出端与压力平衡系统（3）的输入端连接，压力平衡系统（3）的输出端与流量调节阀（4）的输入端连接，流量调节阀（4）的输出端与混合装置（1）的输入端连接；辅助调压系统（5）和压力平衡系统（3）均包括有用于接入压差信号的信号输入端，辅助调压系统（5）的信号输入端分别与基础调压系统（2）的后级管路和辅助调压系统（5）的后级管路连接，压力平衡系统（3）的信号输入端分别与基础调压系统（2）的后级管路和压力平衡系统（3）的后级管路连接。
2.根据权利要求1所述的一种低压降气体混合系统，其特征在于：所述混合装置（1）连接有输出端与气体输出口连接的缓冲罐（6），混合装置（1）的输出端与缓冲罐（6）的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的一种低压降气体混合系统，其特征在于：所述缓冲罐（6）连接有气体浓度检测仪（7），气体浓度检测仪（7）设置有浓度传感器，浓度传感器与缓冲罐（6）连接。
4.根据权利要求1所述的一种低压降气体混合系统，其特征在于：所述辅助调压系统（5）为电控调压器，电控调压器设置有压差传感器，压差传感器分别与所述基础调压系统（2）的后级管路和电控调压器的后级管路连接。
5.根据权利要求1所述的一种低压降气体混合系统，其特征在于：所述基础调压系统（2）为自力式压力调节阀，自力式压力调节阀的上膜室与所述混合装置（1）的后级管路连接。
6.根据权利要求1所述的一种低压降气体混合系统，其特征在于：所述压力平衡系统（3）包括有压差变送器（31）、第一调节控制器（32）以及第一电动调节阀（33），第一电动调节阀（33）的输入端与所述辅助调压系统（5）的输出端连接，第一电动调节阀（33）的输出端与所述流量调节阀（4）的输入端连接，压差变送器（31）连接于所述基础调压系统（2）的后级管路和第一电动调节阀（33）的后级管路之间，第一调节控制器（32）连接于压差变送器（31）和第一电动调节阀（33）之间。
7.根据权利要求1所述的一种低压降气体混合系统，其特征在于：所述流量调节阀（4）为手动调节阀。
8.根据权利要求1所述的一种低压降气体混合系统，其特征在于：所述流量调节阀（4）为第二电动调节阀（41）。
9.根据权利要求8所述的一种低压降气体混合系统，其特征在于：所述第二电动调节阀（41）与所述气体浓度检测仪（7）之间设置有第二调节控制器（8），第二调节控制器（8）分别与气体浓度检测仪（7）和第二电动调节阀（41）连接。
10.根据权利要求1至9任意一项所述的一种低压降气体混合系统，其特征在于：所述混合装置（1）为三通混合器或文丘里混合器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: GUANGDONG LIYU NEW ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER NAME: DONGGUAN LIYU GAS POWER CO.,LTD. |
|
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 523935, Guangdong power Amperex Technology Limited, 88 Xin'an Road, East community, Humen Town, Dongguan, Guangdong Patentee after: Liyu New Energy Science & Technology Co., Ltd. Address before: 523935, Dongguan City, Guangdong province Humen Town East community Xin'an Road No. 88 Dongguan City Gas Power Co., Ltd. Patentee before: Dongguan Liyu Gas Power Co., Ltd. |
|
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20110126 Assignee: Liyu Gas Power Co., Ltd Assignor: Liyu New Energy Science & Technology Co., Ltd. Contract record no.: 2014430000122 Denomination of invention: Low-pressure-drop gas mixing system Granted publication date: 20120418 License type: Exclusive License Record date: 20140707 |
|
| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: HUNAN LIYU GAS POWER CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: GUANGDONG LIYU NEW ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD. Effective date: 20150813 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20150813 Address after: Yuelu District City, Hunan province 410000 Changsha Changsha Hunan high tech Development Zone Lugu Road No. 662 Building No. 155 software Patentee after: Liyu Gas Power Co., Ltd Address before: 523935, Guangdong power Amperex Technology Limited, 88 Xin'an Road, East community, Humen Town, Dongguan, Guangdong Patentee before: Liyu New Energy Science & Technology Co., Ltd. |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A low pressure drop gas mixing system Effective date of registration: 20220119 Granted publication date: 20120418 Pledgee: Dongguan rural commercial bank Limited by Share Ltd. Humen branch Pledgor: HUNAN LIYU GAS POWER CO.,LTD. Registration number: Y2022980000801 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |