水壓式氣體增壓機的製作方法
2023-07-01 01:55:26 2
專利名稱：水壓式氣體增壓機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種氣體增壓設備，尤其涉及一種水壓式氣體增壓機。
背景技術：
在生產科研實踐中，常會遇到需要對某種氣體進行壓縮以增加其壓力的情況。在對易燃易爆氣體加壓時，為了防止電火花出現，現有技術是用空氣泵產生壓縮空氣，再以壓縮空氣為動力推動活塞在壓力缸內運動，進行抽吸加壓。這種對易燃易爆氣體加壓方式的弊端在於一是空氣泵具有很大的工作噪聲，不能在有人工作的室內使用；二是實施壓縮的是經過動力變換後的二次媒介，能源利用率低；三是活塞在缸體內往復運動，其摩擦熱量、摩擦靜電和機械損耗影響其使用壽命和安全。
發明內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種水壓式氣體增壓機，它的噪音小、節能、安全。為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案為一種水壓式氣體增壓機，包括並列布置的2個加壓密閉容器，每個加壓密閉容器內設置測量其液位的液位測量裝置，每個加壓密閉容器的上部經由單向閥和電磁截斷閥與低壓輸入氣源連通，每個加壓密閉容器的上部經由單向閥與儲壓吸收裝置連通，儲壓吸收裝置還設置高壓氣體出口管和凝結水排放裝置，每個加壓密閉容器的下部經由電磁截斷閥和單向閥與高壓注水裝置連通，每個加壓密閉容器的下部設置排水管，排水管上設置電磁截斷閥，還設置測定每個加壓密閉容器中充氣壓力的第一壓力傳感器和測定儲壓吸收裝置中氣體壓力的第二壓力傳感器，上述液位探測裝置、電磁截斷閥、壓力傳感器和凝結水排放裝置均與控制器電性連接，整機按程序工作當一個加壓密閉容器進行充氣排水，水位降至下限，停止排水，繼續充氣，充氣壓力達低壓設定值以上並且另一加壓密封容器注水達液位上限時停止充氣，注水加壓，高壓氣體進入儲壓吸收裝置，注水達液位上限時，注水終了，再進行充氣排水，進入下一循環；當該加壓密閉容器進行上述工作過程的同時，另一加壓密閉容器相應經歷以下工作過程注水加壓，高壓氣體進入儲壓吸收裝置，注水達液位上限時，注水終了，充氣排水，水位降至下限，停止排水，繼續充氣，當充氣壓力達到低壓設定值以上並且另一加壓密封容器注水達液位上限時停止充氣，再進行注水加壓，進入下一循環。所述儲壓吸收裝置為內部設置不鏽鋼絲網的密閉容器C。所述密閉容器C中設置探測凝結積水的並與控制器電性連接的探極組C，該探極組C為兩根延伸到密閉容器C下部的導體，分別接電源的兩極，存在積水時，相應導體處於低電位；所述凝結水排放裝置為密閉容器C下部設置的排水毛細管，排水毛細管由電磁截斷閥控制通斷，該電磁截斷閥與控制器電性連接，當存在積水時，該電磁截斷閥開啟。所述排水毛細管的排出端與其中一個加壓密閉容器連通。所述液位測量裝置為與控制器電性連接的探極組，該探極組為兩根延伸到加壓密閉容器下部的長導體和一根位於加壓密閉容器上部的短導體，其中一根長導體接控制電源負極，另一根長導體和短導體接控制電源正極；根據接控制電源正極的導體的電位高低來判斷液位。所述每個加壓密閉容器上部與儲壓吸收裝置的通道上還設置電磁截斷閥，當任一加壓密閉容器處於液位上限時關閉。所述高壓注水裝置為壓力泵，壓力泵的出口和進口設置洩壓旁通通道，當第二壓力傳感器所測壓力達到高壓設定值或者任何一個加壓密閉容器處於液位上限時洩壓。 所述洩壓旁通通道通過與控制器電性連接的電磁截斷閥控制。所述壓力泵的進水管與水池連通，水池中設置與控制器電性連接的液位傳感器， 以適時補水。所述高壓氣體出口管上設置流量控制閥。本實用新型通過在加壓密閉容器中注水，對其內的易燃易爆氣體進行壓縮，通過控制器控制使得2個加壓密閉容器交替循環對氣體進行壓縮，並能產生最高達數十兆帕的壓力氣體。和現有技術相比，本實用新型節能至少50%，噪音小，能在室內放置使用，且運行安全穩定。以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細的說明。
圖1為本實用新型的原理圖。圖2為本實用新型的工作流程圖。圖中1液位傳感器，2水池，3第一壓力傳感器，4第二壓力傳感器，5儲壓吸收缸，6排水毛細管，7加壓缸B，8加壓缸A，9壓力泵，10不鏽鋼絲網，11排水管，VY1、VY2、VY3 、VY4、VY5、VY6、VY7、VY8 和 VY9 均為電磁截斷閥，MV1、MV2、MV3、MV4、MV5 和 MV6 均為單向閥，VH為流量控制閥，WAH和WBH為高液位探級，WAZ、WBZ和WCZ為零電位探級，WAL、WBL和 WCL為低液位探級。
具體實施方式
本實用新型的實質精神是通過向加壓密閉容器中注水，對其內的易燃易爆氣體進行壓縮，通過控制器控制2個加壓密閉容器交替循環進行充氣排水和注水加壓過程，並產生高壓氣體。下面舉例並結合附
圖1和附圖2對本實用新型作進一步詳細的說明，以使得更好理解。如
圖1所示，水壓式氣體增壓機包括2個並列布置的加壓密閉容器，這裡，加壓密閉容器選用加壓缸，2個加壓缸分別標為加壓缸A 8和加壓缸B 7，以便表述。需要說明的是，這裡的加壓並不是加壓缸自身的功能，表明的是向加壓缸內注水以使得缸內氣體壓力增加。上述的加壓缸A 8的上部(優選加壓缸A的頂部)順序經由單向閥MV5和電磁截斷閥VYl與低壓輸入氣源連通(低壓輸入氣源壓力不低於環境大氣壓力)，作為低壓氣體單向進入加壓缸A 8內的管路。加壓缸A 8的上部(優選加壓缸A的頂部)經由單向閥MVl 與儲壓吸收裝置連通，作為注水加壓後的高壓氣體輸出到儲壓吸收裝置的高壓氣體輸出管路。加壓缸A 8的下部(優選加壓缸A的底部)順序經由電磁截斷閥VY5和單向閥MV3與高壓注水裝置連通，使得壓力水單向進入加壓缸A 8。加壓缸A 8的下部(優選加壓缸A的底部)還設置排水管11，排水管11通過電磁截斷閥VY3控制。加壓缸A 8內設置測量其液位的液位測量裝置，以檢測缸內液位的狀態並由控制器控制各個電磁閥的動作。本例中選擇的是探極組A，探極組A包括3根導體，分別為零電位探極WAZ、高液位探極WAH和低液位探極WAL。高液位探極WAH和低液位探極WAL接控制電源的正極，零電位探極WAZ接控制電源的負極。高液位探極WAH位於密閉容器上部，零電位探極WAZ和低液位探極WAL延伸到加壓缸A下部。因此，可以根據高液位探極WAH和低液位探極WAL處於高電位或者低電位來判斷液位的狀態，使得與探極組A電性連接的控制器控制各個電磁閥的啟閉。同樣的，加壓缸B 7的上部(優選加壓缸B的頂部)順序經由單向閥MV6和電磁截斷閥VY4與低壓輸入氣源連通，作為低壓氣體單向進入加壓缸B 7內的管路。加壓缸B 7的上部(優選加壓缸B的頂部)經由單向閥MV2與儲壓吸收裝置連通，作為注水加壓後的高壓氣體輸出到儲壓吸收裝置的高壓氣體輸出管路。加壓缸B 7的下部(優選加壓缸B的底部) 順序經由電磁截斷閥VY2和單向閥MV4與高壓注水裝置連通，使得壓力水單向進入加壓缸 B 7。加壓缸B 7的下部(優選加壓缸B的底部)還設置排水管11，排水管11的通斷通過電磁截斷閥VY6控制。加壓缸B 7內設置測量其液位的液位測量裝置，以檢測缸內液位的狀態並控制各個電磁閥的動作。本例中選擇的是探極組B，探極組B包括3根導體，分別為零電位探極 WBZ、高液位探極WBH和低液位探極WBL。高液位探極WBH和低液位探極WBL接電源的正極， 零電位探極WBZ接控制電源的負極。高液位探極WBH位於密閉容器上部，零電位探極WBZ 和低液位探極WBL延伸到加壓缸B 7下部。因此，可以根據高液位探極WBH和低液位探極 WBL處於高電位或者低電位來判斷液位，使得與探極組B電性連接的控制器控制各個電磁閥的啟閉。上述的高壓注水裝置的作用是向加壓缸內加入壓力水，以壓縮氣體。本例中選擇的是壓力泵9。加壓缸A 8和加壓缸B 7共用一個壓力泵9。上述的儲壓吸收裝置的作用是儲存壓力和吸收脈動，本例中選擇的是儲壓吸收缸 5，儲壓吸收缸5為內部設置不鏽鋼絲網10的密閉容器，不鏽鋼絲網用於水汽的凝結吸附。 加壓缸A 8和加壓缸B 7共用一個儲壓吸收缸5。儲壓吸收缸5設置高壓氣體出口管，用於輸出高壓氣體。儲壓吸收缸5還設置凝結水排放裝置和檢測凝結水積水的探極組C。探極組C與控制器電性連接，包括2根導體，分別為零電位探極WCZ和積水探極WCL，它們均延伸到儲壓吸收缸的下部，根據積水探極WCL處於高電位或者低電位來判斷積水狀態。凝結水排放裝置設置與儲壓吸收缸5的下部(優選底部)連通的排水毛細管6，排水毛細管6的通斷靠電磁截斷閥VY8控制。排水毛細管6的出口端可以與加壓缸A 8或者加壓缸B 7連通。排水毛細管6的作用是排水的同時不洩漏氣體。探極組C若探測有積水，則控制器控制電磁截斷閥VY8開啟1秒鐘放水。本例中，排水毛細管6的排出端與加壓缸B 7連通。
6[0038]加壓缸A 8和加壓缸B 7均設置測量其充氣壓力的第一壓力傳感器，本例中，加壓缸A8和加壓缸B 7共用一個第一壓力傳感器3，其設置在低壓輸入氣源與電磁截斷閥VYl 和電磁截斷閥VY4之間。儲壓吸收缸5設置測量其內氣體壓力的第二壓力傳感器4，本例中，第二壓力傳感器4設置在儲壓吸收缸5的高壓氣體出口管上。上述探極組、電磁截斷閥和壓力傳感器均與控制器電性連接。需要說明的是，本專利文件中的高壓和低壓是相對而言的。下面結合圖2介紹本實用新型的工作過程。加壓缸A 8和加壓缸B 7均順序循環經歷充氣排水和注水加壓過程，不同的是，加壓缸A 8充氣排水時，加壓缸B 7注水加壓，S卩加壓缸A 8和加壓缸B 7的工作過程交替循環進行。程序啟動時，如果加壓缸A 8有水，探極組A的低液位探級WAL處於低電位，則電磁截斷閥VY1、VY2和VY3開啟，VY4、VY5和VY6關閉，加壓缸A 8充氣排水，同時加壓缸 B 7注水加壓。等到加壓缸A 8排水終了，低液位探極WAL處於高電位，電磁截斷閥VY3關閉，加壓缸A 8繼續充氣，當第一壓力傳感器3所測壓力達到低壓設定值以上(低壓設定值彡低壓輸入氣源壓力)並且加壓缸B7注水已達液位上限(高液位探極WBH為低電位)，電磁截斷閥VY1、VY2關閉，VY4、VY5、VY6開啟，加壓缸A 8充氣終了，開始注水加壓；加壓缸B 7開始充氣排水。加壓缸B 7排水至液位下限時，其低液位探級WBL處於高電位，電磁截斷閥VY6關閉，加壓缸B 7繼續充氣，當第一壓力傳感器3所測壓力達低壓設定值以上並且加壓缸B8注水已達液位上限(WAH為低電位)時，電磁截斷閥VY1、VY2、VY3接通，VY4、VY5關閉。加壓缸B 7充氣終了開始注水加壓，加壓缸A 8開始充氣排水。依次循環交替進行。如果加壓缸A 8無水，探極組A的低液位探極WAL處於高電位，則電磁截斷閥VY4、 VY5、VY6開啟，VY1、VY2、VY3關閉，加壓缸B 7充氣排水，同時，加壓缸A 8注水加壓，循環交替進行。為了保證本實用新型的穩定運行，加壓缸的上部(優選加壓缸的頂部)順序經由單向閥和電磁截斷閥與儲壓吸收裝置連通，在本例中，加壓缸A 8和加壓缸B 7共用一個電磁截斷閥VY9。任何一個加壓缸處於液位上限時，為保證加壓缸能達到低壓設定值並防止壓力水進入儲壓吸收缸5，關閉電磁截斷閥VY9。為了保證本實用新型的穩定運行，壓力泵9的出口和進口設置帶有電磁截斷閥 VY7的旁通通道，當第二壓力傳感器4所測壓力達到高壓設定值或者某加壓缸處於液位上限時，該電磁截斷閥VY7開啟洩壓。壓力泵9的水源來自水池2，水池2中設有與控制器電性連接的液位傳感器1，以適時補水，保持水量充足。高壓氣體出口管上設置流量控制閥VH，以調節輸出氣體流量。需要說明的是，本實用新型的保護範圍並不僅限於該實施例，本領域的技術人員可在了解本專利的精神與原則後對其進行變更或修改而達到等效目的，而此等效變更和修改，皆應涵蓋於權利要求範圍所界定範疇內。
權利要求1.一種水壓式氣體增壓機，其特徵在於包括並列布置的2個加壓密閉容器，每個加壓密閉容器內設置測量其液位的液位測量裝置， 每個加壓密閉容器的上部經由單向閥和電磁截斷閥與低壓輸入氣源連通， 每個加壓密閉容器的上部經由單向閥與儲壓吸收裝置連通， 儲壓吸收裝置還設置高壓氣體出口管和凝結水排放裝置， 每個加壓密閉容器的下部經由電磁截斷閥和單向閥與高壓注水裝置連通， 每個加壓密閉容器的下部設置排水管，排水管上設置電磁截斷閥， 還設置測定每個加壓密閉容器中充氣壓力的第一壓力傳感器和測定儲壓吸收裝置中氣體壓力的第二壓力傳感器，上述液位探測裝置、電磁截斷閥、壓力傳感器和凝結水排放裝置均與控制器電性連接， 整機按程序工作當一個加壓密閉容器進行充氣排水，水位降至下限，停止排水，繼續充氣， 充氣壓力達低壓設定值以上並且另一加壓密封容器注水達液位上限時停止充氣，注水加壓，高壓氣體進入儲壓吸收裝置，注水達液位上限時，注水終了，再進行充氣排水，進入下一循環；當該加壓密閉容器進行上述工作過程的同時，另一加壓密閉容器相應經歷以下工作過程注水加壓，高壓氣體進入儲壓吸收裝置，注水達液位上限時，注水終了，充氣排水，水位降至下限，停止排水，繼續充氣，當充氣壓力達到低壓設定值以上並且另一加壓密封容器注水達液位上限時停止充氣，再進行注水加壓，進入下一循環。
2.根據權利要求1所述的水壓式氣體增壓機，其特徵在於所述儲壓吸收裝置為內部設置不鏽鋼絲網的密閉容器C。
3.根據權利要求2所述的水壓式氣體增壓機，其特徵在於所述密閉容器C中設置探測凝結積水的並與控制器電性連接的探極組C，該探極組C為兩根延伸到密閉容器C下部的導體，分別接電源的兩極，存在積水時，相應導體處於低電位；所述凝結水排放裝置為密閉容器C下部設置的排水毛細管，排水毛細管由電磁截斷閥控制通斷，該電磁截斷閥與控制器電性連接，當存在積水時，該電磁截斷閥開啟。
4.根據權利要求3所述的水壓式氣體增壓機，其特徵在於所述排水毛細管的排出端與其中一個加壓密閉容器連通。
5.根據權利要求1所述的水壓式氣體增壓機，其特徵在於所述液位測量裝置為與控制器電性連接的探極組，該探極組為兩根延伸到加壓密閉容器下部的長導體和一根位於加壓密閉容器上部的短導體，其中一根長導體接控制電源負極，另一根長導體和短導體接控制電源正極；根據接控制電源正極的導體的電位高低來判斷液位。
6.根據權利要求5所述的水壓式氣體增壓機，其特徵在於所述每個加壓密閉容器上部與儲壓吸收裝置的通道上還設置電磁截斷閥，當任一加壓密閉容器處於液位上限時關閉。
7.根據權利要求1所述的水壓式氣體增壓機，其特徵在於所述高壓注水裝置為壓力泵，壓力泵的出口和進口設置洩壓旁通通道，當第二壓力傳感器所測壓力達到高壓設定值或者任何一個加壓密閉容器處於液位上限時洩壓。
8.根據權利要求1所述的水壓式氣體增壓機，其特徵在於所述洩壓旁通通道通過與控制器電性連接的電磁截斷閥控制。
9.根據權利要求7所述的水壓式氣體增壓機，其特徵在於所述壓力泵的進水管與水池連通，水池中設置與控制器電性連接的液位傳感器，以適時補水。
10.根據權利要求1所述的水壓式氣體增壓機，其特徵在於所述高壓氣體出口管上設置流量控制閥。
專利摘要本實用新型公開了一種水壓式氣體增壓機，包括並列布置的2個加壓密閉容器，每個加壓密閉容器內設置測量其液位的液位測量裝置，每個加壓密閉容器的上部經由單向閥和電磁截斷閥與低壓輸入氣源連通，每個加壓密閉容器的上部經由單向閥與儲壓吸收裝置連通，儲壓吸收裝置還設置高壓氣體出口管和凝結水排放裝置，每個加壓密閉容器的下部經由電磁截斷閥和單向閥與高壓注水裝置連通，每個加壓密閉容器的下部設置排水管，排水管上設置電磁截斷閥，還設置測定每個加壓密閉容器中充氣壓力的第一壓力傳感器和測定儲壓吸收裝置中氣體壓力的第二壓力傳感器，上述液位探測裝置、電磁截斷閥、壓力傳感器和凝結水排放裝置均與控制器電性連接，整機按程序工作。
文檔編號F15B3/00GK202118016SQ20112023530
公開日2012年1月18日 申請日期2011年7月6日 優先權日2011年7月6日
發明者劉麗麗, 吳修讓, 李家喜, 楊希昌, 王壽榮 申請人:山東賽克賽斯氫能源有限公司