專利名稱：多組分氣體混合裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種多組分氣體混合裝置，該裝置能夠使一種或多種少量氣體與空氣充分混合，產(chǎn)生的混合氣體可以作為金屬熔煉時的保護氣體，達到熔煉時金屬保護的目的。
背景技術：
通常人們在很多場合需要使特定氣體與空氣進行混合，例如，用乙炔切割金屬時需要將乙炔與空氣(氧氣)混合、金屬鎂熔煉時需要將一些特定的氣體與空氣混合等。這種氣體混合時常常需要控制混合氣中各種氣體的比例，達到反應完全和使用安全的目的。而現(xiàn)有的混氣裝置，要么小型化，其容量和精度不夠；要么復雜化，設備龐大而昂貴；裝置的精度和效益無法兼顧。
混氣裝置常常用于氣相反應中，因為在氣相反應中經(jīng)常需要將兩種或多種氣體混合在一起。例如氣體氧化反應進行之前，需要將一種含氧氣體(有時為純氧氣)與一種有機化合物充分混合，可以提高反應效率。在進行氣體混合時，需要特別注意防止局部有機化合物與氧氣的混合物組分進入爆炸區(qū)范圍。因此在混合過程中必須使氣體快速均勻混合并使混合物組分離開爆炸區(qū)。所以，混氣裝置必須保障兩種氣體盡快混合均勻，以便縮短可燃氣體均勻混合所需的停留時間或空間(長度)，提高設備的安全性。為了達到以上目的，現(xiàn)在所使用的混氣裝置一般過于復雜。日本公開專利4362/1971、16381/1972公開了一種混合裝置，它將一種氣體分成多份，再將各份氣體分散加至另一種氣體中。兩種氣體在管式空間內(nèi)混合，只有該管的長徑比(L/D)達到5-10或更高時，該方法才能獲得徹底混合的均勻混合物。在工業(yè)規(guī)模的裝置中，由于氣體流量通常很大，若管徑較小時，管道系統(tǒng)的壓降很高，很不經(jīng)濟。實踐中管道內(nèi)徑一般為0.2-0.5米，這樣按照日本專利的方法從兩種氣體開始混合處到徹底混合均勻處的距離約為2-5米。使可燃的氣體混合物通過2-5米長的管道無疑增加了設備的安全隱患。中國專利CNI 04911OA公開了一種適合管道氣體的混合設備，它通過噴嘴將一種氣體加至另一種氣體中，噴嘴的底端裝有擋板，從噴嘴噴出的氣體撞擊擋板后發(fā)生氣體分散，從而混合更快更均勻。由于該擋板是一塊多孔板，其混合效果比較理想，但是該擋板會提高管道系統(tǒng)的壓降。近年來，鎂合金材料的研究開發(fā)已進入一個新的發(fā)展階段。鎂合金在熔煉過程中采用混合氣體保護的效果要明顯優(yōu)于熔劑保護，但目前我國鎂合金熔煉還是以熔劑保護為主，而為了提高鎂合金的品質(zhì)，采用氣體保護是一個必然趨勢。目前我國在保護氣體混合裝置這一領域還沒有一個很好的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種多組分氣體混合裝置，可以實現(xiàn)多種氣體均勻混合，設備簡單，安全可靠。
為實現(xiàn)這一目的，本發(fā)明的多組分氣體混合裝置由若干條氣體輸入支路、用于氣體混合的空氣壓縮機、電磁閥控制器和用于氣體凈化的過濾干燥部件組成，每一條氣體輸入支路包括待混氣體的儲氣罐、調(diào)整氣體輸出壓力的減壓閥、調(diào)整氣體混合比例的流量計、電磁閥和單向閥。由流量計控制氣體輸入比例，由電磁閥根據(jù)空氣壓縮機的工作狀態(tài)控制氣體的輸入與關閉，以空氣壓縮機的儲氣罐為混氣室，由空氣壓縮機活塞的運動使幾種氣體在混氣室內(nèi)充分混合，混合氣體經(jīng)凈化和干燥后便可使用。
所述氣體混合是指一種或多種少量氣體與一種主要氣體(空氣)的混合，所述少量氣體可以是六氟化硫，也可以是二氧化碳，也可以是六氟化硫和二氧化碳兩種氣體。混合氣體中各種少量氣體的體積比為0.1～10％。
本發(fā)明的多組分氣體混合裝置具體結構如下(1)結構組成與連接本發(fā)明多組分氣體混合裝置由若干條氣體輸入支路、空氣壓縮機、電磁閥控制器和干燥過濾部件組成。每一條氣體輸入支路包括待混氣體的儲氣罐，減壓閥，流量計，電磁閥和單向閥。其中，儲氣罐經(jīng)減壓閥與流量計相連，流量計的另一端經(jīng)電磁閥、單向閥與空氣壓縮機的進風罩相連。每一條氣體輸入支路的電磁閥均與電磁閥控制器相連，電磁閥控制器與空氣壓縮機的電動機相連?？諝鈮嚎s機的進風罩與空氣壓縮機的混氣室之間安裝壓力表，用以測定混氣室中氣體的壓力。所述干燥過濾部件由前置過濾器、冷式干燥器及后置過濾器構成，空氣壓縮機的混氣室與前置過濾器相連，前置過濾器與冷式干燥器相連，冷式干燥器與后置過濾器相連。
(2)工作過程工作時，分別調(diào)整各條支路的流量計，設定各種待混氣體的體積比率。啟動空氣壓縮機，各個儲氣罐中的待混氣體通過減壓閥減壓，并按照流量計設定的體積比率，通過電磁閥和單向閥，在空氣壓縮機的負壓作用下與空氣一同通過空氣壓縮機的進風罩進入空氣壓縮機的儲氣罐中。空氣壓縮機的儲氣罐作為混氣室。在此過程中，由空氣壓縮機活塞的運動使待混氣體與空氣充分混合，然后儲存在空氣壓縮機的混氣室中?；鞖馐抑械臍怏w壓力采用一個壓力表來測定。當混氣室中的氣體壓力達到設定值時，空氣壓縮機停止工作，電磁閥控制器發(fā)出信號，電磁閥關閉，待混氣體的進氣通道被關閉。當混氣室中的氣體壓力低于設定值時，空氣壓縮機開始工作，電磁閥控制器發(fā)出信號，電磁閥打開，待混氣體進入空氣壓縮機?；旌虾蟮臍怏w不使用時，空氣壓縮機的混氣室便作為混合氣體的儲存單元。使用氣體時，混氣室中的混合氣體通過前置過濾器、冷式干燥器和后置過濾器凈化和干燥后便可以使用。
與傳統(tǒng)混氣裝置采用昂貴的質(zhì)量流量控制器、復雜的混氣室和龐大的緩沖罐相比，本發(fā)明以空氣壓縮機的儲氣罐作為混氣室，明顯簡化了結構、節(jié)省了成本和空間，并且能滿足常規(guī)要求；本發(fā)明采用減壓閥、流量計、電磁閥使輸入氣體按要求進入空氣壓縮機混合，保證了一定的精度；以壓縮空氣為動力可以產(chǎn)生更高的壓力以適應更廣泛的需求，由電磁閥門控制氣體關閉與開啟保證了安全，流量計的使用保證了氣體可以按需要的比例進行混合。本發(fā)明克服了通?；鞖庋b置過大或過小的缺點，達到了控制精度和效益兼顧的目的，具有實質(zhì)性進步。


圖1為本發(fā)明多組分氣體混合裝置的結構示意圖。
圖1中，1為待混氣體的儲氣罐，2為減壓閥，3為流量計，4為電磁閥，5為單向閥，6為空氣壓縮機的進風罩，7為壓力表，8為空氣壓縮機的工作活塞，9為空氣壓縮機的混氣室，10為空氣壓縮機的電動機，11為電磁閥門控制器，12為前置過濾器，13為冷凍式干燥機，14為后置過濾器。
具體實施例方式
以下結合附圖對本發(fā)明的技術方案作進一步描述。
本發(fā)明多組分氣體混合裝置的結構如圖1所示，由若干條氣體輸入支路、空氣壓縮機、電磁閥控制器和干燥過濾部件組成。每一條氣體輸入支路包括待混氣體的儲氣罐1，減壓閥2，流量計3，電磁閥4，單向閥5，其中，儲氣罐1經(jīng)減壓閥2與流量計3相連，流量計3的另一端經(jīng)電磁閥4、單向閥5與空氣壓縮機的進風罩6相連。每一條氣體輸入支路的電磁閥4均與電磁閥控制器11相連，電磁閥控制器11與空氣壓縮機的電動機10相連。空氣壓縮機的進風罩6與空氣壓縮機的混氣室9之間安裝測定混氣室9中氣體壓力的壓力表7。所述干燥過濾部件由前置過濾器12、冷式干燥器13及后置過濾器14構成，空氣壓縮機的混氣室9與前置過濾器12相連，前置過濾器12與冷式干燥器13相連，冷式干燥器13與后置過濾器14相連。
工作時，分別調(diào)整各條支路的流量計3，設定各種待混氣體的體積比率。啟動空氣壓縮機，各個儲氣罐1中的待混氣體通過減壓閥2減壓，并按照流量計3設定的體積比率，通過電磁閥4和單向閥5，在壓縮機的作用下與空氣通過空氣壓縮機進風罩6被抽到壓縮機的混氣室9中。在此過程中由空氣壓縮機活塞8的運動使待混氣體充分混合，然后儲存在空氣壓縮機的混氣室9中。空氣壓縮機的進風罩6與空氣壓縮機的混氣室9之間安裝一個壓力表7，用于測定混氣室9中的氣體壓力。當混氣室9中的氣體壓力達到設定值時，空氣壓縮機停止工作，電磁閥控制器11發(fā)出信號，電磁閥4關閉，待混氣體的進氣通道被關閉。當混氣室9中的氣體壓力低于設定值時，空氣壓縮機開始工作，電磁閥控制器11發(fā)出信號，電磁閥4打開，待混氣體進入空氣壓縮機。未使用氣體時，空氣壓縮機的混氣室9作為氣體的儲存單元。使用氣體時，混氣室9中的混合氣體通過前置過濾器12、冷式干燥器13和后置過濾器14凈化和干燥后便可以使用。
權利要求
1.一種多組分氣體混合裝置，其特征在于由若干條氣體輸入支路、空氣壓縮機、電磁閥控制器和過濾干燥部件組成，每一條氣體輸入支路包括待混氣體的儲氣罐(1)、減壓閥(2)、流量計(3)、電磁閥(4)和單向閥(5)，其中，儲氣罐(1)經(jīng)減壓閥(2)與流量計(3)相連，流量計(3)的另一端經(jīng)電磁閥(4)、單向閥(5)與空氣壓縮機的進風罩(6)相連；每一條氣體輸入支路的電磁閥(4)均與電磁閥控制器(11)相連，電磁閥控制器(11)與空氣壓縮機的電動機(10)相連；空氣壓縮機的進風罩(6)與空氣壓縮機的混氣室(9)之間安裝測定混氣室(9)中氣體壓力的壓力表(7)；所述干燥過濾部件由前置過濾器(12)、冷式干燥器(13)及后置過濾器(14)構成，空氣壓縮機的混氣室(9)與前置過濾器(12)相連，前置過濾器(12)與冷式干燥器(13)相連，冷式干燥器(13)與后置過濾器(14)相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多組分氣體混合裝置，產(chǎn)生的混合氣體可作為金屬熔煉時的保護氣體。裝置由若干條氣體輸入支路、用于氣體混合的空氣壓縮機、電磁閥控制器和用于氣體凈化的過濾干燥部件組成，每一條氣體輸入支路包括待混氣體的儲氣罐、調(diào)整氣體輸出壓力的減壓閥、調(diào)整氣體混合比例的流量計、電磁閥和單向閥。由流量計控制氣體輸入比例，由電磁閥根據(jù)空氣壓縮機的工作狀態(tài)控制氣體的輸入與關閉，以空氣壓縮機的儲氣罐為混氣室，由空氣壓縮機活塞的運動使幾種氣體在混氣室內(nèi)充分混合，混合氣體經(jīng)凈化和干燥后便可使用。本發(fā)明結構簡單，能保證多種氣體混合比例的控制精度，使用安全可靠。
文檔編號B01F3/00GK1883783SQ20061002717
公開日2006年12月27日 申請日期2006年6月1日 優(yōu)先權日2006年6月1日
發(fā)明者彭立明, 付彭懷, 蔣海燕, 曾小勤, 翟春泉, 丁文江 申請人:上海交通大學