[实用新型]用于混合液化石油气和空气的混气机

说明书

技术领域

本实用新型属于混合器技术领域，具体涉及一种用于混合液化石油气和空气的混气机。

背景技术

液化石油气是石油产品之一，英文名称liquefied petroleum gas，简称LPG，是由炼厂气、天然气或油田伴生气加压、降温、液化得到的一种无色、挥发性气体。由炼厂气所得的液化石油气，主要成分为丙烷、丙烯、丁烷、丁烯，同时含有少量戊烷、戊烯和微量硫化合物杂质。由天然气所得的液化气的成分基本不含烯烃。

液化石油气和空气按照一定比例混合就成为一种人工天然气，可通过地下输配管网输送到城区，经调压后供用户使用。将要使用或正在使用天然气的城市中，有些城区尚无天然气供应，可先建设一些混气系统，暂时以人工天然气供应，待天然气一到就可立即通向千家万户，具有一次投资到位的优点，避免重复建设造成的浪费。

人工天然气作为燃料的优点主要有：

(1)通过灵活改变混合比，人工天然气几乎可与任何燃气互换，因而可取代这些燃气；可有效作为备用气源用于调峰、或在预期某种燃气(如天然气)即将到来前作过渡气使用。

(2)人工天然气混气系统建设投资及运行成本低，规模弹性极大，建设周期短。

(3)当工厂购进的设备需要用某种特定燃气，或者对气质有严格要求，但当地没有符合条件的燃气供应时，可建造一套人工天然气混气系统使用。

(4)当另一种燃气(如天然气)可大量供应时，已建成的混气系统可留作调峰或备用气源，或把整套设备移装到下一阶段要发展的地区。

(5)在寒冷地区，使用纯液化石油气在管道内很容易结露，混入空气可大大降低露点。

目前在国内使用的混合器几乎全是机械式的，即利用一个可变孔口的三通阀，先把两种气体的压力调节至相等，使通过三通阀的流量与对应孔口的面积成比例。这种设计在工作原理上就存在下列基本上无法解决的问题：

(1)控制两种气体等压的方法是使用两个调压器，一个为主，另一为从，利用主调压器指挥器的出口压力作为从调压器指挥器的压力，进而调节从调压器的出口压力，这样主调压器和从调压器的出口压力都应该相等。这在平衡状态即流量不变动的情况下是对的，但主调压器的压力不是永远不变的，它会随着流量变化而变化。在系统发动时压力变化既大而急促；在小流量时，阀门只打开一小缝隙，界乎开和合之间，压力波动更大。当从调压器感应到这种变化而作出相应调整时，已滞后了一段时间，使两种气体压力产生相位不一致的波动，破坏了等压混合的理想状况。这说明了传统混合器在起动和流量极小时热值有较大波动的原因。

(2)传统的混合系统采用后馈式控制手段，即在混气出口取样送到热值仪加以分析，如发现热值有偏差，就发出指令去改变混合阀的位置来作出修正。从混合气热值8出现偏差，到混合阀修正至正确位置，在最理想的情况下也要几分钟，而且由于相位的差异，修正的过程中也起波动，需要较长时间才能稳定下来。与此同时，会有大量不合格的混合气进入管网。

(3)混合阀一般上下浮动以改变流量，左右转动以改变混合比，即流量和混合比都要靠精确改变混合阀的位置来达到。如果气体中带有杂质，这些杂质会积聚在活动部件之间，需要经常清理才能保持正常动作，否则随时可能因活动部件被黏住而影响流量和混合比的控制。

(4)为了保证两种气体能等压混合，阀的进口都要配调压器，而且两种气体都要通过一个阻力很大的可变孔口，因此两种气体的进口压力要比混气压力高出很多。为了提高液化石油气的进口压力，就要提高气化器的出口压力，如液化石油气的压力不够就要加稳压泵，增加了系统的初投资和运行成本。另外，提高了液化石油气的液相压力还有两个不良效果：1液化石油气气化时压力越高，沸点就越高，导致热媒与液化石油气的换热温差减小，气化器的换热面积增大；2在较高压力(亦即较高温度下气化，更易使液化石油气中的不饱和烃聚合，使上述活动部件被粘住的问题更加恶化。

(5)混合阀都是专用产品，需要很精密和复杂加工，稍有误差就严重影响其性能。在生产和调试过程中需要反复试验，生产数量又少，所以价格昂贵而供货周期长，替换部件亦如此。

(6)混合阀只适用于接近1∶1的混合。近来越来越多的煤气公司希望把液化石油气混入原来没有或只有极少经济效用的工业伴生气中以提高其热值供城市使用，混入的比例通常小于1∶10，所以不能使用混合阀。