[发明专利]一种用于调控气体压力的多功能自动恒压控制系统及其工作方法

说明书

本发明涉及一种用于调控气体压力的多功能自动恒压控制系统及其工作方法，属于化工设备技术领域，包括高压气体钢瓶A/B、增压机、控制器、安全阀、缓冲罐等。本发明的控制系统既可以使高压气体的压力长期处于稳恒状态，也可以根据需要使气体压力按照设定的方式连续变化，同时，本套系统具有的安全限压措施可以保证系统的压力不会失控和超限，确保系统安全运行。本发明的系统既可以进行同一种气体、多气路、多种压力模式供应高压气体，也可以进行多种气体、多气路、多种压力模式供气。因此，本发明的控制系统一套就可以同时为多个高压气体反应或测试装置提供稳定可靠的高压气源，大幅度提高工作效率。

技术领域

本发明涉及一种用于调控气体压力的多功能自动恒压控制系统及其工作方法，特别是一种在高压下自动保持压力稳定的控制系统，属于化工设备技术领域。

背景技术

在有气体参加的化学反应或化工生产过程中，气体的压力在调控反应速率和化学平衡移动方面具有重要的作用。通过改变气体的压力，不仅可以控制化学反应的速度，更可以改变化学反应平衡和控制化工反应的效率。在通常情况下，气体的压力主要通过两种方式产生，一种是在密闭的高压反应容器中对气体加热或者有气体产生，从而使反应体系的压力升高。另一种是外界向反应体系中引入高压气体，实现高压下的气体反应。

第二种产生气体高压的方式应用更为广泛。例如，在合成氨工业生产中，通过提高气体的压力可以促使反应平衡向正方向移动，提高氨的产率；在高压加氢反应中，提高氢气的压力可以加快反应速度和提高产率；对于锂-氧气电池来讲，提高氧气的压力可以有效改善电池的稳定性和倍率性能，减少因为过电势导致的能量损失和延长电池的寿命；同时，提高氧气压力还可以减少贵金属催化剂的用量和降低电池成本，使锂-氧气电池更具有实用价值等等。

这些化工反应和实验过程需要维持稳恒的气体高压环境。一般情况下，高压气体或者通过高压气瓶供给，或者使用气体增压泵提高气体压力。但是，高压气瓶供气方式难于维持长时间恒压，现有的气体增压泵又存在压力波动大、气体压力和种类单一以及不能长时间保持压力稳恒的问题。因此，设计一种能够同时供给多种类、多压力的高压气体，并能够长时间保持压力稳恒的系统，具有很大的实际应用价值。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种用于调控气体压力的多功能自动恒压控制系统及其工作方法，既可以使气体环境在高压范围内长时间保持稳恒状态，也可以根据需要使气体的压力以人为设定的方式连续变化，同时本控制系统可以进行同种气体、多气路、多种压力模式供气，也可以进行多种气体、多气路、多种压力模式供气，使得它可以同时为多个不同的高压气体反应或测试设备提供高压气源。

本发明采用以下技术方案：

一种用于调控气体压力的多功能自动恒压控制系统，包括高压气体钢瓶A、高压气体钢瓶B、增压机、控制器、安全阀和缓冲罐，所述高压气体钢瓶A通过减压阀A经一级高压管路A连接到多通道转换接头A，并分成多路，每一路对应连接一供气模式切换阀门；

所述高压气体钢瓶B通过减压阀B经一级高压管路B连接增压机，增压机通过管路连接多通道转换接头B，并分成多路，其中一路连接缓冲罐和安全阀，其他每一路对应连接所述供气模式切换阀门，在多通道转换接头B与每一供气模式切换阀门连接的管路上均设置有电接点压力表，多个电接点压力表均与控制器连接，控制器与增压机连接；

每一供气模式切换阀门均通过二级高压管路连接一多通道转换接头C，所述多通道转换接头C通过多路三级高压管路连接多个独立的气路阀门，每一独立的气路阀门用于连接一高压反应/测试设备。

在本发明的控制系统中，多通道转换接头B与每一供气模式切换阀门连接的管路上均设置有电接点压力表，即多个电接点压力表均与控制器连接，联合控制增压机。当使用双电接点压力表联合测控压力，两个电接点压力表的上限、指针以及下限信号线分别并联，再接入控制器，采用双控制器联合控制，防止在长时间工作时增压机失控。