CN105987274A - 一种液氧定压罐充装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种液氧定压罐充装置，包括液氧储罐、质量流量控制阀、气瓶；液氧储罐通过储罐进液阀与外部液氧连接，液氧储罐上设有安全阀一、压力表和液面计，液氧储罐上设有储罐出液阀，液氧储罐通过储罐出液阀与质量流量控制阀连接，储罐出液阀与质量流量控制阀间设有控制阀、单向阀和安全阀二；质量流量控制阀包括单片机、显示屏、阀体、及位于阀体内的阀芯，阀芯中设有涡轮，涡轮两端由轴承支撑，阀体内设有流量传感器、温度传感器和压力传感器，阀体上设有计流器和传感线圈；质量流量控制阀通过液氧接头与气瓶连接。该装置可根据室温及罐充压力标准，自动罐充一定质量的液氧，汽化后能满足工作要求。操作方便，有效减小功耗，且罐充效率高。

Description

一种液氧定压罐充装置
技术领域
本发明涉及一种罐充装置，具体涉及一种液氧定压罐充装置，属于气体罐充设备领域。
背景技术
目前，液氧在向罐内充装进液时，由于罐内压力会逐渐升高，当罐内压力大于充装进液压力时，必需打开排空阀排气泄压，否则液氧无法再继续充入，但充装过程中打开排空阀连续放空，对液氧损耗非常大。
现有罐充装置为气瓶充装气氧（常温下氧气状态），需要启动制氧车，时间久，功耗大，且不适合运输。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种液氧定压罐充装置，能实时根据室温设定罐充质量和流量，操作方便，能有效减小功耗，提高罐充效率。
为了实现上述目的，本发明采用的一种液氧定压罐充装置，包括液氧储罐、与液氧储罐连接的若干并联的质量流量控制阀、及与质量流量控制阀连接的气瓶；
所述液氧储罐通过储罐进液阀与外部液氧连接，液氧储罐上设有安全阀一、压力表和液面计，所述液氧储罐上设有储罐出液阀，液氧储罐通过储罐出液阀与所述质量流量控制阀连接，所述储罐出液阀与质量流量控制阀间设有控制阀、单向阀和安全阀二；
所述质量流量控制阀包括单片机、显示屏、阀体、及位于阀体内的阀芯，所述阀芯中设有涡轮，涡轮两端由轴承支撑，所述阀体内设有流量传感器、温度传感器和压力传感器，阀体上设有计流器和传感线圈；
所述质量流量控制阀通过液氧接头与气瓶连接。
作为改进，所述液氧储罐的底部设有真空塞。
作为改进，所述显示屏为LED显示屏。
作为改进，所述液氧接头由单向阀组成。
作为改进，所述质量流量控制阀与气瓶一一对应。
作为改进，所述质量流量控制阀、气瓶分别为五个。
作为改进，所述液氧储罐为双层结构。
与现有技术相比，本发明的液氧定压罐充装置是将高压、低温的液氧按照一定质量充装到气瓶内使之在常温下气化达到额定压力要求，该装置可根据室温及罐充压力标准，自动罐充一定质量的液氧，汽化后能满足工作压力要求。操作方便，能有效减小功耗，且罐充效率高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中质量流量控制阀的结构示意图；
图3为质量流量控制阀的工作流程图；
图中：1、安全阀一，2、压力表，3、液面计，4、储罐进液阀，5、储罐出液阀，6、控制阀，7、单向阀，8、安全阀二，9、真空塞，10、液氧储罐，11、质量流量控制阀，12、液氧接头，13、气瓶，14、计流器，15、阀体，16、流量传感器，17、温度传感器，18、压力传感器，19、涡轮叶片。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
如图1、图2和图3所示，一种液氧定压罐充装置，包括液氧储罐10、与液氧储罐10连接的若干并联的质量流量控制阀11、及与质量流量控制阀11连接的气瓶13；
所述液氧储罐10通过储罐进液阀4与外部液氧连接，液氧储罐10上设有安全阀一1、压力表2和液面计3，所述液氧储罐10上设有储罐出液阀5，液氧储罐10通过储罐出液阀5与所述质量流量控制阀11连接，所述储罐出液阀5与质量流量控制阀11间设有控制阀6、单向阀7和安全阀二8；
所述质量流量控制阀11包括单片机、显示屏、阀体15、及位于阀体15内的阀芯，所述阀芯中设有涡轮，涡轮两端由轴承支撑，所述阀体15内设有流量传感器16、温度传感器17和压力传感器18，阀体15上设有计流器14和传感线圈，计流器由流量信号前置放大电路、放大整形电路、温度压力输入电路、主板电路等组成；
所述质量流量控制阀11通过液氧接头12与气瓶13连接。
作为改进，所述液氧储罐10的底部设有真空塞9。
作为改进，所述显示屏为LED显示屏，可用于显示及用于设定罐充参数，进行人为调控，也可将流量信号以脉冲的形式远传输出。
作为改进，所述液氧接头12由单向阀组成，将液氧罐充到气瓶同时防止逆流。
作为改进，所述质量流量控制阀11与气瓶13一一对应。
作为改进，所述质量流量控制阀11、气瓶13分别为五个。
液氧储罐10为双层结构，具有保温功能使氧气在液化的范围内，内部存储液氧；液氧储罐10外壁安装有压力表2、液面计3，用于显示液氧储罐10内压力和液面高度，安全阀一1能在液氧储罐10超压时泄压。
其中，该质量流量控制阀采用微处理器技术和新型电容力感传感器，具有灵敏度高、量程范围宽的优点；且具备LED显示屏，可用于显示及操作，也可将流量信号以脉冲的形式远传输出。质量流量控制阀内安装有温度传感器17，在测出室温的基础上实时设定并控制罐充的液氧的流速及其质量，操作方便，能有效减小功耗，且罐充效率高。
当液氧从液氧储罐10流入质量流量控制阀11内的管道时，首先通过入口整流器，冲击涡轮叶片19，对涡轮产生驱动力矩，使涡轮克服摩擦力矩和流体阻力矩而产生旋转，涡轮的转速通过装在机壳外的传感线圈来检测，传感线圈将检测到的磁通变化信号送入前置放大器，经过放大、滤波和整形等一系列过程之后，旋涡频率就被转变成了与被测介质流速大小成正比的脉冲信号，经换算得到并显示累计流量值和瞬时流量值。
单片机接收来自前置放大器的流量脉冲信号，经A/D转换器得到的压力、温度信号，经过运算最终得到温度、压力、重量、瞬时流量和累积流量值，并存贮在EEPROM中。同时，在LCD显示屏上显示上述数据，流量显示既可显示标况流量，也可显示工况流量，由内部设定的参数决定。
相反的，通过人工操作控制液氧流速从而阀芯就会在压力的作用下自动开大或关小阀口达到控制质量的目的。
使用时，罐充的质量可根据质量守恒定理及如下公式计算：
PV=mRT/M
其中，P—压强；V—气体体积；m—气体质量；M—气体摩尔质量；R—气体常数；T—热力学温度。
例如，假设室温为20，气瓶需要灌充15MPa，40L的氧气，由公式计算得出，需要控制罐充7.87773kg的液氧到气瓶中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种液氧定压罐充装置，其特征在于，包括液氧储罐（10）、与液氧储罐（10）连接的若干并联的质量流量控制阀（11）、及与质量流量控制阀（11）连接的气瓶（13）；
所述液氧储罐（10）通过储罐进液阀（4）与外部液氧连接，液氧储罐（10）上设有安全阀一（1）、压力表（2）和液面计（3），所述液氧储罐（10）上设有储罐出液阀（5），液氧储罐（10）通过储罐出液阀（5）与所述质量流量控制阀（11）连接，所述储罐出液阀（5）与质量流量控制阀（11）间设有控制阀（6）、单向阀（7）和安全阀二（8）；
所述质量流量控制阀（11）包括单片机、显示屏、阀体（15）、及位于阀体（15）内的阀芯，所述阀芯中设有涡轮，涡轮两端由轴承支撑，所述阀体（15）内设有流量传感器（16）、温度传感器（17）和压力传感器（18），阀体（15）上设有计流器(14)和传感线圈；
所述质量流量控制阀（11）通过液氧接头（12）与气瓶（13）连接。
2.根据权利要求1所述的一种液氧定压罐充装置，其特征在于，所述液氧储罐（10）的底部设有真空塞（9）。
3.根据权利要求1所述的一种液氧定压罐充装置，其特征在于，所述显示屏为LED显示屏。
4.根据权利要求1所述的一种液氧定压罐充装置，其特征在于，所述液氧接头（12）由单向阀组成。
5.根据权利要求1所述的一种液氧定压罐充装置，其特征在于，所述质量流量控制阀（11）与气瓶（13）一一对应。
6.根据权利要求5所述的一种液氧定压罐充装置，其特征在于，所述质量流量控制阀（11）、气瓶（13）分别为五个。
7.根据权利要求1所述的一种液氧定压罐充装置，其特征在于，所述液氧储罐（10）为双层结构。
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