一種氣體收集和排放系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)量領(lǐng)域，具體地，涉及一種氣體收集和排放系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，存在許多收集和計(jì)量反應(yīng)氣體的需求，例如在煤熱解小型試驗(yàn)裝置中，由于熱解反應(yīng)的壓力太低而不適于使用流量計(jì)來進(jìn)行計(jì)量，需要考慮試驗(yàn)室的環(huán)境而采用流量計(jì)之外的裝置來收集和計(jì)量反應(yīng)生成的氣體。為了在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下收集并計(jì)量例如煤熱解小型試驗(yàn)裝置中的反應(yīng)氣體，需要針對(duì)具體的試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)出專用的氣體收集裝置，成本高。發(fā)明人注意到在工業(yè)生產(chǎn)中，為了存儲(chǔ)氣體大量使用氣柜，氣柜中的氣體呈正壓力。如上所述，之所以不能用流量計(jì)來計(jì)量試驗(yàn)室環(huán)境中的反應(yīng)氣體，主要原因是反應(yīng)的壓力太低，如果通過工業(yè)生產(chǎn)中所使用的氣柜那樣使用正壓力來收集氣體，則進(jìn)一步增加了氣體收集和計(jì)量的難度。因此，有必要提供一種利用氣柜來收集和計(jì)量較低壓力反應(yīng)氣的技術(shù)方案以便將氣柜應(yīng)用到氣體的收集計(jì)量領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種氣體收集和排放系統(tǒng)，用于收集和排放反應(yīng)氣體以便于對(duì)反應(yīng)氣體進(jìn)行計(jì)量。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種氣體收集系統(tǒng)，包括:氣柜，用于收集和排放氣體；氣柜壓力調(diào)整裝置，用于在所述氣柜收集氣體和/或所述氣柜排放氣體時(shí)調(diào)整氣柜內(nèi)部氣體的壓力為正壓、零壓或負(fù)壓；控制裝置，用于在所述氣柜收集氣體時(shí)打開進(jìn)氣閥并關(guān)閉排氣閥，并在所述氣柜排放氣體時(shí)關(guān)閉進(jìn)氣閥并打開排氣閥。
[0005]優(yōu)選地，氣柜壓力調(diào)整裝置包括施力單元、第一配重、繩索以及滑輪系統(tǒng)；所述施力單元，用于拖曳或推舉所述第一配重；所述第一配重通過所述繩索以及滑輪系統(tǒng)作用于所述氣柜。
[0006]優(yōu)選地，所述氣柜壓力調(diào)整裝置還包括導(dǎo)向柱和支架，所述導(dǎo)向柱沿所述氣柜的移動(dòng)方向設(shè)置，所述支架垂直于導(dǎo)向柱并與所述導(dǎo)向柱固定連接，所述滑輪系統(tǒng)包含至少兩個(gè)定滑輪，所述定滑輪固定在所述支架上，使得所述滑輪系統(tǒng)的一端與氣柜連接，另一端與第一配重連接。
[0007]優(yōu)選地，所述施力單元為氣缸，所述第一配重位于所述氣缸的氣缸臂的頂端。
[0008]優(yōu)選地，所述施力單元為絞盤機(jī)，所述第一配重通過定滑輪與絞盤機(jī)連接。
[0009]優(yōu)選地，所述氣柜上設(shè)有第二配重，所述氣柜壓力調(diào)整裝置通過調(diào)節(jié)所述第一配重和/或所述第二配重的重量調(diào)整所述氣柜內(nèi)部氣體的壓力。
[0010]優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括速度傳感器；所述控制裝置還用于根據(jù)速度傳感器輸出的信號(hào)以及氣柜鐘罩內(nèi)截面面積計(jì)算出氣體流量。
[0011]優(yōu)選地，所述氣柜包括第一氣柜和第二氣柜，所述控制裝置用于控制所述第一氣柜和第二氣柜輪替收集并排放氣體。
[0012]優(yōu)選地，所述氣柜壓力調(diào)整裝置包括第一氣柜壓力調(diào)整裝置和第二氣柜壓力調(diào)整裝置，所述第一氣柜壓力調(diào)整裝置用于在所述第一氣柜進(jìn)氣時(shí)調(diào)整所述第一氣柜內(nèi)部氣體的壓力為正壓、零壓或負(fù)壓；所述第二氣柜壓力調(diào)整裝置，用于在所述第二氣柜進(jìn)氣時(shí)調(diào)整所述第二氣柜內(nèi)部氣體的壓力為正壓、零壓或負(fù)壓。
[0013]優(yōu)選地，所述氣柜上設(shè)有刻度尺和壓力儀表，分別用于指示所述氣柜內(nèi)氣體的體積和壓力。
[0014]本發(fā)明提供的氣體收集和排放系統(tǒng)可以在正、負(fù)、零等不同壓力下進(jìn)行氣體收集和排放，并可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行，同時(shí)還能夠?qū)怏w的流量、體積、壓力等參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量，也便于在實(shí)驗(yàn)室或者工業(yè)環(huán)境中實(shí)施。
[0015]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0016]附圖是用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0017]圖1是本發(fā)明提供的氣體收集和排放系統(tǒng)的示意圖；
[0018]圖2是本發(fā)明提供的氣柜俯視圖；
[0019]圖3是本發(fā)明提供的利用氣缸推舉實(shí)現(xiàn)的氣體收集和排放系統(tǒng)示意圖。
[0020]附圖標(biāo)記說明
[0021]100氣柜200氣柜壓力調(diào)整裝置
[0022]300控制裝置101進(jìn)氣管
[0023]102排氣管103底座
[0024]104氣柜外桶105氣柜鐘罩
[0025]106第一配重107限位開關(guān)
[0026]108導(dǎo)向柱109壓力儀表
[0027]110刻度尺111溢流管
[0028]112進(jìn)水管113排污閥
[0029]114壓縮空氣115氣缸缸體
[0030]116氣缸臂117支架
[0031]118速度傳感器119取樣閥
[0032]120 第二配重
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0034]為了收集和準(zhǔn)確計(jì)量反應(yīng)氣體，本發(fā)明提供了一種氣體收集和排放系統(tǒng)，如圖1所示，包括氣柜100，用于收集和排放氣體；氣柜壓力調(diào)整裝置200，用于調(diào)整在所述氣柜收集氣體和/或所述氣柜排放氣體時(shí)氣柜內(nèi)部氣體的壓力；控制裝置300，用于在所述氣柜收集氣體時(shí)打開進(jìn)氣閥并關(guān)閉排氣閥，并在所述氣柜排放氣體時(shí)關(guān)閉進(jìn)氣閥并打開排氣閥。通過對(duì)收集的氣體進(jìn)行計(jì)量，可以得到氣體收集壓力，氣體排放壓力，氣體瞬時(shí)流量，累計(jì)流量等等參數(shù)?？梢岳靡粋€(gè)氣柜來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，比如在收集氣體時(shí)，打開進(jìn)氣閥并關(guān)閉排氣閥，在氣柜收集到預(yù)定體積的氣體以后，可以關(guān)閉進(jìn)氣閥打開排氣閥，從而可以將氣體排出。此后，可以再次打開進(jìn)氣閥并關(guān)閉排氣閥。如此循環(huán)往復(fù)，可以通過一個(gè)氣柜來實(shí)現(xiàn)氣體的收集和排放，并可以完成氣體的計(jì)量。這種方式的缺陷在于，在排氣的過程中，需要關(guān)閉進(jìn)氣閥，從而導(dǎo)致反應(yīng)生成的氣體不能實(shí)時(shí)地排出，存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，也可能降低反應(yīng)的效率。
[0035]因此，優(yōu)選地，本發(fā)明采用兩個(gè)氣柜來實(shí)現(xiàn)。圖2示出了具有兩個(gè)氣柜的實(shí)現(xiàn)方式的俯視圖。由于采用了兩個(gè)氣柜，可以通過兩個(gè)氣柜輪替收集并排放氣體，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)連續(xù)工作，從而使得反應(yīng)生成的氣體可以實(shí)時(shí)地排出，有利于降低反應(yīng)的安全風(fēng)險(xiǎn)并能夠提高反應(yīng)效率。在氣柜輪替工作的過程中，一個(gè)氣柜收集到額定量的氣體之后，可以關(guān)閉該氣柜的進(jìn)氣閥，并打開另一個(gè)氣柜的進(jìn)氣閥且關(guān)閉另一個(gè)氣柜的排氣閥，這時(shí)此另一個(gè)氣柜開始收集氣體。對(duì)于已經(jīng)收集到額定量氣體的氣柜，可以打開其排氣閥，排出氣柜內(nèi)部的氣體。在收集氣體的過程中，可以通過對(duì)氣柜鐘罩施加拉力，使得氣柜鐘罩內(nèi)部壓強(qiáng)與大氣壓相同從而實(shí)現(xiàn)零壓進(jìn)氣，或者使得氣柜鐘罩內(nèi)部的壓強(qiáng)小于大氣壓，從而實(shí)現(xiàn)負(fù)壓進(jìn)氣，這樣可以有效地收集氣壓比較低的熱解氣。在排氣的過程中，為了加快排氣的過程，可以減少對(duì)氣柜鐘罩的拉力，優(yōu)選地，該拉力可以為零，從而通過氣柜鐘罩的自重以及氣