[實用新型]一種適用于大型容器的混合氣體可控配氣系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721352693.6
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN207667584U
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設計）人: 徐立;劉輝;黃加斗
• 申請（專利權）人: 重慶凱益特種氣體有限公司
• 主分類號: B01F15/00
• 分類號: B01F15/00;B01F15/04;B01F3/02;B01F13/10;C21C7/068
• 代理公司: 重慶信航知識產(chǎn)權代理有限公司 50218
• 代理人: 穆祥維

1.一種適用于大型容器的混合氣體可控配氣系統(tǒng)，其特征在于，包括氧氣配氣支系統(tǒng)、惰性氣體配氣支系統(tǒng)、開關閥組件、氣體預混和器、氣體主混和罐、氧氣配氣補償單元、惰性氣體配氣補償單元、PLC控制器和上位機；其中，

所述氧氣配氣支系統(tǒng)包括氧氣罐、第一壓力表、第一過濾減壓器、第一減壓閥、第一截止閥、第一單向閥、第一氣動調節(jié)閥、第一電氣轉換器和氧氣流量表，所述氧氣罐經(jīng)第一過濾減壓器過濾和第一減壓閥減壓后連接到第一截止閥的進口，所述第一截止閥的出口經(jīng)第一單向閥連接到第一氣動調節(jié)閥的進口，所述第一氣動調節(jié)閥的出口上連接有氧氣流量表，所述第一壓力表連接在氧氣罐和第一過濾減壓器之間的氧氣輸送管路上，所述第一電氣轉換器的氣源端與第一過濾減壓器連接，所述第一電氣轉換器的氣動端與第一氣動調節(jié)閥的閥芯連接，所述第一電氣轉換器的電信端與PLC控制器電連接；

所述惰性氣體配氣支系統(tǒng)包括氬氣配氣子系統(tǒng)、氮氣配氣子系統(tǒng)和惰性氣體氣動三通調節(jié)閥；其中，所述氬氣配氣子系統(tǒng)包括氬氣罐、第二壓力表、第二過濾減壓器、第二減壓閥、第二截止閥、第二單向閥、第二氣動調節(jié)閥、第二電氣轉換器和氬氣流量表，所述氬氣罐經(jīng)第二過濾減壓器過濾和第二減壓閥減壓后連接到第二截止閥的進口，所述第二截止閥的出口經(jīng)第二單向閥連接到第二氣動調節(jié)閥的進口，所述第二氣動調節(jié)閥的出口上連接有氬氣流量表，所述第二壓力表連接在氬氣罐和第二過濾減壓器之間的氬氣輸送管路上，所述第二電氣轉換器的氣源端與第二過濾減壓器連接，所述第二電氣轉換器的氣動端與第二氣動調節(jié)閥的閥芯連接，所述第二電氣轉換器的電信端與PLC控制器電連接；

所述氮氣配氣子系統(tǒng)包括氮氣罐、第三壓力表、第三過濾減壓器、第三減壓閥、第三截止閥、第三單向閥、第三氣動調節(jié)閥、第三電氣轉換器和氮氣流量表，所述氮氣罐經(jīng)第三過濾減壓器過濾和第三減壓閥減壓后連接到第三截止閥的進口，所述第三截止閥的出口經(jīng)第三單向閥連接到第三氣動調節(jié)閥的進口，所述第三氣動調節(jié)閥的出口上連接有氮氣流量表，所述第三壓力表連接在氮氣罐和第三過濾減壓器之間的氮氣輸送管路上，所述第三電氣轉換器的氣源端與第三過濾減壓器連接，所述第三電氣轉換器的氣動端與第三氣動調節(jié)閥的閥芯連接，所述第三電氣轉換器的電信端與PLC控制器電連接；

所述惰性氣體氣動三通調節(jié)閥的第一進氣口連接到第二氣動調節(jié)閥的出口上，所述惰性氣體氣動三通調節(jié)閥的第二進氣口連接到第三氣動調節(jié)閥的出口上，所述惰性氣體氣動三通調節(jié)閥的出氣口和第一氣動調節(jié)閥的出口同時連接到氣體預混和器的進氣口；

所述氣體預混和器上設有真空排氣單元、氣體取樣單元和壓力檢測單元，所述真空排氣單元包括依次連接的第一氣動開關閥、第一真空電磁閥和第一真空泵，所述第一氣動開關閥與氣體預混和器上的排氣口連接，所述真空排氣單元適于在氣體預混之前真空排去氣體預混和器中的殘留氣體；所述氣體取樣單元包括依次連接的取樣開關閥、取樣泵和氣體濃度分析儀，所述氣體濃度分析儀與PLC控制器電連接，所述取樣開關閥與氣體預混和器上的取樣口連接，所述氣體取樣單元適于在氣體預混之中取樣氣體預混和器中的混合氣體；所述壓力檢測單元包括依次連接的壓力開關閥、氣動截止閥和壓力變送器，所述壓力變送器與PLC控制器電連接，所述壓力開關閥與氣體預混和器上的壓力口連接，所述壓力檢測單元適于在氣體預混之中檢測氣體預混和器中的混合氣體壓力；

所述開關閥組件包括第一電磁開關閥，所述第一電磁開關閥的入氣口與氣體預混和器的輸氣口連接，所述第一電磁開關閥的出氣口與氣體主混和罐的進氣口連接，且所述第一電磁開關閥與PLC控制器電連接；

所述氣體主混和罐的體積遠大于氣體預混和器的體積，所述氣體主混和罐包括真空除氣單元、氣體濃度測量單元和壓力測量單元，所述真空除氣單元包括依次連接的第二氣動開關閥、第二真空電磁閥和第二真空泵，所述第二氣動開關閥與氣體主混和罐上的除氣口連接，所述真空除氣單元適于在氣體主混之前真空除去氣體主混和罐中的殘留氣體；所述氣體濃度測量單元包括設于氣體主混和罐壁面上的超聲波氧氣濃度傳感器和超聲波惰性氣體濃度傳感器，所述超聲波氧氣濃度傳感器和超聲波惰性氣體濃度傳感器與PLC控制器電連接，所述氣體濃度測量單元適于在氣體主混之中測量氧氣和惰性氣體的濃度；所述壓力測量單元為設置在氣體主混和罐壁面上的超聲波氣體壓力傳感器，所述超聲波氣體壓力傳感器與PLC控制器電連接，所述壓力測量單元適于在氣體主混之中測量氣體主混和罐中的混合氣體壓力；

所述氧氣配氣補償單元包括依次連接的氧氣壓縮機、氧氣緩存器和第一自動調節(jié)閥，所述第一自動調節(jié)閥與靠近氣體主混和罐的管路連通；所述惰性氣體配氣補償單元包括依次連接的惰性氣體壓縮機、惰性氣體緩存器和第二自動調節(jié)閥，所述第二自動調節(jié)閥也與靠近氣體主混和罐的管路連通，所述第一自動調節(jié)閥和第二自動調節(jié)閥分別與PLC控制器電連接；

所述PLC控制器適于將氣體預混和器上氣體濃度分析儀在線取樣測量的混合氣體比例與預設的混合氣體比例進行比對，實時對所述第一電氣轉換器、第二電氣轉換器和第三電氣轉換器進行控制，以調節(jié)所述第一氣動調節(jié)閥、第二氣動調節(jié)閥和第三氣動調節(jié)閥的開度，當所述混合氣體的配比比例達到預設要求時，所述PLC控制器將控制第一電磁開關閥由關閉狀態(tài)切換至導通狀態(tài)；

所述上位機與PLC控制器通訊連接，所述上位機包括觸摸顯示屏和數(shù)據(jù)存儲器，所述觸摸顯示屏適于對包括目標混合氣體配比比例在內的配氣參數(shù)進行設定和過程數(shù)據(jù)進行顯示，所述數(shù)據(jù)存儲器適于將PLC控制器上傳的對包括閥門參數(shù)在內的各種配氣過程數(shù)據(jù)進行保存。