CN206159824U - 气瓶气体置换机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及气瓶气体置换机。目的是提供的装置应具有初出介质气体气相纯度高的特点，还应能有效提升生产效率并降低生产成本。技术方案是：气瓶气体置换机，其特征在于：该气瓶气体置换机包括机架以及设置在机架中的若干气体置换单元；所述每个气体置换单元包括用于固定气瓶的安装架以及用于对气瓶进行反复抽气与充气的气体置换机构；所述气体置换机构包括设置在每个安装架中的气瓶接口、依次连接在外部介质源与气瓶接口之间的介质管与接口管以及依次连接在外部真空源与气瓶接口之间的真空管与接口管；所述介质管与真空管上均设有阀门。

Description

气瓶气体置换机

技术领域

本实用新型涉及一种抽气装置，具体是一种气瓶气体置换机。

背景技术

新的气瓶在充装介质气体之前，必须对气瓶进行抽真空处理，之后才可以进行充装。气瓶抽真空度高低与抽真空时间的长短有关系。气瓶抽真空度高，充装介质气体的气相纯度就高，气相质量就好。

实际生产中，气瓶抽真空的时间不可能无限长，一般控制在1分钟以内。这样不能将气瓶中的空气全部抽出，气瓶中会存在极少量的空气。而抽完真空的气瓶才能充装介质气体。介质气体在气瓶内高压条件下呈现为液态形态。当使用气瓶中的介质气体时，从气瓶中首次出来的气体称为初出介质气体。客户使用时发现初出介质气体中空气成分含量较高，初出介质气体的气相纯度较低，不符合使用纯度标准，不能正常使用。

初出介质气体的气相纯度低，说明空气含量最高。如果介质气体是制冷剂就会影响系统制冷效果，严重时会使制冷设备损坏。为了使从气瓶中出来的气体气相符合标准，满足使用要求，不得不先释放一部分气相纯度不合格的介质气体。当释放出来的介质气体的气相符合要求后，才能正常使用。然而，释放出来的介质气体会污染和破坏大气环境，是一种不环保的做法，并且由于放气时间较长，费工费时。因此，必须对落后的生产工艺进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种气瓶气体置换机，该装置应具有初出介质气体气相纯度高的特点，还应能有效提升生产效率并降低生产成本。

本实用新型的技术方案是：

气瓶气体置换机，其特征在于：该气瓶气体置换机包括机架以及设置在机架中的若干气体置换单元；所述每个气体置换单元包括用于固定气瓶的安装架以及用于对气瓶进行反复抽气与充气的气体置换机构；

所述气体置换机构包括设置在每个安装架中的气瓶接口、依次连接在外部介质源与气瓶接口之间的介质管与接口管以及依次连接在外部真空源与气瓶接口之间的真空管与接口管；所述介质管与真空管上均设有阀门。

所述安装架包括用于定位气瓶瓶身的定位座、设置在定位座上方的气缸、在气缸驱动下用于挤推气瓶瓶底对气瓶进行固定的压块；所述气瓶接口设置在定位座下方。

所述气体置换单元还包括通过压力管连接接口管的压力表。

本实用新型的有益效果是：

在实际生产中，新气瓶采用单纯抽真空的方法，来获得高纯度的初出介质气体是不可能实现。而本实用新型采用的气体置换原理可以对新气瓶中的空气进行置换，得到高纯度的初出介质气体，生产效率成倍提高，生产成本大幅度下降；同时，用于置换的介质气体回收后进行浓缩处理，可再一次用来作置换气体使用，有效保护了大气环境。本实用新型不但可用于新气瓶的空气置换，而且可用于冰箱、空调及制冷设备的抽真空操作，大幅度地缩减了抽真空时间，提高了系统真空度。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构示意图之一。

图2是本实用新型的主视结构示意图之二。

图3是本实用新型的俯视结构示意图。

图4是本实用新型的左视结构示意图。

图5是本实用新型的工作流程图。

具体实施方式

在实际生产中，为了保证生产效率并降低生产成本，需要有效控制抽真空的时间。通常情况下，气瓶抽真空时间在60秒以内，因此真空度一般只能达到-0.998Pa，气瓶中还有0.2％的空气存在。当气瓶充入介质气体后，在瓶内高压作用下介质气体为液体状。而气瓶中0.2％的空气都集中在气瓶口的极小空间中，气瓶口只占气瓶8％左右的容积，并且气瓶口的空气浓度为

瓶口空气浓度＝(空气量/瓶口空间容积)×100％

＝0.2％/8％＝2.5％

可见，气瓶口的空气浓度是非常高的，这就是初出气体介质气体中空气成分含量较高且气相纯度较低的原因。必须将气瓶口的空气释放完后气体的纯度才符合要求。以1升装气瓶为例，经释放气体纯度测试实验得出，需放气时间在25秒以上，即释放掉10克以上的介质气体后，介质气体的气相才能符合要求，要想得到高纯度的初出介质气体，必须要释放相当气量的介质气体。

为了解决气瓶初出气相纯度较低的问题，必须解决气瓶中空气含量问题。而制冷行业要求气相纯度>99.8％，初出气相要达到这一标准，气瓶真空必须达到的值为：

真空百分数δ％＝[1－(1－气相纯度)×瓶口空间]×100％

＝[1－(1-99.8％)×8％]×100％＝99.984％

空气量＝(1－99.984％)×100％＝0.016％

pv＝真空度×pamb＝99.984％×750＝749.88mmHg

pa＝(patm－pv)/735.6＝(750－749.88)/735.6＝0.000163MPa

在实际生产中，采用常规抽真空工艺获得0.000163MPa这样高的真空度，使初出介质气相纯度达到标准要求是不可能的。而采用气体置换原理，就能很好解决这一技术难点。其原理如下：

初始时对气瓶抽真空30秒，真空度达到-0.99Pa左右，气瓶中空气量为

空气量＝1–99％＝1％

然后开始进行气体置换，先冲入1-2克介质气体，介质气体在气瓶真空条件下快速气化，充满整个气瓶，形成的混合气体中空气含量1％；再对气瓶抽真空30秒，真空度达到-0.99Pa左右，气瓶中残留1％的混合气体。经过这样的一次充气与一次抽气代表一次气体置换，此时气瓶中空气的含量为

气瓶中空气量＝1％×(1-99％)＝0.01％＜0.016％

瓶口空气浓度＝(空气量/瓶口空间容积)×100％

＝0.01％/8％＝0.125％

瓶口的空气浓度已满足初出介质气体气相纯度要求。而通过增加置换次数，就可获得纯度更高的初出气相纯度。

以下结合说明书附图，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。

如图1所示，气瓶气体置换机，包括机架1以及若干气体置换单元。所述气体置换单元的数量根据需要而定，机架中一般设置1-10个气体置换单元。

所述每个气体置换单元中，安装架用于固定气瓶，气体置换机构用于对安装架中的气瓶进行抽气与充气。所述安装架包括定位座31、气缸32、固定在气缸活塞杆上的压块33；进行气体置换时气瓶以倒立姿态放置在安装架中，所述定位座用于气瓶瓶身的定位；气缸设置在定位座上方并且气缸可通过压块向下挤推定位后的气瓶瓶底，使得气瓶口能够紧紧扣合在气瓶接口上进行固定，保证气瓶的内腔与气瓶接口相通而与外界隔离。所述安装架设置在机架的上部并且所有的安装架沿着水平方向排列。

所述气体置换机构包括气瓶接口20、接口管21、介质管22、真空管23、压力管42、压力表41、介质阀51、真空阀52。所述气瓶接口依次通过接口管、介质管接通外部介质源，所述气瓶接口还通过接口管、真空管接通外部真空源，并且压力表通过压力管接通接口管；所述介质管上设有介质阀51，真空管上设有真空阀52。每个气体置换单元中，气体置换机构设置在安装架的下方。

本实用新型的操作方式如下(如图5所示)：

将气瓶放置在安装架中，气瓶的瓶身放入定位座中定位并且气瓶的瓶口对准气瓶接口，启动气缸压紧气瓶并使得气瓶的瓶口推入气瓶接口中，打开真空阀，抽真空T1秒后关闭真空阀；开始进行气体置换，打开介质阀，充入介质T2秒后关闭介质阀，打开真空阀，抽真空T1秒后关闭真空阀；重复进行N次气体置换后，气瓶瓶口的空气浓度已可满足初出介质气体气相纯度要求，最后关闭介质阀与真空阀，松开气缸并取出气瓶。

Claims (3)

1.气瓶气体置换机，其特征在于：该气瓶气体置换机包括机架(1)以及设置在机架中的若干气体置换单元；所述每个气体置换单元包括用于固定气瓶的安装架以及用于对气瓶进行反复抽气与充气的气体置换机构；

所述气体置换机构包括设置在每个安装架中的气瓶接口(20)、依次连接在外部介质源与气瓶接口之间的介质管(22)与接口管(21)以及依次连接在外部真空源与气瓶接口之间的真空管(23)与接口管；所述介质管与真空管上均设有阀门。

2.根据权利要求1所述的气瓶气体置换机，其特征在于：所述安装架包括用于定位气瓶瓶身的定位座(31)、设置在定位座上方的气缸(32)、在气缸驱动下用于挤推气瓶瓶底对气瓶进行固定的压块(33)；所述气瓶接口设置在定位座下方。

3.根据权利要求2所述的气瓶气体置换机，其特征在于：所述气体置换单元还包括通过压力管(42)连接接口管的压力表(41)。