CN101430045A - 液化气储罐自动喷淋系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提出一种可远程监控储罐温度并与储罐电隔离的液化气储罐自动喷淋系统及其控制方法。该系统包括温度传感器、控制单元和喷淋装置，控制单元接收和处理来自温度传感器的信号，并发出命令控制喷淋装置的阀门开关，特别是温度传感器设置于一个密闭的模拟罐内，喷淋装置设置有可对液化气储罐和模拟罐进行喷淋的喷头。本发明的自动喷淋系统利用模拟罐和气动阀来隔离温度传感器及控制单元与液化气储罐的电接触，可以对液化气储罐内的温度进行实时远程监测，当液化气储罐内的温度过高时控制单元会自动打开喷淋装置的喷头进行喷淋，杜绝了人工方式的弊端，保证了液化气储罐的安全。本发明的液化气储罐自动喷淋系统的控制方法操作简单、降温效果好。

Description

液化气储罐自动喷淋系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及到一种用于液化气储罐降温减压的自动喷淋系统及其控制方法。

背景技术

一般来说，装有液化石油气或液化天然气的大型液化气储罐都是露天存放的，在夏秋高温的时候罐体温度会很高，导致其内部压力增大甚至爆炸，存在一定的安全隐患，为确保安全，按照行业消防的要求，当储罐升高到一定温度后必须对储罐进行喷淋降温，目前普遍采用的是利用人工方式进行喷淋，当值班人员发现储罐温度过高时就手动打开阀门，此种人工方式存在着诸多隐患，容易因人为过失而导致事故发生。

目前有一些温控设备是将带电的温度传感器紧贴在被控物体上采集温度，这种设备无法用在液化气储罐上，否则可能会因为温度传感器漏电或者静电等原因造成储罐内的液化气发生爆炸。

发明内容

本发明的第一个目的是提出一种可远程监控储罐温度并与储罐电隔离的液化气储罐自动喷淋系统。

本发明的液化气储罐自动喷淋系统包括温度传感器、控制单元和喷淋装置，控制单元接收和处理来自温度传感器的信号，并发出命令控制喷淋装置的阀门开关，特别是所述温度传感器设置于一个密闭的模拟罐内，所述喷淋装置设置有可对液化气储罐和模拟罐进行喷淋的喷头。

上述模拟罐最好是用与液化气储罐罐体相同材料制成的密闭罐体。在工作时，将模拟罐与控制单元设置在远离液化气储罐的位置，模拟罐放置的环境与液化气储罐的环境尽可能相同，这样模拟罐内的温度就接近于液化气储罐的温度，控制单元接收和处理来自温度传感器的信号，当模拟罐内的温度高于警戒温度时，就代表液化气储罐的温度超过了警戒温度，控制单元发出控制命令，打开喷淋装置的喷头对液化气储罐和模拟罐进行喷淋，液化气储罐和模拟罐同时得到了降温，两者的温度始终保持一致。当液化气储罐和模拟罐降到合适温度后，控制单元发出控制命令关闭喷淋装置的喷头，这样就实现了对液化气储罐的自动喷淋，同时因为本系统的温度传感器设置在模拟罐内，远离液化气储罐，两者没有电接触，不会对液化气储罐造成威胁，减少了安全隐患。

为进一步减少液化气储罐带电的可能，保证液化气储罐的安全，所述喷淋装置的阀门最好为气动阀，控制单元通过控制气动阀所在气体管路的气阀的开关来间接控制喷淋装置的气动阀开关。当液化气储罐的温度超过警戒温度后，控制单元打开气体管路的气阀，管路内的气体驱动气动阀合拢，即打开喷淋装置的气动阀，喷淋装置的喷头开始喷淋，在喷淋装置的喷头开关的整个过程中，控制单元与喷淋装置没有电接触，保证了液化气储罐的安全。控制单元可以利用电磁继电器来控制气动阀所在气体管路的气阀的开关。

所述喷淋装置的喷头管口大小与该喷头对应的罐体的体积成正比，即喷淋装置的对应模拟罐的喷头管口远远小于其对应液化气储罐的喷头管口，两个喷头管口大小的比值等于模拟罐和液化气储罐的体积之比，这样在喷淋降温时，喷到模拟罐的水流要远远小于喷到液化气储罐的水流，使得模拟罐和液化气储罐能够同步降温，两者的温度始终保持一致，确保温度传感器的温度等于液化气储罐内的温度，这样自动喷淋系统的工作就更加有效，既不会因为温度传感器的温度偏低于液化气储罐内的温度而导致液化气储罐发生爆炸，也不会因为温度传感器的温度偏高于液化气储罐内的温度而长时间喷淋，浪费水资源。

该自动喷淋系统最好还设置有与控制单元相连的显示器及输入面板，用来观察温度参数及设置喷淋模式、时间等，方便操作，可适应更加复杂的环境及更好的控制喷淋。

所述温度传感器为铂电阻，铂电阻作为温度敏感元件，重复性能好、精度高，将铂电阻与电桥电路连接，其电阻值的变化转换为电信号输入至控制单元进行处理，可以实时反映模拟罐内的温度，即液化气储罐的温度。

所述控制单元可以为单片机及其外围电路，目前很多单片机自身已经带有A/D转换电路，可以直接对温度传感器的模拟信号进行处理，因此无需另外的A/D转换电路，成本低、性能稳定。

所述控制单元的电源配备有UPS电源，以防止突然断电造成喷淋系统失效，产生安全隐患。

所述显示器可以为数码管，可以对温度、喷淋模式、喷淋持续时间等参数进行显示，成本低。

所述模拟罐内装有变压器油，变压器油绝缘性能好，不会产生爆炸等危险，更重要的是其比热接近液化气的比热，这样模拟罐内的环境更加贴近于液化气储罐的内部环境，两者的温度变化曲线更加一致，使得温度测量更加准确。

本发明的第二个目的是提出上述液化气储罐自动喷淋系统的两种控制方法。

本发明的液化气储罐自动喷淋系统的第一种控制方法是：由控制单元根据温度传感器的温度，打开或关闭喷淋装置的阀门，关键在于如下步骤：利用输入面板人工输入喷淋持续时间，当温度传感器的温度高于预定温度时，控制单元打开喷淋装置的阀门进行喷淋；当温度传感器的温度低于预定温度且喷淋已经持续了预定时间后，控制单元关闭喷淋装置的阀门停止喷淋。

本发明的液化气储罐自动喷淋系统的第二种控制方法是：由控制单元根据温度传感器的温度，打开或关闭喷淋装置的阀门，关键在于包括如下步骤：利用输入面板人工输入最高温度和最低温度，当温度传感器的温度高于预定的最高温度时，控制单元打开喷淋装置的阀门进行喷淋；当温度传感器的温度低于预定的最低温度时，控制单元关闭喷淋装置的阀门停止喷淋。

如果只设定一个临界温度，那么就会出现当温度传感器的温度高于预定的临界温度时，控制单元打开喷淋装置的阀门进行喷淋；喷淋刚刚开始不久，温度传感器的温度就会下降到临界温度以下，控制单元就会关闭喷淋装置的阀门停止喷淋，而此时液化气储罐的内部温度只是下降一点，停止喷淋后会很快又升到临界温度，这样喷淋装置就会频繁地开关以降低液化气储罐的温度，降温效果并不好。上述两种方法通过人工设定喷淋持续时间或者最低温度，都可以防止喷淋装置频繁地开关，可以使喷淋开始后至少持续一段时间，真正降低液化气储罐的温度，改善了降温效果。

本发明的液化气储罐自动喷淋系统利用模拟罐和气动阀来隔离温度传感器及控制单元与液化气储罐的电接触，同时因为模拟罐内的温度接近液化气储罐内的温度，所以可以对液化气储罐内的温度进行实时远程监测，当液化气储罐内的温度过高时控制单元会自动打开喷淋装置的喷头进行喷淋，有效防止液化气储罐温度过高，并杜绝了传统人工方式的弊端，保证了液化气储罐的安全。本发明的液化气储罐自动喷淋系统的控制方法操作简单、降温效果好。

附图说明

图1是本发明的液化气储罐自动喷淋系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图来详细说明本发明。

实施例1：

本实施例的液化气储罐自动喷淋系统包括温度传感器11、控制单元2和喷淋装置3，控制单元2接收和处理来自温度传感器11的信号，并发出命令控制喷淋装置3的阀门31开关，所述温度传感器11设置于一个密闭的模拟罐1内，所述喷淋装置3设置有可对液化气储罐5和模拟罐1进行喷淋的喷头32、33。

喷淋装置3的阀门31为气动阀，控制单元2通过电磁继电器控制气动阀31所在气体管路4的气阀41的开关，从而间接控制喷淋装置3的气动阀31开关。

喷淋装置3的喷头管口大小与该喷头对应的罐体的体积成正比，即喷淋装置的对应模拟罐1的喷头管口33远远小于其对应液化气储罐5的喷头管口32，两个喷头管口大小的比值等于模拟罐1和液化气储罐5的体积之比。

控制单元2为自身已经带有A/D转换电路的单片机及其外围电路，控制单元2与显示器21及输入面板22相连，用来观察温度参数及设置喷淋模式、时间等，方便操作，可适应更加复杂的环境，显示器21为数码管。

温度传感器11为铂电阻。

控制单元2的电源配备有UPS电源(图中未画出)。

模拟罐1内装有绝缘性好、比热接近液化气的变压器油，以使模拟罐1内的环境接近液化气储罐5内的环境。

将模拟罐1与控制单元2设置在远离液化气储罐5的位置，模拟罐1放置的环境与液化气储罐5的环境尽可能相同，这样模拟罐1内的温度就接近于液化气储罐5的温度，在工作时，首先利用输入面板22人工输入喷淋持续时间，例如30分钟，当模拟罐1内的温度高于警戒温度时，就代表液化气储罐5的温度超过了警戒温度，控制单元2发出控制命令，打开喷淋装置3的喷头32、33对液化气储罐5和模拟罐1进行喷淋，液化气储罐5和模拟罐1同时得到了降温，两者的温度始终保持一致；当模拟罐1内的温度低于预定温度且喷淋已经持续了30分钟后，控制单元2发出控制命令关闭喷淋装置3的喷头32、33停止喷淋。图中虚线表示气体管路4内的气体流向，实线表示喷淋装置3的冷却水的流向。

上述喷淋持续时间可以根据具体环境来设定，例如30分钟、60分钟、90分钟等。

实施例2：

本实施例的液化气储罐自动喷淋系统的控制方法与上述实施例不同：

本实施例的控制方法是：将模拟罐1与控制单元2设置在远离液化气储罐5的位置，模拟罐1放置的环境与液化气储罐5的环境尽可能相同，这样模拟罐1内的温度就接近于液化气储罐5的温度，在工作时，首先利用输入面板22人工输入最高温度和最低温度，例如将最高温度设为45摄氏度，最低温度设定为35摄氏度，当模拟罐1内的温度高于预定的最高温度45摄氏度时，就代表液化气储罐5的温度超过了45摄氏度，控制单元2发出控制命令，打开喷淋装置3的喷头32、33对液化气储罐5和模拟罐1进行喷淋，液化气储罐5和模拟罐1同时得到了降温，两者的温度始终保持一致；当模拟罐1内的温度低于预定的最低温度35摄氏度后，控制单元2发出控制命令关闭喷淋装置3的喷头32、33停止喷淋。图中虚线表示气体管路4内的气体流向，实线表示喷淋装置3的冷却水的流向。

本发明的液化气储罐自动喷淋系统利用模拟罐和气动阀来隔离温度传感器及控制单元与液化气储罐的电接触，同时因为模拟罐内的温度接近液化气储罐内的温度，所以可以对液化气储罐内的温度进行实时远程监测，当液化气储罐内的温度过高时控制单元会自动打开喷淋装置的喷头进行喷淋，有效防止液化气储罐温度过高，并杜绝了传统人工方式的弊端，保证了液化气储罐的安全。本发明的液化气储罐自动喷淋系统的控制方法操作简单、降温效果好。

Claims (10)

1、一种液化气储罐自动喷淋系统，包括温度传感器、控制单元和喷淋装置，控制单元接收和处理来自温度传感器的信号，并发出命令控制喷淋装置的阀门开关，其特征在于所述温度传感器设置于一个密闭的模拟罐内，所述喷淋装置设置有可对液化气储罐和模拟罐进行喷淋的喷头。

2、根据权利要求1所述的液化气储罐自动喷淋系统，其特征在于所述喷淋装置的阀门为气动阀，控制单元通过控制气动阀所在气体管路的气阀的开关来间接控制喷淋装置的气动阀开关。

3、根据权利要求2所述的液化气储罐自动喷淋系统，其特征在于所述控制单元利用电磁继电器来控制气动阀所在气体管路的气阀的开关。

4、根据权利要求2所述的液化气储罐自动喷淋系统，其特征在于所述喷淋装置的喷头管口大小与该喷头对应的罐体的体积成正比。

5、根据权利要求1或2或3或4所述的液化气储罐自动喷淋系统，其特征在于该系统还设置有与控制单元相连的显示器及输入面板。

6、根据权利要求5所述的液化气储罐自动喷淋系统，其特征在于所述温度传感器为铂电阻。

7、根据权利要求5所述的液化气储罐自动喷淋系统，其特征在于所述控制单元的电源配备有UPS电源。

8、根据权利要求5所述的液化气储罐自动喷淋系统，其特征在于所述模拟罐内装有变压器油。

9、根据权利要求5所述的液化气储罐自动喷淋系统的控制方法，由控制单元根据温度传感器的温度，打开或关闭喷淋装置的阀门，其特征在于包括如下步骤：利用输入面板人工输入喷淋持续时间，当温度传感器的温度高于预定温度时，控制单元打开喷淋装置的阀门进行喷淋；当温度传感器的温度低于预定温度且喷淋已经持续了预定时间后，控制单元关闭喷淋装置的阀门停止喷淋。

10、根据权利要求5所述的液化气储罐自动喷淋系统的控制方法，由控制单元根据温度传感器的温度，打开或关闭喷淋装置的阀门，其特征在于包括如下步骤：利用输入面板人工输入最高温度和最低温度，当温度传感器的温度高于预定的最高温度时，控制单元打开喷淋装置的阀门进行喷淋；当温度传感器的温度低于预定的最低温度时，控制单元关闭喷淋装置的阀门停止喷淋。

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