CN116906823B - 一种多种气体输送的一体式综合控制箱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及气体控制技术领域，具体为一种多种气体输送的一体式综合控制箱，包括综合控制箱体、进气法兰管、出气法兰管、进气套管、出气套管、控制背板、连通腔道、切换塞盘和塞盘连轴，所述综合控制箱体的表面嵌设固定有进气法兰管和出气法兰管，所述综合控制箱体的内部设置有进气套管和出气套管，所述进气套管与所述进气法兰管同轴对应；本发明综合控制箱能够应用在化工和燃气等领域，能够对多种气体实现两种状态的输送控制；当控制背板后移，使得进气法兰管与进气套管等结构分离时，能够对进气法兰管输入的多种气体进行自动混合，从而能够实现化工反应或者混合后便于燃烧，通过调节气阀能够改变混合比例。
Description
技术领域
本发明涉及气体控制技术领域，具体为一种多种气体输送的一体式综合控制箱。
背景技术
在化工加工或生产过程中，对各类气体进行输送时，常通过不同的气体管道分开输送，而有时又需要对多种气体进行混合，便于利用或化工反应；现有技术中，对多根气体主管道分别设置支路管，并将支路管汇总混合，通过阀门在支路管和主管道之间进行切换的方式，实现上述工况下状态的改变，此种方式集成度差，需要多组支路管道以及混合模块的设置，会造成大量的空间占用，且成本也大幅提高，经济效益低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多种气体输送的一体式综合控制箱，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多种气体输送的一体式综合控制箱，包括综合控制箱体、进气法兰管、出气法兰管、进气套管、出气套管、控制背板、连通腔道、切换塞盘和塞盘连轴，所述综合控制箱体的表面嵌设固定有进气法兰管和出气法兰管，所述综合控制箱体的内部设置有进气套管和出气套管，所述进气套管与所述进气法兰管同轴对应，所述出气套管与所述出气法兰管同轴对应，所述进气套管和出气套管能够分别与进气法兰管和出气法兰管插接连通，所述进气套管和出气套管均与控制背板固定安装，所述进气套管和出气套管之间连通设置有连通腔道，所述进气套管的内部设置有切换塞盘，所述切换塞盘与所述进气套管的内壁表面气密接触，所述切换塞盘的表面固定设置有塞盘连轴，所述塞盘连轴穿插经过控制背板与综合控制箱体的内壁表面固定安装，所述控制背板的两侧均设置有具有气体混合功能的自适应分隔结构。
所述自适应分隔结构包括夹腔隔板、分隔夹腔和分隔子板，所述夹腔隔板与所述综合控制箱体的内壁表面固定安装，所述夹腔隔板位于进气套管和出气套管之间，所述夹腔隔板的内部开设有分隔夹腔，所述分隔夹腔的内部插设有分隔子板，所述分隔子板的两侧与综合控制箱体的内壁表面密封接触。
所述控制背板的表面固定设置有子板棱座，所述分隔子板与所述子板棱座固定安装，所述综合控制箱体的内壁表面固定设置有固定壁板，所述固定壁板的下表面连通设置有混合通管，所述混合通管的内壁表面固定设置有螺旋叶片，当所述控制背板向远离进气套管的一侧移动时，固定壁板能够与控制背板密封接触。
所述综合控制箱体的内部设置有自动束流结构，所述自动束流结构能够降低出气法兰管的气流输出波动幅度。
所述自动束流结构包括控制壁板、控制气槽、夹持折棱和调节遮板，所述控制壁板与所述综合控制箱体的内壁表面固定安装，当所述控制背板向远离进气套管的一侧移动时，控制壁板能够与控制背板密封接触，所述控制壁板的表面贯穿开设有控制气槽，所述控制气槽的两侧固定设置有夹持折棱，所述夹持折棱内设置有调节遮板，所述调节遮板将所述控制气槽进行封堵。
所述调节遮板的上表面固定设置有遮板控制耳，所述遮板控制耳的表面固定设置有气缸轴，所述气缸轴的外部设置有控制气缸，所述控制壁板的上表面固定设置有气缸固定座，所述控制气缸与所述气缸固定座固定安装。
所述控制壁板的上表面固定设置有感压气囊，所述感压气囊与所述控制气缸驱动连通，所述遮板控制耳的表面贯穿开设有通孔，所述通孔内设置有弹簧平衡轴，所述弹簧平衡轴的外部套设安装有平衡复位簧。
所述弹簧平衡轴的外部套设安装有压力调节环，所述平衡复位簧夹设于遮板控制耳和压力调节环之间，所述压力调节环远离平衡复位簧的一侧设置有顶持杆，所述顶持杆密封穿插经过综合控制箱体的侧壁。
所述综合控制箱体的外表面固定设置有外壁支管，所述外壁支管的内部固定设置有螺纹内环，所述顶持杆的外表面，远离压力调节环的一端开设有调整外螺纹，所述调整外螺纹与所述螺纹内环螺纹配合，所述顶持杆的端部固定设置有调整旋钮。
所述综合控制箱体的上部盖设有密封箱盖，所述综合控制箱体的表面固定设置有气密轴套，所述进气法兰管的内部设置有调节气阀，所述进气套管和所述出气套管的内壁表面分别嵌设固定有气密胶环，所述进气套管和所述出气套管通过气密胶环分别与进气法兰管和出气法兰管密封插接，所述控制背板的表面固定设置有状态控制轴，所述状态控制轴密封穿插经过气密轴套。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明综合控制箱能够应用在化工和燃气等领域，能够对多种气体实现两种状态的输送控制；当控制背板后移，使得进气法兰管与进气套管等结构分离时，能够对进气法兰管输入的多种气体进行自动混合，从而能够实现化工反应或者混合后便于燃烧，通过调节气阀能够改变混合比例；当控制背板前移，使得进气法兰管与进气套管等结构对接时，此时处于分流状态，不会对气体混合；
通过设置的自适应分隔结构，能够对控制背板的移动进行适应，从而能够在混合状态下，保证综合控制箱体的内部空间被分隔成上下两部分，实现气体的流路控制，并且通过设置的混合通管和螺旋叶片能够使得气流集中通过，并使得气流螺旋，提高混合均匀性。
在进气法兰管的输入气流波动较大，存在爆震等工况下，通过设置的自动束流结构，能够感应进气法兰管输入气流的压力变化，自动调整控制气槽的开启幅度，在进气法兰管输入气流压力突然增加时，自动减少控制气槽的开启幅度，从而实现束流效果，使得通过混合通管的气流波动幅度更小，保持混合均匀性，同时能够提高出气法兰管的气流输出稳定性；通过设置的压力调节环和外壁支管等结构，能够手动调整自动束流结构的平衡范围，以适应进气法兰管不同的输入气压。
附图说明
图1为本发明整体结构的示意图。
图2为本发明整体结构的另一角度示意图。
图3为本发明爆炸示意图。
图4为图3中A区域放大示意图。
图5为本发明爆炸主视图。
图6为本发明进气套管处的立体半剖示意图。
图7为本发明状态控制轴处的立体半剖示意图。
图8为本发明状态控制轴处的立体半剖主视图。
图9为本发明顶持杆处的立体半剖示意图。
图10为图9中B区域放大示意图。
图中：1、综合控制箱体；2、进气法兰管；3、出气法兰管；4、进气套管；5、出气套管；6、控制背板；7、连通腔道；8、切换塞盘；9、塞盘连轴；601、夹腔隔板；602、分隔夹腔；603、分隔子板；604、子板棱座；605、固定壁板；606、混合通管；607、螺旋叶片；101、控制壁板；102、控制气槽；103、夹持折棱；104、调节遮板；105、遮板控制耳；106、气缸轴；107、控制气缸；108、气缸固定座；109、感压气囊；110、弹簧平衡轴；111、平衡复位簧；112、压力调节环；113、顶持杆；114、外壁支管；115、螺纹内环；116、调整外螺纹；117、调整旋钮；118、密封箱盖；119、气密轴套；201、调节气阀；501、气密胶环；608、状态控制轴。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图10，本发明提供一种技术方案：一种多种气体输送的一体式综合控制箱，包括综合控制箱体1、进气法兰管2、出气法兰管3、进气套管4、出气套管5、控制背板6、连通腔道7、切换塞盘8和塞盘连轴9，综合控制箱体1的表面嵌设固定有进气法兰管2和出气法兰管3，综合控制箱体1的内部设置有进气套管4和出气套管5，进气套管4与进气法兰管2同轴对应，出气套管5与出气法兰管3同轴对应，进气套管4和出气套管5能够分别与进气法兰管2和出气法兰管3插接连通，进气套管4和出气套管5均与控制背板6固定安装。
进气套管4和出气套管5之间连通设置有连通腔道7，进气套管4的内部设置有切换塞盘8，切换塞盘8与进气套管4的内壁表面气密接触，切换塞盘8的表面固定设置有塞盘连轴9，塞盘连轴9穿插经过控制背板6与综合控制箱体1的内壁表面固定安装，控制背板6的两侧均设置有具有气体混合功能的自适应分隔结构。
自适应分隔结构包括夹腔隔板601、分隔夹腔602和分隔子板603，夹腔隔板601与综合控制箱体1的内壁表面固定安装，夹腔隔板601位于进气套管4和出气套管5之间，夹腔隔板601的内部开设有分隔夹腔602，分隔夹腔602的内部插设有分隔子板603，分隔子板603的两侧与综合控制箱体1的内壁表面密封接触，控制背板6的表面固定设置有子板棱座604，分隔子板603与子板棱座604固定安装，综合控制箱体1的内壁表面固定设置有固定壁板605，固定壁板605的下表面连通设置有混合通管606，混合通管606的内壁表面固定设置有螺旋叶片607，当控制背板6向远离进气套管4的一侧移动时，固定壁板605能够与控制背板6密封接触。
综合控制箱体1的内部设置有自动束流结构，自动束流结构能够降低出气法兰管3的气流输出波动幅度，自动束流结构包括控制壁板101、控制气槽102、夹持折棱103和调节遮板104，控制壁板101与综合控制箱体1的内壁表面固定安装，当控制背板6向远离进气套管4的一侧移动时，控制壁板101能够与控制背板6密封接触，控制壁板101的表面贯穿开设有控制气槽102，控制气槽102的两侧固定设置有夹持折棱103，夹持折棱103内设置有调节遮板104，调节遮板104将控制气槽102进行封堵。
调节遮板104的上表面固定设置有遮板控制耳105，遮板控制耳105的表面固定设置有气缸轴106，气缸轴106的外部设置有控制气缸107，控制壁板101的上表面固定设置有气缸固定座108，控制气缸107与气缸固定座108固定安装，控制壁板101的上表面固定设置有感压气囊109，感压气囊109与控制气缸107驱动连通，遮板控制耳105的表面贯穿开设有通孔，通孔内设置有弹簧平衡轴110，弹簧平衡轴110的外部套设安装有平衡复位簧111。
弹簧平衡轴110的外部套设安装有压力调节环112，平衡复位簧111夹设于遮板控制耳105和压力调节环112之间，压力调节环112远离平衡复位簧111的一侧设置有顶持杆113，顶持杆113密封穿插经过综合控制箱体1的侧壁，当综合控制箱体1内气压对感压气囊109的压迫消失后，通过平衡复位簧111的弹力，驱动控制气缸107复位回缩，从而使得调节遮板104复位移动，将控制气槽102的开启截面增加。
综合控制箱体1的外表面固定设置有外壁支管114，外壁支管114的内部固定设置有螺纹内环115，顶持杆113的外表面，远离压力调节环112的一端开设有调整外螺纹116，调整外螺纹116与螺纹内环115螺纹配合，顶持杆113的端部固定设置有调整旋钮117，通过旋转调整旋钮117，能够使得顶持杆113轴向移动。
综合控制箱体1的上部盖设有密封箱盖118，综合控制箱体1的表面固定设置有气密轴套119，进气法兰管2的内部设置有调节气阀201，进气套管4和出气套管5的内壁表面分别嵌设固定有气密胶环501，进气套管4和出气套管5通过气密胶环501分别与进气法兰管2和出气法兰管3密封插接，控制背板6的表面固定设置有状态控制轴608，状态控制轴608密封穿插经过气密轴套119。
在使用时，将各类气体通过进气法兰管2输入，通过出气法兰管3输出，状态控制轴608与外界气缸或液压缸连接，从而驱动状态控制轴608轴向移动。
在分开输送状态下，状态控制轴608轴向移动，驱动控制背板6向进气法兰管2所在一侧移动，使得进气套管4与进气法兰管2对接连通，出气套管5与出气法兰管3对接连通，此时，由于切换塞盘8通过塞盘连轴9保持固定，因此在进气套管4上述移动时，切换塞盘8会相对位移到连通腔道7远离进气法兰管2所在位置的一侧，进气法兰管2中输入的气体，依次通过进气套管4、连通腔道7和出气套管5从出气法兰管3输出。
当需要混合输送时，状态控制轴608反向轴向移动，驱动控制背板6向远离进气法兰管2所在位置的一侧移动，如图6和图7中所示，进气套管4与进气法兰管2分离，出气套管5与出气法兰管3分离，切换塞盘8移动到连通腔道7面向进气法兰管2所在位置的一侧，从而将进气套管4堵塞封闭，避免气体通过；此时，控制背板6分别与固定壁板605和控制壁板101密封接触，分隔子板603从分隔夹腔602中移出一段距离，实现分隔；
气体通过进气法兰管2喷出，由于分隔夹腔602、分隔子板603和控制壁板101的格挡，只能通过控制气槽102流动，然后经过混合通管606，利用螺旋叶片607使得流经混合通管606的气体螺旋转动，实现多种气体间的均匀混合，最后通过出气法兰管3输出混合气体。
由于分隔夹腔602、分隔子板603和控制壁板101将综合控制箱体1的内部空间分隔成上下两部分，上部分的正压气体只能通过控制气槽102向下流动，因此在进气法兰管2输入的气流压力突然增加时，会使得综合控制箱体1的内部上部分的正压气体压力增加，当综合控制箱体1的内部上部分的正压气体压力瞬时增加时，感压气囊109在气压作用下会被压缩，感压气囊109内部气体会驱动控制气缸107伸出，使得调节遮板104移动，对控制气槽102的开启截面进行堵塞，减少控制气槽102的开启截面，起到束流作用，并在平衡复位簧111的弹力变化下保持下一阶段的平衡；从而起到稳流作用，使得通过混合通管606的气流波动幅度更小，保持混合均匀性，同时能够提高出气法兰管3的气流输出稳定性；
通过旋转调整旋钮117，能够通过顶持杆113的推动，改变压力调节环112的位置，进而改变平衡复位簧111的初始压缩程度，使得平衡复位簧111与感压气囊109的平衡点改变，以适应进气法兰管2中输入的不同气压。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (2)
1.一种多种气体输送的一体式综合控制箱，包括综合控制箱体（1）、进气法兰管（2）、出气法兰管（3）、进气套管（4）、出气套管（5）、控制背板（6）、连通腔道（7）、切换塞盘（8）和塞盘连轴（9），其特征在于：所述综合控制箱体（1）的表面嵌设固定有进气法兰管（2）和出气法兰管（3），所述综合控制箱体（1）的内部设置有进气套管（4）和出气套管（5），所述进气套管（4）与所述进气法兰管（2）同轴对应，所述出气套管（5）与所述出气法兰管（3）同轴对应，所述进气套管（4）和出气套管（5）能够分别与进气法兰管（2）和出气法兰管（3）插接连通，所述进气套管（4）和出气套管（5）均与控制背板（6）固定安装，所述进气套管（4）和出气套管（5）之间连通设置有连通腔道（7），所述进气套管（4）的内部设置有切换塞盘（8），所述切换塞盘（8）与所述进气套管（4）的内壁表面气密接触，所述切换塞盘（8）的表面固定设置有塞盘连轴（9），所述塞盘连轴（9）穿插经过控制背板（6）与综合控制箱体（1）的内壁表面固定安装，所述控制背板（6）的两侧均设置有具有气体混合功能的自适应分隔结构，所述自适应分隔结构包括夹腔隔板（601）、分隔夹腔（602）和分隔子板（603），所述夹腔隔板（601）与所述综合控制箱体（1）的内壁表面固定安装，所述夹腔隔板（601）位于进气套管（4）和出气套管（5）之间，所述夹腔隔板（601）的内部开设有分隔夹腔（602），所述分隔夹腔（602）的内部插设有分隔子板（603），所述分隔子板（603）的两侧与综合控制箱体（1）的内壁表面密封接触，所述控制背板（6）的表面固定设置有子板棱座（604），所述分隔子板（603）与所述子板棱座（604）固定安装，所述综合控制箱体（1）的内壁表面固定设置有固定壁板（605），所述固定壁板（605）的下表面连通设置有混合通管（606），所述混合通管（606）的内壁表面固定设置有螺旋叶片（607），当所述控制背板（6）向远离进气套管（4）的一侧移动时，固定壁板（605）能够与控制背板（6）密封接触，所述综合控制箱体（1）的内部设置有自动束流结构，所述自动束流结构能够降低出气法兰管（3）的气流输出波动幅度，所述自动束流结构包括控制壁板（101）、控制气槽（102）、夹持折棱（103）和调节遮板（104），所述控制壁板（101）与所述综合控制箱体（1）的内壁表面固定安装，当所述控制背板（6）向远离进气套管（4）的一侧移动时，控制壁板（101）能够与控制背板（6）密封接触，所述控制壁板（101）的表面贯穿开设有控制气槽（102），所述控制气槽（102）的两侧固定设置有夹持折棱（103），所述夹持折棱（103）内设置有调节遮板（104），所述调节遮板（104）将所述控制气槽（102）进行封堵，所述调节遮板（104）的上表面固定设置有遮板控制耳（105），所述遮板控制耳（105）的表面固定设置有气缸轴（106），所述气缸轴（106）的外部设置有控制气缸（107），所述控制壁板（101）的上表面固定设置有气缸固定座（108），所述控制气缸（107）与所述气缸固定座（108）固定安装，所述控制壁板（101）的上表面固定设置有感压气囊（109），所述感压气囊（109）与所述控制气缸（107）驱动连通，所述遮板控制耳（105）的表面贯穿开设有通孔，所述通孔内设置有弹簧平衡轴（110），所述弹簧平衡轴（110）的外部套设安装有平衡复位簧（111），所述弹簧平衡轴（110）的外部套设安装有压力调节环（112），所述平衡复位簧（111）夹设于遮板控制耳（105）和压力调节环（112）之间，所述压力调节环（112）远离平衡复位簧（111）的一侧设置有顶持杆（113），所述顶持杆（113）密封穿插经过综合控制箱体（1）的侧壁，所述综合控制箱体（1）的外表面固定设置有外壁支管（114），所述外壁支管（114）的内部固定设置有螺纹内环（115），所述顶持杆（113）的外表面，远离压力调节环（112）的一端开设有调整外螺纹（116），所述调整外螺纹（116）与所述螺纹内环（115）螺纹配合，所述顶持杆（113）的端部固定设置有调整旋钮（117），分隔夹腔（602）、分隔子板（603）和控制壁板（101）将综合控制箱体（1）的内部空间分隔成上下两部分，上部分的正压气体只能通过控制气槽（102）向下流动，在进气法兰管（2）输入的气流压力增加时，使得综合控制箱体（1）的内部上部分的正压气体压力增加，当综合控制箱体（1）的内部上部分的正压气体压力增加时，感压气囊（109）在气压作用下会被压缩，感压气囊（109）内部气体会驱动控制气缸（107）伸出，使得调节遮板（104）移动，对控制气槽（102）的开启截面进行堵塞，减少控制气槽（102）的开启截面，起到束流作用，并在平衡复位簧（111）的弹力变化下保持下一阶段的平衡；从而起到稳流作用，使得通过混合通管（606）的气流波动幅度更小，同时提高出气法兰管（3）的气流输出稳定性。
2.根据权利要求1所述的一种多种气体输送的一体式综合控制箱，其特征在于：所述综合控制箱体（1）的上部盖设有密封箱盖（118），所述综合控制箱体（1）的表面固定设置有气密轴套（119），所述进气法兰管（2）的内部设置有调节气阀（201），所述进气套管（4）和所述出气套管（5）的内壁表面分别嵌设固定有气密胶环（501），所述进气套管（4）和所述出气套管（5）通过气密胶环（501）分别与进气法兰管（2）和出气法兰管（3）密封插接，所述控制背板（6）的表面固定设置有状态控制轴（608），所述状态控制轴（608）密封穿插经过气密轴套（119）。
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