[發明專利]一種實時混氣系統及其工作方法

有效

• 申請號: 202110428958.0
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113144925B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 沈九兵;李志超;孔祥雷;盧道華;陳育平;郭霆;湯雁冰
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B01F23/10
• 分類號: B01F23/10;B01F35/221;B01F35/83
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 徐澍

1.一種實時混氣系統，其特征在于，包括第一氣瓶組(1)、第二氣瓶組(2)、第一緩沖罐(3)、第二緩沖罐(4)、混氣器(5)和用戶(6)，所述第一氣瓶組(1)采用管道依次經第一截止閥(13)和第一減壓閥(7)連接至第一緩沖罐(3)，所述第一緩沖罐(3)出氣口采用管道依次經第一調節閥(8)和第一單向閥(15)連接至混氣器(5)的端面進氣口b，所述第二氣瓶組(2)采用管道依次經第二截止閥(14)和第二減壓閥(9)連接至第二緩沖罐(4)，所述第二緩沖罐(4)出氣口采用管道依次經第二調節閥(10)和第二單向閥(16)連接至混氣器(5)的切向進氣口a，所述混氣器(5)的出口d經壓差單向閥(11)接至背壓調節閥(12)，所述背壓調節閥(12)出口經第三截止閥(18)連接至用戶(6)；

所述混氣器(5)的出口d和壓差單向閥(11)之間管道上設有壓力控制器(17)，所述壓力控制器(17)采用信號線分別連接第一調節閥(8)和第二調節閥(10)；

所述混氣器(5)為上端設有圓錐面和出口d，下端設有端面入口b，內部設有混合腔f的圓柱形空腔體，所述混合腔f中設置有連通端面入口b，具有空腔的圓臺形噴氣柱e，所述噴氣柱e的殼壁上均勻設有若干氣孔c，所述混氣器(5)的下端設有連通混合腔f的切向進氣口a；

所述混氣器(5)的混合腔f與噴氣柱e的容積比為(1.5～2.2)：1，孔間距為氣孔c直徑的1.5～2.5倍，氣孔c直徑為≤8mm，噴氣柱e的開孔率為60％～80％。

2.根據權利要求1所述的一種實時混氣系統的工作方法，其特征在于，具體步驟包括：

第一步，根據用戶(6)需求的混合氣體氣量、組分比例、用氣壓力及混氣器(5)進氣管的管徑，設定第一減壓閥(7)和第二減壓閥(9)的壓力以及壓差單向閥(11)的開閥壓力和背壓調節閥(12)的壓力；

第二步，打開第一截止閥(13)、第二截止閥(14)和第三截止閥(18)，第一氣瓶組(1)中的氣體A經第一截止閥(13)和第一減壓閥(7)后進入到第一緩沖罐(3)，第二氣瓶組(2)中的氣體B經第二截止閥(14)和第二減壓閥(9)進入第二緩沖罐(4)；

第三步，當第一緩沖罐(3)和第二緩沖罐(4)內壓力穩定后，打開第一調節閥(8)和第二調節閥(10)至設定開度，氣體A從混氣器(5)的端面入口b進入噴氣柱e，然后通過混氣器(5)的噴氣柱e上的氣孔c噴入混氣器(5)的混合腔f與氣體B混合，第二氣瓶組(2)的氣體B從混氣器(5)的切向入口a進入混合腔f與氣體A混合，待混氣器(5)與用戶(6)之間的壓差達到壓差單向閥(11)設定的開閥壓力后，充分混合后A-B混合氣體通過混氣器(5)的出口d流出，經背壓調節閥(12)和第三截止閥(18)通往用戶(6)，背壓調節閥(12)根據用戶(6)用氣量變化產生的壓力波動，自動調整閥的開度，當用戶(6)停止用氣時，關閉第一截止閥(13)、第二截止閥(14)和第三截止閥(18)；

所述混合氣體的配比調節方法，包括方法一和方法二：

方法一、所述第一減壓閥(7)和第二減壓閥(9)設定壓力不變，通過調節第一調節閥(8)和第二調節閥(10)的閥門開度，實現對混合氣體比例的調節；

方法二、所述第一減壓閥(7)和第一調節閥(8)閥門開度不變，通過調節第二減壓閥(9)的設定壓力和第二調節閥(10)的閥門開度或第二減壓閥(9)和第二調節閥(10)的閥門開度不變，通過調節第一減壓閥(7)的設定壓力和第一調節閥(8)的閥門開度，實現對混合氣體比例和壓力的調節。

3.根據權利要求2所述的一種實時混氣系統的工作方法，其特征在于，所述第一調節閥(8)和第二調節閥(10)的閥門開度根據壓力控制器(17)的壓力成反比例關系，壓力降低則需增大閥門開度，增加氣體流量。

4.根據權利要求2所述的一種實時混氣系統的工作方法，其特征在于，所述第一減壓閥(7)的設定壓力控制與氣體A的混合比例成正比例關系，氣體A的混合比例增加則需增大第一減壓閥(7)的設定壓力。