一种带有提纯功能的气体充装设备的制作方法

1.本实用新型涉及气体充装技术领域，尤其是一种带有提纯功能的气体充装设备。


背景技术：

2.目前国内最常见的气体充装设备是采用低温低压液化气体经低温高压液泵增压，汽化器汽化成高压气体后，直接将气体充装至气瓶；该工艺生产的气体的质量取决于原料液态气的质量，但国内市场的原料液态气体中微量氧含量超标是较为普遍的；如果原料液态气中微量氧的含量超过国家的相关标准，气体含量不纯，那么就会导致生产出的气体不合格；同时，现有的气体充装设备无法稳定安全的同时进行充装各种气瓶。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种带有提纯功能的气体充装设备，以解决上述背景材料中提到的设备产生的气体含量不纯问题。
4.本实用新型的技术方案是这样实现的：一种带有提纯功能的气体充装设备，包括壳体和用于智能控制各个电器设备的控制台，所述壳体采用防爆材料制成，所述控制台设置在壳体上方且与壳体连通，其特征在于：所述壳体内设置有充装模块和提纯模块；其中，所述充装模块包括充装接口、压缩机、内置箱和保护板，所述内置箱固定在壳体内侧壁上，所述保护板转动连接在壳体上且对应内置箱设置，转动所述保护板既可打开内置箱，设置保护板防止充装接口在不使用时长期裸露在空气中容易锈化，从而影响充装设备的密封性，所述压缩机设置在内置箱远离保护板的一侧，所述内置箱内设置有充装接口，所述充装接口出气端朝向保护板设置，所述充装接口一端与压缩机相连通，所述提纯模块设置在压缩机远离充装接口的一侧；所述提纯模块包括原料加热单元和过滤装置，所述原料加热单元和过滤装置相互平行设置在壳体内，所述原料加热单元包括进气口、进气阀门、加热器、反应器、脱氧罐、换热器和恒温水箱，所述进气口设置在壳体侧壁上，气体从所述进气口进入依次经过进气阀门、加热器、反应器、换热器和脱氧罐，所述加热器的表面设有隔热层，所述加热器可根据原料的种类调整相应的温度并对其进行实时温度检测，所述反应器内可对应原料的种类放入相应的催化剂与原料进行反应，所述换热器放置于恒温水箱内，所述换热器将热流体的部分热量传递给冷流体，所述恒温箱对换热器起稳定温度的作用，所述脱氧罐具有加热功能且其外壁固定覆盖有保护层，所述脱氧罐内的填充物为高效脱氧剂，所述脱氧罐一端与换热器连接、另一端与过滤装置相连接；所述过滤装置包括气体过滤器、双向阀门，所述双向阀门设置在压缩机远离充装接口的一侧上，所述气体过滤器位于脱氧罐和双向阀门之间。
5.优选为：所述充装接口与压缩机之间还设置有压力控制器和减压器，所述压力控制器一端与压缩机相连接，另一端与减压器相连接，所述减压器位于压力控制器和充装接口之间，所述控制台上嵌有压力表，该压力表与压力控制器相连接；所述压力控制器检测到压缩机输出气体压力过大，需降压时，减压器工作；当压力控制器检测到压缩机输出气体压
力过小，需增压时，压力控制器控制提高压缩机的工作效率实现增压功能，压力控制器与压力表相连，压力数据同步。
6.优选为：所述充装接口和减压器之间还设置有弹性管，所述弹性管整体呈弹簧状可伸缩结构。
7.优选为：所述充装接口设置有多个且相互平行设置，所述充装接口包括充装板和出气接口，所述充装板活动安装于内置箱上，所述出气接口固定安装在充装板上，所述充装板与出气接口相通，所述出气接口为针孔空心形设置，使充装接口与气瓶无缝嵌合，有益于在充装的过程中防止发生压缩气体泄漏事件。
8.优选为：所述脱氧罐与气体过滤器之间连接有控制阀门，所述控制阀门上连接有真空泵；所述脱氧罐可设置为若干个，多个脱氧罐可以提高脱氧出气的效率；在本充装设备使用前所述真空泵可对提纯模块的各个设备进行真空预处理，排除了充装设备对气体纯度的影响。
9.优选为：所述气体过滤器和双向阀门之间设置有用于测量气体纯度的测纯仪；所述测纯仪对经过气体过滤器过滤后的气体做纯度含量检测，当检测合格时，反馈信号给控制台，从而控制双向阀门打开使气体过滤器与压缩机导通，用提纯后的气体对充装设备进行供气；检测不合格时，反馈信号给控制台，从而控制双向阀门打开使气体过滤器和加热器导通，进行二次纯化。
10.优选为：所述控制台上设置有信号灯、plc控制器和操作屏；所述操作屏嵌入在控制台上且与plc控制器相连接，所述plc控制器位于控制台内侧壁上，所述信号灯位于控制台外侧壁上，所述信号灯、压缩机、进气阀门、加热器、反应器、脱氧罐、换热器、恒温水箱、气体过滤器、双向阀门、压力控制器、减压器、控制阀门和真空泵均与所述plc控制器电性相连，通过操作屏控制plc控制器，从而达到设备自动化设置。
11.优选为：所述压缩机远离压力控制器的一侧还安装有储配箱，所述储配箱的配气口与压缩机相通，其补气口与双向阀门相通，所述储配箱上还设置有余量检测器，所述余量检测器显示储配箱内的储备气体余量并反馈给控制台，所述储配箱内壁装有保温层。
12.本实用新型的有益效果是：气体充装设备带有提纯功能的设置，使其产生的气体纯度更高，更符合国家标准或者优于国家标准；通过储配箱和余量检测器的调节控制，调节充装气压，保证充装的安全稳定；充装接口和减压器之间通过弹性管连接的设置，使充装接口可以拉伸出内置箱对气瓶进行充装且弹性管带有复位作用力，提高了气体充装设备的实用性；压力控制器的设置使气体充装设备产生的气体压力更稳定，防止气体压力过大过小存在安全隐患；备用储配箱的设置，缩短了整个充装过程的时间，可更安全快捷的进行气体充装。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为本实用新型的主视图；
15.图2为图1中a
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a处的剖视图；
16.图3为本实用新型中壳体的结构示意图；
17.图4为本实用新型中壳体的结构示意图；
18.图中示例为：1、壳体，2、控制台，3、充装模块，4、提纯模块，5、控制阀门，6、真空泵，7、储配箱，8、余量检测器，21、信号灯，22、plc控制器，23、操作屏，31、充装接口，301、充装板，302、出气接口，32、压缩机，33、内置箱，34、保护板，35、压力控制器，36、减压器，37、压力表，38、弹性管，41、原料加热单元，411、进气口，412、进气阀门，413、加热器，403、隔热层，414、反应器，415、脱氧罐，416、换热器，417、恒温水箱，42、过滤装置，421、气体过滤器，422、双向阀门，423、测纯仪。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.实施例1
21.如图1
‑
图3所示，本实用新型公开了一种带有提纯功能的气体充装设备，包括壳体1和用于智能控制各个电器设备的控制台2，所述壳体1采用防爆材料制成，所述控制台2设置在壳体1上方且与壳体1连通，在本实施例的具体实施方式中：所述壳体1内设置有充装模块3和提纯模块4；其中，所述充装模块3包括充装接口31、压缩机32、内置箱33和保护板34，所述内置箱33固定在壳体1内侧壁上，所述保护板34转动连接在壳体1上且对应内置箱33设置，转动所述保护板34既可打开内置箱33，所述压缩机32位于内置箱33远离保护板34的一侧，所述内置箱33内设置有充装接口31，所述充装接口31出气端朝向保护板34设置，所述充装接口31的另一端与压缩机32相连通，所述提纯模块4设置在压缩机32远离充装接口31的一侧；所述提纯模块4包括原料加热单元41和过滤装置42，所述原料加热单元41和过滤装置42相互平行设置在壳体1内，所述原料加热单元41包括进气口411、进气阀门412、加热器413、反应器414、脱氧罐415、换热器416和恒温水箱417，所述进气口411设置在壳体1侧壁上，壳体1上对应所述进气口411转动安装有盖板，所述盖板遮盖进气口411，气体从所述进气口411进入依次经过进气阀门412、加热器413、反应器414、换热器416和脱氧罐415，所述加热器413的表面设有隔热层403，所述加热器413可根据原料的种类调整相应的温度并对其进行实时温度检测，保证充装时温度的稳定，所述反应器414内可对应原料的种类放入相应的催化剂与原料进行反应，所述换热器416放置于恒温水箱417内，所述换热器416将热流体的部分热量传递给冷流体，所述恒温水箱417对换热器416起稳定温度的作用，所述脱氧罐415具有加热功能且其外壁固定覆盖有保护层，所述脱氧罐415内的填充物为高效脱氧剂，所述脱氧罐415的一端与换热器416连接、另一端与过滤装置42相连接；所述过滤装置42包括气体过滤器421和双向阀门422，所述双向阀门422设置在压缩机32远离充装接口31的一侧上，所述气体过滤器421位于脱氧罐415和双向阀门422之间；所述过滤装置还可包括纯化器，纯化器可在充装气体时对气体进行提纯，提高气体的纯度。
22.通过上述技术方案，设置保护板34防止充装接口31在不使用时长期裸露在空气中
容易锈化，从而影响充装设备的密封性，在气体充装设备中设置提纯模块4，使经过提纯后产生的气体纯度更高，更符合国家标准或者优于国家标准，通过加热器和换热器的设置，对充装气体的温度进行严格控制，保证充装时气体的稳定性，通过过滤装置的设置，在除去杂质的同时，提高气体的纯度。
23.在本实施例中，所述充装接口31与压缩机32之间还设置有压力控制器35和减压器36，所述压力控制器35一端与压缩机32相连接，另一端与减压器36相连接，所述减压器36位于压力控制器35和充装接口31之间，所述控制台2上嵌有压力表37，该压力表37与压力控制器35相连接；所述压力控制器35检测到压缩机32输出气体压力过大，需降压时，减压器36工作；当压力控制器35检测到压缩机32输出气体压力过小，需增压时，压力控制器35控制提高压缩机32的工作效率实现增压功能，压力控制器35与压力表37相连，压力数据同步。
24.通过上述技术方案，设置压力控制器35，在充装时对充装的压力进行精准的调节，使气体充装设备产生的气体压力更稳定，防止气体压力过大过小存在安全隐患；将压力表设置在壳体外，方便了操作人员查看了解气体充装设备的压力状况。
25.在本实施例中，所述充装接口31和减压器36之间还设置有弹性管38，所述弹性管38整体呈弹簧状可伸缩结构。
26.通过上述技术方案，设置弹性管38使充装接口31可以从内置箱33伸出壳体1对气瓶进行气体充装，且弹性管38具有与弹簧相同的复位作用力，可在充装接口31完成充装后复位缩回内置箱33中，实用性更高。
27.在本实施例中，所述充装接口31设置有多个且相互平行设置，所述充装接口31包括充装板301和出气接口302，所述充装板301活动安装于内置箱33上，所述出气接口302固定安装在充装板301上，所述充装板301与出气接口302相通，所述出气接口302为针孔空心形设置，使充装接口31与气瓶无缝嵌合，有益于在充装的过程中防止压缩气体泄漏事件的发生。
28.通过上述技术方案，所述出气接口302为针孔空心形设置，使充装接口31与气瓶无缝嵌合，在充装的过程中防止发生压缩气体泄漏事件，提高了整个设备的安全性能。
29.在本实施例中，所述脱氧罐415与气体过滤器421之间连接有控制阀门5，所述控制阀门5上安装有真空泵6；所述脱氧罐415可设置为若干个，多个脱氧罐415可以提高脱氧出气的效率；在本充装设备使用前所述真空泵6可对提纯模块4的各个设备进行真空预处理，排除了充装设备对气体纯度的影响。
30.通过上述技术方案，增加真空泵6对提纯模块4的各个设备进行真空预处理，排除了气体充装设备对气体纯度的影响；当增加脱氧罐415的设置时，可以提高脱氧的工作效率，满足气体充气设备在使用高峰期的供气量，同时通过控制阀门5控制脱氧罐415的使用数量，避免造成能源浪费。
31.在本实施例中，所述气体过滤器421和双向阀门422之间设置有用于测量气体纯度的测纯仪423；所述测纯仪423对经过气体过滤器421过滤后的气体做纯度含量检测，当检测合格时，反馈信号给控制台2，从而控制双向阀门422打开使气体过滤器421与压缩机32导通，用提纯后的气体对充装设备进行供气；检测不合格时，反馈信号给控制台2，从而控制双向阀门422打开使气体过滤器421和加热器413导通，进行二次纯化。
32.通过上述技术方案，测纯仪423的设置为提纯效果多了一份保障，确保提纯后的气
体达到设定标准，且能将未达到标准的的气体送回进行二次提纯，避免造成气体的浪费。
33.在本实施例中，所述控制台2上设置有信号灯21、plc控制器22和操作屏23；所述操作屏23嵌入在控制台2上且与plc控制器22相连接，所述plc控制器22位于控制台2内侧壁上，所述信号灯21位于控制台2外侧壁上，所述信号灯21、压缩机32、进气阀门412、加热器413、反应器414、脱氧罐415、换热器416、恒温水箱417、气体过滤器421、双向阀门422、压力控制器35、减压器36、控制阀门5和真空泵6均与所述plc控制器22电性相连，通过操作屏23控制plc控制器22，从而达到设备自动化设置。
34.通过上述技术方案，气体充装设备中出现故障点或危险处于设定的临界值时，信号灯21闪烁提醒，plc控制器22控制各个电器设备并将信息反馈给操作屏23，实现设备自动化控制，控制方便各部件工作稳定。
35.实施例2
36.如图4所示，本实施例与上述实施例的不同之处在于：在本实施例中，所述压缩机32远离压力控制器35的一侧还安装有储配箱7，所述储配箱7的配气口与压缩机32相通，其补气口与控制阀门422相通，所述储配箱7上还设置有余量检测器8，所述余量检测器8显示储配箱7内的储备气体余量并反馈给控制台2，所述储配箱7内壁装有保温层。
37.通过上述技术方案，设置了备用的储配箱7，在未充装前完成原料的提纯工作，缩短了整个充装过程的时间，余量检测器8对储配箱7内储备气体余量的实时检测，避免了储配箱7出现补气不及时影响整体充装时间的情况出现，可更安全快捷的进行气体充装。
38.工作原理：在充装气体前，先将换热器416拿出恒温水箱417，关闭进气阀门412和控制阀门422与储配箱7补气口相连的通道，打开控制阀门5与真空泵6相连的通道，启动真空泵6对提纯模块4进行真空预处理，防止提纯模块4的设备存在杂质影响提纯效果，完成后关闭真空泵6和控制阀门5与真空泵6相连的通道；将换热器416放入恒温水箱417，接着打开进气阀门412从进气口接入原料气体，加热器413根据原料的种类调整相应的温度并对其进行实时温度检测，加热后提取的气体进入反应器414，反应器414对应原料的种类投放相应的催化剂与原料进行反应，反应后提取的气体进入换热器416，恒温水箱417对换热器416进行恒温后将气体送入脱氧罐415中排出其所含的微量杂质，此时控制阀门5将脱氧罐415与气体过滤器421接通，气体从脱氧罐415进入气体过滤器421进行最后的过滤提纯，当测纯仪423检测气体含量达到设定的标准时，控制阀门422接通气体过滤器421和储配箱7，将气体送入储配箱7内；如检测结果不能达标，则关闭进气阀门412，控制控制阀门422打开气体过滤器421和加热器413的连接通道，将不合格的气体重新输送至提纯模块4进行二次提纯，直至达标；当需要充装气体时，打开保护板34将充装接口31拉出内置箱33与气瓶进行对接，控制储配箱7配气口打开将提纯好的气体送入压缩机32进行压缩，当储配箱7内余量检测器8检测到储备的提纯气体不足时，反馈信息给控制台2，控制打开储配箱7的补气口对齐进行补气，打开补气口之前，提纯模块4提前工作产生气体，储配箱7正常时提纯气体经过压缩机32压缩后，经过压力控制器35，压力控制器35工作，当检测到压力过大时，减压器36工作稳定气压，当检测到压力过小时，反馈信息到控制台2上增加压缩机32的工作效率来增加气压，最后将提纯后的气体充装进气瓶中。
39.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型
的保护范围之内。