CN104258686A - 分子筛控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种分子筛控制系统，包括顺序设置的分子筛预热管路和分子筛再生管路，分子筛预热管路上由管路入口处顺序设置有电加热装置和蓄热装置。蓄热装置的设置使得分子筛预热管路中的污氮气保持在一定温度范围内，通过温度控制装置与蓄热装置和电加热装置的对分子筛预热管路中的温度进行控制，分子筛再生加热时，由蓄热器对分子筛中需要的热量进行补充，保证分子筛预热阶段提供污氮气足够的热量，从而避免加热阶段热量不足容易引起的空分联锁停车的情况。
Description
技术领域
本发明涉及自动控制技术领域，更具体地说，涉及一种分子筛控制系统。
背景技术
分子筛吸附器为立式、径向流圆柱容器，里面装有分子筛吸附剂，下端设有固定支撑板。分子筛吸附器用来吸附空气中的水份、二氧化碳以及大部分的碳氢化合物。吸附剂对上述成份的吸附能力有一个上限，经过一定时间工作以后，必须进行再生。将干燥的污氮气加热，返流穿过吸附剂床层，从而实现吸附器的再生。再生完毕以后，吸附器经由另一股常温污氮气冷却。正是由于这种间歇性的工作模式，分子筛吸附器通常配有两台甚至多台。
再生和冷吹所用的污氮是一股气体，从上塔取出，此时温度为-193度，经主换热器复热，达到10度左右，进入分子筛系统。
如图1所示，图1为现有的分子筛系统的管路布置结构示意图。
污氮气在进入分子筛加热阶段以前，先进入分子筛预热阶段，阀门1`打开、阀门2`关闭，此时打开分子筛电加热器3`，电加热器3`的预加热过程只有短短2分钟左右，其热度尚未到达污氮气的工作温度，进行再生的污氮气流经电加热器3`后，只能带走很少的一部分热量，容易导致分子筛净化气的热量不够，从而影响再生的顺利进行，如果不及时处理，很容易引起整个空分装置联锁停车。
由于分子筛加热工作是间断工作的，因此在工作时要求电加热器3`的功率较高，以尽快达到工作温度，而且数量要求设置两个或两个以上，对电量的消耗极大，而且电加热器3`间断的工作方式对能源也是一种浪费。如果换成功率较小的电加热器，容易导致分子筛加热阶段的供热不足。
因此，如何保证分子筛预加热过程中具有足够的热量供应，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种分子筛控制系统，以实现保证分子筛预加热过程中具有足够的热量供应。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种分子筛控制系统，包括顺序设置的分子筛预热管路和分子筛再生管路，所述分子筛预热管路上由管路入口处顺序设置有电加热装置和蓄热装置；
还包括与所述电加热装置和所述蓄热装置连接，驱动所述电加热装置开启或关闭对所述蓄热装置的温度进行控制的温度控制装置。
优选地，在上述分子筛控制系统中，所述电加热装置和所述蓄热装置分别为电加热器和蓄热器。
优选地，在上述分子筛控制系统中，所述温度控制装置的温控范围为170°-220°。
优选地，在上述分子筛控制系统中，所述温度控制装置的温控范围为180°-210°。
优选地，在上述分子筛控制系统中，所述蓄热器上还设置有对其温度进行监测的温度检测元件，所述温度检测元件与所述温度控制装置电连接。
优选地，在上述分子筛控制系统中，所述分子筛预热管路上设置有在分子筛再生管路关闭时，对所述蓄热器蓄热过程中流通的污氮进行排放的排放阀。
优选地，在上述分子筛控制系统中，所述分子筛再生管路和所述分子筛预热管路之间设置有在所述分子筛再生管路关闭时，对二者进行截断的污氮截止阀。
优选地，在上述分子筛控制系统中，所述排放阀和所述污氮截止阀之间设置有在所述分子筛预热管路中的气压超出预定范围时开启的安全阀。
本发明提供的分子筛控制系统，包括顺序设置的分子筛预热管路和分子筛再生管路，分子筛预热管路上由管路入口处顺序设置有电加热装置和蓄热装置。污氮气经分子筛预热管路加热至预定温度后，送入分子筛再生管路，进行分子筛的再生。电加热装置和蓄热装置的协同工作，由驱动电加热装置开启或关闭对蓄热装置的温度进行控制的温度控制装置进行控制。蓄热装置的设置使得分子筛预热管路中的污氮气保持在一定温度范围内，通过温度控制装置控制电加热装置的开启或关闭，在开启时，污氮气通入电加热装置内，加热后热量蓄热在蓄热装置内，蓄热装置温度提高，超出预定温度后电加热装置关闭。通过温度控制装置与蓄热装置和电加热装置的对分子筛预热管路中的温度进行控制，分子筛再生加热时，由蓄热器对分子筛中需要的热量进行补充，保证分子筛预热阶段提供污氮气足够的热量，从而避免加热阶段热量不足容易引起的空分联锁停车的情况。
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为现有的分子筛系统的管路布置结构示意图；
图2为本发明提供的分子筛控制系统的管路布置结构示意图。
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。
如图2所示，图2为本发明提供的分子筛控制系统的管路布置结构示意图。
本发明提供了一种分子筛控制系统，包括顺序设置的分子筛预热管路11和分子筛再生管路12，分子筛预热管路11上由管路入口处顺序设置有电加热装置和蓄热装置。污氮气经分子筛预热管路11加热至预定温度后，送入分子筛再生管路12，进行分子筛的再生。电加热装置和蓄热装置的协同工作，由驱动电加热装置开启或关闭对蓄热装置的温度进行控制的温度控制装置进行控制。蓄热装置的设置使得分子筛预热管路11中的污氮气保持在一定温度范围内，通过温度控制装置控制电加热装置的开启或关闭，在开启时，污氮气通入电加热装置内，加热后热量蓄热在蓄热装置内，蓄热装置温度提高，超出预定温度后电加热装置关闭。通过温度控制装置与蓄热装置和电加热装置的对分子筛预热管路11中的温度进行控制，分子筛再生加热时，由蓄热器对分子筛中需要的热量进行补充，保证分子筛预热阶段提供污氮气足够的热量，从而避免加热阶段热量不足容易引起的空分联锁停车的情况。
在本发明一具体实施例中，电加热装置和蓄热装置分别为电加热器5和蓄热器6。电加热装置采用功率较小的电加热器5，蓄热装置采用蓄热器6，保证分子筛预热管路11中保持足够的热量。同时，受温度控制装置的控制，蓄热器6的温度处于预定的温度范围内，在分子筛不加热状态时，即进入了蓄热器6的蓄热阶段，此时，电加热器5依然开启，对污氮气加热后进入蓄热器6内，将加热后污氮气的热量存储于蓄热器6的填料中。蓄热器6蓄热完毕，温度控制装置控制电加热器5关闭，在蓄热器6随时间温度下降超出预定范围后，电加热器5再次投入运行，继续对污氮气进行加热，将蓄热器6内的温度保持在预定温度状态。在分子筛进入再生加热阶段前，电加热器5处于持续的运行状态，对蓄热器6的温度进行补充，不仅弥补了温度不足的情况，也实现了对能源的充分利用。
为进一步优化上述技术方案，温度控制装置的温控范围为170°-220°。
优选地，温度控制装置的温控范围为180°-210°。温度控制装置的温控范围根据蓄热器6内填料存储的温度进行设定，在该温度范围内保证分子筛进入再生加热阶段，输送的污氮气即可迅速达到预定温度。通过对蓄热器6内温度进行控制，预设温度控制装置的温控程序，在蓄热阶段，当蓄热器6的温度达到或高于210°时，控制电加热器5关闭；当蓄热器6的温度低于180°时，电加热器5再次投入运行，如此往复，通过程序控制蓄热器6的温度在180°-210°之间。
为进一步优化上述技术方案，蓄热器6上还设置有对其温度进行监测的温度检测元件，温度检测元件与温度控制装置电连接。对蓄热器6温度的监测通过温度检测元件实现，其对蓄热器6的温度进行准确监测，并提供温度控制装置的温控信号，以便及时对温度控制装置对电加热器的开关工作进行响应。
为进一步优化上述技术方案，分子筛预热管路11上设置有在分子筛再生管路12关闭时，对蓄热器6蓄热过程中流通的污氮进行排放的排放阀3。分子筛再生加热阶段，加热后的污氮气进入到分子筛再生管路12内，当分子筛再生管路12关闭时，即此时分子筛系统关闭，不再进行分子筛再生加热工作，此时电加热器5依然对污氮气进行加热，对蓄热器6进行热量的提供。分子筛预热管路11内仍进行污氮气的流通，通过在蓄热器6的输出管路上设置排放阀，污氮气经电加热器5加热后流通进行蓄热器6进行热量的存储，经蓄热器流出后，氮气经排放阀直接排放到大气中。
为进一步优化上述技术方案，分子筛再生管路11和分子筛预热管路12之间设置有在分子筛再生管路12关闭时，对二者进行截断的污氮截止阀7。由于分子筛系统处于关闭状态时，电加热器5和蓄热器6依然在工作对污氮气进行加热，通过在分子筛预热管路11和分子筛再生管路12之间增加污氮截止阀7，对管路的通断进行控制，保证分子筛系统在不加热时，污氮气不会流入到分子筛再生管路12内。
为进一步优化上述技术方案，排放阀3和污氮截止阀7之间设置有在分子筛预热管路中的气压超出预定范围时开启的安全阀4。污氮气经电加热器5加热并经蓄热器6存储热量流出后，经排放阀3流出，由于分子筛再生管路12和分子筛预热管路11之间已由污氮截止阀7隔断，为了避免污氮气排放过程中管路内的压力超过预设的压力值，设置安全阀4，在气压超出预定范围后，安全阀起跳排压，保证分子筛预热管路的安全。
分子筛预热管路11上由管路入口处设置有管路开关阀1，同时设置一直接与分子筛再生管路12直接连通的补气管路，其上设置有补气开关阀2，通过管路开关阀1和补气开关阀2的开关设置，保证分子筛再生管路12的正常工作。
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 (8)
1.一种分子筛控制系统，其特征在于，包括顺序设置的分子筛预热管路和分子筛再生管路，所述分子筛预热管路上由管路入口处顺序设置有电加热装置和蓄热装置；
还包括与所述电加热装置和所述蓄热装置连接，驱动所述电加热装置开启或关闭对所述蓄热装置的温度进行控制的温度控制装置。
2.根据权利要求1所述的分子筛控制系统，其特征在于，所述电加热装置和所述蓄热装置分别为电加热器和蓄热器。
3.根据权利要求2所述的分子筛控制系统，其特征在于，所述温度控制装置的温控范围为170°-220°。
4.根据权利要求3所述的分子筛控制系统，其特征在于，所述温度控制装置的温控范围为180°-210°。
5.根据权利要求2所述的分子筛控制系统，其特征在于，所述蓄热器上还设置有对其温度进行监测的温度检测元件，所述温度检测元件与所述温度控制装置电连接。
6.根据权利要求2所述的分子筛控制系统，其特征在于，所述分子筛预热管路上设置有在分子筛再生管路关闭时，对所述蓄热器蓄热过程中流通的污氮进行排放的排放阀。
7.根据权利要求6所述的分子筛控制系统，其特征在于，所述分子筛再生管路和所述分子筛预热管路之间设置有在所述分子筛再生管路关闭时，对二者进行截断的污氮截止阀。
8.根据权利要求7所述的分子筛控制系统，其特征在于，所述排放阀和所述污氮截止阀之间设置有在所述分子筛预热管路中的气压超出预定范围时开启的安全阀。
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