CN102718178B - 一种燃油加油机的变频油气回收控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种燃油加油机的变频油气回收控制系统，包括流量计量脉冲传感器、控制器、回收电机、回收油泵和设置在加油管路上的温度传感器；流量计量脉冲传感器与加油管路上的流量计信号连接，流量计量脉冲传感器与控制器、回收电机和回收油泵依次信号连接；所述温度传感器还与控制器信号连接，用于通过温度信号控制回收电机和回收油泵。本发明的燃油加油机的变频油气回收控制系统，同时通过温度信号及流量信号直接控制变频器，来控制变频电机调速实现自适应的油气回收，调节控制更精确，使油气回收比在1-1.4的范围，并且本发明没采用比例阀门的油气回收控制系统大大提高了气体的流量。

Description

一种燃油加油机的变频油气回收控制系统

技术领域

本发明涉及一种燃油加油机，更具体地说，涉及一种燃油加油机的变频油气回收控制系统。

背景技术

加油机是燃油销售终端设备。普通燃油加油机液压控制系统一般是由电机、容积泵、油气分离器、流量测量变换器、编码器、计数器、指示装置、电磁阀、视油器、油枪、控制主板等主要部件组成的一个完整的液体运输和测量系统。

加油站油气回收技术，目前有一次、二次、三次回收之分。一次回收指的是油罐车在向加油站油库卸油时，同时回收从油库排出来的油气。二次回收是指用加油枪给汽车油箱加油时，同时回收从油箱里排出的油气。三次回收一般是指在油库安装回收装置，将抽回的油气进行油气分离，空气排放，油品液化。

国内油气回收的研究和应用主要侧重于汽车油罐车的油品装运，并且多是研究后处理过程，针对加油站油气回收处理方面的研究和报道几乎没有。如果不能将加油过程的油气很好的回收，那么后处理也多是做无用功。加油站油气回收设备市场占有率高的均为国外品牌。按照控制油气量/加油量比（油气回收比，A/L）的方式可分为以下四种类型：

1）油气流量控制调节阀模式：此方式是利用加油时的流速产生压力，控制调节阀的进气量，以达到约1∶1的油气回收比例。采用此方法的有Healy公司、Elaflex公司。

2）采用流量计量的脉冲传感器方式：此方式是利用加油时流量传感器的信号控制变频电机或者调节比例阀门的开度。加油流量大时，脉冲传感器电压信号频率增大，相应的变频电机转速加快或者比例阀开度增大，如此方式可达到约1∶1的油气回收比例。采用此方式的油气回收设备制造商有美国的Gilbarco、欧洲的Tokheim、Wayne、NP等公司。

3）后处理方式：此方式是运用真空泵将加油时的油气采用（1.4∶1）—（2.4∶1）的大量油气含空气一并抽回至油罐，当油罐蒸气压提高后，多余的油气送至燃烧塔烧掉或用吸附法回收或者安装膜分离回收装置。主要的设备供应商有Hasstech、hirt、OPW等欧美大公司。

4）采用温度传感器和流量计量脉冲传感器联合控制方式：其是利用流量脉冲传感器信号通过变频控制油气回收电机调速，利用温度信号控制比例阀门的开度，来达到可调节的油气回收比例。

前三种回收系统有下如下不足：由于汽油等易气化介质的饱和蒸汽压随温度升高而显著提高，所以汽油等易气化介质在高温时更容易挥发。所以前两种回收系统保持固定的1∶1气液比，是不合理的。相反，如果气液比大了，将造成油罐内的油气损耗,而且回收比过大同样浪费电能。

燃油，尤其是汽油、生物燃料乙醇汽油等易汽化介质输运和计量过程中，流体介质是以汽液共存的方式在管道中流动。输运介质物理化学性质的改变（例如生物燃料乙醇汽油更易汽化）必将对泵送过程的气液分离特性产生影响，油气回收控制参数也需要相应改变。油气回收气液比的确定与输送过程密切相关，取决于管路条件、油品特性、温度以及输运过程压力状况等因素。尤其温度对于易气化介质的挥发性具有重要影响。根据测试：我国油站的环境温度一般在0-40℃左右，在此温度条件下，油气挥发的气液比变化范围大约在1-1.4。

基于我国油站情况，第四种油气回收系统中可实现自适应的气液比功能，是本发明人提出的一种适应我国油站情况的回收系统。但是通过大量的实验和实际的使用运行，发现仍然存在优化的空间，可以使整个回收系统更简单更有效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种燃油加油机的变频油气回收控制系统，该系统不需要利用温度信号控制比例阀门的开度来达到可调节的油气回收比例，而是通过温度信号及流量信号直接控制变频器，来控制变频电机调速实现自适应的油气回收，使油气回收比在1-1.4的范围。本发明的变频油气回收控制系统不仅适用于普通汽油，也适用于乙醇汽油的油气回收过程。

为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种燃油加油机的变频油气回收控制系统，包括流量计量脉冲传感器、控制器、回收电机、回收油泵和设置在加油管路上的温度传感器；流量计量脉冲传感器与加油管路上的流量计信号连接，流量计量脉冲传感器与控制器、回收电机和回收油泵依次信号连接；其特征在于：所述温度传感器还与控制器信号连接，用于通过温度信号控制回收电机和回收油泵。

在上述方案中，控制器与流量计量脉冲传感器信号连接的同时，还与温度传感器信号连接，使油气回收比例同时受到流量信号和温度信号的控制，从而实现油气回收比1~1.4的变频自适应控制。

所述温度传感器设置有两个以上的信号档位，每个信号档位对应一定的感温区间；所述每个感温区间对应一种油气的回收比例。每个信号档位对应一种油气回收比，这样可适应油气回收比的变化。

更具体地说，所述信号档位为依次递增或者依次递减的四档；四个信号档位按从小到大的次序分别对应的温度传感器的感温区间为：①T≤0℃；②0℃＜T≤20℃；③20℃＜T≤30℃；④T＞30℃；所述T为温度传感器感应的温度。这样就可以实现温度传感器的信号档位由温度来控制实现。

所述回收油泵是真空油气回收叶片泵。

所述回收电机是指变频电机。

所述温度传感器设置在加油管路上的加油泵与流量计之间。这样测量的温度更接近出油的温度，有利于油气回收比例的精确控制。

所述燃油加油机的变频油气回收控制系统还包括设置在加油枪口处的回气阀；所述回气阀、回收油泵和油罐依次连接。

本发明是这样使用的：先进行如下连接：1、把回气阀、真空油气回收叶片泵、油罐和加油泵依次连接；2、流量计量脉冲传感器与加油管路上的流量计信号连接，流量计量脉冲传感器与控制器、回收电机和真空油气回收叶片泵依次信号连接；3、设置在加油管路上的加油泵与流量计之间的温度传感器与控制器信号连接。油气回收控制系统使用时，当加油温度高、流量大时，流量计量脉冲传感器和温度传感器对应的电压信号增大，增大的电压信号传到控制器，使其控制变频电机转速加快，真空油气回收叶片泵转速加快，获得较高的油气回收比；当加油温度低、流量小时，流量计量脉冲传感器和温度传感器对应的电压信号减小，减小的电压信号传到控制器，使其控制变频电机转速降低，真空油气回收叶片泵转速降低，获得较小的油气回收比，从而实现油气回收比1~1.4的变频自适应控制，并有效节省能源。

本发明的控制原理是：利用温度信号选择合适的油气回收比例，结合加油流量实时计算出需要回收的油气总量，控制器再根据油气回收系统的油气回收能力调节输出频率，从而实现控制变频电机的调速。

与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果：

1、本发明的燃油加油机的变频油气回收控制系统，同时通过温度信号及流量信号直接控制变频器，来控制变频电机调速实现自适应的油气回收，调节控制更精确，使油气回收比在1-1.4的范围。

2、本发明的燃油加油机的变频油气回收控制系统不需要利用温度信号控制比例阀门的开度来达到可调节的油气回收比例，简化了整个控制系统，降低了出错的几率。更重要的是，采用比例阀门的油气回收控制系统在50Hz的相同频率下气体流量是46L/min，而本发明不采用比例阀门的油气回收控制系统，在50Hz的相同频率下气体流量是60L/min，因此，本发明没采用比例阀门的油气回收控制系统大大提高了气体的流量，达到了意想不到的效果。

附图说明

图1是本发明燃油加油机的变频油气回收控制系统的结构示意图；

其中，1为回气阀、2为真空油气回收叶片泵、3为油罐、4为加油枪、5为回收电机、6为加油泵、7为流量计、8为流量计量脉冲传感器、9为温度传感器、10为控制器。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。

实施例

本发明燃油加油机的变频油气回收控制系统的结构示意图如图1所示，包括流量计量脉冲传感器8、控制器10、回收电机5、真空油气回收叶片泵2、设置在加油枪4口处的回气阀1和设置在加油管路上的温度传感器9；回气阀1、真空油气回收叶片泵2、油罐3和加油泵6依次连接；流量计量脉冲传感器8与加油管路上的流量计7信号连接，流量计量脉冲传感器8与控制器10、回收电机5和真空油气回收叶片泵2依次信号连接，回收电机5采用变频电机；该系统设置在加油管路上的加油泵6与流量计7之间的温度传感器9与控制器10信号连接，控制器10通过温度信号控制回收电机5和真空油气回收叶片泵2。

温度传感器9设置有两个以上的信号档位，每个信号档位对应一定的感温区间；每个感温区间对应一种油气的回收比例。具体地说信号档位为依次递增或者依次递减的四档；四个信号档位按从小到大的次序分别对应的温度传感器9的感温区间为：①T≤0℃；②0℃＜T≤20℃；③20℃＜T≤30℃；④T＞30℃；其中T为温度传感器9感应的温度。这样就可以实现温度传感器9的信号档位由温度来控制实现。

本发明是这样使用的：当加油温度高、流量大时，流量计量脉冲传感器8和温度传感器9对应的电压信号增大，增大的电压信号传到控制器10，使其控制变频电机转速加快，真空油气回收叶片泵2转速加快，获得较高的油气回收比；当加油温度低、流量小时，流量计量脉冲传感器8和温度传感器9对应的电压信号减小，减小的电压信号传到控制器10，使其控制变频电机转速降低，真空油气回收叶片泵2转速降低，获得较小的油气回收比，从而实现油气回收比1~1.4的变频自适应控制，并有效节省能源。本发明的燃油加油机的变频油气回收控制系统不需要利用温度信号控制比例阀门的开度来达到可调节的油气回收比例，简化了整个控制系统，降低了出错的几率。更重要的是，采用比例阀门的油气回收控制系统在50Hz的相同频率下气体流量是46L/min，而本发明不采用比例阀门的油气回收控制系统，在50Hz的相同频率下气体流量是60L/min，优势显而易见。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种燃油加油机的变频油气回收控制系统，包括流量计量脉冲传感器、控制器、回收电机、回收油泵和设置在加油管路上的温度传感器；流量计量脉冲传感器与加油管路上的流量计信号连接，流量计量脉冲传感器与控制器、回收电机和回收油泵依次信号连接；其特征在于：所述温度传感器还与控制器信号连接，用于通过温度信号控制回收电机和回收油泵；所述回收电机采用变频电机，所述控制器用于通过温度信号及流量信号直接控制变频器，来控制变频电机调速实现自适应的油气回收；所述温度传感器设置有两个以上的信号档位，每个信号档位对应一定的感温区间；每个所述感温区间对应一种油气的回收比例；

所述信号档位为依次递增或者依次递减的四档；四个信号档位按从小到大的次序分别对应的温度传感器的感温区间为：①T≤0℃；②0℃＜T≤20℃；③20℃＜T≤30℃；④T＞30℃；所述T为温度传感器感应的温度。

2.根据权利要求1所述的燃油加油机的变频油气回收控制系统，其特征在于：所述回收油泵是真空油气回收叶片泵。

3.根据权利要求1或2所述的燃油加油机的变频油气回收控制系统，其特征在于：所述温度传感器设置在加油管路上的加油泵与流量计之间。

4.根据权利要求3所述的燃油加油机的变频油气回收控制系统，其特征在于：所述燃油加油机的变频油气回收控制系统还包括设置在加油枪口处的回气阀；所述回气阀、回收油泵和油罐依次连接。