高精度气体混合系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种高精度气体混合系统，包括缓冲气罐、配气系统Ｉ和水箱，配气系统Ｉ包括变频鼓风机Ｉ和至少一个配气罐Ｉ，配气罐Ｉ连接有可控的的可燃气体输入管道、可控的空气输入管道以及可控的混合气体输出管道，配气罐Ｉ的底部通过水泵Ｉ与水箱相连；该系统通过控制配气罐内水位的升降来实现可燃气体和氧气的混气以及排气过程，还能根据可燃气体组分的变化调节配风量，达到最佳混合比的要求，从而达到了高精度快速均匀混合的目的，使气体实现充分燃烧，达到无害处理的目的；并且本系统还可以实现两套配气罐系统的配合使用，从而实现连续不间断的混气－排气过程，同时，本发明专利技术还提出了一种高精度气体混合方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高精度气体混合系统，同时还涉及一种高精度气体混合方法。
技术介绍
在《易燃易爆化学物品消防安全监督管理品名表》中列举的压缩气体和 液化气体，超过半数是易燃气体，易燃气体的主要危险特性就是易燃易爆， 处于燃烧浓度范围之内的易燃气体，遇着火源都能着火或爆炸，有的甚至只 需极微小能量就可燃爆。易燃气体与易燃液体、固体相比，更容易燃烧，且 燃烧速度快， 一燃即尽。简单成分组成的气体比复杂成分组成的气体易燃、 燃速快、火焰温度高、着火爆炸危险性大。在工业生产中经常会遇到易燃、易爆等有毒有害气体因为事故需要排放， 如果这些有毒有害气体处理不当就会造成很大的危害。目前国内外普遍采用 火炬燃烧的方法实现气体处理，在处理燃烧易燃、易爆等气体时为了达到最佳 的燃烧效果，减少氮氧化物的产生，需要控制可燃物和氧气的配比，如对于甲烷气体来说，为了能够实现充分燃烧需要VCH4: 02=1: 2，另外，气体在混合 后如果混合不均匀，其燃烧的效果也不会理想。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种高精度气体混合系统，釆用了自动控制的配 气罐系统和水箱系统，通过控制配气罐内水位的升降以及两者的流速，在罐体 内进行可燃气体和氧气的混合，从而实现两者的最佳混合比，使气体实现充分 燃烧，达到无害处理的目的；并且本系统还可以实现两套配气罐系统的配合使用，从而实现连续不间断的混气-排气过程，从而大大提高了气体处理的效率。 同时，本专利技术还提供了一种高精度气体混合方法。本专利技术的目的之一是提供一种高精度气体混合系统，包括緩冲气罐、配气系统I和水箱；所述配气系统I包括变频鼓风机I和至少一个配气罐I，所述变频鼓风机I设置在配气罐I的顶部且通过单向阀C与配气罐I的内部空腔相连通，所述配气 罐I的上部通过连接管道A与緩冲气罐相连通，所述配气罐I与緩冲气罐之间的 连接管道A上设置有单向阀A,所述配气罐I的上部还设置有与外部燃烧器相 连接的连接管道B，所述连接管道B上设置有单向阀E，所述配气罐I的底部通 过水泵I与水箱相连；所述配气罐I的内部空腔内均设置有上液位触发装置I和下液位触发装置I， 所述上液位触发装置I设置于配气罐I内部空腔的上部空间内，所述下液位触发 装置I对应于上液位触发装置I设置于配气罐I内部空腔的下部空间内。进一步，所述系统还包括配气系统II,所述配气系统II包4舌变频鼓风机II 和至少一个配气耀n，所述变频鼓风机II设置在配气罐II的顶部且通过单向阀 D与配气罐II的内部空腔相连通，所述配气罐II的上部通过连接管道C与缓冲 气罐相连通，所述配气罐II与緩冲气罐之间的连接管道C上设置有单向阀B， 所述配气罐II的上部还设置有与外部燃烧器相连接的连接通道D,所述连接管 道D上设置有单向阀F，所述配气罐II的底部通过水泵II与水箱相连；所述配气罐II的内部空腔内均设置有上液位触发装置II和下液位触发装置 II，所述上液位触发装置II设置于配气罐II内部空腔的上部空间内，所述下液 位触发装置II对应于上液位触发装置II设置于配气罐II内部空腔的下部空间内；进一步，当只采用配气系统I时，所述配气罐I的内部均设置有混气整流装 置，所述混气整流装置包括垂直设置于配气罐I罐体中轴位置的进气管，所述进 气管的内部中空形成进气腔室，所述进气腔室与变频鼓风机的出气通道相连接；所述混气整流装置还包括至少一根中空的整流支管，所述整流支管一端封闭，另一端水平连通于进气管的进气腔室，所述整流支管的管身上设置有多个出气孔道；进一步，当同时采用配气系统i和配气系统n时，所述配气罐n的内部设 置有混气整流装置，所述混气整流装置包括垂直设置在配气罐n的罐体中轴位 置处的进气管，所述进气管的内部中空形成进气腔室，所述进气腔室与变频鼓风机的出气通道相连接；所述混气整流装置还包括至少一根中空的整流支管，所述整流支管一端封 闭，另一端水平连通于进气管的进气腔室，所述整流支管的管身上设置有多个 出气孔道。进一步，所述进气管的管身上沿同 一水平面呈放射状均匀设置有多根整流 支管，形成水平设置的整流支管架；沿进气管的轴向均匀并列设置有多组整流 支管架；进一步，所述出气孔道均匀布置于整流支管的管身一侧且上下相邻的整流 支管的出气孔道布置方向同侧，所述出气孔道的轴线扭曲，形成弯曲孔道；进一步，所述连接管道A和连接管道C上分别设置有气体浓度传感器I和 气体浓度传感器II,所述緩冲气罐的出口管道上设置有稳压阀。进一步，所述高精度气体混合系统还包括控制中心，所述变频鼓风机I、单 向阀A、单向阀B、单向阀C、单向阀D、单向阀E、单向阀F、水泵I、水泵n、气体浓度传感器i、气体浓度传感器n和稳压阀均与控制中心电连接并通过 控制中心进行控制。本专利技术的目的之二是提供一种高精度气体混合方法，包括以下步骤1) 通过配气罐系统的配气罐连接可控的的可燃气体输入管道、可控的空气 输入管道以及可控的混合气体输出管道；2) 在配气罐的底部连接可控的水泵系统，通过水箱供水来调整配气罐内的 气体体积，在配气罐内部设置用于指示水位的上位触发点和下位触发点；3) 驱动水泵向配气罐中注水，当水位上升到上位触发点时，控制水泵系统回吸，同时向罐内通入可燃气体，同时通过安装在可燃气体输入管道上的气体浓度传感装置采集可燃气体各种成分的浓度比值，当水位下降到下位触发点时，停止水泵回吸，同时停止通入可燃气体；4) 根据气体浓度传感装置采集到的浓度比值由控制单元确定是否输入空气，如杲需要输入空气，则计算出使可燃气体和空气组成的混合气体能达到最佳燃烧比所需要输入的空气的体积，计算完成后，控制单元打开空气输入管道并通过设置在配气罐中的搅动混流装置使空气与可燃气体混合均匀，待空气输入完成后，结束混气过程，开始排气过程；如果气体浓度传感装置采集到的浓度比值已经符合燃烧标准，不需输入空气，则直接开始排气过程；5) 控制水泵向配气罐中注水，同时打开混合气体输出管道，向外部的燃烧器送入可燃气体和氧气的混合气体，直至水位达到上位触发点，根据需要决定是否开始新一轮的混气过程。进一步，在步骤1)中，设置两套相互配合的混气罐系统，在其中一套开始排气过程时，另一套开始混气过程，从而实现不间断的混气-排气过程。本专利技术的有益效果是本专利技术提供了一种高精度的混合方式，采用了自动控制的配气罐系统和水箱系统，通过控制配气罐内水位的升降来实现可燃气体和氧气的混气以及排气过程，本系统还能根据可燃气体组分的变化调节配风量，达到最佳混合比的要求，从而达到了高精度快速均匀混合的目的，使气体实现充分燃烧，达到无害处理的目的；并且本系统还可以实现两套配气罐系统的配合使用，从而实现连续不间断的混气-排气过程，从而大大提高了气体处理的效率。本专利技术的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细描述，其中图1为高精度气体混合系统结构示意图；图2为配气罐内部结构示意图；图3为整流支管结构示意图；图4本文档来自技高网...

【技术保护点】
高精度气体混合系统，其特征在于：包括缓冲气罐（３）、配气系统Ｉ和水箱（４）；　　　　所述配气系统Ｉ包括变频鼓风机Ｉ（１２）和至少一个配气罐Ｉ（１），所述变频鼓风机Ｉ（１２）设置在配气罐Ｉ（１）的顶部且通过单向阀Ｃ（１４）与配气罐Ｉ（１）的内部空腔相连通，所述配气罐Ｉ（１）的上部通过连接管道Ａ（２７）与缓冲气罐（３）相连通，所述连接管道Ａ（２７）上设置有单向阀Ａ（１０），所述配气罐Ｉ（１）的上部还设置有与外部燃烧器相连接的连接管道Ｂ（２９），所述连接管道Ｂ（２９）上设置有单向阀Ｅ（１６），所述配气罐Ｉ（１）的底部通过水泵Ｉ（５）与水箱（４）相连；　　　　所述配气罐Ｉ（１）的内部空腔内设置有上液位触发装置Ｉ（２４）和下液位触发装置Ｉ（２５），所述上液位触发装置Ｉ（２４）设置于配气罐Ｉ（１）内部空腔的上部空间内，所述下液位触发装置Ｉ（２５）对应上液位触发装置Ｉ（２４）设置于配气罐（１）Ｉ内部空腔的下部空间内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：逄锦伦，文光才，孙东玲，杜子健，龙伍见，张志刚，周厚权，秦晓强，李新建，陈宾，康建东，
申请(专利权)人：煤炭科学研究总院重庆研究院，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]