CN108568222A - 一种混合燃气自动配制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混合燃气自动配制装置，包括混合箱体、电子流量计、电子压力计、第一流量控制阀、第二流量控制阀、第一马达、第二马达、第一摆动隔板和第二摆动隔板，混合箱体的一侧设有相互间隔氢气入口和天然气入口，混合箱体的另一侧设有混合燃气出口；电子流量计和电子压力计安装于混合燃气导出管，第一流量控制阀安装于氢气导入管，第二流量控制阀安装于天然气导入管；第一马达安装于混合箱体外壁并与第一摆动隔板驱动相连；第二马达安装于混合箱体外壁并与第二摆动隔板驱动相连；电子流量计分别与第一马达、第二马达、第一流量控制阀、第二流量控制阀通信连接。本发明能实时自动调节氢气和天然气的流量输出。

Description

一种混合燃气自动配制装置
技术领域
本发明涉及燃气配制技术，具体涉及一种混合燃气自动配制装置。
背景技术
普通的天然气主要包含甲烷、乙烷，用于燃气供给。但是，甲烷、乙烷燃烧后的热值不高，且燃烧速率较慢，容易产生较多的污染物排放。目前，为了减少污染物排放，在天然气中混合氢气形成混合燃气，以提升燃烧速率，提升热值，可减少CO、CO2和碳氢化合物的生成，能有效地降低温室气体排放。
目前，由于天然气的混合配制，一般在配制腔室中进行，将需要的气体和天然气上游气源混合，这种方式，虽然通过定量供给相应的配制气体和普通天然气能够满足大部分配制需求，但是，在气源出现不稳定波动的情形下，两种气体的供给难以及时调整气流量，导致两种气体的混合占比出现较大跳动，特别是对于氢气与普通天然气的混合，由于氢气热值高，遇纯氧后易爆炸，因此需严格、迅速控制其流量配置。然而，目前的配制定量供给一般为手动调节，不能及时适应不稳定性的气源波动。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种混合燃气自动配制装置，能实时自动调节氢气和天然气的流量输出。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种混合燃气自动配制装置，包括混合箱体、电子流量计、电子压力计、第一流量控制阀、第二流量控制阀、第一马达、第二马达、第一摆动隔板和第二摆动隔板，混合箱体的一侧设有相互间隔氢气入口和天然气入口，混合箱体的另一侧设有混合燃气出口，混合燃气出口的朝向、氢气入口的朝向和天然气入口的朝向三者平行；第一摆动隔板用于部分遮蔽或完全打开氢气入口，第二摆动隔板用于部分遮蔽或完全打开天然气入口，第一摆动隔板和第二摆动隔板之间形成混合区；氢气入口连接有氢气导入管，天然气入口连接有天然气导入管，混合燃气出口连接有混合燃气导出管，电子流量计和电子压力计安装于混合燃气导出管，第一流量控制阀安装于氢气导入管，第二流量控制阀安装于天然气导入管；第一马达安装于混合箱体外壁并与第一摆动隔板驱动相连，用于带动第一摆动隔板旋转摆动；第二马达安装于混合箱体外壁并与第二摆动隔板驱动相连，用于带动第二摆动隔板旋转摆动；电子流量计分别与第一马达、第二马达、第一流量控制阀、第二流量控制阀通信连接。
优选地，第一摆动隔板由氢气入口向着混合燃气出口的方向延伸，该第一摆动隔板的中部通过一第一枢接轴枢接于混合箱体，该第一摆动隔板的两端分别安装有第一滚轮，第一滚轮与混合箱体的内壁滚动配合，第一枢接轴穿出混合箱体并与第一马达的输出轴对接；第二摆动隔板由天然气入口向着混合燃气出口的方向延伸，该第二摆动隔板的中部通过一第二枢接轴枢接于混合箱体，该第二摆动隔板的两端分别安装有第二滚轮，第二滚轮与混合箱体的内壁滚动配合，第二枢接轴穿出混合箱体并与第二马达的输出轴对接。
优选地，混合箱体的截面呈圆形，第一摆动隔板具有第一圆弧段和第二圆弧段，第一圆弧段靠近氢气入口，第二圆弧段靠近混合燃气出口，且第一圆弧段的圆心位于混合区内，第二圆弧段的圆心位于混合区外；第二摆动隔板具有第三圆弧段和第四圆弧段，第三圆弧段靠近天然气入口，第四圆弧段靠近混合燃气出口，且第三圆弧段的圆心位于混合区内，第四圆弧段的圆心位于混合区外。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过电子流量计首先可实时计量混合区混合燃气的流量输出，而且，其与第一马达、第二马达、第一流量控制阀和第二流量控制阀的通信连接，从而进行分别控制，当氢气气源和天然气气源发生波动时，电子流量计和电子压力计测量获得流量的变化和压力的变化，形成信号传输至第一流量控制阀和第二流量控制阀，以及时、适应性地调节第一流量控制阀和第二流量控制阀的开合程度，进而控制气源的流量输出，以抵消气源的波动，同时能通过第一马达和第二马达的旋转驱动来带动第一摆动隔板和第二摆动隔板，以部分遮蔽或打开氢气入口、天然气入口和混合燃气出口，以调整在混合箱体内的氢气、天然气的体积，从而起到缓冲波动的作用，最终实现对混合燃气流量输出计量的更高准确度，其中，设置第一摆动隔板和第二摆动隔板的各分段，以增加或减小氢气、天然气在混合区的风阻，进而迅速分别对天然气流量、氢气流量进行响应调节，以进一步抵抗气源处的气流波动或其它振动影响，大大提升了安全性能，也更能保证氢气、天然气混合比例的一致性。
附图说明
图1为本发明混合燃气自动配制装置结构示意图；
图2为本发明混合箱体的俯视图。
图中：1、混合箱体；11、氢气入口；12、天然气入口；13、混合燃气出口；2、第一摆动隔板；21、第一圆弧段；22、第二圆弧段；3、第二摆动隔板；31、第三圆弧段；32、第四圆弧段；4、第一滚轮；5、第二滚轮；6、混合区；7、电子流量计；8、电子压力计；9、第一流量控制阀；10、第二流量控制阀；101、第一马达；102、第二马达；103、氢气导入管；104、天然气导入管；105、混合燃气导出管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1-2所示的一种混合燃气自动配制装置，包括混合箱体1、电子流量计7、电子压力计8、第一流量控制阀9、第二流量控制阀10、第一马达101、第二马达102、第一摆动隔板2和第二摆动隔板3，混合箱体1的一侧设有相互间隔氢气入口11和天然气入口12，混合箱体1的另一侧设有混合燃气出口13，混合燃气出口13的朝向、氢气入口11的朝向和天然气入口12的朝向三者平行，平行设置的混合方式可降低损耗；第一摆动隔板2用于部分遮蔽或完全打开氢气入口11，第二摆动隔板3用于部分遮蔽或完全打开天然气入口12，第一摆动隔板2和第二摆动隔板3之间形成混合区6；氢气入口11连接有氢气导入管103，天然气入口12连接有天然气导入管104，混合燃气出口13连接有混合燃气导出管105，电子流量计7和电子压力计8安装于混合燃气导出管105，第一流量控制阀9安装于氢气导入管103，第二流量控制阀10安装于天然气导入管104；第一马达101安装于混合箱体1外壁并与第一摆动隔板2驱动相连，用于带动第一摆动隔板2旋转摆动；第二马达102安装于混合箱体1外壁并与第二摆动隔板3驱动相连，用于带动第二摆动隔板3旋转摆动；电子流量计7分别与第一马达101、第二马达102、第一流量控制阀9、第二流量控制阀10通信连接。
通过电子流量计7首先可实时计量混合区6混合燃气的流量输出，而且，其与第一马达101、第二马达102、第一流量控制阀9和第二流量控制阀10的通信连接，从而进行分别控制，当氢气气源和天然气气源发生波动时，电子流量计7和电子压力计8测量获得流量的变化和压力的变化，形成信号传输至第一流量控制阀9和第二流量控制阀10，以及时、适应性地调节第一流量控制阀9和第二流量控制阀10的开合程度，进而控制气源的流量输出，以抵消气源的波动，同时能通过第一马达101和第二马达102的旋转驱动来带动第一摆动隔板2和第二摆动隔板3，以部分遮蔽或打开氢气入口11、天然气入口12和混合燃气出口13，以调整在混合箱体1内的氢气、天然气的体积，从而起到缓冲波动的作用，最终实现对混合燃气流量输出计量的更高准确度。
其中，电子流量计7和电子压力计8的测量数值变化通过简单换算，可获得混合燃气的流量波动大小，以及时反馈波动。电子流量计7和电子压力计8的测量数值也可通过现有的通信手段传递至第一马达101、第二马达102、第一流量控制阀9和第二流量控制阀10，在结合马达自带的控制盒或流量控制阀自带的控制盒，通过在各控制盒内设定简单的换算程序，即可完成对马达旋转、流量控制阀阀门开合的控制。如图2所示，本实施例的第一马达101和第二马达102设于混合箱体1的顶面。
为保证混合区6更好的密封性和空间分隔的独立性，第一摆动隔板2由氢气入口11向着混合燃气出口13的方向延伸，该第一摆动隔板2的中部通过一第一枢接轴枢接于混合箱体1，该第一摆动隔板2的两端分别安装有第一滚轮4，第一滚轮4与混合箱体1的内壁滚动配合，第一枢接轴穿出混合箱体1并与第一马达101的输出轴对接；第二摆动隔板3由天然气入口12向着混合燃气出口13的方向延伸，该第二摆动隔板3的中部通过一第二枢接轴枢接于混合箱体1，该第二摆动隔板3的两端分别安装有第二滚轮5，第二滚轮5与混合箱体1的内壁滚动配合，第二枢接轴穿出混合箱体1并与第二马达102的输出轴对接，第一滚轮4、第二滚轮5的设置，更利于第一摆动隔板2和第二摆动隔板3的摆动顺畅。
为减少混合紊流，混合箱体1的截面呈圆形，以使第一滚轮4和第二滚轮5的滚动更为流畅；第一摆动隔板2具有第一圆弧段21和第二圆弧段22，第一圆弧段21靠近氢气入口11，第二圆弧段22靠近混合燃气出口13，且第一圆弧段21的圆心位于混合区6内，第二圆弧段22的圆心位于混合区6外；第二摆动隔板3具有第三圆弧段31和第四圆弧段32，第三圆弧段31靠近天然气入口12，第四圆弧段32靠近混合燃气出口13，且第三圆弧段31的圆心位于混合区6内，第四圆弧段32的圆心位于混合区6外。如此，氢气和天然气可顺畅进入混合区6混合，再顺畅流入混合燃气出口13。各分段的设置，以增加或减小氢气、天然气在混合区6的风阻，进而迅速分别对天然气流量、氢气流量进行响应调节，以进一步抵抗气源处的气流波动或其它振动影响，大大提升了安全性能，也更能保证氢气、天然气混合比例的一致性。
本发明的实施方式不限于此，按照本发明的上述内容，利用本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (3)

1.一种混合燃气自动配制装置，其特征在于，包括混合箱体、电子流量计、电子压力计、第一流量控制阀、第二流量控制阀、第一马达、第二马达、第一摆动隔板和第二摆动隔板，混合箱体的一侧设有相互间隔氢气入口和天然气入口，混合箱体的另一侧设有混合燃气出口，混合燃气出口的朝向、氢气入口的朝向和天然气入口的朝向三者平行；第一摆动隔板用于部分遮蔽或完全打开氢气入口，第二摆动隔板用于部分遮蔽或完全打开天然气入口，第一摆动隔板和第二摆动隔板之间形成混合区；氢气入口连接有氢气导入管，天然气入口连接有天然气导入管，混合燃气出口连接有混合燃气导出管，电子流量计和电子压力计安装于混合燃气导出管，第一流量控制阀安装于氢气导入管，第二流量控制阀安装于天然气导入管；第一马达安装于混合箱体外壁并与第一摆动隔板驱动相连，用于带动第一摆动隔板旋转摆动；第二马达安装于混合箱体外壁并与第二摆动隔板驱动相连，用于带动第二摆动隔板旋转摆动；电子流量计分别与第一马达、第二马达、第一流量控制阀、第二流量控制阀通信连接。
2.根据权利要求1所述的混合燃气自动配制装置，其特征在于，第一摆动隔板由氢气入口向着混合燃气出口的方向延伸，该第一摆动隔板的中部通过一第一枢接轴枢接于混合箱体，该第一摆动隔板的两端分别安装有第一滚轮，第一滚轮与混合箱体的内壁滚动配合，第一枢接轴穿出混合箱体并与第一马达的输出轴对接；第二摆动隔板由天然气入口向着混合燃气出口的方向延伸，该第二摆动隔板的中部通过一第二枢接轴枢接于混合箱体，该第二摆动隔板的两端分别安装有第二滚轮，第二滚轮与混合箱体的内壁滚动配合，第二枢接轴穿出混合箱体并与第二马达的输出轴对接。
3.根据权利要求2所述的混合燃气自动配制装置，其特征在于，混合箱体的截面呈圆形，第一摆动隔板具有第一圆弧段和第二圆弧段，第一圆弧段靠近氢气入口，第二圆弧段靠近混合燃气出口，且第一圆弧段的圆心位于混合区内，第二圆弧段的圆心位于混合区外；第二摆动隔板具有第三圆弧段和第四圆弧段，第三圆弧段靠近天然气入口，第四圆弧段靠近混合燃气出口，且第三圆弧段的圆心位于混合区内，第四圆弧段的圆心位于混合区外。
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