一种超临界流体输送装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种超临界流体输送装置，由气源控制装置、增压控制装置、储存装置和电控装置组成。气源装置主要包括气源、进气压力表和进气通断电磁阀。增压控制装置主要包括低噪音空压机、过滤减压气源三联件、空气压力表、通断电磁阀、增压泵、高压压力表和止回阀。储存装置主要包括高压气体储存罐、压力传感器、超压溢出电磁阀和止回阀；电控装置主要通过集成控制面板来实现对整个系统的控制。本实用新型的优势在于超临界流体可以实现稳定输送和控制，大幅提高工作效率。
【专利说明】一种超临界流体输送装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种流体输送装置，具体涉及一种超临界流体的输送装置，用于聚合物超临界微孔发泡等对气体注入压力、流量等有严格要求的系统中。
【背景技术】
[0002]众所周知，物质在临界点附近，会出现密度、粘度、溶解度、热容量、介电常数等所有流体的物性发生急剧变化的现象。当物质所处的温度高于临界温度，压力大于临界压力时，该物质处于超临界状态。超临界流体处于临界温度和临界压力以上，介于气体和液体之间的流体，兼有气体液体的双重性质和优点:溶解性强、扩散性能好和易于控制。在临界点附近，压力和温度的微小变化，都可以引起流体密度很大的变化，从而使溶解度发生较大的改变。
[0003]超临界流体因其独特的性能应用广泛，如超临界流体萃取、超临界水氧化技术、超临界流体干燥、超临界流体染色、超临界流体制备微孔发泡材料等。利用超临界流体制备微孔发泡材料实质上就是将流体与塑料熔体在高温高压条件下通过机械搅拌形成均相体系，然后快速卸压，气体从熔体中析出形成微孔，制得微孔材料。研究表明，超临界流体的注入参数对发泡材料有很大的影响，目前，超临界流体注入设备的不足对微孔发泡材料的发展造成瓶颈。因此，研发一种能够实现超临界流体的恒压恒流量注入系统是非常有必要的。
[0004]专利申请号为201110159337.3的中国实用新型专利申请《一种微流量高压液化气体的恒压恒流量注入装置》(申请公布号为CN102310515A)公开了一种微流量高压液化气体的恒压恒流量注入装置，包括气体增压液化部分、气体输出部分、压力流量控制部分与压力流量反馈部分，该实用新型注入装置采用直线往复运动机构进行气体连续输出控制，但由于系统管路过于冗长，使得控制滞后，造成输出端压力波动，无法实现气体的稳定输送，直接影响到后续实验工艺。
[0005]专利申请号为201110253685.7的中国实用新型专利申请《一种超临界流体注入装置》(申请公布号为CN102310516A)公开了一种超临界流体注入装置，由气体冷却预压部分，超临界流体形成部分，以及压力温度流量反馈部分与控制部分组成，但由于该注入装置采用多个增压泵，结构设计复杂，噪音较大，不宜应用于工业化的生产实践中。
实用新型内容
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种超临界流体的稳定输送和精确控制的输送装置，操作简单，可大幅调高工作效率。
[0007]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种超临界流体输送装置，其特征在于:包括气源控制装置，包括气源、进气压力表和进气通断电磁阀，所述进气压力表位于气源与进气通断电磁阀之间；
[0008]增压控制装置，包括依次连接的低噪音空压机、过滤减压气源三联件、空气压力表、通断电磁阀、增压泵、高压压力表和第一止回阀，同时，所述增压泵与前述气源控制装置中的进气通断电磁阀相连接；
[0009]储存装置，包括高压气体储存罐、第一压力显示器、超压溢出电磁阀和第二止回阀，所述高压气体储存罐位于第一压力显示器、超压溢出电磁阀与第二止回阀三者的连接处，所述超压溢出电磁阀与高压气体储存罐之间连有前述增压控制装置中的第一止回阀，所述第二止回阀与被注入装置相连；
[0010]电控装置，包括集成控制面板。
[0011]作为改进，所述储存装置的高压气体储存罐与第二止回阀之间设有输气通断电磁阀，同时，所述超压溢出电磁阀连有第一气体回收罐。
[0012]作为改进，所述被注入装置同时与第二压力显示器与放气阀相连，前述第二止回阀位于第二压力显示器与被注入装置之间，所述放气阀依次连有流量计和第二气体回收罐。
[0013]优选的，所述集成控制面板由电源总开关、第一压力显示器、第二压力显示器、第一温度显示器、第二温度显示器、第一控制键盘、第二控制键盘、第一压力控制开关、进气压力表、第二压力控制开关、空气压力表、第三压力控制开关和高压压力表组成，第一压力控制开关控制进气压力表，第二压力控制开关控制空气压力表，第三压力控制开关控制高压压力表，第一控制键盘控制第一压力显示器和第二压力显示器，而第二控制键盘控制第一温度显示器和第二温度显示器。
[0014]优选的，所述高压气体储存罐与第一温度显示器相连，而被注入装置与第二温度显示器相连。
[0015]优选的，所述气源为二氧化碳或氮气或二氧化碳与氮气任意比例的共混气体。
[0016]优选的，所述低噪音空压机的压力范围是O?5MPa。
[0017]优选的，所述增压泵的压力范围是O?40MPa。
[0018]优选的，所述高压气体储存罐的压力范围是O?lOOMPa。
[0019]作为改进，所述高压气体储存罐为夹套式管状，并且外置加热部件。
[0020]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:通过电子集成面板实现超临界流体稳定输出的自动化控制，可实现对超临界流体的稳定输送与精确控制，操作简单，可大幅提高工作效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为超临界流体输送装置结构示意图。
[0022]图2为集成控制面板的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0024]图1和图2为本实施例超临界流体输送装置，包括气源控制装置、增压控制装置、储存装置和电控装置。气源控制装置由气源6、进气压力表7和进气通断电磁阀8组成，其中进气压力表7位于气源6与进气通断电磁阀8之间，气源6为二氧化碳或氮气或二氧化碳与氮气任意比例的共混气体。增压控制装置由低噪音空压机1、过滤减压气源三联件2、空气压力表3、通断电磁阀4、增压泵5、高压压力表9和第一止回阀10依次连接组成，同时，增压泵5与气源控制装置中的进气通断电磁阀8相连接。储存装置由高压气体储存罐11、第一压力显示器14、超压溢出电磁阀12和第二止回阀17组成，高压气体储存罐11位于第一压力显示器14、超压溢出电磁阀12与第二止回阀17三者的连接处，超压溢出电磁阀12与高压气体储存罐11之间连有增压控制装置中的第一止回阀10，第二止回阀17与被注入装置18相连。电控装置，包括集成控制面板30。
[0025]储存装置的高压气体储存罐11与第二止回阀17之间设有输气通断电磁阀15，同时，超压溢出电磁阀12连有第一气体回收罐13。被注入装置18同时与第二压力显示器16与放气阀19相连，第二止回阀17位于第二压力显示器16与被注入装置18之间，放气阀19依次连有流量计20和第二气体回收罐21。
[0026]集成控制面板30由电源总开关24、第一压力显示器14、第二压力显示器16、第一温度显示器22、第二温度显示器23、第一控制键盘28、第二控制键盘29、第一压力控制开关25、进气压力表7、第二压力控制开关26、空气压力表3、第三压力控制开关27和高压压力表9组成，第一压力控制开关25控制进气压力表7，第二压力控制开关26控制空气压力表3，第三压力控制开关27控制高压压力表9，第一控制键盘28控制第一压力显示器14和第二压力显示器16，而第二控制键盘29控制第一温度显示器22和第二温度显示器23。高压气体储存罐11与第一温度显示器22相连，而被注入装置18与第二温度显示器23相连。
[0027]低噪音空压机I的压力范围是O?5MPa，增压泵5的压力范围是O?40MPa，高压气体储存罐11的压力范围是O?lOOMPa。高压气体储存罐11为夹套式管状，并且外置加热部件。
[0028]具体使用本实施例超临界流体输送装置时，首先打开控制面板30电源总开关24，按下第一压力表控制开关25，让气体通过进气通断电磁阀8进入到增压泵5中，进气压力通过进气压力表7可以观察到，然后按下第二压力表控制开关26，低噪音空压机I开始工作，驱动增压泵5工作，当压力达到一定值后，打开第三压力表控制开关27，向高压气体储存罐
11中注入气体；根据不同需求通过第一控制键盘28设定高压气体储存罐11的压力14，根据不同需求通过第二控制键盘28设定高压气体储存罐11的温度；当气体达到设定的值后，通断电磁阀4和进气通断电磁阀8将自动关闭，增压泵5停止工作，同时止回阀10可以防止气体压力差造成的逆流，超压溢出电磁阀12可以根据高压气体储存罐11内压力的大小自动开关，将多余的气体分流到第一气体回收罐13中，实现高压气体储存罐11内压力的精确控制。
[0029]当需要向被注入装置18注入气体时，输气通断电磁阀15开始打开，被注入装置18的压力和温度可以通过第一控制键盘28和第二控制键盘29设定，当气体达到设定要求后，输气通断电磁阀15自动关闭，止回阀可以防止气体压力差造成的逆流。
[0030]待到反应完成后，快速打开放气阀19，卸压发泡，卸压速率可以由流量计20测量，溢出的最后通过第二气体回收罐21收集，可以循环利用。
[0031]本实施例的超临界流体输送装置通过电子集成面板实现超临界流体稳定输出的自动化控制，可实现对超临界流体的稳定输送与精确控制，操作简单，可大幅提高工作效率。
【权利要求】
1.一种超临界流体输送装置，其特征在于:包括 气源控制装置，包括气源(6)、进气压力表(7)和进气通断电磁阀(8)，所述进气压力表(7)位于气源(6)与进气通断电磁阀⑶之间； 增压控制装置，包括依次连接的低噪音空压机(I)、过滤减压气源三联件(2)、空气压力表(3)、通断电磁阀(4)、增压泵(5)、高压压力表(9)和第一止回阀(10)，同时，所述增压泵(5)与前述气源控制装置中的进气通断电磁阀(8)相连接； 储存装置，包括高压气体储存罐(11)、第一压力显示器(14)、超压溢出电磁阀(12)和第二止回阀(17)，所述高压气体储存罐(11)位于第一压力显示器(14)、超压溢出电磁阀(12)与第二止回阀(17)三者的连接处，所述超压溢出电磁阀(12)与高压气体储存罐(11)之间连有前述增压控制装置中的第一止回阀(10)，所述第二止回阀(17)与被注入装置(18)相连； 电控装置，包括集成控制面板(30)。
2.根据权利要求1所述的超临界流体输送装置，其特征在于:所述储存装置的高压气体储存罐(11)与第二止回阀(17)之间设有输气通断电磁阀(15)，同时，所述超压溢出电磁阀(12)连有第一气体回收罐(13)。
3.根据权利要求1所述的超临界流体输送装置，其特征在于:所述被注入装置(18)同时与第二压力显示器(16)与放气阀(19)相连，前述第二止回阀(17)位于第二压力显示器(16)与被注入装置(18)之间，所述放气阀(19)依次连有流量计(20)和第二气体回收罐(21)。
4.根据权利要求1所述的超临界流体输送装置，其特征在于:所述集成控制面板(30)由电源总开关(24)、第一压力显示器(14)、第二压力显示器(16)、第一温度显示器(22)、第二温度显示器(23)、第一控制键盘(28)、第二控制键盘(29)、第一压力控制开关(25)、进气压力表(7)、第二压力控制开关(26)、空气压力表(3)、第三压力控制开关(27)和高压压力表(9)组成，第一压力控制开关(25)控制进气压力表(7),第二压力控制开关(26)控制空气压力表(3)，第三压力控制开关(27)控制高压压力表(9)，第一控制键盘(28)控制第一压力显示器(14)和第二压力显示器(16)，第二控制键盘(29)控制第一温度显示器(22)和第二温度显示器(23)。
5.根据权利要求1所述的超临界流体输送装置，其特征在于:所述高压气体储存罐(11)与第一温度显示器(22)相连，而被注入装置(18)与第二温度显示器(23)相连。
6.根据权利要求1所述的超临界流体输送装置，其特征在于:所述低噪音空压机(I)的压力范围是O~5MPa。
7.根据权利要求1所述的超临界流体输送装置，其特征在于:所述增压泵(5)的压力范围是O~40MPa。
8.根据权利要求1所述的超临界流体输送装置，其特征在于:所述高压气体储存罐(11)的压力范围是O~IOOMPa0
9.根据权利要求1所述的超临界流体输送装置，其特征在于:所述高压气体储存罐(11)为夹套式管状，并且外置加热部件。
【文档编号】F17D1/14GK203449526SQ201320420550
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年7月12日 优先权日:2013年7月12日
【发明者】陈忠仁, 包锦标, 刘智峰 申请人:宁波大学