CN105759863A - 压力罐过载保护方法、压力罐过载保护系统和压力罐 - Google Patents

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马庆
纪振栋
纪根盛
李景华
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00—Control of fluid pressure
    • G05D16/20—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means
    • G05D16/2093—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with combination of electric and non-electric auxiliary power

Abstract

本发明实施例提供了一种压力罐过载保护方法、压力罐过载保护系统和压力罐，其中的压力罐过载保护方法，应用于一种压力罐，所述压力罐包括第一排压阀，其中，当所述压力罐内的压力达到第一阈值时，所述第一排压阀自动触发排气，所述方法包括：实时监测所述压力罐内的压力数据；当监测到所述压力数据大于预设的第二阈值时，主动控制所述压力罐的第二排压阀开始排气，其中，所述第二阈值小于第一阈值。本发明实施例所提供的技术方案可应对现有的压力过载保护方式无法适应的压力急速上升的极端情况，以及无法满足压力控制范围设置的灵活性需求的问题。

Description

压力罐过载保护方法、压力罐过载保护系统和压力罐
技术领域
本发明涉及机械自动化技术领域，具体涉及一种压力罐过载保护方法、压力罐过载保护系统和压力罐。
背景技术
压力罐作为高压气体的储存装置，被广泛应用在压力容器、锅炉、压力管道等压力系统中。为了防止压力罐内的压力超过限度而发生爆炸，现有的压力罐上都设置有一个安全排压阀，当压力罐内压力超过安全排压阀的设计排压阈值时，安全排压阀便会自动开启，排出气体以降低压力罐内的高压，防止压力罐或压力系统的管线破坏；而当压力罐内的压力降至正常操作压力时，安全排压阀自动关闭。
然而，现有的压力罐的压力过载保护仅依靠一个机械触发的安全排压阀，该安全排压阀依靠机械结构自动触发排气，因而可靠性并不高。当出现压力罐内压力急速上升的极端情况时，单靠一个机械触发的安全排压阀往往无法将压力控制在合理范围内。此外，针对压力控制范围需要变化的不同应用环境，机械触发的安全排压阀也无法满足压力控制范围设置的灵活性需求。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种压力罐过载保护方法、压力罐过载保护系统和压力罐，可应对现有的压力过载保护方式无法适应的压力急速上升的极端情况，以及无法满足压力控制范围设置的灵活性需求的问题。
本发明一实施例提供的一种压力罐过载保护方法，应用于一种压力罐，所述压力罐包括第一排压阀，其中，当所述压力罐内的压力达到第一阈值时，所述第一排压阀自动触发排气，所述方法包括：
实时监测所述压力罐内的压力数据；
当监测到所述压力数据大于预设的第二阈值时，主动控制所述压力罐的第二排压阀开始排气，其中，所述第二阈值小于第一阈值。
进一步地，所述方法进一步包括：
当所述压力数据大于第三阈值时，开始发送压力过载报警信息；
其中，所述第三阈值小于所述第二阈值。
进一步地，所述第一排压阀为自动触发排气的机械阀，所述第二排压阀为电控阀。
本发明一实施例还提供一种压力罐过载保护系统，包括：控制器、压力罐和压力采集装置，其中，所述压力罐包括：罐体、第一排压阀和第二排压阀，所述第一排压阀和第二排压阀设置在所述罐体上；
所述第一排压阀在所述压力罐内的压力达到第一阈值时自动触发排气；
所述压力采集装置实时采集所述压力罐内的压力数据，并将所述压力数据发送给所述控制器；
所述控制器监测到所述压力数据大于预设的第二阈值时，主动控制所述压力罐的第二排压阀开始排气，其中，所述第二阈值小于第一阈值。
进一步地，所述控制器支持无线传输；其中，所述压力采集装置为无线压力传感器；和/或，所述第二排压阀支持无线接收控制指令。
进一步地，进一步包括：与所述控制器连接的报警装置；
其中，所述控制器进一步配置为当监测到所述压力数据大于第三阈值时，控制所述报警装置发送压力过载报警信息，其中，所述第三阈值小于所述第二阈值。
进一步地，所述压力罐的最高允许工作压力为1MPa；
其中，所述第一阈值为0.7MPa，所述第二阈值为0.65MPa，所述第三阈值为0.6MPa。
本发明一实施例还提供一种压力罐，包括：罐体、第一排压阀和第二排压阀，所述第一排压阀和第二排压阀设置在所述罐体上；
所述第一排压阀为机械阀，配置为在所述压力罐内的压力达到第一阈值时自动触发排气；
所述第二排压阀为电控阀，配置为在所述压力罐内的压力达到预设的第二阈值时在外部控制器的控制下开始排气；
其中，所述第二阈值小于所述第一阈值。
进一步地，所述压力罐进一步包括，报警装置，配置为在所述压力罐内的压力达到第三阈值时开始报警；
其中，所述第三阈值小于所述第二阈值。
进一步地，所述报警装置为声音报警装置、报警灯或兼具声音报警和报警灯功能的报警装置。
本发明实施例提供的一种压力罐过载保护方法、压力罐过载保护系统和压力罐，通过设置第二排压阀以及比第一阈值小的第二阈值，可在第一排压阀开始排气之前就先开始排气。这样如果第二排压阀开始排压后压力罐内的压力仍持续增高至第一阈值，则第一排压阀和第二排压阀开始同时排压，避免了短时间内罐内压力急剧上升对第一排压阀的瞬时冲击，提高了第一排压阀的可靠性，也为操作人员采取相应的安防措施争取了一定的预警时间。此外，由于基于第二阈值的排压通过主动控制实现，第二阈值的大小可根据实际应用环境而灵活预设，从而实现了压力控制范围的灵活设置。
附图说明
图1所示为本发明另一实施例提供的一种压力罐过载保护方法的流程图。
图2所示为本发明另一实施例提供的一种压力罐过载保护方法的流程图。
图3所示为本发明一实施例提供的一种压力罐过载保护系统的结构示意图。
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作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1所示为本发明另一实施例提供的一种压力罐过载保护方法的流程图。该方法应用于一种包括第一排压阀的压力罐，其中，当压力罐内的压力达到第一阈值时，第一排压阀自动触发排气。由于单独依靠第一排压阀的自动触发排气无法应对压力在短时间内急速上升的极端情况，第一排压阀可能会在瞬时的冲击下失效，如图1所示，该压力罐过载保护方法包括：
步骤101：实时监测压力罐内的压力数据。通过监测压力罐内的压力数据来主动掌握压力罐内的压力状态，并在后续的过程中结合第二阈值进行主动排气，以应对压力罐过载的情况。
对于压力罐内压力数据的监测可通过多种方式实现，例如，可在压力罐上设置压力采集装置，该压力采集装置可将采集到的压力数据传输给外部的控制器，并由外部的控制器实现对压力罐内压力数据的分析处理。
步骤102：当监测到压力数据大于预设的第二阈值时，主动控制压力罐的第二排压阀开始排气，其中，第二阈值小于第一阈值。
由此可见，第二排压阀并不是自动触发排气的，而是需要当压力罐内的压力达到第二阈值时在外部控制器的控制下开始排气，且该第二阈值可根据所要实现的压力控制范围而预先设置。由于第二阈值比第一阈值小，因此在第一排压阀开始排气之前，第二排压阀就先开始排气了。这样如果第二排压阀开始排压后压力罐内的压力仍持续增高至第一阈值，则第一排压阀和第二排压阀开始同时排压，避免了短时间内罐内压力急剧上升对第一排压阀的瞬时冲击，提高了第一排压阀的可靠性，也为操作人员采取相应的安防措施争取了一定的预警时间，例如操作人员可在第二排压阀开始排气后就切断压力气体来源或疏散附近的工作人员等。此外，由于基于第二阈值的排压通过主动控制实现，第二阈值的大小可根据实际应用环境而灵活预设，从而实现了压力控制范围的灵活设置。
本发明实施例所提供的压力罐过载保护方法可被直接应用在现有的包括一个安全排压阀的压力罐上，该安全排压阀可被视为第一排压阀，该安全排压阀的设计排压阈值可被视为第一阈值。这样仅需要在该压力罐上额外设置一个第二排压阀，监测压力罐内的压力数据，并通过外部控制器实现在第二阈值控制第二排压阀开始排压即可避免该安全排压阀在压力急剧上升时失效。
在本发明一实施例中，为了实现更进一步的安防策略，可在压力罐内的压力将要达到第二阈值前先开始报警，以警示操作人员采取相应的安防措施。具体而言，如图2所示，该压力罐过载保护方法可进一步包括：
步骤102a：当压力数据大于第三阈值时，开始发送压力过载报警信息；其中，第三阈值小于第二阈值。
压力过载报警信息的发送方式可有多种实现方式，例如，可通过压力罐上的报警灯闪烁来警示操作人员压力罐已濒临过载状态，然而本发明对此不做限定。
在本发明一实施例中，第一排压阀为自动触发排气的机械阀，当压力罐内的压力达到第一阈值时，该机械阀内的机械结构被触发开始排气；第二排压阀为电控阀，当压力罐内的压力达到第二阈值时，该电控阀在外部控制器的控制下主动开始排气。
图3所示为本发明一实施例提供的一种压力罐过载保护系统的结构示意图。如图3所示，该压力罐过载保护系统包括：控制器1、压力罐2和压力采集装置3，其中，压力罐2包括：罐体23、第一排压阀21和第二排压阀22，第一排压阀21和第二排压阀22设置在罐体23上。
第一排压阀21在压力罐23内的压力达到第一阈值时自动触发排气。
压力采集装置3实时采集压力罐2内的压力数据，并将压力数据发送给控制器1。
控制器1监测到压力数据大于第二阈值时，主动控制压力罐2的第二排压阀22开始排气，其中，第二阈值小于第一阈值。
在本发明一实施例中，控制器1支持无线传输，压力采集装置3为无线压力传感器，第二排压阀22支持无线接收控制指令。压力采集装置3实时采集压力罐内的压力数据，并通过无线传输的方式将压力数据发送给控制器1。通过无线传输技术，控制器1可被设置在距离压力罐2较远的距离内，从而实现对压力罐2内压力数据的远程监测，以及对第二排压阀22的远程操控。
在本发明一实施例中，该压力罐过载保护系统进一步包括：与控制器1连接的报警装置，此时控制器1进一步配置为当监测到压力数据大于第三阈值时，控制报警装置发送压力过载报警信息，其中，第三阈值小于第二阈值。
应当理解，报警装置可为声音报警装置、报警灯或兼具声音报警和报警灯功能的报警装置。此外，报警装置可被直接设置在压力罐2上，也可设置在控制器1附近，或该报警装置包括同时设置在压力罐2附近和控制器1附近的多个报警单元。然而，本发明对报警装置的具体设置位置和实现方式不做限定。
在本发明一实施例中，压力罐的最高允许工作压力为1MPa，压力罐2上的第一排压阀21自动触发排气的第一阈值可为0.7MPa，则第二阈值可被设为0.65MPa，第三阈值可被设为0.6MPa。
本发明一实施例还提供一种压力罐2，包括：罐体23、第一排压阀21和第二排压阀22，第一排压阀21和第二排压阀22设置在罐体23上。
第一排压阀为机械阀21，配置为在压力罐2内的压力达到第一阈值时自动触发排气。第二排压阀22为电控阀，配置为在压力罐2内的压力达到第二阈值时在外部控制器1的控制下开始排气。其中，第二阈值小于第一阈值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种压力罐过载保护方法，其特征在于，应用于一种压力罐，所述压力罐包括第一排压阀，其中，当所述压力罐内的压力达到第一阈值时，所述第一排压阀自动触发排气，所述方法包括：
实时监测所述压力罐内的压力数据；
当监测到所述压力数据大于预设的第二阈值时，主动控制所述压力罐的第二排压阀开始排气，其中，所述第二阈值小于第一阈值。
2.根据权利要求1所述的压力罐过载保护方法，其特征在于，进一步包括：
当所述压力数据大于第三阈值时，开始发送压力过载报警信息；
其中，所述第三阈值小于所述第二阈值。
3.根据权利要求1或2所述的压力罐过载保护方法，其特征在于，所述第一排压阀为自动触发排气的机械阀，所述第二排压阀为电控阀。
4.一种压力罐过载保护系统，其特征在于，包括：控制器、压力罐和压力采集装置，其中，所述压力罐包括：罐体、第一排压阀和第二排压阀，所述第一排压阀和第二排压阀设置在所述罐体上；
所述第一排压阀在所述压力罐内的压力达到第一阈值时自动触发排气；
所述压力采集装置实时采集所述压力罐内的压力数据，并将所述压力数据发送给所述控制器；
所述控制器监测到所述压力数据大于预设的第二阈值时，主动控制所述压力罐的第二排压阀开始排气，其中，所述第二阈值小于第一阈值。
5.根据权利要求4所述的压力罐过载保护系统，其特征在于，所述控制器支持无线传输；其中
所述压力采集装置为无线压力传感器；和/或，所述第二排压阀支持无线接收控制指令。
6.根据权利要求4或5所述的压力罐过载保护系统，其特征在于，进一步包括：与所述控制器连接的报警装置；
其中，所述控制器进一步配置为当监测到所述压力数据大于第三阈值时，控制所述报警装置发送压力过载报警信息，其中，所述第三阈值小于所述第二阈值。
7.根据权利要求6所述的压力罐过载保护系统，其特征在于，所述压力罐的最高允许工作压力为1MPa；
其中，所述第一阈值为0.7MPa，所述第二阈值为0.65MPa，所述第三阈值为0.6MPa。
8.一种压力罐，其特征在于，包括：罐体、第一排压阀和第二排压阀，所述第一排压阀和第二排压阀设置在所述罐体上；
所述第一排压阀为机械阀，配置为在所述压力罐内的压力达到第一阈值时自动触发排气；
所述第二排压阀为电控阀，配置为在所述压力罐内的压力达到预设的第二阈值时在外部控制器的控制下开始排气；
其中，所述第二阈值小于所述第一阈值。
9.根据权利要求8所述的压力罐，其特征在于，进一步包括，报警装置，配置为在所述压力罐内的压力达到第三阈值时开始报警；
其中，所述第三阈值小于所述第二阈值。
10.根据权利要求9所述的压力罐，其特征在于，所述报警装置为声音报警装置、报警灯或兼具声音报警和报警灯功能的报警装置。
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