一种自增压供气系统及供气方法
技术领域
本发明属于供气技术领域，涉及一种自增压供气系统及供气方法。
背景技术
在铝型材挤压过程中，由于棒料的挤压变形，以及摩擦等因素产生的热量，从而使挤压过程中温度不能恒定，成品性能降低，因而通过液氮冷却。现有供气装置两类：一类是建气站，容量比较大，供气压力比较稳定，但是投入较多，占地面积大，不灵活，短期或偶尔使用不经济。二类是通过自增压液氮储罐来供给装置比较简单，搬运灵活，但是由于自增压储气罐本身的原理限制，压力下降速度很快，增压速度远低于使用速度。实际使用时，通常通过增加阀门的开度，以增加流量的方式来抵消压力损失。但是当压力降低到0.2MPa以下时，由于管路阻力，气体很难进入挤压装置，无法继续通过增加阀门开度的方式弥补气压损失。这时需要人工更换储气罐，人工更换费时费力，在此期间气压供给不稳定，降低了铝型材挤压的成品率，增加人力成本和工人的劳动强度。且此时储气罐内任然留存有一部分液氮未使用，造成了液氮的浪费。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种自增压供气系统及供气方法，自动更换自增压储气罐供气的同时，充分利用自增压储气罐中的剩余气体，减少资源的浪费。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种自增压供气系统，包括气体供给单元、气体供给管道及气压控制单元，所述气体供给单元通过所述气体供给管道进行供气；所述气体供给单元包括若干自增压储气罐，所述自增压储气罐与所述气体供给管道之间设置有电磁阀，所述自增压储气罐通过所述电磁阀连接于所述气体供给管道，所述气体供给管道上还设置有压力传感器，所述压力传感器及所述电磁阀均连接于所述气压控制单元。
可选地，所述气体供给管道上还设有气压缓冲装置，所述气压缓冲装置与所述气压控制单元相连，所述气体供给管道上还设置有压力表，所述压力表设置在所述气体供给单元与所述气压缓冲装置之间。
可选地，所述自增压储气罐中储存的是液氮。
可选地，所述自增压储气罐的数量为两个。
可选地，所述气体供给单元通过所述气体供给管道对用气单元进行供气，所述用气单元上设置有温度感应器及温度控制单元，所述气体供给管道靠近所述用气单元的一端上设置有比例调节阀，所述温度感应器及所述比例调节阀分别连接于所述温度控制单元。
可选地，所述比例调节阀与所述气体供给管道之间还设置有气流混合供给接口，所述气体供给管道通过所述气流混合供给接口与所述比例调节阀连通。
一种自增压供气方法，包括如下步骤：单罐供气，打开若干自增压储气罐中的一个，进行供气；切换储气罐，当气体供给管道中气压值低于供气设定值时，关闭供气中的自增压储气罐，打开其它自增压储气罐中的一个，继续供气；循环供气，重复切换储气罐步骤，使若干自增压储气罐循环供气；系统关闭，直至自增压储气罐的交替频率大于设定频率，关闭所有自增压储气罐。
可选地，所述供气设定值为0.2MPa，所述设定频率为12次/分钟。
可选地，循环供气步骤中，若干自增压储气罐依次顺序循环供气。
可选地，使用如上任一项所述的自增压供气系统；
单罐供气步骤中，气压控制单元打开若干自增压储气罐中一个的电磁阀，通过气体供给管道进行供气；切换储气罐步骤中，压力传感器检测气体供给管道中气压，并将气压值传递至气压控制单元，当气体供给管道中气压值低于0.2MPa时，气压控制单元关闭供气中的自增压储气罐的电磁阀，并打开其它自增压储气罐中一个的电磁阀，继续供气；循环供气步骤中，若干自增压储气罐依次顺序循环供气；系统关闭步骤中，直至自增压储气罐的交替频率大于12次/分钟，气压控制单元关闭所有自增压储气罐的电磁阀。
本发明的有益效果在于：
(1)通过若干自增压储气罐之间的切换，延长单个自增压储气罐的吸热时间，提升自增压储气罐的供气时间，充分利用自增压储气罐内存储的气体，减少浪费；
(2)通过若干自增压储气罐之间的切换，在全部自增压储气罐使用完全之前无需更换，提升系统的总体供气时间，供气稳定，满足如铝合金挤压冷却等大量稳定供气的需求；
(3)系统结构简单，组装方便，占地面积小，使用灵活，适用于临时供气需求。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为一种自增压供气系统的示意图。
附图标记：气体供给单元1、气体供给管道2、气压控制单元3、自增压储气罐4、电磁阀5、压力传感器6、温度感应器7、温度控制单元8、比例调节阀9、气流混合供给接口10、气压缓冲装置11、压力表12、送气电磁阀13、警报器14、用气单元15。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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发明和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例1
请参阅图1，为一种自增压供气系统，包括气体供给单元1、气体供给管道2及气压控制单元3，气体供给单元1通过气体供给管道2进行供气；气体供给单元1包括若干自增压储气罐4，自增压储气罐4与气体供给管道2之间设置有电磁阀5，自增压储气罐4通过电磁阀5连接于气体供给管道2，气体供给管道2上还设置有压力传感器6，压力传感器6及电磁阀5均连接于气压控制单元3，压力传感器6将气体供给管道2的气压值传递至气压控制单元3，气压控制单元3控制自增压储气罐4上的电磁阀5的开启和关闭。
本实施例中，自增压储气罐4中储存的是液氮。气体供给管道2上还设有气压缓冲装置11，气压缓冲装置11与气压控制单元3相连，气压缓冲装置11可以对气体供给管道2中的气压小幅度波动进行自动调节，起到稳压的效果。气体供给管道2上还设置有压力表12，压力表12设置在气体供给单元1与气压缓冲装置11之间。自增压储气罐4的数量为两个。气体供给单元1通过气体供给管道2对用气单元15进行供气，用气单元15是铝合金挤压模具，用气单元15上设置有温度感应器7及温度控制单元8，气体供给管道2靠近用气单元15的一端上设置有比例调节阀9，比例调节阀9可以在使用单个自增压储气罐4的情况下，调节气流量。温度感应器7及比例调节阀9分别与温度控制单元8相连接。比例调节阀9与气体供给管道2之间还设置有气流混合供给接口10，气体供给管道10通过气流混合供给接口10与比例调节阀9连通。本实施例中，气体供给管道2上还设置有送气电磁阀13，可以通过人工开关送气电磁阀13，从而开启或者关闭气体供给管道2，从而在气压控制单元3失效的情况下关闭气体供给单元1。本实施例中，还设置有用于发出警报的警报器14，警报器14与气压控制单元3相连。本实施例中，电磁阀5、送气电磁阀13选用耐超低温电磁阀，比例调节阀9选用耐超低温比例调节阀，均可以在极低的温度下正常工作，以适应液氮蒸发产生的极低温度。
实际使用时，打开送气电磁阀13，气压控制单元3打开两个自增压储气罐4中一个的电磁阀5，打开的自增压储气罐4通过气体供给管道2对用气单元15进行供气；自增压储气罐4中液氮吸热膨胀，自增压储气罐4内压力增加，推动低温氮气通过气体供给管道2进入用气单元15。
压力传感器6检测气体供给管道2中的气压，并将气压值传递至气压控制单元3。供气一段时间后，由于自增压储气罐4本身的原理限制，压力下降速度很快，增压速度远低于使用速度，当气体供给管道2中气压值低于0.2MPa时，气压控制单元3关闭供气中的自增压储气罐4的电磁阀5，并打开剩余自增压储气罐4的电磁阀5，继续供气，在先供气的自增压储气罐4内液氮吸热后膨胀，压力上升。
继续供气一段时间后，供气中的自增压储气罐4中气压值低于0.2MPa时，在先供气的自增压储气罐4中压力上升，气压控制单元3关闭供气中的自增压储气罐4的电磁阀5，并打开在先供气的自增压储气罐4的电磁阀5，继续供气。
重复交替上述步骤，使两个自增压储气罐4依次顺序供气，直至两个自增压储气罐4的交替频率大于12次/分钟，气压控制单元3关闭所有自增压储气罐4的电磁阀5，并同时发出警报，提醒气源已用完。
实施例2
自增压储气罐4中储存的是液氧，用气单元15为氧炔切割设备。对于长时间大量的切割工作，本实施例可以稳定的提供氧气，减少更换自增压储气罐的次数。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
