CN111111526A - 二级连续混合气体高温加热系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种二级连续混合气体高温加热系统，包括并排设置的至少两个气体进气管，每一个该气体进气管上均设置有进气阀门和进气流量计，所述气体进气管的出口端相汇合后与一级气体混合装置的进口端连通，该一级气体混合装置的出口端与二级气体混合装置的进口端连通，所述二级气体混合装置的出口端与石英加热管连通，该石英加热管位于混合气体加热炉内，在所述石英加热管上设置有第一真空泵连接管和第一真空控制阀门。本系统实现了多种单一气体的混合后对混合气体进行光谱特征信息监测获取，同时本系统整体结构简单，使用方便，成本较低，控制精度较高。

Description

二级连续混合气体高温加热系统
技术领域
本发明涉及气体混合技术领域，具体涉及一种二级连续混合气体高温加热系统。
背景技术
光谱技术是现代生产、环境保护、生物医学及科学研究中非常重要的工具，光谱线的波长、强度和线宽反映了原子或分子丰富的信息，是人们洞察原子和分子内部结构、运动规律以及物化特性的窗口。从光谱中提取到的信息量主要依赖于测量可达到的光谱分辨和探测灵敏度。
对单种气体的光谱特征信息获取是通过将气体通入加热炉内的加热管内，然后通过光谱测量设备获得所需气体的光谱特征信息，而对于多种气体的光谱特征信息获取需要先将多种气体混合之后再通入加热管内，但是现有的对多种气体进行混合的装置，一方面不能对其中的气体的比例随时进行调整，另一方面整体结构复杂，成本较高。
发明内容
针对目前存在的技术问题，本发明提供一种二级连续混合气体高温加热系统，以解决现有技术中的各种问题。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种二级连续混合气体高温加热系统，包括并排设置的至少两个气体进气管，每一个该气体进气管上均设置有进气阀门和进气流量计，所述气体进气管的出口端相汇合后与一级气体混合装置的进口端连通，该一级气体混合装置的出口端与二级气体混合装置的进口端连通，所述二级气体混合装置的出口端与石英加热管连通，该石英加热管位于混合气体加热炉内，在所述石英加热管上设置有第一真空泵连接管和第一真空控制阀门。
上述技术方案，使用时，各单一气体由气体进气管进入，通过各气体进气管上的进气流量计控制多种单一气体的混合比例，混合气体在气体进气管汇合处相遇并碰撞后进入一级气体混合装置，进行初步混合后再进入二级气体混合装置进行充分混合，将真空泵连接在第一真空泵连接管上，由真空泵吸去石英加热管中的多余气体后，一定量的混合气体进入石英加热管中被加热，由加热炉控制混合气体温度，混合气体以恒温恒量储存在石英加热管中，然后可通过光谱测量设备获取不同温度不同比例的混合气体的光谱特征信息。本系统实现了对多种单一气体的混合后对混合气体进行光谱特征信息获取，同时本系统整体结构简单，使用方便，成本较低，控制精度较高。
作为优选，在所述一级气体混合装置的进口端与所述气体进气管的出口端汇合处之间设置有第一连通管，该第一连通管上设置有混合进气阀门。
作为优选，在所述二级气体混合装置的出口端与所述石英加热管的进口端之间设置有第二连通管，该第二连通管靠近所述二级气体混合装置的一端设置有混合气出气阀门，其靠近所述石英加热管的一端设置有加热管进气阀门，在该第二连通管上位于所述混合气出气阀门和加热管进气阀门之间的位置设置有加热管进气流量计，同时，在所述第二连通管上还设置有第二真空泵连接管，该第二真空泵连接管上设置有第二真空控制阀门。
如此设置，将真空泵连接在第二真空泵连接管上，混合气体进入之前开启真空泵先将一级气体混合装置和二级气体混合装置内残留的气体抽取干净，然后再将气体通入进行混合后再加热，提高气体混合的控制精度与光谱特征信息获取精度。
作为优选，在所述第二连通管上还设置有单一气体进气管，该单一气体进气管位于所述混合气出气阀门和加热管进气阀门之间，所述单一气体进气管上设置有单一进气阀门。
如此设置，当加热单一气体时，气体由单一气体进入管进入石英加热管，避免经过混合装置而费时费量。
作为优选，所述一级气体混合装置包括至少两个串联起来的气体混合管，且该气体混合管的直径与所述第一连通管的直径相同。
作为优选，所述二级气体混合装置包括至少两个串联起来的二级气体混合器，该二级气体混合器包括并联的第一分支管和第二分支管，该第一分支管和第二分支管的进口端和出口端均相汇合，且所述第一分支管和第二分支管的直径相同。
如此设置，混合气体在第一分支管和第二分支管的进口端处分开，然后在出口端处碰撞后混合在一起，通过至少两次这样混合，更好地对气体进行混合，且结构简单，成本低。
作为优选，所述第一分支管和第二分支管均呈度弯折两次之后在其进口端和出口端相汇合，且两次弯折之后使所述二级气体混合器整体呈矩形结构。
如此设置，第一分支管和第二分支管均呈度弯折，当气体经过弯折处时与管壁的碰撞更强烈，间接提高了气体混合率。
作为优选，所述第一分支管和第二分支管的直径小于所述第一连通管的直径。
如此设置，使得气体在第一分支管和第二分支管中的流速增大，在出口端相汇合时的碰撞强度增加，直接提高了气体混合率。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本系统实现了对多种单一气体的混合后对混合气体进行光谱特征信息监测获取，同时本系统整体结构简单，使用方便，成本较低，控制精度较高。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如附图1所示的二级连续混合气体高温加热系统，包括并排设置的三个气体进气管1，每一个该气体进气管1上均设置有进气阀门11和进气流量计12，三个气体进气管1的出口端相汇合后通过法兰与第一连通管8连接，该第一连通管8上设置有混合进气阀门81，该第一连通管8的出口端通过法兰与一级气体混合装置2的进口端连通，该一级气体混合装置2的出口端通过法兰与二级气体混合装置的进口端连通，二级气体混合装置的出口端通过法兰与第二连通管4连接，该第二连通管4的出口端通过法兰与石英加热管5连通，该石英加热管5位于混合气体加热炉6内，在石英加热管5上设置有第一真空泵连接管51和第一真空控制阀门52。该第二连通管4靠近二级气体混合装置的一端设置有混合气出气阀门41，其靠近石英加热管5的一端设置有加热管进气阀门43，在该第二连通管4上位于所述混合气出气阀门41和加热管进气阀门43之间的位置设置有加热管进气流量计42，同时，在第二连通管4上还设置有第二真空泵连接管7，该第二真空泵连接管7上设置有第二真空控制阀门71。
在第二连通管4上还设置有单一气体进气管9，该单一气体进气管9位于混合气出气阀门41和加热管进气阀门43之间，单一气体进气管9上设置有单一进气阀门91，当加热单一气体时，气体由单一气体进气管9进入石英加热管5，避免经过混合装置而费时费量。
从图中可以看出，上述一级气体混合装置2包括两个串联起来的气体混合管，且该气体混合管的直径与第一连通管8的直径相同。二级气体混合装置包括三个串联起来的二级气体混合器3，该二级气体混合器3包括并联的第一分支管31和第二分支管32，第一分支管31和第二分支管32相对称设置，该第一分支管31和第二分支管32的进口端和出口端均相汇合，第一分支管31和第二分支管32的直径相同，且第一分支管31和第二分支管32均呈90度弯折两次之后在其进口端和出口端相汇合，且两次弯折之后使所述二级气体混合器3整体呈矩形结构。同时，最前端的一个二级气体混合器3的第一分支管31和第二分支管32的进口端汇合处通过法兰与一级气体混合装置2的出口端连接，最后端的一个二级气体混合器3的第一分支管31和第二分支管32的出口端汇合处通过法兰与第二连通管4的进口端连通。第一分支管31和第二分支管32的直径小于第一连通管8的直径。
使用时，将真空泵连接在第二真空泵连接管7上，由真空泵吸去一级气体混合装置2和二级气体混合装置内的多余气体后，各单一气体由气体进气管1进入，本系统中的各单一气体指的是能被石英加热管监测的气体，通过各气体进气管1上的进气流量计12控制多种单一气体的混合比例，混合气体在气体进气管1汇合处相遇并碰撞后进入一级气体混合装置2，进行初步预混合后再进入二级气体混合装置进行充分混合，将真空泵连接在第一真空泵连接管51上，由真空泵吸去石英加热管5中的多余气体后，一定量的混合气体进入石英加热管5中被加热，由加热炉6控制混合气体温度，混合气体以恒温恒量储存在石英加热管5中，然后可通过光谱测量设备获取不同温度不同比例的混合气体光谱特征信息。
以上描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种二级连续混合气体高温加热系统，其特征在于：包括并排设置的至少两个气体进气管(1)，每一个该气体进气管(1)上均设置有进气阀门(11)和进气流量计(12)，所述气体进气管(1)的出口端相汇合后与一级气体混合装置(2)的进口端连通，该一级气体混合装置(2)的出口端与二级气体混合装置的进口端连通，所述二级气体混合装置的出口端与石英加热管(5)连通，该石英加热管(5)位于混合气体加热炉(6)内，在所述石英加热管(5)上设置有第一真空泵连接管(51)和第一真空控制阀门(52)。
2.根据权利要求1所述的二级连续混合气体高温加热系统，其特征在于：在所述一级气体混合装置(2)的进口端与所述气体进气管(1)的出口端汇合处之间设置有第一连通管(8)，该第一连通管(8)上设置有混合进气阀门(81)。
3.根据权利要求2所述的二级连续混合气体高温加热系统，其特征在于：在所述二级气体混合装置的出口端与所述石英加热管(5)的进口端之间设置有第二连通管(4)，该第二连通管(4)靠近所述二级气体混合装置的一端设置有混合气出气阀门(41)，其靠近所述石英加热管(5)的一端设置有加热管进气阀门(43)，在该第二连通管(4)上位于所述混合气出气阀门(41)和加热管进气阀门(43)之间的位置设置有加热管进气流量计(42)，同时，在所述第二连通管(4)上还设置有第二真空泵连接管(7)，该第二真空泵连接管(7)上设置有第二真空控制阀门(71)。
4.根据权利要求3所述的二级连续混合气体高温加热系统，其特征在于：在所述第二连通管(4)上还设置有单一气体进气管(9)，该单一气体进气管(9)位于所述混合气出气阀门(41)和加热管进气阀门(43)之间，所述单一气体进气管(9)上设置有单一进气阀门(91)。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的二级连续混合气体高温加热系统，其特征在于：所述一级气体混合装置(2)包括至少两个串联起来的气体混合管，且该气体混合管的直径与所述第一连通管(8)的直径相同。
6.根据权利要求5所述的二级连续混合气体高温加热系统，其特征在于：所述二级气体混合装置包括至少两个串联起来的二级气体混合器(3)，该二级气体混合器(3)包括并联的第一分支管(31)和第二分支管(32)，该第一分支管(31)和第二分支管(32)的进口端和出口端均相汇合，且所述第一分支管(31)和第二分支管(32)的直径相同。
7.根据权利要求6所述的二级连续混合气体高温加热系统，其特征在于：所述第一分支管(31)和第二分支管(32)均呈90度弯折两次之后在其进口端和出口端相汇合，且两次弯折之后使所述二级气体混合器(3)整体呈矩形结构。
8.根据权利要求7所述的二级连续混合气体高温加热系统，其特征在于：所述第一分支管(31)和第二分支管(32)的直径小于所述第一连通管(8)的直径。
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Application publication date: 20200508

Assignee: Guilin Yidoumi Information Technology Co.,Ltd.

Assignor: GUILIN University OF TECHNOLOGY

Contract record no.: X2023980044286

Denomination of invention: Two-stage continuous mixed gas high-temperature heating system

Granted publication date: 20211022

License type: Common License

Record date: 20231027