技术领域
[0001] 本实用新型属于气体混合器技术领域，尤其涉及一种气体掺混装置。
背景技术
[0002] 由于氢
燃料具有无污染、效率高、可循环利用的优点，因此被认为将会成为21世纪最理想的
能源。然而目前氢燃料未被大规模使用主要原因是受到氢能的运输与高效应用两个条件的制约。
[0003] 从运输端来讲，目前无论是液氢低温运输还是高压罐体运输，这种超低温和高压过程都会造成具体的能源消耗。
[0004] 从应用端来讲，大型
燃料电池发电技术和氢气燃机发电技术也受到氢气运输和廉价稳定的氢气源过少的影响，目前发展缓慢。
[0005] 因此，如何实现氢气的高效运输和提供新的高效的应用端是实现氢能源大规模利用的亟需解决的技术问题。实用新型内容
[0006] (一)实用新型目的
[0007] 本实用新型的目的是提供一种气体掺混装置，通过本实用新型的装置，可实现氢气或
生物质气与可燃气的高效连续在线混配，进而可以利用现有的可燃气长输管线实现氢气或生物质气的高效运输；另外，通过使用该装置也可直接在加气站实现氢气和可燃气或生物质气与
天然气等其它可燃气体进行混配，从而为氢
合成气(HCNG)和合成气(CNG)的大规模应用打下
基础。
[0008] (二)技术方案
[0009] 为解决上述问题，本实用新型的第一方面提供了一种气体掺混装置，包括：混合管道、第一进气管道和第二进气管道；所述混合管道包括进气端和出气端，所述进气端内嵌设有
喷嘴，所述出气端内嵌设有扩压管道；所述喷嘴包括进气端和出气端，所述扩压管道包括进气端和出气端；所述喷嘴的出气端对准所述扩压管道的进气端，且所述喷嘴的出气端的前端略伸入所述扩压管道的进气端内；所述喷嘴的出气端的前端与所述扩压管道缩口段之间具有进气通道；所述混合管道的
侧壁上在所述进气通道的附近开设有第二进气口；所述第一进气管道的一端连接所述混合管道的进气端，且对准所述喷嘴的进气端；所述第二进气管道的一端连接至所述第二进气口。
[0010] 进一步，所述的气体掺混装置，其中，所述混合管道的进气端和出气端横向隔开；所述喷嘴的进气端和出气端横向隔开；所述扩压管道的进气端和出气端横向隔开。
[0011] 进一步，所述的气体掺混装置，其中，所述喷嘴的管内直径从进气端向出气端渐进收缩，或所述喷嘴的管内直径从进气端向出气端渐进收缩，并在接近出气端前有一小段平管段。
[0012] 进一步，所述的气体掺混装置，其中，所述扩压管道包括从扩压管道的进气端向出气端依次设置的缩口段、喉口段和扩口段。
[0013] 进一步，所述的气体掺混装置，其中，缩口段的管内直径从进气端向出气端收缩；喉口段的管内从进气端向出气端等径延伸；扩口段的管内直径从进气端向出气端扩张。
[0014] 进一步，所述的气体掺混装置，其中，所述喷嘴的出气端的前端伸入所述扩压管道的缩口段内，或所述喷嘴的出气端的前端与所述扩压管道的缩口段平齐，或所述喷嘴的出气端的前端在所述扩压管道的缩口段外；所述喷嘴的出气端的前端的直径小于所述扩压管道缩口段的直径，以使得在所述喷嘴的出气端的前端与所述扩压管道缩口段之间留出所述进气通道。
[0015] 进一步，所述的气体掺混装置，其中，所述第一进气管道在与所述混合管道连接的管口设置有第一流量测控装置和第一气压测量装置；所述第二进气管道在与所述混合管道连接的管口设置有第二流量测控装置和第二气压测量装置；所述第一流量测控装置、第一气压测量装置、第二流量测控装置和第二气压测量装置分别通过通信线路连接至控
制模块。
[0016] 进一步，所述的气体掺混装置，其中，所述第一流量测控装置和第二流量测控装置采用节流孔板流量计、
超声波流量计、涡街流量计和旋进旋
涡流量计中的至少一种。
[0017] 进一步，所述的气体掺混装置，其中，第一进气管道的直径小于第二进气管道的直径，使得进入所述第一进气管道的气体的压
力大于进入所述第二进气管道的气体的压力。
[0018] (三)有益效果
[0019] 本实用新型的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
[0020] 1)本实用新型不带任何转动机械，掺混工艺本身不消耗任何能源，掺混效果好，节能安全；
[0021] 2)本实用新型的可以实现氢气与其他可燃气体的在线、连续、可控、灵活地掺混，整个掺混过程和掺混比例可以实现远程控制。
[0022] 3)本实用新型的掺混装置结构紧凑，占地小，安装方便，可直接应用于天然气长输管线掺混和加气站掺混等不同应用场景。
附图说明
[0023] 图1是根据本实用新型气体掺混装置的结构示意图；
[0024] 附图标记：
[0025] 1：混合管道；2：第一进气管道；3：第二进气管道；4：喷嘴；5：扩压管道；51：缩口段；52：喉口段；53：扩口段；
[0026] 61：第一流量测控装置；62：第二流量测控装置；
[0027] 71：第一气压测量装置；72：第二气压测量装置；
具体实施方式
[0029] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
[0030] 图1是根据本实用新型气体掺混装置的结构示意图。
[0031] 如图1所示，在本实用新型气体掺混装置的实施方式中，气体掺混装置包括：混合管道1、第一进气管道2和第二进气管道3。
[0032] 其中，混合管道1包括进气端和出气端，混合管道1的进气端和出气端横向隔开。
[0033] 混合管道1的进气端内嵌设有喷嘴4，喷嘴4包括横向隔开的进气端和出气端。所述喷嘴4的管内直径从进气端向出气端渐进收缩，或所述喷嘴4的管内直径从进气端向出气端渐进收缩，并在接近出气端前有一小段平管段。混合管道1的出气端内嵌设有扩压管道5，扩压管道5包括横向隔开的进气端和出气端。
[0034] 喷嘴4的出气端对准扩压管道5的进气端，且喷嘴4的出气端的前端略伸入扩压管道5的进气端内。喷嘴4的出气端的前端与扩压管道5缩口段51之间具有进气通道。混合管道1的侧壁上在进气通道的附近开设有第二进气口。第一进气管道2的一端连接混合管道1的进气端，且对准喷嘴4的进气端。第二进气管道3的一端连接至第二进气口。
[0035] 其中，扩压管道5包括从扩压管道5的进气端向出气端依次设置的缩口段51、喉口段52和扩口段53。缩口段51的管内直径从进气端向出气端收缩；喉口段52的管内从进气端向出气端等径延伸；扩口段53的管内直径从进气端向出气端扩张。
[0036] 喷嘴4的出气端的前端伸入所述扩压管道5的缩口段51内，或喷嘴4的出气端的前端与扩压管道5的缩口段51平齐，或喷嘴4的出气端的前端在所述扩压管道5的缩口段外。
[0037] 喷嘴4的出气端的前端的直径小于扩压管道5缩口段51的直径，以使得在喷嘴4的出气端的前端与扩压管道5缩口段51之间留出进气通道。
[0038] 其中，第一进气管道2的直径D1小于第二进气管道3的直径D2，使得进入所述第一进气管道2的气体的压力大于进入所述第二进气管道3的气体的压力。
[0039] 在本实用新型气体掺混装置的另一个实施方式中，可以对进入第一进气管道2的气体和进入第二进气管道3的气体的混掺比例进行调节。具体地，通过对压力、流量进行监控和测量来进行调节。更具体地，在第一进气管道2与混合管道1连接的管口设置有第一流量测控装置61和第一气压测量装置71。在第二进气管道3与混合管道1连接的管口设置有第二流量测控装置62和第二气压测量装置72。第一流量测控装置61、第一气压测量装置71、第二流量测控装置62和第二气压测量装置72分别通过通信线路连接至控制模块。
[0040] 第一流量测控装置61、第一气压测量装置71、第二流量测控装置62和第二气压测量装置72在检测到流量数据、气压数据时，将流量数据和气压数据发送至控制模块，控制模块将流程数据和气压数据发送至上位机，操控人员在看到流程数据和气压数据和根据具体需求输入上位机流量控制参数，上位机基于流量控制参数得到控制指令，并将控制指令发送至控制模块，控制模块基于所述控制指令向所述第一流量测控装置61和第二流量测控装置62发送控制
信号，以调节第一进气管道2的气体和进入第二进气管道3的气体的流量大小。其中，第一流量测控装置61和第二流量测控装置62采用节流孔板流量计、
超声波流量计、涡街流量计和旋进
旋涡流量计中的至少一种。
[0041] 以下给出几个本实用新型的具体应用场景：
[0042] 应用场景一：氢气和其他可燃气体的混合。
[0043] 其中，其它可燃气体包括：天然气、甲烷气、
煤气、生物质气等可以燃烧的气体中的一种。
[0044] 氢气作为高压气体从第一进气管道2进入混合管道1中的喷嘴4内，其他可燃气体作为低压气体从第二进气管道3进入混合管道1内，并在高压氢气的抽吸作用下进入进气通道内，并与所述氢气在扩压管道5内混合。
[0045] 可选的，也可以是其他可燃气体作为高压气体从第一进气管道2进入混合管道1中的喷嘴4内，氢气作为低压气体从第二进气管道3进入混合管道1内，并在高压氢气的抽吸作用下进入进气通道内，并与所述其他可燃气体在扩压管道5内混合。
[0046] 应用场景二：高压氢气对低压氢气进行压力提升。
[0047] 高压氢气从第一进气管道2进入混合管道1中的喷嘴4内，低压氢气从第二进气管道3进入混合管道1内，并在高压氢气的抽吸作用下进入进气通道内，并与所述高压氢气在扩压管道5内混合。
[0048] 应用场景三：在废弃燃气田利用外部高压天然气对低压废弃天然气井进行增产和抽吸工艺。
[0049] 高压天然气从第一进气管道2进入混合管道1中的喷嘴4内，低压废弃天然气从第二进气管道3进入混合管道1内，并在高压天然气的抽吸作用下进入进气通道内，并与高压天然气在扩压管道5内混合。
[0050] 应用场景四：生物质气和天然气的混合。
[0051] 高压天然气从第一进气管道2进入混合管道1中的喷嘴4内，低压生物质气从第二进气管道3进入混合管道1内，并在高压天然气的抽吸作用下进入进气通道内，并与高压天然气在扩压管道5内混合。
[0052] 相反地，高压生物质气从第一进气管道2进入混合管道1中的喷嘴4内，低压天然气从第二进气管道3进入混合管道1内，并在高压生物质气的抽吸作用下进入进气通道内，并与低压天然气在扩压管道5内混合。
[0053] 本实用新型的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
[0054] 1本实用新型不带任何转动机械，掺混工艺本身不消耗任何能源，掺混效果好，节能安全；
[0055] 2本实用新型的可以实现氢气与其他可燃气体的在线、连续、可控、灵活地掺混，整个掺混过程和掺混比例可以实现远程控制。
[0056] 3本实用新型的掺混装置结构紧凑，占地小，安装方便，可直接应用于天然气长输管线掺混和加气站掺混等不同应用场景。
[0057] 应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附
权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
