一种低热值气制取装置
技术领域
本实用新型属于气体制取技术领域，涉及一种低热值气制取装置，尤其涉及一种由液态燃料和压缩空气制取低热值气的装置。
背景技术
一般而言，工业生产中所用的燃料通常需要具有高热值，大部分研究工作也是以此为目标，然而在一些应用领域，如食品加工、烘干等需要低热量的工艺过程，则需要使用低热值气体，也具有较广泛的用途。目前，市场上低热值燃气种类繁多，如高炉煤气、转炉煤气、炭黑尾气等炼化尾气，由农作物秸秆、林木废弃物、食用菌渣、禽畜粪便等生物质体热解生成的生物质气等。
现有的低热值气种类繁多，燃气成分多变，热值变化幅度大导致对应的燃烧器结构形式多变，难以标准化；很多低热值气体燃烧时会产生氮氧化物等污染物，由于成分复杂导致燃烧不完全，污染物排放量大，难以满足日趋严格的气体排放标准；另外，应用低热值燃气时由于生产连续性的需要，往往要求低热值气气源充足，性能稳定，而一般的炼化尾气的产量受生产线影响大，容易出现断供而给生产带来影响。因此，已有企业采用额外生产低热值气来部分替代尾气，保证生产的稳定性。
CN 105351748A公开了一种用天然气和液氮制取低热值燃气的装置，包括天然气供气管路、氮气供气管路和天然气氮气混合装置，所述天然气管路包括天然气供应管线，所述天然气供应管线与天然气流量计、天然气安全阀、天然气流量调节阀、天然气止回阀先后依次串连连接；所述氮气供气管路包括液化氮气罐及其气化器，气化器出囗与稳压器、氮气流量计、氮气安全阀、氮气流量调节阀、氮气止回阀先后依次串连连接；所述氮气止回阀的出口、天然气止回阀的出口分别与天然气氮气混合装置的进口管路连接相通。该装置简单的将天然气和氮气混合来得到低热值燃气，适用燃料范围窄，可调节性差，也不利于后续低热值燃气的使用。
综上所述，低热值气的制取装置还需能够适用多种类型燃料，同时便于控制低热值气的浓度。
实用新型内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种低热值气制取装置，所述装置通过压缩气体促进液态燃料气化，共同制取低热值气，并通过控制压缩气体的流量保证低热值气的热值性能稳定；所述装置自动控制，安全稳定，流程简单，成本较低。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
本实用新型提供了一种低热值气制取装置，所述装置包括压缩气体第一支路、液态燃料储存装置、浓度传感器和压缩气体第二支路；
所述压缩气体第一支路的出口与液态燃料储存装置的下部入口相连，所述液态燃料储存装置的上部出口与浓度传感器连接，所述浓度传感器后设有出口管路；
所述压缩气体第二支路与压缩气体第一支路并联设置，所述压缩气体第二支路的出口位于液态燃料储存装置和浓度传感器之间的管路上。
本实用新型中，所述装置采用液态燃料和压缩气体来制取低热值气，压缩气体通入液态燃料中能够增强高热值液态燃料的雾化效果，并携带雾化后的燃料离开，再通过另外的压缩气体支路调节混合气中燃料气的浓度，保证低热值气的热值稳定；本实用新型中低热值气的制取简单快捷，操作安全，实现低热值气的连续稳定产出。
以下作为本实用新型优选的技术方案，但不作为本实用新型提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本实用新型的技术目的和有益效果。
作为本实用新型优选的技术方案，所述压缩气体第一支路和压缩气体第二支路由压缩气体总管路分支而来，所述压缩气体总管路上设有压缩气体调节总阀。
作为本实用新型优选的技术方案，所述压缩气体总管路还分有压缩气体第三支路，所述压缩气体第三支路的出口与液态燃料储存装置的中部入口相连。
本实用新型中，压缩气体总管路上的调节总阀一般是指流量调节阀，当然根据需要也可以设置压力调节阀，或者两者都设置；压缩气体总管路根据需要分为多支，通入液态燃料以及后续混合气浓度的调节分别需要一支压缩气体管路，为了增强压缩气体携带液态燃料的能力，液态燃料储存装置可再设置压缩气体支路。
作为本实用新型优选的技术方案，所述压缩气体第一支路、所述压缩气体第二支路和所述压缩气体第三支路上分别相对应设有压缩气体第一流量调节阀、压缩气体第二流量调节阀和压缩气体第三流量调节阀。
作为本实用新型优选的技术方案，所述压缩气体包括压缩空气或压缩氮气。
本实用新型中，压缩气体除了最常用的压缩空气，还可以选用压缩氮气，选择标准通常为无热值气体，根据液态燃料种类的不同，压缩气体压力的选择也会有所不同。
作为本实用新型优选的技术方案，所述装置包括换热器，所述换热器设置于液态燃料储存装置和浓度传感器之间；
所述压缩气体第二支路的出口位于换热器和浓度传感器之间的管路上。
本实用新型中，在液态燃料储存装置后设置换热器，可以将压缩气体带出的雾化燃料进一步加热完全气化，便于后续阶段的应用。
作为本实用新型优选的技术方案，所述装置包括阻火器，所述阻火器设置于液态燃料储存装置和换热器之间。
本实用新型中，由液态燃料和压缩气体制取低热值气的过程中需要隔绝明火，尤其是液态燃料储存装置和换热器之间，换热器处温度相对较高，需要在两者之间设置阻火器，避免可能存在的风险，保证操作的安全稳定。
作为本实用新型优选的技术方案，所述装置的出口管路上设有低热值气调压阀、低热值气安全阀和低热值气流量调节阀，分别起到对低热值气调压、安全保护和调节流量的作用。
作为本实用新型优选的技术方案，所述装置的出口管路的终点连接有应用设备。
本实用新型中，混合气经过换热器后，与来自压缩气体第二支路的压缩气体汇合，共同经过浓度传感器，其中浓度传感器有设定值，一旦混合气中组分浓度偏离设定值，浓度传感器可以将电信号反馈给控制系统来调节压缩气体第二支路上压缩气体第二流量调节阀的开度，保证在避免低热值气的爆炸极限条件下，维持低热值气中各组分的浓度稳定，从而保证低热值气的热值性能稳定，便于后续设备的应用。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
(1)本实用新型所述装置采用压缩气体增强液态燃料的雾化作用，将液态燃料快速气化带出，并通过浓度传感器的反馈及时调节混合气中各组分的浓度，保证低热值气的热值性能稳定；
(2)本实用新型所述装置可自动化操作，节省人力，安全可靠；所述装置流程简单，操作简单快捷，低热值气可连续稳定产出。
附图说明
图1是本实用新型实施例1提供的低热值气制取装置的结构连接示意图；
其中，1-压缩气体总管路，2-压缩气体调节总阀，3-压缩气体第一支路，4-压缩气体第一流量调节阀，5-压缩气体第二支路，6-压缩气体第二流量调节阀，7-压缩气体第三支路，8-压缩气体第三流量调节阀，9-液态燃料储存装置，10-阻火器，11-换热器，12-浓度传感器，13-低热值气调压阀，14-低热值气安全阀，15-低热值气流量调节阀，16-应用设备。
具体实施方式
为更好地说明本实用新型，便于理解本实用新型的技术方案，下面对本实用新型进一步详细说明，但下述的实施例仅是本实用新型的简易例子，并不代表或限制本实用新型的权利保护范围，本实用新型保护范围以权利要求书为准。
本实用新型具体实施方式部分提供了一种低热值气制取装置，所述装置包括压缩气体第一支路3、液态燃料储存装置9、浓度传感器12和压缩气体第二支路5；
所述压缩气体第一支路3的出口与液态燃料储存装置9的下部入口相连，所述液态燃料储存装置9的上部出口与浓度传感器12连接，所述浓度传感器12后设有出口管路；
所述压缩气体第二支路5与压缩气体第一支路3并联设置，所述压缩气体第二支路5的出口位于液态燃料储存装置9和浓度传感器12之间的管路上。
以下为本实用新型单行但非限制性实施例：
实施例1：
本实施例提供了一种低热值气制取装置，所述装置的结构连接示意图如图1所示，包括压缩气体第一支路3、液态燃料储存装置9、浓度传感器12和压缩气体第二支路5；
所述压缩气体第一支路3的出口与液态燃料储存装置9的下部入口相连，所述液态燃料储存装置9的上部出口与浓度传感器12连接，所述浓度传感器12后设有出口管路；
所述压缩气体第二支路5与压缩气体第一支路3并联设置，所述压缩气体第二支路5的出口位于液态燃料储存装置9和浓度传感器12之间的管路上。
所述压缩气体第一支路3和压缩气体第二支路5由压缩气体总管路1分支而来，所述压缩气体总管路1上设有压缩气体调节总阀2。
所述压缩气体总管路1还分有压缩气体第三支路7，所述压缩气体第三支路7的出口与液态燃料储存装置9的中部入口相连。
所述压缩气体第一支路3、所述压缩气体第二支路5和所述压缩气体第三支路7上分别相对应设有压缩气体第一流量调节阀4、压缩气体第二流量调节阀6和压缩气体第三流量调节阀8。
所述装置还包括换热器11，所述换热器11设置于液态燃料储存装置9和浓度传感器12之间；所述压缩气体第二支路5的出口位于换热器11和浓度传感器12之间的管路上。
所述装置还包括阻火器10，所述阻火器10设置于液态燃料储存装置9和换热器11之间。
所述装置的出口管路上设有低热值气调压阀13、低热值气安全阀14和低热值气流量调节阀15，出口管路的终点连接有应用设备16。
本实施例中，所用的压缩气体为压缩空气。
所述装置的具体运行过程为：压缩气体总管路1经压缩气体调节总阀2后分为三支管路，压缩气体经压缩气体第一支路3和压缩气体第三支路7通入液态燃料储存装置9中，与雾化的液态燃料共同经过阻火器8进入到换热器9进行充分加热气化；压缩气体第二支路5中的气体与离开换热器9后的气体在浓度传感器12前汇合为低热值气，低热值气进入浓度传感器12后，根据其组分浓度，浓度传感器12将电信号反馈到电控系统，进而控制压缩气体第二支路5上的压缩气体第二流量调节阀6的开度，控制压缩气体的通入量，以维持低热值气中各组分的浓度稳定，保证低热值气热值稳定。
实施例2：
本实施例提供了一种低热值气制取装置，所述装置包括压缩气体第一支路3、液态燃料储存装置9、浓度传感器12和压缩气体第二支路5；
所述压缩气体第一支路3的出口与液态燃料储存装置9的下部入口相连，所述液态燃料储存装置9的上部出口与浓度传感器12连接，所述浓度传感器12后设有出口管路；
所述压缩气体第二支路5与压缩气体第一支路3并联设置，所述压缩气体第二支路5的出口位于液态燃料储存装置9和浓度传感器12之间的管路上。
所述压缩气体第一支路3和压缩气体第二支路5由压缩气体总管路1分支而来，所述压缩气体总管路1上设有压缩气体调节总阀2。
所述压缩气体第一支路3和所述压缩气体第二支路5上分别相对应设有压缩气体第一流量调节阀4和压缩气体第二流量调节阀6。
所述装置还包括换热器11，所述换热器11设置于液态燃料储存装置9和浓度传感器12之间；所述压缩气体第二支路5的出口位于换热器11和浓度传感器12之间的管路上。
所述装置还包括阻火器10，所述阻火器10设置于液态燃料储存装置9和换热器11之间。
所述装置的出口管路上设有低热值气调压阀13、低热值气安全阀14和低热值气流量调节阀15，出口管路的终点连接有应用设备16。
本实施例中，所用的压缩气体为压缩空气。
本实施例中，连接液态燃料储存装置9的压缩气体支路只有一支，上述装置仍可正常运行，但压缩气体通入量减少，液态燃料的带出速率降低，造成低热值气的产出速率降低。
对比例1：
本对比例提供了一种低热值气制取装置，所述装置的结构参照实施例1中装置的结构，区别仅在于：所述装置不包括压缩气体第二支路5和压缩气体第二流量调节阀6。
本对比例中，压缩气体进入液态燃料储存装置9后，带出燃料的量难以准确计量，因此混合气中组分浓度调节较为困难，若不设置压缩气体第二支路5，则低热值气的组分浓度难以维持稳定，既会带来超过爆炸极限的安全风险，也难以满足后续设备使用时热值稳定的要求。
综合上述实施例和对比例可以看出，本实用新型所述装置采用压缩气体增强液态燃料的雾化作用，将液态燃料快速气化带出，并设置压缩气体支路，通过浓度传感器的反馈及时调节混合气中各组分的浓度，保证低热值气的热值性能稳定；所述装置可自动化操作，节省人力，安全可靠；所述装置流程简单，操作简单快捷，低热值气可连续稳定产出。
申请人声明，本实用新型通过上述实施例来说明本实用新型的详细装置，但本实用新型并不局限于上述详细装置，即不意味着本实用新型必须依赖上述装置才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型装置的等效替换及辅助装置的添加、具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。
