一种七氟异丁腈的气体混合系统的制作方法

1.本实用新型属于气体混合和分析检测技术领域，尤其涉及一种七氟异丁腈的气体混合系统。


背景技术：

2.七氟异丁腈(以下称“c4f7n”)具有优异的绝缘性能和环保性能，c4f7n的绝缘强度约为同气压下sf6的2倍，c4f7n的gwp值仅为1705，被认为是目前最具应用前景的替代六氟化硫(以下称“sf
6”)的新一代环境友好型绝缘气体。但是由于c4f7n具有较高的液化温度，导致其在实际应用中难以满足寒冷条件下的使用，因此，采用c4f7n与n2、co2等低沸点气体组成的二元混合气体作为c4f7n应用于电力设备的技术方案。其中，ge公司提出的g3气体，将c4f7n与co2混合后用于电气设备，绝缘性能达sf6的80％以上，温室效应小于sf6的5％，放电分解产物无毒、环保、安全，已应用于145kv气体绝缘开关(gis)和420kv的气体绝缘线路(gil)等电气设备，引起了国内外的热点关注。
3.基于上述背景，对于c4f7n二元混合气体的气体混合研究具有极为重要的现实意义。然而，目前现有的气体混合方法通常采用分别计量，先后冲入的方法，静等混合气体在混气罐或者电气设备中混合，无法保证两种气体的均匀混合。并且，目前尚无检测c4f7n气体混合过程的手段，无法确定气体混合的终点，只能通过长时间的混合尽量确保气体混合的均一性，浪费时间，降低了工作效率。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的旨在解决上述背景中的技术问题，提供一种七氟异丁腈的气体混合系统，不仅可以满足七氟异丁腈混合气体配置过程中气体的快速混合，操作简便、快捷，同时可实时监测气体混合情况，确定气体混合终点，保证混合气体空间组成分布的均一性。
5.一种七氟异丁腈的气体混合系统，包括一混气罐，其特征在于：所述混气罐上连接有气体循环混合管路和气体检测管路，气体循环混合管路上有一个混合器，所述混合器包括相互连通的多个管口，其中一个管口通过一循环泵与混合罐上的气体入口连通，其它管口与混合罐上的多个气体出口连通。
6.所述气体入口位于混气罐中部，气体入口位于混气罐顶部或底部。
7.所述混合器包括一t型三通管，其中竖向管与气体入口连通，横向管两端分别与气体出口连接。
8.所述横向管两端分别与一u形管底部连通，所述u形管两端口分别与气体出口连通。
9.所述混气罐具有两个气体出口、一个气体入口，两个气体出口分别位于顶部和底部，呈对角分布，两个气体出口通过四条管路与两个u形管的端口分别连接；气体入口位于混气罐的罐身中部。
10.所述多个管口内设置有挡流板，实现气体湍流，促进气体混合。
11.所述一个管口与循环泵进口端连通，循环泵出口端与混气罐上的气体入口连通。
12.所述气体检测管路依次连接有取样单元和分析单元，所述气体检测管路与混合罐上的取样口连通。
13.所述取样单元包括取样线路、六通阀、定量环、真空泵和自动取样控制器，可实现对混气罐内气体的自动取样功能。
14.所述分析单元可为气相色谱仪和红外光谱仪，可实现对取样单元所取样品中七氟异丁腈浓度的分析检测。
15.所述气体检测管路与混气罐顶部的取样口连通。
16.本技术在混气罐上通过增加带有循环泵的气体循环混合管路，强制混气罐内的七氟异丁腈混合气体循环混合，使混合气体尽快混合均匀，同时混合气体自混气罐顶部和/或底部同时进入混合器，然后通过循环泵自混气罐的中部返回，实现对气体的循环搅拌，操作简便，可以很好的实现七氟异丁腈混合气体的均匀混合；并通过气体检测管路检测气体混合的均匀度，确定混合气体达到均匀的终点，从而停止循环泵的工作。
17.本技术通过设计的混合器，使从气体出口引出的多个管路，经混合器后，并经循环泵的作用由单一的气体入口进入混气罐，该气体循环混合管路并不是对应的单一管路进出，本实用新型的方式不仅使得混合气体能在混气罐内混合，同时也使混合气体在单一的回混气罐的管路(一个管口至气体入口)中也进行混合，从而使得气体混合更快速达到均匀，同时又节约了回混气罐的管路及多个循环泵。
附图说明
18.图1是本实用新型的七氟异丁腈的气体混合系统的结构示意图；
19.图2本实用新型中的混合器结构示意图。
20.图中箭头为混合气体流向。
具体实施方式
21.下面结合附图说明和具体实施方式对本实用新型进一步详述，这里所述具体实施方式的方案，不限制本实用新型，本领域的专业人员按照本实用新型的精神可以对其进行改进和变化，所述的这些改进和变化都应视为在本实用新型的范围内，本实用新型的范围和实质由权利要求来限定。
22.如图1、图2所示，一种七氟异丁腈的气体混合系统，包括一混气罐1，所述混气罐上连接有气体循环混合管路20和气体检测管路10。
23.所述气体检测管路10依次连接有取样单元15和分析单元16，所述气体检测管路10与混合罐1上的取样口12连通。取样口上连接有标准接口，方便与配气装置连接。
24.所述取样单元15包括取样线路、六通阀、定量环、真空泵和自动取样控制器，可实现对混气罐内气体的自动取样功能。定量环体积为2ml，从而保证由于取样损失造成混气罐1内气体前后组成变化小于仪器的分析误差(大约为0.1％)。取样分析间隔为10min，每次取样时，真空泵将定量环内残留气体抽走，然后混气罐1内的气体进入定量环冲洗后再抽走，第二次定量环内的气体进入分析单元进行分析。
25.所述分析单元16可为气相色谱仪和红外光谱仪，可实现对取样单元15所取样品中七氟异丁腈浓度的分析检测。红外光谱仪采用傅里叶变换红外光谱仪，收集混气罐1内的气体的红外吸收光谱，待连续三次所收集的红外吸收光谱强度相对变化小于0.1％时，表示混气罐1内气体已经混合均匀。
26.所述气体循环混合管路20上有一个混合器2，所述混合器2包括一t型三通管，其中竖向管21通过一循环泵24与混气罐1的气体入口13连通，横向管22两端分别与一u形管底部连通，两个u形管的四个端口23分别通过四条管路与混气罐1的气体出口11、14连接。
27.优选：所述混气罐1两个气体出口11、14分别位于顶部和底部，以混气罐1中心轴呈对角分布，气体入口13位于混气罐1的罐身中部。混气罐1体积为20l，混气罐1内气体自顶部和底部同时进入混合器2混合，然后自混气罐1中部进气口进入，对混气罐1内的气体实现循环搅拌，促进气体快速混合。
28.所述混合器2内设置有挡流板，实现气体湍流，促进气体混合。
29.所述竖向管21与循环泵24进口端连通，循环泵24出口端与混气罐1上的气体入口13连通。
30.本实用新型提供一种七氟异丁腈的气体混合系统，混合气体自混气罐顶部和底部同时进入混合器，然后通过循环泵自混气罐的中部返回，实现对气体的循环搅拌，操作简便，可以很好的实现七氟异丁腈混合气体的均匀混合。与此同时，本实用新型所提供的气体混合系统通过对混气罐内气体的实时检测，可以直观地观测气体的混合的情况，判断七氟异丁腈混合气体混合的终点，从而大大提高的混合效率，节约了时间。