CN116989264A - 工艺气混合分配系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种工艺气混合分配系统，涉及生产加工技术领域，主要目的是针对传统的气体分配设备无法精准控制气流流量的问题，提供一种能够实现工艺气体快速按需进行配比混合的分配设备，从而提高生产作业效率。该工艺气混合分配系统包括供气单元和混合单元，供气单元包括供气管道和流量调控组件，供气管道与混合单元相连通，流量调控组件位于供气管道上且用于控制供气管道内的流量大小；混合单元上设置有流量计。本方案通过设置多个带有流量调控组件的供气管道来实现气体的快速精准混合，同时还通过位于上述管道上的切断球阀实现对相关供气管道的开启和闭合，从而实现对所供工艺气体的成分气种类和数量的灵活调整。

Description

工艺气混合分配系统

技术领域

本发明涉及生产加工技术领域，尤其是涉及一种工艺气混合分配系统。

背景技术

工艺气体是生产过程中常用的气体，其具体成分和配比需要根据实际的生产加工需要进行调整。

在传统的生产设备中，上述工艺气体的供给和配比均依赖人工控制，通过人工开启或关闭相关阀门的方式对工艺气体的配比种类和比例进行调整。该方法难以精准控制工艺气分配比例，同时还会降低进气效率，在一定程度上会影响后续的生产加工步骤。

为了解决上述问题，实现工艺气体的快速配比混合，以提高生产效率，需要研发一种新型的工艺气体混合配比系统。

发明内容

本发明的目的在于提供工艺气混合分配系统，以解决现有技术中存在的工艺气体配比不精准、速度慢的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种工艺气混合分配系统，包括供气单元和混合单元，所述供气单元包括供气管道和流量调控组件，所述供气管道与所述混合单元相连通，所述流量调控组件位于所述供气管道上且用于控制所述供气管道内的流量大小；

所述混合单元上设置有流量计。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

作为本发明的进一步改进，所述供气管道包括主供气管道和辅供气管道，所述主供气管道的数量为一个，所述辅供气管道的数量为若干个且所述辅供气管道与所述主供气管道靠近所述混合单元的一端相连；任意一个所述主供气管道和所述辅供气管道上均设置有所述流量调控组件。

作为本发明的进一步改进，至少一个所述辅供气管道和/或所述主供气管道上安装有压力变送器。

作为本发明的进一步改进，至少一个所述辅供气管道上设置有转子流量计；

和/或，所述主供气管道上设置有防爆型阀门。

作为本发明的进一步改进，所述主供气管道和所述辅供气管道上均设置有通断控制阀；

所述主供气管道上的所述通断控制阀能且仅能控制所述主供气管道内的流体通断。

作为本发明的进一步改进，该系统还包括吹扫单元，所述吹扫单元包括吹扫管道，所述吹扫管道与至少部分所述主供气管道和至少部分所述辅供气管道相通；

所述吹扫管道上设置有切断球阀，当所述切断球阀处于连通状态时，吹扫气体能经所述吹扫管道通入所述供气单元和所述混合单元内。

作为本发明的进一步改进，所述混合单元包括并联布置的混合主管和混合辅管，所述混合主管和所述混合辅管上均设置有通断切换阀和压力表；使用时，控制两个所述通断切换阀分别处于连通状态和断开状态。

作为本发明的进一步改进，所述混合辅管上设置有调压阀。

作为本发明的进一步改进，所述混合单元还包括用于输出混合气体的输出管，所述输出管与所述混合主管和所述混合辅管相连通，所述流量计位于所述输出管上。

作为本发明的进一步改进，该系统还包括控制单元，所述控制单元与所述供气单元、混合单元和吹扫单元电连接。

相比于现有技术，本发明较佳的实施方式提供的技术方案具有如下有益效果：

本方案通过设置多个与混合单元相通的供气管道，可以实现气体的快速混合，另外上述供气管道上的质量流量控制器可以实现对相应的供气管道内气流流量的精准控制，同时还可以通过上述切断球阀实现对相关供气管道的开启和闭合，从而实现对所供工艺气体的成分气体的种类和数量的灵活调整。与传统的结构相比，本方案通过对多个供气单元的连接结构控制实现了对工艺气体的快速、精准的配比混合，有助于提高生产作业效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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是本发明工艺气混合分配系统某一实施例的整体结构示意图；

图2是图1的正视图；

图3是图1的俯视图；

图4是本发明工艺气混合分配系统另一实施例的整体结构示意图；

图5是图4是正视图。

图中：1、供气单元；11、流量调控组件；12、主供气管道；13、辅供气管道；14、压力变送器；15、转子流量计；16、防爆型阀门；17、通断控制阀；2、混合单元；21、流量计；22、混合主管；23、混合辅管；24、通断切换阀；25、压力表；26、调压阀；27、输出管；28、混合管；3、吹扫单元；31、吹扫管道；32、切断球阀；33、止回阀。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明的技术方案进行具体说明。

实施例1：

本发明提供了一种工艺气混合分配系统，包括相互连通的供气单元1和混合单元2，不同的气体经供气单元1流入混合单元2处进行混合，从而得到符合生产要求的工艺气体。

具体的，上述供气单元1包括供气管道和流量调控组件11，供气管道与混合单元2相连通，流量调控组件11位于供气管道上且用于控制供气管道内的流量大小；混合单元2上设置有流量计21。

上述流量调控组件11可以根据需要灵活调整供气管道内的气体流量大小，从而实现对不同的气体的流量的精准控制。通过对气体流量控制可以达到精准控制不同气体的比例的功能，进而实现工艺气体按需快速配比混合的效果，有助于提高生产作业效率。

具体的，上述流量调控组件11为质量流量控制器。

下面对上述供气单元1的具体结构进行说明：

考虑到需要进行气体混合，在本实施例中，设置上述供气管道包括主供气管道12和辅供气管道13，其中主供气管道12的数量为一个且与上述混合单元2直接相连，辅供气管道13的数量根据需要为若干个且通过主供气管道12与上述混合单元2相连。为了方便实现对上述不同管道内的气体流量控制，任意一个主供气管道12和辅供气管道13上均设置有流量调控组件11。

需要注意的是，位于主供气管道12上的流量调控组件11应当位于主供气管道12远离上述辅供气管道13和混合单元2的一侧，以免辅供气管道13内的气流影响主供气管道12内的气流流量检测准确度。

在本实施例及其它相近实施例中，考虑到部分工艺气体需要从相应的压力罐或气瓶等压力容器内释放并进入上述供气管道内，作为可选的实施方式，至少一个辅供气管道13和/或主供气管道12上安装有压力变送器14，该压力变送器14可以在压力值过低时(例如，压力值低于0.2MPa)报警，并提示操作人员更换压力容器。

另外，为了便于操作人员根据需要调整工艺气体内的气体类别，作为可选的实施方式，主供气管道12和辅供气管道13上均设置有通断控制阀17；主供气管道12上的通断控制阀17能且仅能控制主供气管道12内的流体通断。

随着生产加工的调整，当某一类别气体不需要作为工艺气体的一种进行混合时，只需要调整上述通断控制阀17由连通状态切换至断开状态即可，此时可以实现相应供气管道内的流体断开；反之，只需要调整上述通断控制阀17由断开状态切换至连通状态即可。

具体的，上述通断控制阀17一般为电磁阀结构。在本实施例中，可以设置其为法兰连接球阀或者普通的阀门。该通断控制阀17结构可以设置在相应的管路中部或邻近混合单元2处，也可以设置在相应的管路与对应的气体供给设备的连接处。本实施例不对通断控制阀17的安装位置进行限制，只需要确保通断控制阀17能够正常发挥其对相关管路的通断控制功能且不影响位于其周围的其它管路即可。

在本实施例中，至少某一辅供气管道13上设置有转子流量计15；和/或，主供气管道12上设置有防爆型阀门16。

下面以工艺气体类别为天然气、二氧化碳和回收气为例，对上述管道内的气体进行说明：

天然气通过主供气管道12输入上述混合单元2内，二氧化碳和回收气分别通过不同的辅供气管道13经主供气管道12输入混合单元2内，管道结构如图1-图3所示。其中，用于输送二氧化碳的辅供气管道13上设置有上述质量流量控制器、压力变送器14和转子流量计15，且该管道上的通断控制阀17为电磁阀；用于输送回收气的辅供气管道13上设置有上述质量流量控制器，且该管道上的通断控制阀17为法兰连接球阀；用于输送天然气的主供气管道12上设置有上述压力变送器14、通断控制阀17、防爆型阀门16和质量流量控制器，其中通断控制阀17为法兰连接球阀且数量为两个，两个法兰连接球阀位于防爆型阀门16和质量流量控制器的两侧。

在实际生产时，在注入工艺气体之前，需要对相关管路等进行吹扫处理。为了满足上述需要，在本实施例及其它相近实施例中，设置该系统还包括吹扫单元3。

具体的，该吹扫单元3包括与至少部分主供气管道12和至少部分辅供气管道13相连通的吹扫管道31，该吹扫管道31上设置有切断球阀32。当切断球阀32处于连通状态时，吹扫气体能经吹扫管道31通入供气单元1和混合单元2内。

上述吹扫气体还可以作为炉壳的内部保护气，通过上述吹扫管道31和供气管道、混合单元2等直接连通炉壳；另外，还可以作为气氛保护箱的保护气体，与气氛保护箱相连。

上述炉壳和气氛保护箱的结构和连接方式为现有技术，在此不再赘述。

在本实施例中，上述吹扫管道31上还设置有压力表25、防爆阀门和止回阀33，如图1所示。

另外需要注意的是，吹扫管道31上还设置有用于连通其它设备的吹扫支管。

上述吹扫气体可以是氮气，或者其它保护性气体。

作为可选的实施方式，该系统还包括控制单元，该控制单元与供气单元1、混合单元2和吹扫单元3电连接。

具体的，上述控制单元为PLC单片机或者微处理等，该控制单元能够通过无线信号连接或者控制线连接等方式与上述供气单元1、混合单元2和吹扫单元3中的相关阀门(例如防爆型阀门16、通断控制阀17等)以及流量监测设备(例如流量调控组件11、转子流量计15和流量计21等)和压力变送器14等相连。该控制单元可以通过控制上述流量监测设备以及阀门来达到对相应的供气管道内气流流量的精准控制的目的；同时还可以通过上述切断球阀32实现对相关供气管道的开启和闭合，从而方便控制所供气体的种类；而压力变送器14可以用于监测管道状态。与传统的结构相比，本方案通过对多个供气单元1的连接结构控制实现了对工艺气体的快速、精准的配比混合，有助于提高生产作业效率。

实施例2：

本实施例2与实施例1的不同点在于，如图4-5所示，本实施例提供了一种能够提供不同进气压力工艺的工艺气混合分配系统。

具体的，上述混合单元2包括并联布置的混合主管22和混合辅管23，混合主管22和混合辅管23上均设置有通断切换阀24和压力表25；使用时，控制位于混合主管22和混合辅管23上的通断切换阀24分别处于连通状态和断开状态。

当位于混合主管22上的通断切换阀24处于连通状态时，混合后的工艺气体能经上述混合主管22流出；反之，则通过混合辅管23流出。

需要注意的是，上述混合主管22和混合辅管23上可以分别仅有一个通断切换阀24，也可以有多个通断切换阀24。在工作状态下，只需要确保位于混合主管22上的通断切换阀24处于同一状态且该状态与混合辅管23上的通断切换阀24不同即可；在处于停工状态时，上述所有的通断切换阀24均应当处于断开状态。

在本实施例及其它相近实施例中，上述混合主管22和混合辅管23可以分别通过法兰连接球阀或其它类似阀门实现与供气单元1的连接，同时也可以实现混合主管22和混合辅管23二者的相互连接。

需要注意的是，该混合单元2包括混合管28，混合管28能够与上述主供气管道12直接连接。

为了方便调整最终排出的工艺气体的压力值，作为可选的实施方式，混合辅管23上设置有调压阀26。

该调压阀26可以对管道内的气体进行减压处理，从而降低排出气体的压力值(在本实施例中，压力值可以降低至5KPa)，以满足生产加工以及实验等不同应用环境下的使用需求。

作为可选的实施方式，混合单元2还包括用于输出混合气体的输出管27，输出管27与混合主管22和混合辅管23相连通，流量计21位于输出管27上。

如图4所示，多种不同的气体流入混合单元2后，依次流经上述混合管28、混合主管22/混合辅管23，最后经输出管27排出。

控制单元与上述通断切换阀24、压力表25和调压阀26电连接。

可以理解的是，本实施例与实施例1相比，提供了一种能够提供不同进气压力工艺的工艺气混合分配系统。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种工艺气混合分配系统，其特征在于，包括供气单元和混合单元，所述供气单元包括供气管道和流量调控组件，所述供气管道与所述混合单元相连通，所述流量调控组件位于所述供气管道上且用于控制所述供气管道内的流量大小；所述混合单元上设置有流量计。

2.根据权利要求1所述的工艺气混合分配系统，其特征在于，所述供气管道包括主供气管道和辅供气管道，所述主供气管道的数量为一个，所述辅供气管道的数量为若干个且所述辅供气管道与所述主供气管道靠近所述混合单元的一端相连；任意一个所述主供气管道和所述辅供气管道上均设置有所述流量调控组件。

3.根据权利要求2所述的工艺气混合分配系统，其特征在于，至少一个所述辅供气管道和/或所述主供气管道上安装有压力变送器。

4.根据权利要求2所述的工艺气混合分配系统，其特征在于，至少一个所述辅供气管道上设置有转子流量计；

和/或，所述主供气管道上设置有防爆型阀门。

5.根据权利要求2所述的工艺气混合分配系统，其特征在于，所述主供气管道和所述辅供气管道上均设置有通断控制阀；

所述主供气管道上的所述通断控制阀能且仅能控制所述主供气管道内的流体通断。

6.根据权利要求2所述的工艺气混合分配系统，其特征在于，该系统还包括吹扫单元，所述吹扫单元包括吹扫管道，所述吹扫管道与至少部分所述主供气管道和至少部分所述辅供气管道相通；

所述吹扫管道上设置有切断球阀，当所述切断球阀处于连通状态时，吹扫气体能经所述吹扫管道通入所述供气单元和所述混合单元内。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的工艺气混合分配系统，其特征在于，所述混合单元包括并联布置的混合主管和混合辅管，所述混合主管和所述混合辅管上均设置有通断切换阀和压力表；使用时，控制两个所述通断切换阀分别处于连通状态和断开状态。

8.根据权利要求7所述的工艺气混合分配系统，其特征在于，所述混合辅管上设置有调压阀。

9.根据权利要求7所述的工艺气混合分配系统，其特征在于，所述混合单元还包括用于输出混合气体的输出管，所述输出管与所述混合主管和所述混合辅管相连通，所述流量计位于所述输出管上。

10.根据权利要求9所述的工艺气混合分配系统，其特征在于，该系统还包括控制单元，所述控制单元与所述供气单元、混合单元和吹扫单元电连接。