[发明专利]一种三元气体配比混合装置

说明书

技术领域

本发明属于流体机械中气体混合装置领域，尤其是涉及一种三元气体配比混合装置。

背景技术

工业混合气，含有两种或两种以上有效组份，由几种气体组成的混合物，是工程上常用的工质。相对于工业纯气，混合气具有更好的效应，在冶金、钢铁、石油、化工、机械、电子、玻璃、陶瓷、建材、建筑、食品加工、医药医疗等部门，应用范围十分广泛。

工业混合气，一方面可以通过气体生产厂家获得，通过钢瓶运输，这种方式适于用量较小、比例固定的现场。另一方面，如果现场需求流量较大，而且气体比例变化，则需现场能够控制和调节气体比例、流量和混合。气体比例、流量和混合是通过气体配比混合装置来实现的。

目前，气体配比混合装置主要有机械混合式和电控混合式两种方式。机械混合式通过手动调节混合气比例，通过减压阀或者平衡装置实现压力一致，但没有温度补偿。电控混合式，可以实现温压补偿，精度较高，价格较贵，需要电源，同时环境要求较高。

对于一些特殊现场，如空气潮湿，较强电磁场，环境恶劣，而且混合气配比精度要求较高，需要温度和压力补偿，这两种配比混合装置，不适用于这种工况。

发明内容

针对现有技术中混合装置存在无法适应空气潮湿、环境恶劣等特殊情况的不足，本发明提供了一种三元气体配比混合装置，该装置能够实现压力和温度补偿，可适用于电磁影响较大，环境条件恶劣的工况。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种三元气体配比混合装置，包括壳体、压力补偿装置、流体比例调节装置、温度补偿装置和流体混合装置；所述壳体包括上端盖和下端盖；所述上端盖的上部分为三个呈星形布置的调压腔体，下部分为上端盖柱座；所述下端盖的上部分为下端盖柱座，下部分为三个呈星形布置的出气腔体；所述调压腔体和出气腔体是一一对应的；所述上端盖柱座和下端盖柱座之间通过螺栓连接；

所述压力补偿装置包括筒状阀芯、弹簧A、弹簧B和上侧端盖；所述筒状阀芯位于调压腔体的筒状腔体内，将筒状腔体分成顶部压腔室和底部压腔室；所述顶部压腔室侧面开有顶部调压孔，内部设有弹簧A，弹簧A两端分别连接筒状阀芯顶端和上侧端盖；所述底部压腔室侧面开有底部调压孔，内部设有弹簧B；弹簧B两端分别连接筒状阀芯底端和调压腔体内侧；三个调压腔体上的顶部调压孔和底部调压孔之间通过气路依次串联连接；

所述调压腔体的上端面设有上端盖进气孔；筒状阀芯对应上端盖进气孔的下方位置设有阀芯进气孔；所述筒状阀芯下端面设有阀芯出气孔；上端盖柱座与阀芯出气孔对应位置设有上端盖腔体出气孔；筒状阀芯顶端开有稳压孔；

所述上端盖腔体出气孔下方设有流量调节腔，流量调节腔的底面前部连通出气孔；所述流体比例调节装置包括调节丝杠、轴套、轴承、轴承盖、温补腔体、温补腔盖、方形导槽和插板；所述流量调节腔底面后部两侧分别开有方形导槽；所述温补腔体左右侧面分别固定有插板；所述插板位于方形导槽内；所述温补腔体顶部安装有温补腔盖，所述温补腔盖上开设有两个通气孔；所述调节丝杠后端位于下端盖柱座外侧，前端与温补腔盖凸台的螺纹孔连接；所述调节丝杠上依次安装有轴承、轴套和轴承盖；

所述温度补偿装置包括卷簧固定销、补偿盖、补偿盖接头、卷簧定位销和双金属卷簧；所述温补腔体与温补腔盖之间为卷簧腔；所述卷簧腔底部中心设有卷簧定位销；所述卷簧定位销上固定双金属卷簧；所述补偿盖为U字型，位于温补腔体前侧板外侧；所述补偿盖中心安装有补偿盖接头；所述补偿盖接头穿过温补腔体前侧板；所述双金属卷簧前端通过卷簧固定销与补偿盖接头固定；

所述流体混合装置包括流道、混合腔和混合气输出孔；所述下端盖柱座的中心空圆柱凸台内为混合腔；所述流道连通出气孔下部；所述混合腔连通流道出口；所述混合气输出孔连通混合腔的出口。

优选的，所述上端盖柱座呈圆台状；所述调压腔体的截面为方形；三个调压腔体呈120°均布于上端盖柱座上面；所述下端盖柱座呈圆台状，直径与上端盖柱座相同；所述出气腔体的截面为方形；三个出气腔体呈 120°均布于下端盖柱座上面，且相汇于下端盖柱座中心圆柱。

优选的，所述筒状阀芯外壁与调压腔体的筒状空腔内表面贴合，筒状阀芯呈中空状；上端盖进气孔和阀芯进气孔的截面均为圆形，直径相等，上端盖进气孔和阀芯进气孔的中心线不在同一直线上，阀芯进气孔的中心线偏向筒状阀芯底部。

优选的，所述上端盖腔体出气孔和阀芯出气孔截面形状为正方形，上端盖腔体出气孔的边长大于阀芯出气孔的边长，上端盖腔体出气孔和阀芯出气孔的中心线不在同一直线上。