CN112604597B - 高低浓度瓦斯混合装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高低浓度瓦斯混合装置，包括高低浓度瓦斯气体管道和瓦斯混合罐，高浓度瓦斯气体管道的安装位置低于低浓度瓦斯气体管道；高浓度瓦斯气体管道连接瓦斯混合罐的第一进口，低浓度瓦斯气体管道连接瓦斯混合罐的第二进口，瓦斯混合罐的出口连接有第一管路，高浓度瓦斯气体管道上套设有水夹套，水夹套连接有热水供给机构；热水供水机构通过水夹套将高浓度瓦斯气体管道中的气体加热至80±3℃；本发明还公开了相应的使用方法。本发明利用温度趋同和密度趋同实现均匀混合瓦斯，对低浓度瓦斯气体也能够利用，避免低浓度瓦斯气体直接排空造成资源浪费与环境污染，既充分利用了能源，又有效地防止了低浓度瓦斯的爆炸问题。

Description

高低浓度瓦斯混合装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及矿井瓦斯开发治理领域，尤其涉及低浓度瓦斯利用的高低浓度瓦斯混合装置。

背景技术

煤炭开采过程中，抽排出的低浓度瓦斯在3％～30％，小部分用于发电，大部分直接排空，造成了大量的资源浪费，增加了碳排放，造成了环境污染，还可能造成重大安全事故。

从保护生态环境、新能源开发及废弃煤矿安全隐患治理等方面考量，低浓度瓦斯资源的开发已受到各方面高度重视，今后低浓度瓦斯的利用将成为瓦斯利用的重点。目前用于混合高、低浓度瓦斯气体的装置结构较为复杂，为混合均匀需要设计两级混合结构，而且需要搅拌叶片等机械装置伸入混合结构中使瓦斯气体产生涡流来促进均匀混合。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高低浓度瓦斯混合装置，无需机械搅拌，利用人为制造的温差和特定的混合结构提高瓦斯混合的均匀程度。

为实现上述目的，本发明的高低浓度瓦斯混合装置包括高浓度瓦斯气体管道和低浓度瓦斯气体管道，高浓度瓦斯气体管道上设有第一调节阀，低浓度瓦斯气体管道上设有第二调节阀；

还包括有瓦斯混合罐，高浓度瓦斯气体管道的安装位置低于低浓度瓦斯气体管道；瓦斯混合罐的底部具有第一进口，瓦斯混合罐的顶部具有第二进口；

低浓度瓦斯气体管道连接瓦斯混合罐的第二进口，高浓度瓦斯气体管道连接瓦斯混合罐的第一进口，瓦斯混合罐的出口连接有第一管路，第一管路上设有第三调节阀；

高浓度瓦斯气体管道上套设有用于加热高浓度瓦斯气体管道的水夹套，水夹套外设有保温层；水夹套的出水口通过热水回水管连接有热水供给机构，水夹套的进水口通过热水供水管连接热水供水机构；热水供水机构通过水夹套将高浓度瓦斯气体管道中的气体加热至80±3℃；

瓦斯混合罐下部设有用于均匀分散高浓度瓦斯气体的下水平孔板，瓦斯混合罐上部设有用于均匀分散低浓度瓦斯气体的上水平孔板。

瓦斯混合罐的左侧为其进气侧，第一进口和第二进口均位于瓦斯混合罐的左侧；瓦斯混合罐的右侧为其出气侧，瓦斯混合罐的出口位于瓦斯混合罐的右端面；

所述瓦斯混合罐的竖向截面的形状呈左大右小的喇叭形，瓦斯混合罐的右端面的高度与第一管路同高。

第一管路连接有瓦斯供气罐，瓦斯供气罐连接有供气管路，供气管路提供满足用气需求的浓度的瓦斯气体。

所述热水供给机构包括热水箱，热水箱并联连接有第一热源装置和第二热源装置；

热水箱顶部连接所述热水回水管，热水箱的底部连接所述热水供水管；

第一热源装置包括太阳能热水器，太阳能热水器的出水口通过第一热水管与热水箱相连通，太阳能热水器的进水口与水源相连接；第一热水管上设有第四调节阀；

第二热源装置包括电热水器和太阳能发电装置，电热水器的出水口通过第二热水管与热水箱相连通，电热水器的进水口与水源相连接；

太阳能热水器的出水口与电热水器的进水口之间连接有旁通管，旁通管上设有旁通阀；

第二热水管上设有第五调节阀；太阳能发电装置包括太阳能电池板，太阳能电池板通过太阳能控制器连接有蓄电池，蓄电池连接电热水器并为电热水器供电。

还包括有电控装置；所述旁通阀以及第一至第五调节阀均为电磁阀；太阳能热水器内设有第一温度传感器，电热水器的出水口处设有第二温度传感器，

以高浓度瓦斯气体的流向为下游方向，水夹套下游端处的高浓度瓦斯气体管内设有用于测量高浓度瓦斯气体的温度的第三温度传感器；

第一管路上设有瓦斯浓度传感器，瓦斯浓度传感器、第一至第五调节阀、第一至第三温度传感器、旁通阀、电热水器以及太阳能热水器均与电控装置相连接，电控装置连接有显示屏。

本发明还提供了上述高低浓度瓦斯混合装置的使用方法，包括持续进行的温度控制方法、瓦斯浓度控制方法；工作时，显示屏上显示出各传感器的传感信息；

第一热源装置和第二热源装置具有独立使用第一热源模式、独立使用第二热源模式以及串联使用第一热源装置和第二热源装置的串联使用模式；

独立使用第一热源模式是：通过电控装置打开第四调节阀和太阳能热水器，关闭第五调节阀和旁通阀，并关闭电热水器，此时太阳能热水器产生的热水直接送入热水箱；

独立使用第二热源模式是：通过电控装置打开第五调节阀，关闭太阳能热水器、第四调节阀和旁通阀，并打开电热水器，此时电热水器产生的热水直接送入热水箱；

串联使用模式是：通过电控装置关闭第四调节阀，打开第五调节阀和旁通阀，并打开电热水器和太阳能热水器，此时太阳能热水器产生的热水送入电热水器进一步加热后送入热水箱；

温度控制方法是：

当第三温度传感器检测到的高浓度瓦斯气体的温度小于75℃时，通过电控装置按串联使用模式控制第一热源装置和第二热源装置的运行状态，直到第三温度传感器检测到的高浓度瓦斯气体的温度进入80±3℃的区间；

当第三温度传感器检测到的高浓度瓦斯气体的温度大于等于75℃且小于83℃，同时第一温度传感器检测到的太阳能热水器内的水温小于80℃时，通过电控装置按串联使用模式控制第一热源装置和第二热源装置的运行状态，直到第三温度传感器检测到的高浓度瓦斯气体的温度进入80±3℃的区间；

当第三温度传感器检测到的高浓度瓦斯气体的温度大于等于75℃且小于83℃，同时第一温度传感器检测到的太阳能热水器内的水温大于等于80℃时，通过电控装置按独立使用第一热源模式控制第一热源装置和第二热源装置的运行状态，直到第三温度传感器检测到的高浓度瓦斯气体的温度进入80±3℃的区间；

当第三温度传感器检测到的高浓度瓦斯气体的温度位于80±3℃的区间时，不对第一热源装置和第二热源装置进行任何操作；

当第三温度传感器检测到的高浓度瓦斯气体的温度大于等于83℃时，通过电控装置关闭第四调节阀、第五调节阀、旁通阀和电热水器，停止向热水箱供水，直到第三温度传感器检测到的高浓度瓦斯气体的温度进入80±3℃的区间。

瓦斯浓度控制方法是：所需瓦斯浓度的要求是MIN％－MAX％(体积百分比，下同)；当瓦斯浓度传感器检测到的瓦斯浓度低于MIN％时，通过电控装置调小第二调节阀的开启度和/或调大第一调节阀的开启度，直到瓦斯浓度传感器检测到的瓦斯浓度进入MIN％－MAX％的区间；

当瓦斯浓度传感器检测到的瓦斯浓度位于MIN％－MAX％的区间时；不对第一调节阀和第二调节阀进行操作；

当瓦斯浓度传感器检测到的瓦斯浓度高于MAX％，通过电控装置调大第二调节阀的开启度和/或调小第一调节阀的开启度，直到瓦斯浓度传感器检测到的瓦斯浓度进入MIN％－MAX％的区间。

本发明具有如下的优点：

本发明利用热水加热高浓度瓦斯气体，从而使高浓度瓦斯气体形成高温低密度气体，使高温的高浓度瓦斯气体和常温的低浓度瓦斯气体(具有相对高密度)在瓦斯混合罐中，在温度趋同和密度趋同的过程中形成强烈的流动混合现象(其中包括整体上下对流、局部无规则紊流以及局部短时间的涡流)，从而无需在混合结构中设置机械搅拌混合结构，并大幅提高混合速度和混合均匀程度。

瓦斯混合罐中的对流混合作用源自两种自然规律，一是高低温物体(瓦斯气体)相遇温度必然趋同的规律，在高温的高浓度瓦斯气体和常温的低浓度瓦斯气体的温度趋同的过程中(即温度趋同，趋同力来自于分子层面的无规则运动，将高浓度瓦斯气体加热到80℃左右，既能保证安全，又能通过较大的温差提高温度趋同下的混合效果)，两者必然要进行均匀混合；二是高处的相对高密度的瓦斯气体必然下沉，低处相对低密度的瓦斯气体必然上升，两者混合后密度必然趋同，在密度趋同的对流过程(趋同力来自宏观的对流、紊流以及涡流等过程)，两者必然要均匀混合。

下水平孔板和上水平孔板能够防止高浓度瓦斯气体和低浓度瓦斯气体在刚进入瓦斯混合罐处集中混合(包括对流、紊流和涡流)，使高浓度瓦斯气体和低浓度瓦斯气体能够更均匀地扩散至整个瓦斯混合罐内，使整个瓦斯混合罐内的空间均成为有效地流动混合空间，从而提高混合效果。

瓦斯混合罐的竖向截面的形状呈左大右小的喇叭形，瓦斯混合罐的右端面的高度与第一管路同高，避免了瓦斯混合罐采用常规形状(如立方体形、圆柱形等)导致瓦斯积聚(具体是避免低浓度瓦斯气体因其相对低温高密度而积聚在瓦斯混合罐的底部，避免高浓度瓦斯气体因其相对高温低密度而积聚在瓦斯混合罐的顶部)，进一步促进高低浓度瓦斯高效充分混合。

混合气体在瓦斯供气罐内能够进一步混合均匀。

白天使用第一热源装置利用太阳能直接加热热水，白天阳光不足时同时打开第二热源装置进行补充；白天阳光充足时太阳能发电装置将电能存储在蓄电池中，白天阳光不充足时，蓄电池存储的电能用来在第一热源装置不能提高足够温度时进一步提高热水温度。夜晚则依靠第二热源装置加热热水。当白天阳光不充足时，太阳能热水器和电加热器可以串联工作(关闭第四调节阀，打开旁通阀)，因而能够降低对蓄电池储存电能的消耗，更充分地直接利用太阳能转换为热能。

采用本发明的高低浓度瓦斯混合装置及其使用方法，能够源源不断地提供符合要求的浓度的瓦斯气体，从而对低浓度瓦斯气体也能够利用，避免低浓度瓦斯气体直接排空造成资源浪费与环境污染，既充分利用了能源，又有效地防止了低浓度瓦斯的爆炸问题，很大程度地消除了煤矿安全生产的隐患。同时，在实施过程中最大程度利用了太阳能，而且在控制过程简单方便，既可以工作人员通过电控装置也可以工作人员手动控制各阀门及各装置的运行状态，又十分便于进行程序控制。后续在本发明的高低浓度瓦斯混合装置开发自动控制程序时，本发明的使用方法不要求后续开发的程序识别白天和黑夜(不需要探测环境光线明亮程度的装置)，不要求程序识别阳光是否充足(不需要探测光照强度的装置)，节省了后续实现自动控制所需要的设备成本，也为后续开发自动控制程序大大降低了开发难度(程序简单)，并能够确保使用过程中能够更充分地直接利用太阳能，减少蓄电池的损耗。当然，人工按照此方法通过电控装置进行控制也十分方便，同样能够更充分地直接利用太阳能，减少蓄电池的损耗，为高浓度瓦斯气体和低浓度瓦斯气体在无需机械搅拌的前提下实现更充分的混合提供温度基础。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是下水平孔板和上水平孔板的俯视图；

图3是本发明的电控原理图。

具体实施方式

如图1至图3所示，本发明的高低浓度瓦斯混合装置包括高浓度瓦斯气体管道1和低浓度瓦斯气体管道2，高浓度瓦斯气体管道1上设有第一调节阀3，低浓度瓦斯气体管道2上设有第二调节阀4；

还包括有瓦斯混合罐5，高浓度瓦斯气体管道1低于低浓度瓦斯气体管道2；瓦斯混合罐5的底部具有第一进口6，瓦斯混合罐5的顶部具有第二进口7；

低浓度瓦斯气体管道2连接瓦斯混合罐5的第二进口7，高浓度瓦斯气体管道1连接瓦斯混合罐5的第一进口6，瓦斯混合罐5的出口连接有第一管路8，第一管路8上设有第三调节阀9；

高浓度瓦斯气体管道1上套设有用于加热高浓度瓦斯气体管道1的水夹套10，水夹套10外设有保温层；保温层为常规技术，图未示。水夹套10的出水口通过热水回水管11连接有热水供给机构，水夹套10的进水口通过热水供水管12连接热水供水机构；热水供水机构通过水夹套10将高浓度瓦斯气体管道1中的气体加热至80±3℃；

瓦斯混合罐5下部设有用于均匀分散高浓度瓦斯气体的下水平孔板13，瓦斯混合罐5上部设有用于均匀分散低浓度瓦斯气体的上水平孔板14。

本发明利用热水加热高浓度瓦斯气体，从而使高浓度瓦斯气体形成高温低密度气体，使高温的高浓度瓦斯气体和常温的低浓度瓦斯气体(具有相对高密度)在瓦斯混合罐5中，在温度趋同和密度趋同的过程中形成强烈的流动混合现象(其中包括整体上下对流、局部无规则紊流以及局部短时间的涡流)，从而无需在混合结构中设置机械搅拌混合结构，并大幅提高混合速度和混合均匀程度。

瓦斯混合罐5中的对流混合作用源自两种自然规律，一是高低温物体(瓦斯气体)相遇温度必然趋同的规律，在高温的高浓度瓦斯气体和常温的低浓度瓦斯气体的温度趋同的过程中(即温度趋同，趋同力来自于分子层面的无规则运动，将高浓度瓦斯气体加热到80℃左右，既能保证安全，又能通过较大的温差提高温度趋同下的混合效果)，两者必然要进行均匀混合；二是高处的相对高密度的瓦斯气体必然下沉，低处相对低密度的瓦斯气体必然上升，两者混合后密度必然趋同，在密度趋同的对流过程(趋同力来自宏观的对流、紊流以及涡流等过程)，两者必然要均匀混合。

下水平孔板13和上水平孔板14能够防止高浓度瓦斯气体和低浓度瓦斯气体在刚进入瓦斯混合罐5处集中混合(包括对流、紊流和涡流)，使高浓度瓦斯气体和低浓度瓦斯气体能够更均匀地扩散至整个瓦斯混合罐5内，使整个瓦斯混合罐5内的空间均成为有效地流动混合空间，从而提高混合效果。

瓦斯混合罐5的左侧为其进气侧，第一进口6和第二进口7均位于瓦斯混合罐5的左侧；瓦斯混合罐5的右侧为其出气侧，瓦斯混合罐5的出口位于瓦斯混合罐5的右端面；

所述瓦斯混合罐5的竖向截面的形状呈左大右小的喇叭形，瓦斯混合罐5的右端面的高度与第一管路8同高。

瓦斯混合罐5的竖向截面的形状呈左大右小的喇叭形，瓦斯混合罐5的右端面的高度与第一管路8同高，避免了瓦斯混合罐5采用常规形状(如立方体形、圆柱形等)导致瓦斯积聚(具体是避免低浓度瓦斯气体因其相对低温高密度而积聚在瓦斯混合罐5的底部，避免高浓度瓦斯气体因其相对高温低密度而积聚在瓦斯混合罐5的顶部)，进一步促进高低浓度瓦斯高效充分混合。

第一管路8连接有瓦斯供气罐15，瓦斯供气罐15连接有供气管路16，供气管路16用于对用气单位提供满足用气需求(如发电需求)的浓度的瓦斯气体。混合气体在瓦斯供气罐15内能够进一步混合均匀。

所述热水供给机构包括热水箱17，热水箱17并联连接有第一热源装置和第二热源装置；热水箱17顶部连接所述热水回水管11，热水箱17的底部连接所述热水供水管12；

第一热源装置包括太阳能热水器18，太阳能热水器18的出水口通过第一热水管19与热水箱17相连通，太阳能热水器18的进水口与水源(如自来水管网)相连接；第一热水管19上设有第四调节阀20；

第二热源装置包括电热水器21和太阳能发电装置22，电热水器21的出水口通过第二热水管23与热水箱17相连通，电热水器21的进水口与水源(如自来水管网)相连接；热水供水管12、第一热水管19和第二热水管23外均包覆有保温层。

太阳能热水器18的出水口与电热水器21的进水口之间连接有旁通管26，旁通管26上设有旁通阀27；

第二热水管23上设有第五调节阀24；太阳能发电装置22包括太阳能电池板，太阳能电池板通过太阳能控制器连接有蓄电池，蓄电池连接电热水器21并为电热水器21供电。太阳能电池板、太阳能控制器和蓄电池均为现有技术，图未示太阳能发电装置22的具体结构。

白天使用第一热源装置利用太阳能直接加热热水，白天阳光不足时同时打开第二热源装置进行补充；白天阳光充足时太阳能发电装置22将电能存储在蓄电池中，白天阳光不充足时，蓄电池存储的电能用来在第一热源装置不能提高足够温度时进一步提高热水温度。夜晚则依靠第二热源装置加热热水。当白天阳光不充足时，太阳能热水器18和电加热器可以串联工作(关闭第四调节阀20，打开旁通阀27)，因而能够降低对蓄电池储存电能的消耗，更充分地直接利用太阳能转换为热能。

还包括有电控装置25；所述旁通阀27以及第一至第五调节阀3、4、9、20、24均为电磁阀；太阳能热水器18内设有第一温度传感器28，电热水器21的出水口处设有第二温度传感器29。

以高浓度瓦斯气体的流向为下游方向，水夹套10下游端处的高浓度瓦斯气体管内设有用于测量高浓度瓦斯气体的温度的第三温度传感器30；

第一管路8上设有瓦斯浓度传感器31，瓦斯浓度传感器31、第一至第五调节阀3、4、9、20、24、第一至第三温度传感器28、29、30，旁通阀27、电热水器21以及太阳能热水器18均与电控装置25相连接，电控装置25连接有显示屏32。

电控装置25为单片机或集成电路，当然也可采用单片机中的PLC，也可以采用工控计算机。

本发明还公开了上述高低浓度瓦斯混合装置的使用方法，包括持续进行的温度控制方法、瓦斯浓度控制方法；工作时，显示屏32上显示出各传感器的传感信息；

第一热源装置和第二热源装置具有独立使用第一热源模式(主要是阳光充足的白天)、独立使用第二热源模式(主要是夜晚)以及串联使用第一热源装置和第二热源装置的串联使用模式(主要是阳光不够充分的白天)；

独立使用第一热源模式是：通过电控装置25打开第四调节阀20和太阳能热水器18，关闭第五调节阀24和旁通阀27，并关闭电热水器21，此时太阳能热水器18产生的热水直接送入热水箱17；

独立使用第二热源模式是：通过电控装置25打开第五调节阀24，关闭太阳能热水器18、第四调节阀20和旁通阀27，并打开电热水器21，此时电热水器21产生的热水直接送入热水箱17；

串联使用模式是：通过电控装置25关闭第四调节阀20，打开第五调节阀24和旁通阀27，并打开电热水器21和太阳能热水器18，此时太阳能热水器18产生的热水送入电热水器21进一步加热后送入热水箱17；

温度控制方法是：

当第三温度传感器30检测到的高浓度瓦斯气体的温度小于75℃时，通过电控装置25按串联使用模式控制第一热源装置和第二热源装置的运行状态，直到第三温度传感器30检测到的高浓度瓦斯气体的温度进入80±3℃(包括77℃和83℃)的区间；

当第三温度传感器30检测到的高浓度瓦斯气体的温度大于等于75℃且小于83℃，同时第一温度传感器28检测到的太阳能热水器18内的水温小于80℃时，通过电控装置25按串联使用模式控制第一热源装置和第二热源装置的运行状态，直到第三温度传感器30检测到的高浓度瓦斯气体的温度进入80±3℃的区间；

当第三温度传感器30检测到的高浓度瓦斯气体的温度大于等于75℃且小于83℃，同时第一温度传感器28检测到的太阳能热水器18内的水温大于等于80℃时，通过电控装置25按独立使用第一热源模式控制第一热源装置和第二热源装置的运行状态，直到第三温度传感器30检测到的高浓度瓦斯气体的温度进入80±3℃的区间；

当第三温度传感器30检测到的高浓度瓦斯气体的温度位于80±3℃的区间时，不对第一热源装置和第二热源装置进行任何操作；

当第三温度传感器30检测到的高浓度瓦斯气体的温度大于等于83℃时，通过电控装置25关闭第四调节阀20、第五调节阀24、旁通阀27和电热水器21，停止向热水箱17供水，直到第三温度传感器30检测到的高浓度瓦斯气体的温度进入80±3℃的区间。

瓦斯浓度控制方法是：所需瓦斯浓度的要求是MIN％－MAX％(包括两端值，为体积百分比，下同)；当瓦斯浓度传感器31检测到的瓦斯浓度低于MIN％时，通过电控装置25逐渐调小第二调节阀4的开启度和/或逐渐调大第一调节阀3的开启度，直到瓦斯浓度传感器31检测到的瓦斯浓度进入MIN％－MAX％的区间；

当瓦斯浓度传感器31检测到的瓦斯浓度位于MIN％－MAX％的区间时；不对第一调节阀3和第二调节阀4进行操作；

当瓦斯浓度传感器31检测到的瓦斯浓度高于MAX％，通过电控装置25逐渐调大第二调节阀4的开启度和/或逐渐调小第一调节阀3的开启度，直到瓦斯浓度传感器31检测到的瓦斯浓度进入MIN％－MAX％的区间。

瓦斯气体浓度的MIN和MAX值根据具体的用气需求确定。

采用本发明的高低浓度瓦斯混合装置及其使用方法，能够源源不断地提供符合要求的浓度的瓦斯气体，从而对低浓度瓦斯气体也能够利用，避免低浓度瓦斯气体直接排空造成资源浪费与环境污染，既充分利用了能源，又有效地防止了低浓度瓦斯的爆炸问题，很大程度地消除了煤矿安全生产的隐患。同时，在实施过程中最大程度利用了太阳能，而且在控制过程简单方便，既可以工作人员通过电控装置25手动控制各阀门及各装置的运行状态，又十分便于进行程序控制。后续为本发明的高低浓度瓦斯混合装置开发自动控制程序时，本发明的使用方法不要求后续开发的程序识别白天和黑夜(不需要探测环境光线明亮程度的装置)，不要求程序识别阳光是否充足(不需要探测光照强度的装置)，节省了后续实现自动控制所需要的设备成本，也为后续开发自动控制程序大大降低了开发难度(程序简单)，并能够确保使用过程中能够更充分地直接利用太阳能，减少蓄电池的损耗。当然，人工按照此方法通过电控装置25进行控制也十分方便，同样能够更充分地直接利用太阳能，减少蓄电池的损耗，为高浓度瓦斯气体和低浓度瓦斯气体在无需机械搅拌的前提下实现更充分的混合提供温度基础。

本发明中，瓦斯浓度传感器31可选用KGJ23型高低浓度甲烷传感器，测量浓度范围为0％～40％,适用于本装置。当然也可选用其他型号的瓦斯浓度传感器31。

各温度传感器可选用GWD100矿用本安型温度传感器，其测量温度范围为0°～100℃，适用于本装置；当然也可选用其他型号的温度传感器。

电热水器21可选用EC6002-D6(U1)型海尔电热水器21，安全经济；当然也可以选用其他厂家或其他型号的电热水器21。

太阳能热水器18可选用各种型号的太阳能热水器18，如Q-B-J-1-155/2.50/0.05型四季沐歌太阳能热水器18，其自动上水，自动保温，自动加热，可预约操作。

太阳能发电装置22可选用VXL3000型太阳能储电设备，可以3000w稳压输出；当然也可选用其他型号的太阳能发电装置22。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.高低浓度瓦斯混合装置，包括高浓度瓦斯气体管道和低浓度瓦斯气体管道，高浓度瓦斯气体管道上设有第一调节阀，低浓度瓦斯气体管道上设有第二调节阀；其特征在于：

还包括有瓦斯混合罐，高浓度瓦斯气体管道的安装位置低于低浓度瓦斯气体管道；瓦斯混合罐的底部具有第一进口，瓦斯混合罐的顶部具有第二进口；

低浓度瓦斯气体管道连接瓦斯混合罐的第二进口，高浓度瓦斯气体管道连接瓦斯混合罐的第一进口，瓦斯混合罐的出口连接有第一管路，第一管路上设有第三调节阀；

高浓度瓦斯气体管道上套设有用于加热高浓度瓦斯气体管道的水夹套，水夹套外设有保温层；水夹套的出水口通过热水回水管连接有热水供给机构，水夹套的进水口通过热水供水管连接热水供水机构；热水供水机构通过水夹套将高浓度瓦斯气体管道中的气体加热至80±3℃；

瓦斯混合罐下部设有用于均匀分散高浓度瓦斯气体的下水平孔板，瓦斯混合罐上部设有用于均匀分散低浓度瓦斯气体的上水平孔板。

2.根据权利要求1所述的高低浓度瓦斯混合装置，其特征在于：瓦斯混合罐的左侧为其进气侧，第一进口和第二进口均位于瓦斯混合罐的左侧；瓦斯混合罐的右侧为其出气侧，瓦斯混合罐的出口位于瓦斯混合罐的右端面；

所述瓦斯混合罐的竖向截面的形状呈左大右小的喇叭形，瓦斯混合罐的右端面的高度与第一管路同高。

3.根据权利要求1或2所述的高低浓度瓦斯混合装置，其特征在于：第一管路连接有瓦斯供气罐，瓦斯供气罐连接有供气管路，供气管路提供满足用气需求的浓度的瓦斯气体。

4.根据权利要求3所述的高低浓度瓦斯混合装置，其特征在于：所述热水供给机构包括热水箱，热水箱并联连接有第一热源装置和第二热源装置；

热水箱顶部连接所述热水回水管，热水箱的底部连接所述热水供水管；

第一热源装置包括太阳能热水器，太阳能热水器的出水口通过第一热水管与热水箱相连通，太阳能热水器的进水口与水源相连接；第一热水管上设有第四调节阀；

第二热源装置包括电热水器和太阳能发电装置，电热水器的出水口通过第二热水管与热水箱相连通，电热水器的进水口与水源相连接；

太阳能热水器的出水口与电热水器的进水口之间连接有旁通管，旁通管上设有旁通阀；

第二热水管上设有第五调节阀；太阳能发电装置包括太阳能电池板，太阳能电池板通过太阳能控制器连接有蓄电池，蓄电池连接电热水器并为电热水器供电。

5.根据权利要求4所述的高低浓度瓦斯混合装置，其特征在于：还包括有电控装置；所述旁通阀以及第一至第五调节阀均为电磁阀；太阳能热水器内设有第一温度传感器，电热水器的出水口处设有第二温度传感器，

以高浓度瓦斯气体的流向为下游方向，水夹套下游端处的高浓度瓦斯气体管内设有用于测量高浓度瓦斯气体的温度的第三温度传感器；

第一管路上设有瓦斯浓度传感器，瓦斯浓度传感器、第一至第五调节阀、第一至第三温度传感器、旁通阀、电热水器以及太阳能热水器均与电控装置相连接，电控装置连接有显示屏。

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