一种可再生燃气混合器罐及其工艺系统的制作方法

本实用新型涉及可再生燃气的混合设备技术领域，尤其涉及一种可再生燃气混合器罐，是一种用于混合氢气、氧气和烃、烷类碳分子多组分混合反应气体的设备与结构。

背景技术：

水电解氢氧混合气(布朗气)技术在业界的应用已有多年，水电解产出2:1氢氧气分道输出应用，有利用氢氧气来直接燃烧，热值可达2500℃，但可控性差、应用范围窄，具体地：一是氢氧气按比例只能在燃烧器内的顶端混合燃烧，二是现有的大量应用燃烧器具的技术不过关。可见，因为温度高，其应用面不仅不广泛，反而应用范围狭窄。

经混合器罐混合的氢氧混合气添加天然气碳分子和液体碳分子成为多组分混合燃气，被称为“氢能混合燃气”，其特点是多组分混合燃气克服了氢氧气原来高热值、欠稳定、控制难等问题，氢能混合燃气设备制气稳定，混合型气体燃烧后大部分还原成水，基本无其它污染物排放，因此受到各类分布式热值需求场合的热捧。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可再生燃气混合器罐，能够实现：经水电解后产生氢氧2：1比例的氢氧混合气与5-8％比例的天然气，在同压力、不同流径的速度状态下从混合器罐内底部进入，气体穿过浸没在液体碳分子多层破泡网，形成的微小气泡与器罐内的氢、氧、碳、烃、烷多结构的气体再次的反应混合，从而催化成为氢、氧、碳多组分结构的混合型气体，多组分氢能混合气体燃烧时火焰平稳，火焰热值可达11000～12500大卡。

本实用新型的技术方案是：一种可再生燃气混合器罐，包括气罐主体和外接管路；所述气罐主体为上罐体和下罐体上下贯通连接而成的轴切面为“T”型的 罐体结构，其中，所述下罐体的底部设有天然气进口和氢氧混合气进口，其内部装设有破泡网和液体碳分子液位视窗，所述上罐体的顶部设有压力传感器、泄压阀和防爆阀，其内部设有承量器，所述承量器的底部设有向下延伸至下罐体的液面导管；所述外接管路包括连接所述天然气进口的天然气管路、连接所述氢氧混合气进口的氢氧混合气管路、连接所述承量器的液体碳管路以及连接所述上罐体侧面上部的混合气体管路。

进一步地，所述气罐主体为不锈钢材料制得。

进一步地，所述上罐体和下罐体的体积比为(5-10)：1；优选地，所述上罐体和下罐体的体积比为5：1。

进一步地，所述破泡网为20-100目、1-4层的不锈钢网结构；优选为20-50目、3层的不锈钢网结构。

进一步地，所述破泡网位于所述天然气进口和所述氢氧混合气进口的上端，所述液体碳分子液位视窗位于所述下罐体的底部向上三分之一处的位置。

进一步地，所述液体碳分子管路和所述混合气体管路上分别装设有单向阀，所述天然气管路和所述氢氧混合气管上分别装设有天然气进气电磁阀和氢氧混合气进气电磁阀，所述下罐体的底部还连接装设有排污阀的排污管路。

进一步地，所述天然气管路和所述氢氧混合气管路上设有正反向双U字走向管路段。

进一步地，所述压力传感器连接中控屏，用于数据的显示和传输。

本实用新型还提供了一种包含上述所述的可再生燃气混合器罐的工艺系统，天然气管路上按照天然气走向依次设有单向阀、天然气压力传感器、天然气压力平衡器、天然气进气电磁阀/天然气球阀、正反向双U字走向管路段和阀门，最后连接下罐体底部的天然气进口，其中，所述天然气进气电磁阀和所述天然气球阀并列连接；氢氧混合气管路上按照氢氧混合气走向依次设有氢氧混合气压力平衡器罐、单向阀、氢氧混合气压力传感器、氢氧混合气压力平衡器、氢氧混合气进气电磁阀/氢氧混合气球阀/氢氧混合气采样口、正反向双U字走向管路段和阀门，最后连接下罐体底部的氢氧混合气进口，其中，所述氢氧混合气进气电磁阀、所述氢氧混合气球阀和所述氢氧混合气采样口并列连接，所述氢氧混合气进气电磁阀和所述氢氧混合气球阀通过氢氧混合气管路交汇并连接所述氢氧混合气进 口，所述氢氧混合气采样口单独引出，通过阀门与外界连接以便于采样；所述液体碳分子管路上按照液体碳分子走向依次设有液体碳油泵、液体碳补液电子阀、单向阀和与所述氢氧混合气管路上的所述正反向双U字走向管路段的凹部连接的氢氧混合气液体管路，最后连接承量器底部向上三分二处部位，所述承量器的三分之二部位还连接与所述天然气管路上的所述正反向双U字走向管路段的凹部连接的天然气液体管路；所述混合气体管路上按照混合气体走向依次设有阀门、单向阀，之后分出两条支路，一条连接装设有阀门的氢能混合气体采样口，另一条连接依次装设有单向阀、水气分离器罐、单向阀、阻火器和混合气体出口。

氢能混合燃气实现燃烧时平稳的关键步骤是混合器罐的合理性及工艺流程可靠性，本实用新型提供的上述所述的可再生燃气混合器罐和所述的包含所述的可再生燃气混合器罐的工艺系统有效地保证了可再生燃气混合燃气均衡状态。

附图说明

图1为本实用新型所述的可再生燃气混合器罐的一个实施例的结构示意图；

图2为本实用新型所述的包含上述所述的可再生燃气混合器罐的工艺系统的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语 “安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型所述的可再生燃气混合器罐的一个实施例的结构示意图；图2为本实用新型所述的包含上述所述的可再生燃气混合器罐的工艺系统的一个实施例的结构示意图。

参照图1-2，本实用新型提供了一种可再生燃气混合器罐，包括气罐主体和外接管路；所述气罐主体为上罐体1和下罐体2上下贯通连接而成的轴切面为“T”型的罐体结构，其中，所述下罐体2的底部设有天然气进口21和氢氧混合气进口22，其内部装设有破泡网23和液体碳分子液位视窗24，所述上罐体1的顶部设有压力传感器11、防爆阀12和泄压阀13，其正面中部设有承量器14，所述承量器14的底部设有向下延伸至下罐体内2的液面导管15；所述外接管路包括连接所述天然气进口21的天然气管路3、连接所述氢氧混合气进口22的氢氧混合气管路4、连接所述承量器14的液体碳分子管路5以及连接所述上罐体1侧面上部的混合气体管路6。

其中，所述气罐主体为不锈钢材料制得。进一步地，所述上罐体1和下罐体2的体积比为(5-10)：1；优选地，所述上罐体1和下罐体2的体积比为5：1。进一步地，所述破泡网23为20-100目、1-4层的不锈钢网结构；优选为20-50目、3层的不锈钢网结构。进一步地，所述破泡网23位于所述天然气进口21和所述氢氧混合气进口22的上端，所述液体碳分子液位视窗24位于所述下罐体2的底部向上三分之一处的位置。进一步地，所述液体碳分子管路5和所述混合气体管路6上分别装设有单向阀，所述天然气管路3和所述氢氧混合气管4上分别装设有天然气进气电磁阀和氢氧混合气进气电磁阀，所述下罐体2的底部还连接装设有排污阀的排污管路7。进一步地，所述天然气管路3和所述氢氧混合气管路4上设有正反向双U字走向管路段。进一步地，所述压力传感器连接中控屏8，用于数据的显示和传输。在具体实施例中，以上技术方案根据需要可以从中选择任意一项或几项结合总的技术方案得到一种可再生燃气混合器罐实施例。优选地是，所有的技术方案均包含其中。

本实用新型还提供了一种包含上述所述的可再生燃气混合器罐的工艺系统，天然气管路3上按照天然气走向依次设有单向阀3-1、天然气压力传感器3-2、天然气压力平衡器3-3、天然气进气电磁阀3-4/天然气球阀3-5、正反向双U字走向管路段3-7和阀门3-8，最后连接下罐体2底部的天然气进口21，其中，所述天然气进气电磁阀3-4和所述天然气球阀3-5并列连接；氢氧混合气管路4上按照氢氧混合气走向依次设有1#氢氧混合气压力平衡器4-1、单向阀4-2、氢氧混合气压力传感器4-3、2#氢氧混合气压力平衡器4-4、氢氧混合气进气电磁阀4-5/氢氧混合气球阀4-6/氢氧混合气采样口4-9、正反向双U字走向管路段4-7和阀门4-8，最后连接下罐体2底部的氢氧混合气进口22，其中，所述氢氧混合气进气电磁阀4-5、所述氢氧混合气球阀4-6和所述氢氧混合气采样口4-9并列连接，所述氢氧混合气进气电磁阀4-5和所述氢氧混合气球阀4-6通过氢氧混合气管路交汇并连接所述氢氧混合气进口22，所述氢氧混合气采样口4-9单独引出，通过阀门4-10与外界连接以便于采样；所述液体碳分子管路5上按照液体碳分子走向依次设有液体碳油泵5-1、液体碳补液电子阀5-2、单向阀5-3和与所述氢氧混合气管路上的所述正反向双U字走向管路段4-7的凹部连接的氢氧混合气液体管路5-4，最后连接承量器14底部向上三分之二的部位，所述承量器14底部向上三分之二的部位还连接与所述天然气管路3上的所述正反向双U字走向管路段3-7的凹部连接的天然气液体管路5-5；所述混合气体管路6上按照混合气体走向依次设有阀门6-1、单向阀6-2，之后分出两条支路，一条连接装设有阀门6-3的混合气体采样口6-4，另一条连接依次装设有单向阀6-5、水气分离器罐6-6、单向阀6-7、阻火器6-8和混合气体出口。

本实用新型的特点是混合器罐T字柱形，优选的5：1容积比例上大下小，受压＞0.44Mpa不锈钢罐体，进一步地设泄压、防爆双层保护，具体地，设0.20MPa泄压、0.30MPa防爆双层保护，器罐内0.12MPa运行压力显示并数据传输至中控屏。混合器罐体设置罐体正面位中的水分承量器和自动监控液位并自动补加液体碳分子。

进一步地，混合器罐体设置罐体正面位中的水分承量器由正反向双U字形管型连接，自动控制液体碳分子补加。

具体地，可再生燃气混合器罐为圆形T柱形，氢氧混合气由压力平衡器输出， 经进气电磁阀控制开启，走正反向双U字形弯到器罐底部。混合燃气添加天然气路径经由压力平衡器到进气电磁阀控制开启，走正反向双U字形弯到器罐底部。器罐底设二个进气口，一是进氢氧混合气，二是进添加的天然气，二个进气口上端设三层破泡网，器罐低部向上三分之一处设液位镜视窗向下范围内储存液体碳分子。器罐顶部设压力传感器0.12MPa受控，泄压阀0.20MPa，防爆阀0.3MPa，当氢氧混合气体和天然气(烷烃类)5-8％添加量各自都从底部管口进入混合器罐，经过视窗下端器罐内的液体碳分子的液体穿越接触，气体气泡经由20目至50目多层不锈钢网穿行，行成气雾上升态，氢氧混合气体历经机械式地穿行碳分子液体，气体组分实为混合形态，由器罐上部侧面单向输出阀，阀体接出混合气体采样口阀，混合后的气体经由输出至下道工序水气分离器。混合器罐的二路气体进气压力相同，氢氧混合气输入流量主导天然气添加量的流量，实现按设定比例进入混合器罐。承量器底部向上三分之二部位左右设置管接至正反向双U字形凹部，下端接出回流管至器罐体内，承接设备开机时管内存留的液体回流。

需要说明的，天然气管路内除了通设天然气外，还可以通设液化石油气、煤制气和人工沼气等。

液体碳管路除了通设液体碳外，还可以通设93#汽油、甲醇和酒精等。

进一步说明的是：

混合器罐在水电解的氢氧混合气条件下，除添加天然气之外可以与煤气、人工沼气按比例混合同样可以达到提高燃气热值效果，混合器罐底内的液体碳分子的设置，用来调节气体组分增加气体稳定性，如采用甲醇加烃类碳元素可以调整燃气焰值，实验证明氢氧气的混合组分，给氢氧混合气安全稳定的利用创造了条件。未经混合前的气体，充入气球后，气球即刻飞上天。经混合后的带含有微量水分气体充入气球在地面弹上弹下，半悬浮状态。二气球的重量完全不同了。

2:1比例的氢氧混合气燃烧的热值达2500℃左右，使用场合有限，一般物体受不了高值火焰，为了扩大应用范围，对纯氢氧气的降温是必须的，烷类燃气添加降温效果明显，添加多少是跟据所需温度来调整的。

同样氢能混合燃气中(H2:O＝2:1)添加一定量的天然气(烷烃碳类C6H14)或液化石油气后，达到二个效果：1、降低焰温；2、二个氢键链上挂上碳分子， 使其降低氢的活耀度，增加气体比重。

本发明的氢氧电解及氢氧混合气技术特点路径，产出的氢氧混合气体内含有的部分水分含量，约占气体比3-10％，这3-10％的水分且决定了燃烧热值一般不过1300℃-1500℃，相对比不上纯氢氧的热值2500℃那么高，所以在添加碳烷烃类燃气目的之一，是下降200℃左右燃气温度，降到1100℃-1250℃的理想焰值。添加混合5-15％/M3比例天然气或石油液化气，二者成分不同，添加量有不同，天然气含烷类添加量少于液化气含烯类的数量，其最终目的保持热值不变。

氢氧混合燃气中添加天然气，降温和提高燃烧稳定性，促进碳分子燃烧时间，火焰距里被拉长了，一举多得。

以上关于运行的实际应用，均可以通过使用本实用新型技术所述的技术方案得以实现，也就是说本实用新型的技术方案支持上述所有的实际应用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。