CN103438664B - 一种空分机组设备的调节方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空分机组设备的调节方法及装置，应用于空分机组的上位机中，所述空分机组设备的调节方法首先接收安装在所述空分机组各处的传感检测器检测并发送的采样数据，然后自动根据采样数据和预设的调节算法得到调节数据，最后将调节数值发送至所述空分机组相应的设备调节器，以使所述设备调节器根据所述调节数值进行相应的调节动作。该空分机组设备的调节方法及装置由于能够根据预设的算法自动得到调节数值，因此实现调节空分机组设备的过程不需要工作人员手动参与调节任务的设置，从而使得调节任务的执行更加标准化，能够达到理想的调整效果，得到满足质量要求的产品。

Description

一种空分机组设备的调节方法及装置

技术领域

本发明涉及空分技术领域，更具体的说，是涉及一种空分机组设备的调节方法及装置。

背景技术

在空分技术领域中，空分机组的主要产品是氧和氮。由于空分机组分离制出氧产品和氮产品的过程比较复杂，且过程中很多参数都具有可变性，因此，为了保证氧产品和氮产品的纯度，在制氧和氮产品的过程中，需要对空分机组的相关设备进行相应的调节。

图1为空分机组的工艺流程示意图。为了便于理解，下面参照图1，对空分机组的原理及工艺流程做简单介绍。空分机组分离氧产品和氮产品主要利用的是精馏的原理。精馏是利用两种物质的沸点不同，多次进行混合蒸气的部分冷凝和混合液体的部分蒸发过程，以达到分离的目的。通常空分塔采用双级精馏塔，分为上塔和下塔两部分。在下塔中将空气预分，精馏成富氧液空和纯氮。然后在上塔中进一步精馏，得到氧、氮产品。

现有技术中，为了保证最终得到的氧产品和氮产品的纯度，调节空分机组的过程主要是：空分机组的工作人员根据安装于空分机组各处的传感检测器检测到的数据，并根据氧产品和氮产品想要达到的目标纯度值，凭着以往的工作经验对空分机组的各相关设备进行调节，以使得空分机组生产制出的氧和氮的产品纯度接近目标纯度值。但是，现有技术中这种调节空分机组的方法，由于工作人员完全是靠个人感觉和经验来调节空分机组的设备，没有规范统一的调节标准，因此调节空分机组后得到效果仍然无法很好的满足产品的质量要求，且工作人员如果对空分机组的调节方法有误，往往会造成工艺紊乱的后果。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种空分机组设备的调节方法及装置，以克服现有技术中由于空分机组的工作人员只凭个人感觉和经验来调节空分机组而导致的调节效果不理想、产品质量达不到要求的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种空分机组设备的调节方法，应用于空分机组的上位机中，包括：

接收安装在所述空分机组各处的传感检测器检测并发送的采样数据；

根据所述采样数据和预设的调节算法得到调节数值；

将所述调节数值发送至所述空分机组相应的设备调节器，以使所述设备调节器根据所述调节数值进行相应的调节动作。

可选的，在上位机接收各个传感检测器检测到的采样数据前，还包括：

预先将调节算法配置在上位机中。

可选的，所述采样数据包括：

空分机组的下塔中上部的氮中氧含量和上塔中下部的氩中氧含量。

可选的，所述调节数值包括：

回流调节节流阀的阀门开度调节值、空分放空调节阀的阀门开度调节值和氧压机回流阀的阀门开度调节值。

可选的，所述根据所述采样数据和预设的调节算法得到调节数值，包括：

分析所述采样数据的数据类型；

根据预设的数据类型与调节算法对应关系表确定与所述采样数据对应的调节算法；

将所述采样数据代入确定的所述调节算法中，得到调节数值。

一种空分机组设备的调节装置，应用于空分机组的上位机中，包括：

数据接收模块，用于接收安装在所述空分机组各处的传感检测器检测并发送的采样数据；

调节数值获取模块，用于根据所述采样数据和预设的调节算法得到调节数值；

调节模块，用于将所述调节数值发送至所述空分机组相应的设备调节器，以使所述设备调节器根据所述调节数值进行相应的调节动作。

可选的，还包括：

配置模块，用于预先将调节算法配置在上位机中。

可选的，所述采样数据包括：

空分机组的下塔中上部的氮中氧含量和上塔中下部的氩中氧含量。

可选的，所述调节数值包括：

回流调节节流阀的阀门开度调节值、空分放空调节阀的阀门开度调节值和氧压机回流阀的阀门开度调节值。

可选的，所述调节数值获取模块包括：

类型分析模块，用于分析所述采样数据的数据类型；

算法确定模块，用于根据预设的数据类型与调节算法对应关系表确定与所述采样数据对应的调节算法；

调节数值确定模块，用于将所述采样数据代入确定的所述调节算法中，得到调节数值。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明实施例公开了一种空分机组设备的调节方法及装置，应用于空分机组的上位机中，所述空分机组设备的调节方法首先接收安装在所述空分机组各处的传感检测器检测并发送的采样数据，然后自动根据采样数据和预设的调节算法得到调节数据，最后将调节数值发送至所述空分机组相应的设备调节器，以使所述设备调节器根据所述调节数值进行相应的调节动作。该空分机组设备的调节方法及装置由于能够根据预设的算法自动得到调节数值，因此实现调节空分机组设备的过程不需要工作人员手动参与调节任务的设置，从而使得调节任务的执行更加标准化，能够达到理想的调整效果，得到满足质量要求的产品。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为空分机组的工艺流程示意图；

图2为本发明实施例公开的空分机组设备的调节方法流程图；

图3为本发明实施例公开的获取调节数值的流程图；

图4为本发明实施例公开的另一个空分机组设备的调节方法流程图；

图5为本发明实施例公开的一种空分机组设备的调节装置结构示意图；

图6为本发明实施例公开的调节数值获取模块结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图2为本发明实施例公开的空分机组设备的调节方法流程图，所述方法应用于空分机组的上位机中，参加图2所示，所述空分机组设备的调节方法可以包括：

步骤201：接收安装在所述空分机组各处的传感检测器检测并发送的采样数据；

其中，所述传感检测器可以包括不同类型的传感检测器，以适应所述空分机组不同处的或不同参数的检测工作。所述采样数据一般是为了便于工作人员了解所述空分机组的运行状况的数据，例如空分机组中气体或液体的纯度、空分机组各阀门的状态的实时数据。

在空分技术领域中，下塔纯度是上塔纯度的基础，因此如果想要保证液氮的纯度首先要保证下塔液氮的纯度。下塔液空和液氮的纯度主要取决于回流比的大小，而回流调节节流阀的开启度直接影响到下塔的回流比，因此想要保证液氮的纯度需要精确控制回流调节节流阀的开启度。当回流调节节流阀的开启度增大，送到上塔的液氮量就增加，回流相应减少，所以下塔液空中的氧纯度提高，液氮纯度就降低；反之亦然。因此，所述采样数据中应包括空分机组的下塔中上部气体中的氮中氧含量。而氧产品的纯度主要取决于氩中氧的含量，由于该关系为本领域技术人员公知，因此在此不再详细说明其原理过程，由此，所述采样数据中也应包括氩中氧的含量。

步骤202：根据所述采样数据和预设的调节算法得到调节数值；

在一个示意性的示例中，步骤202的具体过程可以参见图3，图3为本发明实施例公开的获取调节数值的流程图，如图3所示，可以包括：

步骤301：分析所述采样数据的数据类型；

步骤301可以是确定所述采样数据为什么数据，如下塔中上部空气中的氮中氧含量。

步骤302：根据预设的数据类型与调节算法对应关系表确定与所述采样数据对应的调节算法；

其中，所述调节算法也可以是预先配置在系统中的。

在步骤301确定了所述采样数据的数据类型后，才能够根据所述预设的数据类型与调节算法对应关系表确定以所述采样数据作为变量的调节算法。

步骤303：将所述采样数据代入确定的所述调节算法中，得到调节数值。

由于空分机组中液氮的纯度主要取决于回流调节节流阀的开启度，其参考标准是下塔中的氮中氧含量，因此，需要首先根据所述氮中氧含量及预设的氮中氧含量标准值进行比较，确定是需要增大还是减小回流调节节流阀的阀门开启度，然后根据回流调节节流阀的理论开启度和传感检测器检测到的所述回流调节节流阀的当前开启度，计算获取所述回流调节节流阀的阀门开度调节值。空分机组中的氧的纯度的相关设备的调节值的获取过程同上述液氮纯度的相关设备的调节值的获取过程类似，在此不再详细描述。

其中，所述调节数值包括回流调节节流阀的阀门开度调节值、空分放空调节阀的阀门开度调节值和氧压机回流阀的阀门开度调节值。回流调节节流阀的阀门开度调节值能够使下塔中的液氮的纯度接近目标纯度值；空分放空调节阀的阀门开度调节值和氧压机回流阀的阀门开度调节值能够使空分机组中的氧纯度接近目标纯度值。

本发明实施例中，回流调节节流阀的开度调节值的计算公式可以如下：

(AICA3205_LMN-50%)×0.04+HICH3205=HY3223

其中：

AICA3205_LMN:分析氮中氧含量调节输出控制值；

HICH3205：回流调节节流阀手动控制输出值；

HY3223：回流调节节流阀控制输出值。

当氮中氧含量分析数值低于设定值时，回流调节节流阀的阀门开度增加，进入上塔污氮量增大，相应回流减少，氮平均纯度变小，进而氮中氧含量分析数值升高，达到自动调节目标。

当然，所述回流调节节流阀的计算公式并不局限于上述这一种计算公式，例如，其中的50%也可以是其他百分比数值，如40%，60%等，具体的，可以根据用户的需要来设置。

本发明实施例中，空分放空调节阀的阀门开度调节值和氧压机回流阀的阀门开度调节值的计算公式可以如下：

AIC4110_LMN×40-2000+FIC3920_HSP=FIC3920_SP

FIC3920_SP+300=FIC3921_SP

其中，AIC4110_LMN:氩馏分调节器控制输出值；

FIC3920_HSP：空分放空调节阀调节器手动设定值；

FIC3920_SP：空分放空调节阀调节器内部设定值；

FIC3921_SP：氧压机回流阀调节器内部设定值。

当氩中氧分析数值偏低时，为了提高氧纯度，空分放空调节阀保持关闭状态，氧压机回流阀自动关小，氧产量提高，进而提高氧纯度。

当然，所述空分放空调节阀的阀门开度调节值和氧压机回流阀的阀门开度调节值的计算公式也不局限于上述两个公式，具体的，可以根据用户的需要来设置。

转回图2，进入步骤203。

步骤203：将所述调节数值发送至所述空分机组相应的设备调节器。

步骤203的执行，使得所述设备调节器在接收到所述调节数值后，能够根据所述调节数值进行相应的调节动作，从而达到调节相应产品纯度的目的。

本实施例中，所述空分机组设备的调节方法应用于空分机组的上位机中，该方法首先接收安装在所述空分机组各处的传感检测器检测并发送的采样数据，然后自动根据采样数据和预设的调节算法得到调节数据，最后将调节数值发送至所述空分机组相应的设备调节器，以使所述设备调节器根据所述调节数值进行相应的调节动作。该空分机组设备的调节方法由于能够根据预设的算法自动得到调节数值，因此实现调节空分机组设备的过程不需要工作人员手动参与调节任务的设置，从而使得调节任务的执行更加标准化，能够达到理想的调整效果，得到满足质量要求的产品。

图4为本发明实施例公开的另一个空分机组设备的调节方法流程图，参见图4所示，在其他的实施例中，所述方法可以包括：

步骤401：预先将调节算法配置在上位机中；

步骤402：接收安装在所述空分机组各处的传感检测器检测并发送的采样数据；

步骤403：根据所述采样数据和预设的调节算法得到调节数值；

步骤404：将所述调节数值发送至所述空分机组相应的设备调节器，以使所述设备调节器根据所述调节数值进行相应的调节动作。

本实施例中，所述空分机组设备的调节方法应用于空分机组的上位机中，该方法预先将调节算法配置在上位机中，然后接收安装在所述空分机组各处的传感检测器检测并发送的采样数据，自动根据采样数据和预设的调节算法得到调节数据，最后将调节数值发送至所述空分机组相应的设备调节器，以使所述设备调节器根据所述调节数值进行相应的调节动作。该空分机组设备的调节方法由于能够根据预设的算法自动得到调节数值，因此实现调节空分机组设备的过程不需要工作人员手动参与调节任务的设置，从而使得调节任务的执行更加标准化，能够达到理想的调整效果，得到满足质量要求的产品。

上述本发明公开的实施例中详细描述了方法，对于本发明的方法可采用多种形式的装置实现，因此本发明还公开了一种装置，下面给出具体的实施例进行详细说明。

图5为本发明实施例公开的一种空分机组设备的调节装置结构示意图，所述装置应用于空分机组的上位机中，如图5所示，所述空分机组设备的调节装置50可以包括：

数据接收模块501，用于接收安装在所述空分机组各处的传感检测器检测并发送的采样数据；

其中，所述传感检测器可以包括不同类型的传感检测器，以适应所述空分机组不同处的或不同参数的检测工作。所述采样数据一般是为了便于工作人员了解所述空分机组的运行状况的数据，例如空分机组中气体或液体的纯度、空分机组各阀门的状态的实时数据。

调节数值获取模块502，用于根据所述采样数据和预设的调节算法得到调节数值；

在一个示意性的示例中，所述调节数值获取模块502的具体结构可以参见图6，图6为本发明实施例公开的调节数值获取模块结构示意图，如图6所示，所述调节数值获取模块502可以包括：

类型分析模块601，用于分析所述采样数据的数据类型；

可以是确定所述采样数据为什么数据，如下塔中上部空气中的氮中氧含量。

算法确定模块602，用于根据预设的数据类型与调节算法对应关系表确定与所述采样数据对应的调节算法；

调节数值确定模块603，用于将所述采样数据代入确定的所述调节算法中，得到调节数值。

前面已经分析了，由于空分机组中液氮的纯度主要取决于回流调节节流阀的开启度，其参考标准是下塔中上部的氮中氧含量，因此，需要首先根据所述氮中氧含量及预设的氮中氧含量标准值进行比较，确定是需要增大还是减小回流调节节流阀的阀门开启度，然后根据回流调节节流阀的理论开启度和传感检测器检测到的所述回流调节节流阀的当前开启度，计算获取所述回流调节节流阀的阀门开度调节值。空分机组中的氧的纯度的相关设备的调节值的获取过程同上述液氮纯度的相关设备的调节值的获取过程类似，在此不再详细描述。

其中，所述调节数值包括回流调节节流阀的阀门开度调节值、空分放空调节阀的阀门开度调节值和氧压机回流阀的阀门开度调节值。回流调节节流阀的阀门开度调节值能够使下塔中的液氮的纯度接近目标纯度值；空分放空调节阀的阀门开度调节值和氧压机回流阀的阀门开度调节值能够使空分机组中的氧纯度接近目标纯度值。

除了上述数据接收模块501和调节数值获取模块502外，所述空分机组设备的调节装置50还包括调节模块503。

调节模块503，用于将所述调节数值发送至所述空分机组相应的设备调节器，以使所述设备调节器根据所述调节数值进行相应的调节动作。

在其他的实施例中，空分机组设备的调节装置除了数据接收模块、调节数值获取模块和调节模块外，还可以包括配置模块，所述配置模块用于预先将调节算法配置在上位机中。

本实施例中，所述空分机组设备的调节装置应用于空分机组的上位机中，该装置首先接收安装在所述空分机组各处的传感检测器检测并发送的采样数据，然后自动根据采样数据和预设的调节算法得到调节数据，最后将调节数值发送至所述空分机组相应的设备调节器，以使所述设备调节器根据所述调节数值进行相应的调节动作。该空分机组设备的调节装置由于能够根据预设的算法自动得到调节数值，因此实现调节空分机组设备的过程不需要工作人员手动参与调节任务的设置，从而使得调节任务的执行更加标准化，能够达到理想的调整效果，得到满足质量要求的产品。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种空分机组设备的调节方法，应用于空分机组的上位机中，其特征在于，包括：

接收安装在所述空分机组各处的传感检测器检测并发送的采样数据；

根据所述采样数据和预设的调节算法得到调节数值；

将所述调节数值发送至所述空分机组相应的设备调节器，以使所述设备调节器根据所述调节数值进行相应的调节动作；

其中，所述调节数值包括：

回流调节节流阀的阀门开度调节值、空分放空调节阀的阀门开度调节值和氧压机回流阀的阀门开度调节值；

所述采样数据包括：

空分机组的下塔中上部的氮中氧含量和上塔中下部的氩中氧含量；

所述根据所述采样数据和预设的调节算法得到调节数值，包括：

分析所述采样数据的数据类型；

根据预设的数据类型与调节算法对应关系表确定与所述采样数据对应的调节算法；

将所述采样数据代入确定的所述调节算法中，得到调节数值。

2.根据权利要求1所述的调节方法，其特征在于，在上位机接收各个传感检测器检测到的采样数据前，还包括：

预先将调节算法配置在上位机中。

3.一种空分机组设备的调节装置，应用于空分机组的上位机中，其特征在于，包括：

数据接收模块，用于接收安装在所述空分机组各处的传感检测器检测并发送的采样数据；

调节数值获取模块，用于根据所述采样数据和预设的调节算法得到调节数值；

调节模块，用于将所述调节数值发送至所述空分机组相应的设备调节器，以使所述设备调节器根据所述调节数值进行相应的调节动作；

所述调节数值包括：

回流调节节流阀的阀门开度调节值、空分放空调节阀的阀门开度调节值和氧压机回流阀的阀门开度调节值；

所述采样数据包括：

空分机组的下塔中上部的氮中氧含量和上塔中下部的氩中氧含量；

所述调节数值获取模块包括：

类型分析模块，用于分析所述采样数据的数据类型；

算法确定模块，用于根据预设的数据类型与调节算法对应关系表确定与所述采样数据对应的调节算法；

调节数值确定模块，用于将所述采样数据代入确定的所述调节算法中，得到调节数值。

4.根据权利要求3所述的调节装置，其特征在于，还包括：

配置模块，用于预先将调节算法配置在上位机中。