一种利用集水排气方式的气体输送系统技术方案

本发明专利技术涉及一种气体输送系统，更具体地说，是涉及一种利用集水排气方式的气体输送系统。包括储液箱、排液管、回液管、电磁阀、进气管、出气管、集液箱、水泵、水位传感器、控制器，储液箱位于集液箱上方，储液箱分别通过排液管、回液管与集液箱连通，电磁阀位于集液箱的顶部且排液管通过电磁阀与集液箱连通，进气管、出气管也通过电磁阀与集液箱连通；水泵设置在集液箱内的回液管上，控制器设置在集液箱上，水位传感器设置在集液箱内，电磁阀、水泵、水位传感器、进气管和出气管上的阀门均与控制器电性相连。本发明专利技术可以控制通过重力效果的集水排气方式运行的动力，使设备运行中设备内部气压与供气位置的气压匹配。

A gas conveying system using water collecting and exhausting mode

The invention relates to a gas conveying system, more specifically, to a gas conveying system utilizing a water collecting and exhausting mode. The liquid storage tank is located above the liquid collecting tank. The liquid storage tank is connected with the liquid collecting tank through the discharge tube and the return tube respectively. The solenoid valve is located at the top of the liquid collecting tank and the discharge tube is connected with the liquid collecting tank through the solenoid valve. The inlet pipe and the outlet pipe are also connected with the liquid collecting box through the solenoid valve; the water pump is arranged on the return pipe of the liquid collecting box; the controller is arranged on the liquid collecting box; the water level sensor is arranged in the liquid collecting box; the solenoid valve, the water pump, the water level sensor, the valve on the inlet pipe and the outlet pipe are connected with the controller electrically. The invention can control the power of the water collecting and exhausting mode running through the gravity effect, so as to match the air pressure inside the equipment and the air supply position in the operation of the equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种利用集水排气方式的气体输送系统
：本专利技术涉及一种气体输送系统，更具体地说，是涉及一种利用集水排气方式的气体输送系统。
技术介绍
：随着工业技术的发展，高精尖系统的集成发展，工业、实验研究等领域对气泵的要求越来越精密化与安全化，设计一种新型的气泵技术及系统越来越重要起来。而现有的气泵技术，多为电力驱动的扇叶结构的透平机械，这种设备设计复杂，生产技术要求高，具有噪声大、耗电高、密封性差等特点，而在精密送气的领域，这些缺点就更加显著了，当气泵的通气状况要求保证连续与稳定时，现有的气泵设备是远远不能满足这些要求的。以德国进口微型气泵SP200EC-LC为例，其流量范围为0.2L/min到600L/min，既288L/min到864000L/min；而针对沼气提纯净化领域，采用微氧法脱硫的实验研究过程中，每立方米的发酵罐每天的需氧量却是低至14L/d，并且发酵过程还非常需要稳定的环境。
技术实现思路
：本专利技术正是针对上述问题，提供了一种利用集水排气方式的气体输送系统。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案，包括储液箱、排液管、回液管、电磁阀、进气管、出气管、集液箱、水泵、水位传感器、控制器，储液箱位于集液箱上方，储液箱分别通过排液管、回液管与集液箱连通，电磁阀位于集液箱的顶部且排液管通过电磁阀与集液箱连通，进气管、出气管也通过电磁阀与集液箱连通；水泵设置在集液箱内的回液管上，控制器设置在集液箱上，水位传感器设置在集液箱内，电磁阀、水泵、水位传感器、进气管和出气管上的阀门均与控制器电性相连。储液箱下方的排液管、回液管上均设置阀门。储液箱上还设置有通气口，保证排液时储液箱内的气压与外界大气压一致，液体能够顺利的流入集液箱中，排液管上设置有补液口，集液箱上方的回液管上设置有单向阀，以确保液体的单向流通性，保证流量控制的精度。进气管的另一端与大气相连通，出气管的另一端与待输送气体的设备相连通。水泵的入水口出设置有过滤器。排液管和回液管采用PVC、PP、PE、HDPE或TPE的塑料软管，一方面可以方便储液箱与集液箱位置的布置，另一方面能够使用更灵活的方式进行流量控制。根据设备供气的装置内部的气压，调节储液箱与集液箱的高度差，以保证液体向下流动的动力需求；针对输送气体的类别选定合适的液体，保证液体不会污染和吸收输送气体；设备开始运行后储液箱内部液体受重力作用经电动阀向下流入集液箱，这时集液箱上部的气体与需要供气的装置内部的气体接通，自动地将气压调整为需气装置内部的气压，储液箱流入集液箱的液体体积，即为集液箱内上方气体排出的体积；液体流入集液箱后，集液箱内部的液体增多，水位随之上升，通过安装在集液箱内的水位传感器，可以测得水位的升高情况δh(m)，结合传感器的扫描频率f(Hz)以及集液箱水平截面的面积s(m2)就可以得出流入集液箱的液体流量，这也是设备供气的流量q(m3/s)；水位传感器传入液面信息至控制器，控制器根据设定的参数：比例系数Kp、积分系数KaS以及微分系数Ki/S进行PID控制，以达到设定的供气流速；当集液箱内水位达到限定上值后，控制器控制集液箱内水泵向储液箱内回水，同时关闭出气管打开进气管，让需要输送的气体流入集液箱；当集液箱内水位达到限定上值后，控制器控制集液箱内水泵向储液箱内回水，同时关闭出气管打开进气管，让需要输送的气体流入集液箱。本专利技术的优点及有益效果是：1、本专利技术将利用液体的重力作用进行气体的传输，调整储液箱积液箱的垂直高度差，可以控制通过重力效果的集水排气方式运行的动力，使设备运行中设备内部气压与供气位置的气压匹配，不会出现透平气泵的进气气压不均匀的情况。2、本专利技术采用的流体系统，对通入的气体来说能够提供一个完全密闭的环境，不会出现气体的泄漏事件，以及气力输送时因泄漏引起的能量损失。3、本专利技术的排气量的控制是通过控制流入积液箱内液体的体积来实现的，相比于透平机械压缩空气的方式，更加的简单精密。4、本专利技术能够与供气位置的压力精准匹配，设备供气均匀、稳定，不会出现透平气泵的进气气压不均匀的情况。附图说明：图1(a)-(b)为本专利技术的结构示意图；其中，图1(a)为主视图；图1(b)为图1(a)中的A处放大图。图1中，1为通气口，2为储液箱，3为回液管，4为排液管，5为补液口，6为单向阀，7为电磁阀，8为控制器，9为出气管，10为水泵，11为过滤器，12为集液箱，13为水位传感器，14为进气管。图2为本专利技术的PID控制系统原理图。图3为本专利技术的电动阀门控制示意图；其中，A为电动阀关闭减少流量时的状态图，B为液面到达下线开启水泵向储液箱回流的状态图，C为回流结束继续进行供气的状态图。图4为图1的应用图。图中，15为通气管；16为发酵体；17为水浴锅；18为出气管；19为集气罐。图5为实施例1的脱硫效果图。图6为实施例1的脱除率图。图7为实施例2的脱硫效果图。图8为实施例2的脱除率图。具体实施方式：结合图1-3可知，本专利技术包括储液箱2、排液管4、回液管3、电磁阀7、进气管14、出气管9、集液箱12、水泵10、水位传感器13、控制器8，储液箱2位于集液箱12上方，储液箱2分别通过排液管4、回液管3与集液箱12连通，电磁阀7位于集液箱12的顶部，且排液管4通过电磁阀7与集液箱12连通，进气管14、出气管9也通过电磁阀7与集液箱12连通；水泵10设置在集液箱12内的回液管3上，控制器8设置在集液箱12上，水位传感器13设置在集液箱12内，电磁阀7、水泵10、水位传感器13、进气管14和出气管9上的阀门均与控制器8电性相连。储液箱2下方的排液管4、回液管3上均设置阀门。储液箱2上还设置有通气口1，保证排液时储液箱2内的气压与外界大气压一致，液体能够顺利的流入集液箱12中，排液管4上设置有补液口5，集液箱12上方的回液管3上设置有单向阀6，以确保液体的单向流通性，保证流量控制的精度。进气管14的另一端与大气相连通，出气管9的另一端与待输送气体的设备相连通，水泵10的入水口出设置有过滤器11。排液管4和回液管3采用PVC、PP、PE、HDPE或TPE的塑料软管，一方面可以方便储液箱2与集液箱12位置的布置，另一方面能够使用更灵活的方式进行流量控制。根据设备供气的装置内部的气压，调节储液箱2与集液箱12的高度差，以保证液体向下流动的动力需求；针对输送气体的类别选定合适的液体，保证液体不会污染和吸收输送气体；设备开始运行后储液箱2内部液体受重力作用经电动阀向下流入集液箱12，这时集液箱12上部的气体与需要供气的装置内部的气体接通，自动地将气压调整为需气装置内部的气压，储液箱2流入集液箱12的液体体积，即为集液箱12内上方气体排出的体积；液体流入集液箱12后，集液箱12内部的液体增多，水位随之上升，通过安装在集液箱12内的水位传感器13，可以测得水位的升高情况δh(m)，结合传感器的扫描频率f(Hz)以及集液箱12水平截面的面积s(m2)就可以得出流入集液箱12的液体流量，这也是设备供气的流量q(m3/s)；水位传感器13传入液面信息至控制器8，控制器8根据设定的参数：比例系数Kp、积分系数KaS以及微分系数Ki/S进行PID控制，以达到设定的供气流速；当集液箱12内水位达到限定上值后，控制器8控制集液箱12内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用集水排气方式的气体输送系统，其特征在于，包括储液箱、排液管、回液管、电磁阀、进气管、出气管、集液箱、水泵、水位传感器、控制器，储液箱位于集液箱上方，储液箱分别通过排液管、回液管与集液箱连通，电磁阀位于集液箱的顶部且排液管通过电磁阀与集液箱连通，进气管、出气管也通过电磁阀与集液箱连通；水泵设置在集液箱内的回液管上，控制器设置在集液箱上，水位传感器设置在集液箱内，电磁阀、水泵、水位传感器、进气管和出气管上的阀门均与控制器电性相连。

【技术特征摘要】
1.一种利用集水排气方式的气体输送系统，其特征在于，包括储液箱、排液管、回液管、电磁阀、进气管、出气管、集液箱、水泵、水位传感器、控制器，储液箱位于集液箱上方，储液箱分别通过排液管、回液管与集液箱连通，电磁阀位于集液箱的顶部且排液管通过电磁阀与集液箱连通，进气管、出气管也通过电磁阀与集液箱连通；水泵设置在集液箱内的回液管上，控制器设置在集液箱上，水位传感器设置在集液箱内，电磁阀、水泵、水位传感器、进气管和出气管上的阀门均与控...

【专利技术属性】
技术研发人员：寇巍，周岩，王晓明，翟佳宁，刘沛含，于美玲，邵丽杰，张大雷，
申请(专利权)人：辽宁省能源研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21