CN207430231U - 一种多功能气体配比装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能气体配比装置。工作时，该气体配比装置有气体吹扫部分、气源补充部分、气体配比部分和气体混合部分，在吹扫管路球阀的控制下，用氮气将各路管路内气体全部置换，然后关闭吹扫管路球阀，根据所需气体类型，打开各路气体进入系统球阀，在气源压力表显示稳定后，打开各路气体旁路，关闭质量流量计前后球阀，缓缓调节减压阀至需要压力。在减压阀调至所需压力之后，打开质量流量计前后球阀，关闭旁路，根据各路气体所需量在控制系统上调节气体流量，从而达到所需的各路气体流量和比例。各路气体再经过单向阀后达到同一管路，之后经过气态混合罐，充分的混合均匀，气态混合罐后端连接球阀，控制气体输出。

Description

一种多功能气体配比装置

技术领域

本实用新型涉及一种多功能气体配比装置，用于所有的实验室和工业的气体配比和混合。

背景技术

目前，所有研究化学工艺的实验室和化工设备，都无可避免的会用到一系列复杂气体，那么如何将多种气体有效的进行配比、混合，并且实现一套系统多种用途。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可以节约空间、成本的多功能气体配比装置，其将常规的仪表、球阀巧妙组合，实现便捷化的气体配比或气体组分模拟，可以大大节约成本和使用空间。

本实用新型采用如下的技术方案来实现：

一种多功能气体配比装置，包括气体吹扫部分、五路气路和气体混合部分；其中，

气体吹扫部分包括第一压差反吹装置、第二压差反吹装置和第三压差反吹装置，用于对五路气路的每一路气路进行吹扫；

五路气路中，每一路气路均包括气源控制部分和气体配比部分；

第一路气路的入口分别连通有二氧化碳气瓶和一氧化氮气瓶，第一路气路的管道上设置有压力控制阀和第一质量流量计；

第二路气路的入口连通有二氧化硫气瓶，第二路气路的管道上设置有压力控制阀和第二质量流量计；

第三路气路的入口连通有氨气气瓶，第三路气路的管道上设置有压力控制阀和第三质量流量计；

第四路气路的入口分别连通有氧气气瓶和一氧化碳气瓶，第四路气路的管道上设置有压力控制阀和第四质量流量计；

第五路气路的入口分别连通有氮气气瓶和氢气气瓶，第五路气路的管道上设置有压力控制阀和第五质量流量计；

气体混合部分包括气态混合罐，五路气路的出口均连通至气态混合罐的入口。

本实用新型进一步的改进在于，气体吹扫部分中的第一压差反吹装置出口处、第二压差反吹装置出口处和第三压差反吹装置出口处均设置有球阀。

本实用新型进一步的改进在于，第一路气路的入口处设置有第一过滤器，第二路气路的入口处设置有第二过滤器，第三路气路的入口处设置有第三过滤器，第四路气路的入口处设置有第四过滤器，第五路气路的入口处设置有第五过滤器。

本实用新型进一步的改进在于，第一路气路的管道上压力控制阀为第一压力控制阀和第二压力控制阀，分别设置在第一质量流量计的入口处和出口处；

第二路气路的管道上压力控制阀为第三压力控制阀和第四压力控制阀，分别设置在第二质量流量计的入口处和出口处；

第三路气路的管道上压力控制阀为第五压力控制阀和第六压力控制阀，分别设置在第三质量流量计的入口处和出口处；

第四路气路的管道上压力控制阀为第七压力控制阀和第八压力控制阀，分别设置在第四质量流量计的入口处和出口处；

第五路气路的管道上压力控制阀为第九压力控制阀和第十压力控制阀，分别设置在第五质量流量计的入口处和出口处。

本实用新型进一步的改进在于，第一压力控制阀的入口处和出口处分别设置有第一压力表和第二压力表；

第三压力控制阀的入口处和出口处分别设置有第三压力表和第四压力表；

第五压力控制阀的入口处和出口处分别设置有第五压力表和第六压力表；

第七压力控制阀的入口处和出口处分别设置有第七压力表和第八压力表；

第九压力控制阀的入口处和出口处分别设置有第就压力表和第十压力表。

本实用新型进一步的改进在于，第一路气路的出口处设置有第一单向阀，第二路气路的出口处设置有第二单向阀，第三路气路的出口处设置有第三单向阀，第四路气路的出口处设置有第四单向阀，第五路气路的出口处设置有第五单向阀。

本实用新型进一步的改进在于，五路气路中，每一路气路的管道上均设置有若干个球阀。

本实用新型进一步的改进在于，气态混合罐的入口处和出口处均设置有球阀。

本实用新型具有如下的有益效果：

本实用新型提供的一种多功能气体配比装置，分为五路，每路气体连接气源、吹扫管路、质量流量计，逐步进行吹扫清理、气源供给和气体的精确配送。其中，五路气体分别为：二氧化碳和一氧化氮、二氧化硫、氨气、氧气和一氧化碳、氮气和氢气，每路气体共用一套管路和质量流量计，根据不同需求也可按此思路增加气源类型。五路气体均安气体性质分组，缩小差异，以便质量流量计精确控制。各路气体同一时间只允许一种气体通过，在打开气体球阀后首先进入一套过滤系统，排除气体杂质影响。

进一步，各气路前端设计管路和球阀连接氮气，在运行前打开球阀，调节减压阀至吹扫压力，一般正压就可以，打开各管路吹扫球阀和后端旁路进行气体置换，排除杂质气体影响。由球阀(控制氮气是否进入吹扫管路，再由各自支路管道球阀控制吹扫气体是否进入各气体管路。氮气进入各自管路后进行吹扫，避免空气或其他气体对该系统的影响。

进一步，经过过滤器后有效过滤气体中杂质成分，经过压力表测试压力稳定后，再经过减压阀后达到所需气体压力，稳定供入气体。

进一步，各路气体使用减压阀达到所需输出压力后，进入气体质量流量计，质量流量计前后各设置一个控制开关，并且设置旁路，在气体通入伊始，关闭质量流量计前后球阀，打开旁路，待气体通过旁路之后，质量流量计两边压力基本平稳，此时打开质量流量计前后开关，关闭旁路，减小测量误差和增加了仪器使用寿命，另外在出现紧急情况事，也可以打开旁路，避免对仪器的严重损伤。

进一步，在各路气体经过流量控制器后，连接气体单向阀，防止混合气体和其他气体反窜对前端仪器、管路、球阀的影响。

进一步，气体由单向阀出来后，在同一管路聚集，之后进入气体混合罐，气体混合罐为耐压容器，一般按照所需配比后气体的最大压力设计，罐体内有参差交错的遮挡板，层层排列，使得气体在管内能够充分混合。

附图说明

图1是本实用新型的基本结构示意图。

图中：101-二氧化碳气瓶，102-一氧化氮气瓶，103-二氧化硫气瓶，104-氨气气瓶，105-氧气气瓶，106-一氧化碳气瓶，107-氮气气瓶，108-氢气气瓶，109-气态混合罐；

110-第一球阀，111-第二球阀，112-第三球阀，117-第四球阀，120-第五球阀，121-第六球阀，123-第七球阀，124-第八球阀，129-第九球阀，132-第十球阀，133-第十一球阀，135-第十二球阀，136-第十三球阀，141-第十四球阀，144-第十五球阀，145-第十六球阀，147-第十七球阀，148-第十八球阀，153-第十九球阀，156-第二十球阀，157-第二十一球阀，159-第二十二球阀，164-第二十三球阀，167-第二十四球阀，168-第二十五球阀，170-第二十六球阀，171-第二十七球阀，172-第二十八球阀，173-第二十九球阀，174-第三十球阀，175-第三十一球阀；

113-第一过滤器，125-第二过滤器，137-第三过滤器，149-第四过滤器，160-第五过滤器；

114-第一压力表，116-第二压力表，126-第三压力表，128-第四压力表，138-第五压力表，140-第六压力表，150-第七压力表，152-第八压力表，161-第九压力表，163-第十压力表；

115-第一压力控制阀，119-第二压力控制阀，127-第三压力控制阀，131-第四压力控制阀，139-第五压力控制阀，143-第六压力控制阀，151-第七压力控制阀，155-第八压力控制阀，162-第九压力控制阀，166-第十压力控制阀；

118-第一质量流量计，130-第二质量流量计，142-第三质量流量计，154-第四质量流量计，165-第五质量流量计；

122-第一单向阀，134-第二单向阀，146-第三单向阀，158-第四单向阀，169-第五单向阀；

176-第一压差反吹装置，177-第二压差反吹装置，178-第三压差反吹装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方案做详细说明。

如图1所示，本实用新型提供的一种多功能气体配比装置，包括气体吹扫部分、五路气路和气体混合部分。

其中，气体吹扫部分包括第一压差反吹装置176、第二压差反吹装置177和第三压差反吹装置178，用于对五路气路的每一路气路进行吹扫；第一压差反吹装置176出口处、第二压差反吹装置177出口处和第三压差反吹装置178出口处分别设置有第二十七球阀171、第二十八球阀172和第二十九球阀173。第一压差反吹装置176、第二压差反吹装置177和第三压差反吹装置178混合后的气路上设置有第二十六球阀170，混合后的气路上设置有旁路，该旁路上设置有第一球阀110，混合后的气路连通第一路气路的支路上设置有第二球阀111，连通第二路气路的支路上设置有第七球阀123，连通第三路气路的支路上设置有第十二球阀135，连通第四路气路的支路上设置有第十七球阀147。

五路气路中，每一路气路均包括气源控制部分和气体配比部分；其中，第一路气路的入口分别连通有二氧化碳气瓶101和一氧化氮气瓶102，第一路气路的管道上依次设置有第三球阀112、第一过滤器113、第一压力表114、第一压力控制阀115、第二压力表116、第四球阀117、第一质量流量计118、第二压力控制阀119、第五球阀120和第一单向阀122，且第四球阀117的入口端和第五球阀120的出口端并联设置有第六球阀121。

第二路气路的入口连通有二氧化硫气瓶103，第二路气路的管道上依次设置有第八球阀124、第二过滤器125、第三压力表126、第三压力控制阀127、第四压力表128、第九球阀129、第二质量流量计130、第四压力控制阀131、第十球阀132和第二单向阀134，且第九球阀129的入口端和第十球阀132的出口端并联设置有第十一球阀133。

第三路气路的入口连通有氨气气瓶104，第三路气路的管道上依次设置有第十三球阀136、第三过滤器137、第五压力表138、第五压力控制阀139、第六压力表140、第十四球阀141、第三质量流量计142、第六压力控制阀143、第十五球阀144和第三单向阀146，且第十四球阀141的入口端和第十五球阀144的出口端并联设置有第十六球阀145。

第四路气路的入口分别连通有氧气气瓶105和一氧化碳气瓶106，第四路气路的管道上依次设置有第十八球阀148、第四过滤器149、第七压力表150、第七压力控制阀151、第八压力表152、第十九球阀153、第四质量流量计154、第八压力控制阀155、第二十球阀156和第四单向阀158，且第十九球阀153的入口端和第二十球阀156的出口端并联设置有第二十一球阀157。

第五路气路的入口分别连通有氮气气瓶107和氢气气瓶108，第五路气路的管道上依次设置有第二十二球阀159、第五过滤器160、第九压力表161、第九压力控制阀162、第十压力表163、第二十三球阀164、第五质量流量计165、第十压力控制阀166、第二十四球阀167和第五单向阀169，且第二十三球阀164的入口端和第二十四球阀167的出口端并联设置有第二十五球阀168。

气体混合部分包括气态混合罐109，五路气路的出口均连通至气态混合罐109的入口，气态混合罐109的入口处设置有第三十球阀174，出口处设置有第三十一球阀175。气体混合部分是将一定流量的各路气体进行混合，各路气体从单向阀出来后进入同一管路后经过气态混合罐109，混合罐内有相互参差的遮挡板将各路气体混合均匀。

概括来说，本实用新型提供的多功能气体配比装置，包括气体吹扫部分、气源补充部分、气体配比部分和气体混合部分，在吹扫管路球阀的控制下，用氮气将各路管路内气体全部置换。本实用新型共有五路气路，有三路气路可以通入两种不同气体，此设计为常用化工实验气体配比提供新方法，其他不能满足要求的气体组分可以根据此方法自行增加气体类型和气路。

工作时，在经过氮气吹扫之后，关闭吹扫管路的球阀，根据所需气体类型，打开各路气体进入球阀，在气源压力表显示稳定后，打开各路气体旁路，关闭质量流量计前后球阀，缓缓调节减压阀至需要压力。

在减压阀调至所需压力之后，打开质量流量计前后球阀，关闭旁路，根据各路气体所需量在控制系统上调节气体流量，从而达到所需的各路气体流量和比例。

各路气体再经过单向阀后达到同一管路，之后经过气态混合罐，充分的混合均匀，气态混合罐后端连接球阀，控制气体输出，也可直接通入后续管路加以利用。

Claims (8)

1.一种多功能气体配比装置，其特征在于，包括气体吹扫部分、五路气路和气体混合部分；其中，

气体吹扫部分包括第一压差反吹装置(176)、第二压差反吹装置(177)和第三压差反吹装置(178)，用于对五路气路的每一路气路进行吹扫；

五路气路中，每一路气路均包括气源控制部分和气体配比部分；

第一路气路的入口分别连通有二氧化碳气瓶(101)和一氧化氮气瓶(102)，第一路气路的管道上设置有压力控制阀和第一质量流量计(118)；

第二路气路的入口连通有二氧化硫气瓶(103)，第二路气路的管道上设置有压力控制阀和第二质量流量计(130)；

第三路气路的入口连通有氨气气瓶(104)，第三路气路的管道上设置有压力控制阀和第三质量流量计(142)；

第四路气路的入口分别连通有氧气气瓶(105)和一氧化碳气瓶(106)，第四路气路的管道上设置有压力控制阀和第四质量流量计(154)；

第五路气路的入口分别连通有氮气气瓶(107)和氢气气瓶(108)，第五路气路的管道上设置有压力控制阀和第五质量流量计(165)；

气体混合部分包括气态混合罐(109)，五路气路的出口均连通至气态混合罐(109)的入口。

2.根据权利要求1所述的一种多功能气体配比装置，其特征在于，气体吹扫部分中的第一压差反吹装置(176)出口处、第二压差反吹装置(177)出口处和第三压差反吹装置(178)出口处均设置有球阀。

3.根据权利要求1所述的一种多功能气体配比装置，其特征在于，第一路气路的入口处设置有第一过滤器(113)，第二路气路的入口处设置有第二过滤器(125)，第三路气路的入口处设置有第三过滤器(137)，第四路气路的入口处设置有第四过滤器(149)，第五路气路的入口处设置有第五过滤器(160)。

4.根据权利要求1所述的一种多功能气体配比装置，其特征在于，第一路气路的管道上压力控制阀为第一压力控制阀(115)和第二压力控制阀(119)，分别设置在第一质量流量计(118)的入口处和出口处；

第二路气路的管道上压力控制阀为第三压力控制阀(127)和第四压力控制阀(131)，分别设置在第二质量流量计(130)的入口处和出口处；

第三路气路的管道上压力控制阀为第五压力控制阀(139)和第六压力控制阀(143)，分别设置在第三质量流量计(142)的入口处和出口处；

第四路气路的管道上压力控制阀为第七压力控制阀(151)和第八压力控制阀(155)，分别设置在第四质量流量计(154)的入口处和出口处；

第五路气路的管道上压力控制阀为第九压力控制阀(162)和第十压力控制阀(166)，分别设置在第五质量流量计(165)的入口处和出口处。

5.根据权利要求4所述的一种多功能气体配比装置，其特征在于，第一压力控制阀(115)的入口处和出口处分别设置有第一压力表(114)和第二压力表(116)；

第三压力控制阀(127)的入口处和出口处分别设置有第三压力表(126)和第四压力表(128)；

第五压力控制阀(139)的入口处和出口处分别设置有第五压力表(138)和第六压力表(140)；

第七压力控制阀(151)的入口处和出口处分别设置有第七压力表(150)和第八压力表(152)；

第九压力控制阀(162)的入口处和出口处分别设置有第就压力表(161)和第十压力表(163)。

6.根据权利要求1所述的一种多功能气体配比装置，其特征在于，第一路气路的出口处设置有第一单向阀(122)，第二路气路的出口处设置有第二单向阀(134)，第三路气路的出口处设置有第三单向阀(146)，第四路气路的出口处设置有第四单向阀(158)，第五路气路的出口处设置有第五单向阀(169)。

7.根据权利要求1所述的一种多功能气体配比装置，其特征在于，五路气路中，每一路气路的管道上均设置有若干个球阀。

8.根据权利要求1所述的一种多功能气体配比装置，其特征在于，气态混合罐(109)的入口处和出口处均设置有球阀。