一种气体收集和排放系统技术方案

本发明专利技术公开了一种气体收集和排放系统，该系统包括：气柜，用于收集和排放气体；气柜压力调整装置，用于在所述气柜收集气体和/或所述气柜排放气体时调整气柜内部气体的压力为正压、零压或负压；控制装置，用于在所述气柜收集气体时打开进气阀并关闭排气阀，并在所述气柜排放气体时关闭进气阀并打开排气阀。本发明专利技术提供的气体收集和排放系统可以在不同压力下进行气体收集和排放，并可以实现可以全自动连续运行，从而能够对气体进行准确计量，也便于在实验室或者工业环境中实施。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计量领域，具体地，涉及一种气体收集和排放系统。
技术介绍
在实验室环境中，存在许多收集和计量反应气体的需求，例如在煤热解小型试验装置中，由于热解反应的压力太低而不适于使用流量计来进行计量，需要考虑试验室的环境而采用流量计之外的装置来收集和计量反应生成的气体。为了在实验室环境下收集并计量例如煤热解小型试验装置中的反应气体，需要针对具体的试验装置设计出专用的气体收集装置，成本高。专利技术人注意到在工业生产中，为了存储气体大量使用气柜，气柜中的气体呈正压力。如上所述，之所以不能用流量计来计量试验室环境中的反应气体，主要原因是反应的压力太低，如果通过工业生产中所使用的气柜那样使用正压力来收集气体，则进一步增加了气体收集和计量的难度。因此，有必要提供一种利用气柜来收集和计量较低压力反应气的技术方案以便将气柜应用到气体的收集计量领域。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种气体收集和排放系统，用于收集和排放反应气体以便于对反应气体进行计量。为了实现上述目的，本专利技术提供一种气体收集系统，包括：气柜，用于收集和排放气体；气柜压力调整装置，用于在所述气柜收集气体和/或所述气柜排放气体时调整气柜内部气体的压力为正压、零压或负压；控制装置，用于在所述气柜收集气体时打开进气阀并关闭排气阀，并在所述气柜排放气体时关闭进气阀并打开排气阀。优选地，气柜压力调整装置包括施力单元、第一配重、绳索以及滑轮系统；所述施力单元，用于拖曳或推举所述第一配重；所述第一配重通过所述绳索以及滑轮系统作用于所述气柜。优选地，所述气柜压力调整装置还包括导向柱和支架，所述导向柱沿所述气柜的移动方向设置，所述支架垂直于导向柱并与所述导向柱固定连接，所述滑轮系统包含至少两个定滑轮，所述定滑轮固定在所述支架上，使得所述滑轮系统的一端与气柜连接，另一端与第一配重连接。优选地，所述施力单元为气缸，所述第一配重位于所述气缸的气缸臂的顶端。优选地，所述施力单元为绞盘机，所述第一配重通过定滑轮与绞盘机连接。优选地，所述气柜上设有第二配重，所述气柜压力调整装置通过调节所述第一配重和/或所述第二配重的重量调整所述气柜内部气体的压力。优选地，该系统还包括速度传感器；所述控制装置还用于根据速度传感器输出的信号以及气柜钟罩内截面面积计算出气体流量。优选地，所述气柜包括第一气柜和第二气柜，所述控制装置用于控制所述第一气柜和第二气柜轮替收集并排放气体。优选地，所述气柜压力调整装置包括第一气柜压力调整装置和第二气柜压力调整装置，所述第一气柜压力调整装置用于在所述第一气柜进气时调整所述第一气柜内部气体的压力为正压、零压或负压；所述第二气柜压力调整装置，用于在所述第二气柜进气时调整所述第二气柜内部气体的压力为正压、零压或负压。优选地，所述气柜上设有刻度尺和压力仪表，分别用于指示所述气柜内气体的体积和压力。本专利技术提供的气体收集和排放系统可以在正、负、零等不同压力下进行气体收集和排放，并可以实现全自动连续运行，同时还能够对气体的流量、体积、压力等参数进行准确计量，也便于在实验室或者工业环境中实施。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术提供的气体收集和排放系统的示意图；图2是本专利技术提供的气柜俯视图；图3是本专利技术提供的利用气缸推举实现的气体收集和排放系统示意图。附图标记说明100气柜200气柜压力调整装置300控制装置101进气管102排气管103底座104气柜外桶105气柜钟罩106第一配重107限位开关108导向柱109压力仪表110刻度尺111溢流管112进水管113排污阀114压缩空气115气缸缸体116气缸臂117支架118速度传感器119取样阀120第二配重具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本发明。为了收集和准确计量反应气体，本专利技术提供了一种气体收集和排放系统，如图1所示，包括气柜100，用于收集和排放气体；气柜压力调整装置200，用于调整在所述气柜收集气体和/或所述气柜排放气体时气柜内部气体的压力；控制装置300，用于在所述气柜收集气体时打开进气阀并关闭排气阀，并在所述气柜排放气体时关闭进气阀并打开排气阀。通过对收集的气体进行计量，可以得到气体收集压力，气体排放压力，气体瞬时流量，累计流量等等参数。可以利用一个气柜来实现本专利技术，比如在收集气体时，打开进气阀并关闭排气阀，在气柜收集到预定体积的气体以后，可以关闭进气阀打开排气阀，从而可以将气体排出。此后，可以再次打开进气阀并关闭排气阀。如此循环往复，可以通过一个气柜来实现气体的收集和排放，并可以完成气体的计量。这种方式的缺陷在于，在排气的过程中，需要关闭进气阀，从而导致反应生成的气体不能实时地排出，存在一定的安全风险，也可能降低反应的效率。因此，优选地，本专利技术采用两个气柜来实现。图2示出了具有两个气柜的实现方式的俯视图。由于采用了两个气柜，可以通过两个气柜轮替收集并排放气体，实现全自动连续工作，从而使得反应生成的气体可以实时地排出，有利于降低反应的安全风险并能够提高反应效率。在气柜轮替工作的过程中，一个气柜收集到额定量的气体之后，可以关闭该气柜的进气阀，并打开另一个气柜的进气阀且关闭另一个气柜的排气阀，这时此另一个气柜开始收集气体。对于已经收集到额定量气体的气柜，可以打开其排气阀，排出气柜内部的气体。在收集气体的过程中，可以通过对气柜钟罩施加拉力，使得气柜钟罩内部压强与大气压相同从而实现零压进气，或者使得气柜钟罩内部的压强小于大气压，从而实现负压进气，这样可以有效地收集气压比较低的热解气。在排气的过程中，为了加快排气的过程，可以减少对气柜钟罩的拉力，优选地，该拉力可以为零，从而通过气柜钟罩的自重以及气柜钟罩自身的配重来形成正压，从而加快气体的排出。图3示出了利用气缸推举和配重实现的气体收集和排放系统示意图。图中示出了两个气柜，在此着重描述其中一个气柜的工作过程。如上所述，本专利技术期望实现对气柜内气体压力进行调整，为了达到这一目本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体收集和排放系统，其特征在于，该系统包括：气柜，用于收集和排放气体；气柜压力调整装置，用于在所述气柜收集气体和/或所述气柜排放气体时调整气柜内部气体的压力为正压、零压或负压；控制装置，用于在所述气柜收集气体时打开进气阀并关闭排气阀，并在所述气柜排放气体时关闭进气阀并打开排气阀。

【技术特征摘要】
1.一种气体收集和排放系统，其特征在于，该系统包括：
气柜，用于收集和排放气体；
气柜压力调整装置，用于在所述气柜收集气体和/或所述气柜排放气体
时调整气柜内部气体的压力为正压、零压或负压；
控制装置，用于在所述气柜收集气体时打开进气阀并关闭排气阀，并在
所述气柜排放气体时关闭进气阀并打开排气阀。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，气柜压力调整装置包括
施力单元、第一配重、绳索以及滑轮系统；
所述施力单元，用于拖曳或推举所述第一配重；
所述第一配重通过所述绳索以及滑轮系统作用于所述气柜。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述气柜压力调整装置
还包括导向柱和支架，所述导向柱沿所述气柜的移动方向设置，所述支架垂
直于导向柱并与所述导向柱固定连接，所述滑轮系统包含至少两个定滑轮，
所述定滑轮固定在所述支架上，使得所述滑轮系统的一端与气柜连接，另一
端与第一配重连接。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述施力单元为气缸，
所述第一配重位于所述气缸的气缸臂的顶端。
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述施力单元为绞盘机，
所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张峰，翁力，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，北京低碳清洁能源研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11