CN115854254B - 一种超临界二氧化碳分罐缓冲设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及超临界二氧化碳技术领域，具体公开了一种超临界二氧化碳分罐缓冲设备。包括同轴连接的第一缓冲套以及第二缓冲套，第一缓冲套与第二缓冲套之间连通有导气组件，第一缓冲套与第二缓冲套之间贯穿滑动设有缓冲轴，缓冲轴的两端均设有缓冲活塞，缓冲轴上设有用于使得缓冲活塞堵住导气组件的功能弹簧，第二缓冲套上连通有单向阀，单向阀上连通有储存罐连接组件，导气组件内设有过滤组件，过滤组件上设有由缓冲轴带动的清洁刷。本发明的目的在于解决传统的在对超临界二氧化碳进行分罐处理时，容易造成罐装不稳定的问题。
Description
技术领域
本申请涉及超临界二氧化碳技术领域，具体公开了一种超临界二氧化碳分罐缓冲设备。
背景技术
超临界二氧化碳是二氧化碳的超临界状态，也就是二氧化碳随着温度和压力的变化，超出了二氧化碳气液的临界温度，临界压力，临界容积状态的二氧化碳。当温度高于31.1摄氏度，压力高于7.38Mpa时，二氧化碳便进入到了超临界状态。
超临界二氧化碳有很强的溶剂化能力，具有常规液态溶剂的强度，而超临界二氧化碳的密度随着压力升高而增大，随着温度升高而减小，在临界点附近，密度对于压力和温度十分的敏感，很小的温压变化就会导致密度的急剧变化。
在超临界二氧化碳充装完毕后，若需要对其进行研究，所以在研究使用时，通需要进行分罐处理，但是由于超临界二氧化碳压力非常大，若直接进行罐装，气流的流速在压强的作用下非常快冲击储存罐体，就会造成罐装不稳定，由于利用超临界二氧化碳的实验者有一部分为初次接触，此时在罐装时，就可能由于高速气流冲击带来的不稳定性，引起实验者的恐慌，从而出现危险，因此，发明人有鉴于此，提供了一种超临界二氧化碳分罐缓冲设备，以便解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于解决传统的在对超临界二氧化碳进行分罐处理时，容易造成罐装不稳定的问题。
为了达到上述目的，本发明的基础方案提供一种超临界二氧化碳分罐缓冲设备，包括同轴连接的第一缓冲套以及第二缓冲套，第一缓冲套与第二缓冲套之间连通有导气组件，第一缓冲套与第二缓冲套之间贯穿滑动设有缓冲轴，缓冲轴的两端均设有缓冲活塞，缓冲轴上设有用于使得缓冲活塞堵住导气组件的功能弹簧，第二缓冲套上连通有单向阀，单向阀上连通有储存罐连接组件，导气组件内设有过滤组件，过滤组件上设有由缓冲轴带动的清洁刷。
本基础方案的原理及效果在于：
1、在使用过程中，将第一缓冲套安装在超临界二氧化碳储存设备的出气口，当需要分罐时，打开超临界二氧化碳储存设备，然后二氧化碳在压力的作用下快速进入第一缓冲套，在第一缓冲套内在撞击到缓冲活塞时，可克服功能弹簧的弹力，使得二氧化碳顺利进入导气组件，在这一瞬间第一缓冲套内的缓冲活塞收到的压力减小，此时功能弹簧再次将缓冲活塞堵住导气组件，然后第一缓冲套内的功能弹簧再次受到压力重复上述步骤，以此循环，不仅通过功能弹簧的缓冲，而且通过交替的给导气组件供气，从而有效减少了气流直接的冲击，提高了罐装的稳定性。
2、在进行二氧化碳超临界充装转换过程中，由于二氧化碳气体中的杂质，此时若直接进行罐装，就可能影响后续的实验和研究，因此在罐装时，可利用过滤组件进行过滤，与此同时，由于缓冲轴的往复运动，从而带动清洁刷对过滤组件进行清洁，因此，从而保证罐装的正常进行。
3、在高压的二氧化碳进入第二缓冲套后，在缓冲轴往复运动的过程中，能够对第二缓冲套内部空间进行挤压因此，在缓冲二氧化碳进入经第一缓冲套进入第二缓冲套时，还可以有效的在第二缓冲套内压缩空间，然后再经过单向阀进入分罐中，从而提高罐装的压力，与此同时由于压缩第二缓冲套空间会形成反作用力，此时便可再次为第一缓冲套内提供缓冲力。
与现有技术相比，本发明操作简单，可通过在不借助外界动能的情况下利用超临界二氧化碳自身的压强，完成缓冲、间隙供气、主动过滤清洁、加压等分罐过程，操作简单，可行性高，因此便于在本领域中推广使用。
进一步，所述导气组件包括与第一缓冲套连通的第一导气管以及与第二缓冲套连通的第二导气管。便于完成气体的导通作业。
进一步，所述第二导气管内固接有支撑环，支撑环朝向第二缓冲套的一侧滑动设有阻气盖，支撑环固接有若干用于限制阻气盖位移的滑钉。在缓冲活塞压缩第二缓冲套空间时，防止气体倒流，因此便可给阻气盖加压，防止已经进入第二缓冲的二氧化碳再次回到导气组件中。
进一步，所述第一导气管与第二导气管之间连通有用于安装过滤组件的过滤管，过滤组件包括与清洁刷接触的过滤网以及设在过滤外缘的储物槽，储物槽上设有用于封堵储物槽的底座。将过滤完成的杂质通过清洁刷将过滤的杂质刷向储物槽内，并定期完成清理，从而保证二氧化碳的流通性。
进一步，所述缓冲轴内设有传动齿条，传动齿条上啮合有传动齿轮，传动齿轮与清洁刷之间设有传动杆。缓冲轴的往复运动，从而保证清洁刷的转动。
进一步，所述储存罐连接组件包括罐装管以及与罐装管可拆卸连接的中转管，罐装管上设有第一控制阀。提高可操作性，便于后续的气流关闭、罐装完成的封罐等操作。
进一步，还包括与中转管可拆卸连接的储气罐，储气罐上的罐口处设第二控制阀。便于分罐完成的封装以及后续的使用。
进一步，所述中转管上连通有排气组件。在罐装完成后，为了避免在取下储气罐时，设备内的气压过大，造成影响，因此可利用排气组件完成排气，从而便于取下储气罐。
进一步，所述排气组件包括与中转管连通的排气管以及滑动设置在排气管的管口处用于封堵排气管的封堵盖，封堵盖远离排气管的一端设有支撑板，支撑板上设有用于锁紧封堵盖的锁紧钉。松开锁紧钉，中转管内的气压顶开封堵盖。完成排气管。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本申请实施例提出的一种超临界二氧化碳分罐缓冲设备的结构示意图；
图2示出了本申请实施例提出的一种超临界二氧化碳分罐缓冲设备的结构剖视图；
图3示出了本申请实施例提出的一种超临界二氧化碳分罐缓冲设备中图2的局部方大图A；
图4示出了本申请实施例提出的一种超临界二氧化碳分罐缓冲设备中图2的局部放大图B；
图5示出了本申请实施例提出的一种超临界二氧化碳分罐缓冲设备中缓冲轴的结构示意图；
图6示出了本申请实施例提出的一种超临界二氧化碳分罐缓冲设备中中转管正视图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
说明书附图中的附图标记包括：第一缓冲套1、第二缓冲套2、罐装管3、单向阀4、第一导气管5、过滤管6、底座7、第二导气管8、第一控制阀9、中转管10、排气管11、第二控制阀12、储气罐13、支撑环14、阻气盖15、缓冲活塞16、隔板17、功能弹簧18、缓冲轴19、传动齿条20、传动齿轮21、传动杆22、清洁刷23、过滤网24、储物槽25、锁紧钉26、支撑板27、滑钉28、封堵盖29。
实施例如图1和图2所示，包括同轴连接的第一缓冲套1以及第二缓冲套2，第一缓冲套1与第二缓冲套2之间设有隔板17，如图2和图5所示，隔板17上贯穿滑动设置了一个缓冲轴19，缓冲轴19的两端均安装了一个缓冲活塞16，缓冲轴19位于第一缓冲套1内的一端设有功能弹簧18，第二缓冲套2的右端设置了一个锥形的出气孔，出气孔上连通了一个向外排气的单向阀4。
如图1和图2所示，第一缓冲套1上连通有第一导气管5，第二缓冲套2上连通有第二导气管8，第一导气管5与第二导气管8之间通过过滤管6连通，如图3所示，过滤管6内安装了一个过滤组件，过滤组件包括一个过滤网24以及设在过滤外缘的储物槽25，储物槽25上下方通过一个法兰安装了一个用于封堵储物槽25的底座7，过滤网24上转动设置了一个清洁刷23接触；如图2所示，缓冲轴19位于第二缓冲套2的一端设有传动齿条20，传动齿条20上啮合了一个传动齿轮21，传动齿轮21与清洁刷23之间连接了一个传动杆22，传动杆22在第二缓冲套2与过滤管6之间密封转动连接。
如图2和图所示，在第二导气管8内焊接了一个支撑环14，支撑环14上表面焊接了三颗滑钉28，滑钉28上滑动设置了一个阻气盖15。
如图1和图6所示，单向阀4上连通有储存罐连接组件，储存罐连接组件包括罐装管3以及与罐装管3螺纹连接的中转管10，罐装管3上设有第一控制阀9，中转管10上螺纹连接了一个储气罐13，储气罐13上的罐口处设有第二控制阀12，如图6所示，中转管10上连通了一个排气管11，排气管11的右端外缘焊接了三颗连接钉，连接钉上滑动设置了一个封堵盖29，连接钉的右端焊接了一个支撑板27，支撑板27的中心贯穿螺纹连接了一个用于锁紧封堵盖29的锁紧钉26。
使用时，将设备中第一缓冲套1上的法兰安装在超临界二氧化碳储存设备的出气口处，然后关闭第一控制阀9，便可开始使用。
首先根据储气罐13的规格，选择好合适尺寸的中转管10安装在罐装管3上，然后将储存罐拧在中转管10上，便可进行分罐工作；
接下来首先打开第一控制阀9以及第二控制阀12，然后打开超临界二氧化碳储存设备出气口的阀门，便可开始进行罐装工作；
一段时间后，罐装完毕，锁紧第一控制阀9、第二控制阀12，拧松锁紧钉26，使得中转管10内的残留的高压超临界二氧化碳从封堵盖29与排气管11之间的间隙排出，然后再拧紧锁紧钉26，便可取下储气罐13，完成分罐工作。
长时间使用后，需要打开底座7，定期清理储物槽25杂质，再次密封安装好底座7即可继续使用。
本发明操作简单，可通过在不借助外界动能的情况下利用超临界二氧化碳自身的压强，完成缓冲、间隙供气、主动过滤清洁、加压等分罐过程，操作简单，可行性高，因此便于在本领域中推广使用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
Claims (7)
1.一种超临界二氧化碳分罐缓冲设备，其特征在于：包括同轴连接的第一缓冲套以及第二缓冲套，第一缓冲套与第二缓冲套之间连通有导气组件，第一缓冲套与第二缓冲套之间贯穿滑动设有缓冲轴，缓冲轴的两端均设有缓冲活塞，缓冲轴上设有用于使得缓冲活塞堵住导气组件的功能弹簧，第二缓冲套上连通有单向阀，单向阀上连通有储存罐连接组件，导气组件内设有过滤组件，过滤组件上设有由缓冲轴带动的清洁刷，所述导气组件包括与第一缓冲套连通的第一导气管以及与第二缓冲套连通的第二导气管，所述第二导气管内固接有支撑环，支撑环朝向第二缓冲套的一侧滑动设有阻气盖，支撑环固接有若干用于限制阻气盖位移的滑钉。
2.根据权利要求1所述的一种超临界二氧化碳分罐缓冲设备，其特征在于，所述第一导气管与第二导气管之间连通有用于安装过滤组件的过滤管，过滤组件包括与清洁刷接触的过滤网以及设在过滤外缘的储物槽，储物槽上设有用于封堵储物槽的底座。
3.根据权利要求1或2所述的一种超临界二氧化碳分罐缓冲设备，其特征在于，所述缓冲轴内设有传动齿条，传动齿条上啮合有传动齿轮，传动齿轮与清洁刷之间设有传动杆。
4.根据权利要求1所述的一种超临界二氧化碳分罐缓冲设备，其特征在于，所述储存罐连接组件包括罐装管以及与罐装管可拆卸连接的中转管，罐装管上设有第一控制阀。
5.根据权利要求4所述的一种超临界二氧化碳分罐缓冲设备，其特征在于，还包括与中转管可拆卸连接的储气罐，储气罐上的罐口处设有第二控制阀。
6.根据权利要求4或5所述的一种超临界二氧化碳分罐缓冲设备，其特征在于，所述中转管上连通有排气组件。
7.根据权利要求6所述的一种超临界二氧化碳分罐缓冲设备，其特征在于，所述排气组件包括与中转管连通的排气管以及滑动设置在排气管的管口处用于封堵排气管的封堵盖，封堵盖远离排气管的一端设有支撑板，支撑板上设有用于锁紧封堵盖的锁紧钉。
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