不规则空间置换气体的方法和设备与流程

气体置换方法和设备，特别指不规则空间置换气体的方法和设备。

背景技术：

置换密闭空间气体的方法有排水法，向上或向下排气法，但不规则空间会有向上或向下，向侧壁凹陷的小空间，使用上述方法仍不能将这些空间的气体置换，造成气体残留，置换不完全，形成混合气。

技术实现要素：

不规则空间包括容器和现有空间，如洞穴，房间等。置换气体前，只留一个气管进出口，可以在任意位置，其他孔洞缝隙都封好，形成密闭空间。

空间唯一开孔位置有塞子，塞子与开孔之间的缝隙要密封好。塞子上有多个贯穿的硬质导气通道，导气通道靠外一端有阀门，靠空间一端分别连接进气管和出气管，直径一样，但操作时，通过阀门调节，出气口直径要比进气口直径更大。塞子上还装有备用导气通道。

导气通道靠外端分别连接输气瓶和气体浓度检测器，气体收集装置。

从开孔位置伸入空间的气管，如果使用向上排气法置换气体，进气管开口在空间底端，排气管开口在空间顶端；如果使用向下排气法置换气体，进气管开口在空间顶端，排气管开口在空间底端。

不规则空间内可能会有开口向下的凹陷，其顶端低于空间最顶端，或是开口向上的凹陷，其底端高于空间最底端，也需要将进气管或排气管的开口放在其顶端或底端。置换气体时，需要先将凹陷处的气体置换，待完成后再开始从最顶端或最底端进行气体置换。

两种气体可以是单质，也可以是混合气体。可以使用中介气体进行不规则空间的气体置换。只有一个底端和顶端的空间也用这种装置和方法，但更简单，无需考虑凹陷部位的气体置换。

附图说明

图1是气体置换装置结构图。

图2是塞子。

图3是塞子上的导气通道，只标出一个导气通道。

其中：1.气管一，2.气管二，3.气管三，4.气管四，5.气管五，6.容器壁，7.气瓶，8.塞子，9.备用导气通道，10.气体浓度检测器一，11.气体浓度检测器二，12.气体浓度检测器三，13.容器内部空间，14.内管口，15.气阀，16.外管口。

具体实施方式

把6.容器壁的小孔洞和缝隙封上，只留一个开孔，1.气管一，2.气管二伸入13.容器内部空间的两个顶端，3.气管三，5.气管五伸入两个底端，4.气管四伸入两个底端之间的位置，四根气管的另一端在开孔外，分别与8.塞子上的导气通道的14.内管口连接，其中，连接1.气管一的导气通道的16.外管口与12.气体浓度检测器三连接，连接2.气管二的导气通道的16.外管口与11.气体浓度检测器二连接，连接3.气管三的导气通道的16.外管口与7.气瓶连接，连接4.气管四的导气通道的16.外管口与10.气体浓度检测器一连接，连接5.气管五的导气通道的16.外管口与7.气瓶连接。最后，将8.塞子塞入容器的开孔，并密封好。

假设13.容器内部空间的气体比7.气瓶的气体密度小，使用向上排气法进行气体置换，开始时所有15.气阀关闭。使用时，先打开7.气瓶阀门，再打开连接5.气管五的导气通道的15.气阀，同时打开连接4.气管四的导气通道的15.气阀，7.气瓶中的重气灌入容器较高的底端，沉积在底端并逐渐升高，使得13.容器内部空间中的轻气从4.气管四排出，当10.气体浓度检测器一检测到重气的浓度升高时，关闭连接4.气管四的导气通道的15.气阀，并关闭连接5.气管五的导气通道的15.气阀。

然后，打开连接3.气管三的导气通道的15.气阀，同时打开连接1.气管一和2.气管二的导气通道的15.气阀，重气灌入容器最低的底端，使得13.容器内部空间中的轻气从1.气管一和2.气管二排出，一般重气会先上升到较低的容器顶端，被连接2.气管二的11.气体浓度检测器二检测到，当浓度重气浓度达到100％时，关闭连接2.气管二的导气通道的15.气阀，当连接1.气管一的12.气体浓度检测器三检测到重气浓度达到100％时，关闭所有15.气阀和7.气瓶阀门。此时，13.容器内部空间的轻气全部置换成7.气瓶中的重气。

如果7.气瓶中的气体密度小于13.容器内部空间中的气体，则要采用向下排气法，不同之处在于4.气管四的开口要置于两个顶端之间的位置。

技术特征：

技术总结
在不规则空间的开口塞上有多个进出气通道的塞子，进气管和排气管的开口分别在空间的顶端和底端，空间内向上或向下的凹陷底部也有气管开口，外部气瓶连接进气管，使用向上或向下排气法，将空间内原有气体通过排气管排出，完全置换成气瓶中的气体。不规则空间置换气体的方法和设备可以充分置换任何规则或不规则密闭空间内的气体，不会造成气体残留和混合气。

技术研发人员：殷敏鸿
受保护的技术使用者：长沙深蓝未来智能技术有限公司
技术研发日：2017.11.30
技术公布日：2018.05.04