CN204901017U - 一种压力平衡调节器和包含该调节器的排水集气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压力平衡调节器，包括能与排水集气装置中集气杯的开口形成密封接触的支撑件，所述支撑件上设有调节集气装置中气液平衡的进气孔和出水孔，在所述出水孔外侧设置有出水控制阀，在所述进气孔内侧设置有隔离阀。本实用新型还公开了包含上述压力平衡调节器的排水集气装置。本实用新型通过采用压力平衡调节拨盘，可根据产气量多少选用不同的溢流孔，轻便可调，并通过设置多孔隔离阀，解决了高温条件下气液相态转换所产生高温蒸汽和负压倒吸问题，使收集温度大于90℃的高温气体变成现实，摆脱了必须在水下操作的限制，大大简化了操作过程。本实用新型操作简单方便，体积小，不易损坏，非常适合在野外现场快速集气使用。

Description

一种压力平衡调节器和包含该调节器的排水集气装置

技术领域

本实用新型涉及压力调节技术领域，特别是涉及一种压力平衡调节器和包含该调节器的排水集气装置。

背景技术

目前，最常用的集气方法是排水集气法，其所用的排水集气装置包括水槽、集气瓶、进气导管和胶塞，此法要求排水集气过程在水下进行，对实验条件要求较高，而且操作复杂，仪器不易携带，不适合在野外现场使用。另外，上述的排水集气装置在实际使用时还存在有若干缺点，不能达到最佳的集气效果，其缺点可归纳如下：(1)只适用于气体温度小于90℃的情况，并不适用于高温气体的收集；(2)在收集气体时，由于温度的变化会产生负压倒吸的现象；(3)不能对排水孔径进行调节；(4)均使用导管将样品罐与集气杯进行连接，存在较大的气体空载体积，常有大量空气混入集气杯并参与解吸气量计量，降低了仪器的测量精度，也影响了后期对气体组分的分析。

由此可见，上述现有的集气装置在结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种适用于排水集气装置的利于携带、操作简便、适用于高温气体收集的新的压力平衡调节器，成为当前业界极需改进的目标。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种操作简便、利于携带、适用于高温气体收集的用于排水集气装置的压力平衡调节器，使其解决高温条件下气液相态转换所产生的技术问题，从而克服现有排水集气装置的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种压力平衡调节器，用于排水集气装置的压力平衡调节，包括能与排水集气装置中集气杯的开口形成密封接触的支撑件，所述支撑件上设有调节集气杯中气液平衡的进气孔和出水孔，在所述出水孔外侧设置有出水控制阀，在所述进气孔内侧设置有隔离阀。

作为本实用新型的进一步改进，所述出水控制阀为与所述支撑件底部紧密接触的压力平衡调节拨盘，所述压力平衡调节拨盘为可旋转的圆盘，在圆盘上依次分布有不同孔径大小的溢流孔，每个溢流孔通过圆盘的转动均可与所述出水孔相通。

进一步改进，所述压力平衡调节拨盘上沿顺时针方向依次设置有off档、1档、2档、3档、4档、5档，off档出水孔封闭，1至5档出水速度依次加快。

进一步改进，所述压力平衡调节拨盘的边缘突出于支撑件底部边缘设置。

作为本实用新型进一步改进，所述出水控制阀的出水口连接有防倒吸管，且所述防倒吸管由多段方向、管径不同的管道相接组成。

进一步改进，所述压力平衡调节器还包括用于支撑导出管的保护罩，保护罩固定于支撑件底部。

进一步改进，所述隔离阀为多孔隔离阀，所述多孔隔离阀包括隔离阀罩和隔离阀体，隔离阀罩与隔离阀体之间设有空腔，在所述隔离阀罩上开设有三个以上直径不大于3mm的隔离孔，在所述隔离阀体上开设有通孔，所述通孔处装有连通所述空腔内外的中心管，所述中心管位于空腔中的开口位置高于所述隔离孔的位置。

进一步改进，在所述中心管位于空腔的开口处装有“T”型隔离钉，所述“T”型隔离钉的水平部分能将中心管的开口封闭，所述“T”型隔离钉的垂直部分与中心管的内管壁之间留有空隙，且“T”型隔离钉垂直部分的长度较所述中心管的上端离隔离阀罩顶壁的距离长，所述多孔隔离阀中各部件均由耐高温材料制成。

进一步改进，所述进气孔外侧还设置有用于与高温产气设备连接的高温阻止阀。

本实用新型还要解决的技术问题是提供一种操作简便、利于携带、适用于高温气体收集的排水集气装置，使其解决高温条件下气液相态转换所产生的技术问题，从而克服现有排水集气装置的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种排水集气装置，在所述集气杯的开口处连接有如权利要求1-9任一项所述的压力平衡调节器，所述压力平衡调节器的支撑件通过紧固装置将其紧密固定在集气杯上。

采用上述的技术方案，本实用新型至少具有以下优点：

(1)通过采用小型化设计的压力平衡调节拨盘，可根据产气量的不同选用不同的溢流孔，且轻便可调，简化了实验操作。

(2)通过采用防倒吸管排出集气杯中的流体，防止由于温度变化造成的空气倒吸，避免了空气对实验的干扰。

(3)通过在进气孔内侧设置多孔隔离阀，利用毛细管力的原理将高温蒸汽与集气杯中计量液体断开，避免高温气体与计量液体的大面积直接接触，解决了高温条件下气液相态转换所产生高温蒸汽和负压倒吸的问题，使收集温度大于90℃的高温气体变成现实，并且摆脱了必须在水下操作的限制，大大简化了操作过程。

(4)采用高温连接阀直接与产气设备连接，不仅实现了快速稳定的连接，而且实现了无管化操作，大大减少了空载气体的体积，提高了实验结果的精确度。

(5)本实用新型操作简单方便，体积小，不易损坏，非常适合在野外现场快速集气使用。

附图说明

上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型用于排水集气装置的压力平衡调节器的工作原理图；

图2是本实用新型压力平衡调节器的结构示意图；

图3是本实用新型压力平衡调节器的横向剖面图；

图4是本实用新型中多孔隔离阀的纵向剖面图。

具体实施方式

参照附图1可见，本实用新型压力平衡调节器2安装于集气装置中集气杯1的开口处，用于调节集气杯1中气液压力平衡。当然集气杯1可以为带有刻度标示的集气量筒。结合附图2所示，压力平衡调节器2主要包括支撑件10、多孔隔离阀8、保护罩11、出水控制阀、导出管和连接阀。支撑件10为一敞口容器，容器的内径可略大于集气杯1开口处的外径，集气杯1的开口可倒扣在支撑件10的容器里且形成密封接触。支撑件10采用不锈钢板ICr18Ni9Ti材质,通过紧固装置将其紧密固定在集气杯1上。由于压紧螺钉6操作简单，可轻松旋紧或旋松，大大简化了操作过程和降低了对操作人员的要求，优选采用三个分布均匀的压紧螺钉6将支撑件10紧密固定在集气杯1的外壁上。在支撑件10底部开设有调节集气杯1中气液平衡的进气孔4和出水孔5，出水孔5的开口设置在支撑件10底部位置最低的位置，保证集气杯1中的水能够全部流出。保护罩11固定于支撑件10下方，用于保护支撑件10，在保护罩11上分别开有与支撑件10上进气孔4和出水孔5相对应的孔；在支撑件10与保护罩11之间、靠近支撑件10上出水孔5的底部附近紧密设置有出水控制阀，如压力平衡调节拨盘7；参照附图3可见，压力平衡调节拨盘7为一可旋转的圆盘，在圆盘上依次分布有不同孔径大小的溢流孔9，每个溢流孔9通过圆盘的转动均可与支撑件10上的出水孔5相通，如：在圆盘上沿顺时针方向依次设置有off档、1档、2档、3档、4档、5档，off档出水孔封闭，1至5级档位出水速度依次加快，从而通过调节压力平衡调节拨盘7的转动可控制出水孔5的出水速度。为了便于压力平衡调节拨盘7的旋转，优选将压力平衡调节拨盘7的边缘突出于支撑件10的边缘设置，利于手动调节。本实用新型还设置有导出管，导出管穿过保护罩11上与出水孔5相对应的孔，其开口与压力平衡调节拨盘7的底部紧密接触。当出水孔5与溢流孔9相通时，集气杯1中的流体通过导出管流出。

为了防止空气通过导出管进入集气杯1中影响实验的结果，导出管为防倒吸管3，防倒吸管3由多段方向不同的管道相接组成，其一端插入保护罩11上与出水孔5相对应的孔中，且开口与压力平衡调节拨盘7的底部紧密接触。为了避免出现虹吸现象，防倒吸管3采用粗细管设计，即防倒吸管相邻管道的管径大小不同，可以更加有效的防止空气倒吸。

为了解决在收集高温气体时出现的气液相态转换导致的技术难题，本实用新型在支撑件10的进气孔4内侧设置多孔隔离阀8。参照附图4可见，多孔隔离阀8包括隔离阀罩81和隔离阀体82，隔离阀罩81为中间高四周低的罩体，如伞状，其罩体四周与隔离阀体82密封连接，如采用耐高温密封胶圈，隔离阀罩81和隔离阀体82之间形成空腔。在该罩体上开设有三个以上直径不大于3mm的隔离孔84，隔离孔84的直径可根据实际需求设定为1mm、1.5mm、2mm、3mm等，隔离孔84的个数和位置分布优选为：四个隔离孔且对称分布在该隔离阀罩81的约下1/3高度处，利于降低高温气体的温度。隔离阀体82上设有通孔，通孔处装有连通空腔内外的中心管85，中心管85位于空腔中的开口位置高于隔离孔84的位置，中心管85的直径优选为3mm。该中心管85位于隔离阀体82外侧的开口外圈处设有耐高温密封胶圈86，通过该密封胶圈86与进气孔4相连。。当然，中心管85与隔离阀体82可为一体结构。为了该多孔隔离阀8能用于高温气体和液态流体的有效隔离，该多孔隔离阀8的各个部件均采用耐高温材质制备。

为了进一步防止高温气体液化所产生的负压倒吸现象，在中心管85位于空腔的开口处装有“T”型隔离钉83，“T”型隔离钉83的水平部分能将中心管85的开口封闭，“T”型隔离钉83的垂直部分与中心管85的内管壁之间留有供高温气体通过的空隙，且“T”型隔离钉83垂直部分的长度较中心管85的上端部离隔离阀罩81顶壁的距离长，以防止隔离钉83脱离该中心管85。“T”型隔离钉83由一定重量的耐高温铁质材料制成，利用自身重量在无气体通过或者发生倒吸时落下，实现发生倒吸时的自动封闭，加强隔离效果，当下部具有高温气体时，方可顶开“T”型隔离钉83，进入隔离阀罩81与隔离阀体82围成的空腔中。

在支撑件10的进气孔4外侧设置有用于与产气设备连接的阻止阀12。阻止阀12与产气设备的单向阀直接连接，只允许气体单向通过，即气体由单向阀向阻止阀12流动，故通过进气孔4的流体只进不出。阻止阀12和单向阀均具有耐高温和快速连接的特点，如采用公母扣结构。

本实用新型在收集气体时，将压力平衡调节器2通过压紧螺钉6与集气杯1紧密接触，将压力平衡调节器2的高温连接阀与产气设备相连接，集气前先将压力平衡调节拨盘7调节到off档上，开始集气时将压力平衡调节拨盘7旋转到1档，再根据进气孔4的进气速率，将压力平衡调节拨盘7调节至2-5档中适合的档位，进而调节集气杯1中的气液压力平衡，直至完成收集气体工作。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种压力平衡调节器，用于排水集气装置的压力平衡调节，其特征在于，包括能与排水集气装置中集气杯的开口形成密封接触的支撑件，所述支撑件上设有调节集气杯中气液平衡的进气孔和出水孔，在所述出水孔外侧设置有出水控制阀，在所述进气孔内侧设置有隔离阀。

2.根据权利要求1所述的压力平衡调节器，其特征在于，所述出水控制阀为与所述支撑件底部紧密接触的压力平衡调节拨盘，所述压力平衡调节拨盘为可旋转的圆盘，在圆盘上依次分布有不同孔径大小的溢流孔，每个溢流孔通过圆盘的转动均可与所述出水孔相通。

3.根据权利要求2所述的压力平衡调节器，其特征在于，所述压力平衡调节拨盘上沿顺时针方向依次设置有off档、1档、2档、3档、4档、5档，off档出水孔封闭，1至5档出水速度依次加快。

4.根据权利要求2所述的压力平衡调节器，其特征在于，所述压力平衡调节拨盘的边缘突出于支撑件底部边缘设置。

5.根据权利要求1所述的压力平衡调节器，其特征在于，所述出水控制阀的出水口连接有防倒吸管，所述防倒吸管由多段方向、管径不同的管道相接组成。

6.根据权利要求5所述的压力平衡调节器，其特征在于，所述压力平衡调节器还包括用于支撑导出管的保护罩，保护罩固定于支撑件底部。

7.根据权利要求1所述的压力平衡调节器，其特征在于，所述隔离阀为多孔隔离阀，所述多孔隔离阀包括隔离阀罩和隔离阀体，隔离阀罩与隔离阀体之间设有空腔，在所述隔离阀罩上开设有三个以上直径不大于3mm的隔离孔，在所述隔离阀体上开设有通孔，所述通孔处装有连通所述空腔内外的中心管，所述中心管位于空腔中的开口位置高于所述隔离孔的位置。

8.根据权利要求7所述的压力平衡调节器，其特征在于，在所述中心管位于空腔的开口处装有“T”型隔离钉，所述“T”型隔离钉的水平部分能将中心管的开口封闭，所述“T”型隔离钉的垂直部分与中心管的内管壁之间留有空隙，且“T”型隔离钉垂直部分的长度较所述中心管的上端离隔离阀罩顶壁的距离长，所述多孔隔离阀中各部件均由耐高温材料制成。

9.根据权利要求1所述的压力平衡调节器，其特征在于，所述进气孔外侧还设置有用于与高温产气设备连接的高温阻止阀。

10.一种排水集气装置，包括集气杯，其特征在于，在所述集气杯的开口处连接有如权利要求1-9任一项所述的压力平衡调节器，所述压力平衡调节器的支撑件通过紧固装置将其紧密固定在集气杯上。