CN109611848A - 一种多喷嘴冷却保护系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多喷嘴冷却保护系统及方法，该系统包括喷嘴机构、冷却水机构、气液分离器和监控模块，所述冷却水机构包括冷却水槽、冷却管和冷却水泵，所述监控模块包括控制器、进水流量传感器组与进水压力传感器组，以及出水流量传感器组与出水温度传感器组，所述进水流量传感器组和出水流量传感器组均与流量差变送器组连接；该方法包括以下步骤：一、冷却水的制备与加压；二、喷嘴机构的冷却；三、冷却水回水的回收及冷却。本发明结构简单，能够为气化炉上的多个喷嘴提供冷却水，实现对气化炉上多个喷嘴的冷却保护，确保各个喷嘴在运行过程中得到充分冷却，实用性强。
Description
技术领域
本发明属于重油化工、天然气化工、煤化工中喷嘴冷却技术领域，尤其是涉及一种多喷嘴冷却保护系统及方法。
背景技术
在以重油、天然气、煤为原料的气化工艺流程中，含碳氢物质与氧气经喷嘴充分混合雾化后进入气化炉，在气化炉燃烧室中发生复杂的化学反应，产生合成气。
喷嘴头部处在气化炉的高温高压环境中，为了保护喷嘴，通常在喷嘴上设置了冷却水盘管或夹套，通过给喷嘴中的冷却水盘管或夹套提供冷却水，从而对喷嘴进行冷却降温，避免喷嘴中温度过高造成喷嘴的烧坏；另外，由于喷嘴冷却系统的稳定性直接关系到喷嘴的安全运行和使用寿命，因此必须提高整个冷却水系统的可靠性，避免冷却水系统频繁故障，致使气化炉停车使生产装置不能长周期稳定运行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种多喷嘴冷却保护系统，其结构简单，设计合理，能够为气化炉上的多个喷嘴提供冷却水，实现对气化炉上多个喷嘴的冷却保护，确保各个喷嘴在运行过程中得到充分冷却，防止气化炉高温烧坏喷嘴，保护操作人员的人身安全，防止事故发生，实用性强。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种多喷嘴冷却保护系统，其特征在于：包括设置在气化炉上的喷嘴机构、为所述喷嘴机构提供冷却水的冷却水机构和对流经所述喷嘴机构后的冷却水回水进行气液分离的气液分离器，以及对所述冷却水机构进行监控的监控模块，所述冷却水机构包括冷却水槽、设置在所述冷却水槽内的冷却管和与所述冷却水槽连通且为所述喷嘴机构提供冷却水的冷却水泵，所述喷嘴机构包括至少两个喷嘴，所述喷嘴的进口设置有喷嘴进水管，所述喷嘴的出水口设置有喷嘴出水管，所述喷嘴出水管与所述气液分离器连接，所述气液分离器的出口与所述冷却水槽连接，所述气液分离器内充入氮气；
所述监控模块包括控制器、设置在所述喷嘴进水管上的进水流量传感器组与进水压力传感器组，以及设置在所述喷嘴出水管上的出水流量传感器组与出水温度传感器组，所述进水流量传感器组、进水压力传感器组、出水流量传感器组和出水温度传感器组的输出端均与控制器的输入端相接，所述控制器的输出端接有报警器和用于控制气化炉停车的电磁阀组。
上述的一种多喷嘴冷却保护系统，其特征在于：所述冷却水泵的出口设置有主供冷却水管，所述主供冷却水管上设置有止回阀、主流量传感器、主温度传感器和主压力传感器，以及备用冷却水管，所述备用冷却水管上设置有备用切断阀，所述主流量传感器、主温度传感器和主压力传感器的输出端均与控制器的输入端相接。
上述的一种多喷嘴冷却保护系统，其特征在于：所述喷嘴进水管上设置有进水三通接头，所述进水三通接头上设置有进水软管，所述进水软管与所述喷嘴进水管连接，所述喷嘴出水管上设置有出水三通接头，所述出水三通接头上设置有出水软管，所述出水软管与所述喷嘴出水管连接。
上述的一种多喷嘴冷却保护系统，其特征在于：所述喷嘴的数量为五个，五个所述喷嘴分别为设置在气化炉顶部的上喷嘴以及沿气化炉外圆周中部等间距布设且位于同一水平面上的A喷嘴、B喷嘴、C喷嘴和D喷嘴。
上述的一种多喷嘴冷却保护系统，其特征在于：所述喷嘴进水管包括分别与所述上喷嘴、A喷嘴、B喷嘴、C喷嘴和D喷嘴连接的上喷嘴进水管、A喷嘴进水管、B喷嘴进水管、C喷嘴进水管和D喷嘴进水管，所述喷嘴出水管包括分别与所述上喷嘴、A喷嘴、B喷嘴、C喷嘴和D喷嘴连接的上喷嘴出水管、A喷嘴出水管、B喷嘴出水管、C喷嘴出水管和D喷嘴出水管；
所述进水流量传感器组包括设置在所述上喷嘴进水管上的上进水流量传感器、设置在所述A喷嘴进水管上的A进水流量传感器、设置在所述B喷嘴进水管上的B进水流量传感器、设置在所述C喷嘴进水管上的C进水流量传感器和设置在所述D喷嘴进水管上的D进水流量传感器，所述上进水流量传感器、A进水流量传感器、B进水流量传感器、C进水流量传感器和D进水流量传感器的输出端均与控制器的输入端相接；
所述进水压力传感器组包括设置在所述上喷嘴进水管上的上进水压力传感器、设置在所述A喷嘴进水管上的A进水压力传感器、设置在所述B喷嘴进水管上的B进水压力传感器、设置在所述C喷嘴进水管上的C进水压力传感器和设置在所述D喷嘴进水管上的D进水压力传感器，所述上进水压力传感器、A进水压力传感器、B进水压力传感器、C进水压力传感器和D进水压力传感器的输出端均与控制器的输入端相接；
所述出水流量传感器组包括设置在所述上喷嘴出水管上的上出水流量传感器、设置在所述A喷嘴出水管上的A出水流量传感器、设置在所述B喷嘴出水管上的B出水流量传感器、设置在所述C喷嘴出水管上的C出水流量传感器和设置在所述D喷嘴出水管上的D出水流量传感器，所述上出水流量传感器、A出水流量传感器、B出水流量传感器、C出水流量传感器和D出水流量传感器的输出端均与控制器的输入端相接；
所述出水温度传感器组包括设置在所述上喷嘴出水管上的上出水温度传感器、设置在所述A喷嘴出水管上的A出水温度传感器、设置在所述B喷嘴出水管上的B出水温度传感器、设置在所述C喷嘴出水管上的C出水温度传感器和设置在所述D喷嘴出水管上的D出水温度传感器，所述上出水温度传感器、A出水温度传感器、B出水温度传感器、C出水温度传感器和D出水温度传感器的输出端均与控制器的输入端相接。
同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理且使用效果好的多喷嘴冷却保护方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、冷却水的制备与加压：
步骤101、通过注水管给冷却水槽中注入未冷却的水，同时，冷却管的进口通入循环冷却水与未冷却的水进行热交换后，对所述未冷却的水进行降温得到冷却水；
步骤102、冷却水槽中的冷却水通过冷却水泵加压至1.6MPa～2.2MPa，经过冷却水泵加压后的冷却水进入主供冷却水管；
步骤二、喷嘴机构的冷却：
步骤201、加压后的冷却水通过所述主供冷却水管的过程中，确保总供水流量、总供水温度和总供水压力分别满足总供水流量设定值、总供水温度设定值和总供水压力设定值；
步骤202、所述主供冷却水管内的加压后的冷却水通过所述喷嘴进水管进入所述喷嘴，为所述喷嘴提供冷却水，同时进水流量传感器组对各个所述喷嘴的喷嘴进口流量进行检测，并将检测到的各个喷嘴进口流量发送至控制器，进水压力传感器组对各个所述喷嘴的喷嘴进口压力进行检测，并将检测到的各个喷嘴进口压力发送至控制器，以使喷嘴进口流量满足喷嘴进口流量设定值，喷嘴进口压力满足喷嘴进口压力设定值；
步骤203、所述喷嘴被冷却水冷却，同时，流经所述喷嘴后的冷却水回水通过所述喷嘴出水管汇集至气液分离器中，同时出水流量传感器组对各个所述喷嘴出水管内的喷嘴出口流量进行检测，并将检测到的各个喷嘴出口流量发送至控制器，出水温度传感器组对各个所述喷嘴出水管内的喷嘴出口温度进行检测，并将检测到的各个喷嘴出口温度发送至控制器，且所述控制器调取差值计算模块，对各个所述喷嘴进口流量和各个所述喷嘴出口流量进行差值处理，得到各个喷嘴进出口流量差值；
步骤三、冷却水回水的回收及冷却：
步骤301、气液分离器在工作压力0.1MPa～0.4MPa，工作温度36℃～60℃对冷却水回水进行气液分离3秒～5秒；
步骤302、经过气液分离器分离后的冷却水回水通过冷却水回水管进入冷却水槽中，同时，冷却管的进口通入循环冷却水与通过冷却水回水管的冷却水回水进行热交换，对进入冷却水槽中的冷却水回水进行降温，以为所述喷嘴循环供冷却水。
上述的方法，其特征在于：步骤101中所述未冷却的水为脱盐水、蒸馏水或者去离子水，所述未冷却的水的温度为38℃～45℃，所述循环冷却水的温度为28℃～32℃，所述冷却水的温度为30℃～36℃。
上述的方法，其特征在于：步骤201中所述总供水流量设定值为19000kg/h～40000kg/h，所述总供水温度设定值为30℃～36℃，所述总供水压力设定值为1.6MPa～2.2MPa。
上述的方法，其特征在于：所述喷嘴进口流量设定值为3000kg/h～12000kg/h，所述喷嘴进口压力设定值为0.6MPa～1.6MPa；
步骤203中控制器将各个喷嘴进出口流量差值与喷嘴进出口流量差设定值进行比较，当控制器得到的任一个喷嘴进出口流量差值符合喷嘴进出口流量差报警设定值时，控制器控制报警器报警提醒；当控制器得到的任一个喷嘴进出口流量差值符合喷嘴进出口流量差危险设定值时，控制器通过电磁阀组控制气化炉停车；其中，所述喷嘴进出口流量差报警设定值为150kg/h～2400kg/h，所述喷嘴进出口流量差危险设定值为大于2400kg/h；
步骤203中控制器将接收到的各个喷嘴出口温度分别与喷嘴出口温度报警设定值和喷嘴出口温度危险设定值进行比较，当控制器接收到的任一个喷嘴出口温度符合喷嘴出口温度报警设定值时，控制器控制报警器报警提醒；当控制器接收到的任一个喷嘴出口温度符合喷嘴出口温度危险设定值时，控制器通过电磁阀组控制气化炉停车；其中，所述喷嘴出口温度报警设定值为50℃～60℃，所述喷嘴出口温度危险设定值为不小于60℃。
上述的方法，其特征在于：所述气液分离器的顶部出口设置有放空管线，所述放空管线上设置有CO检测仪，CO检测仪对气液分离器的顶部出口的一氧化碳浓度进行检测，并将检测到的一氧化碳浓度发送至控制器，控制器将接收到的一氧化碳浓度与一氧化碳浓度报警设定值和一氧化碳浓度危险设定值进行比较，当控制器接收到的一氧化碳浓度符合一氧化碳浓度报警设定值时，控制器控制报警器报警提醒；当控制器接收到的一氧化碳浓度符合一氧化碳浓度危险设定值时，控制器通过电磁阀组控制气化炉停车；其中，所述一氧化碳浓度报警设定值为10ppm～200ppm，所述一氧化碳浓度危险设定值为大于200ppm。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明多喷嘴冷却保护系统结构简单、设计合理且安装布设简便，投入成本较低。
2、所采用的多喷嘴冷却保护系统中冷却水机构能够为气化炉上的多个喷嘴提供冷却水，实现对气化炉上多个喷嘴的冷却保护，确保各个喷嘴在运行过程中得到充分冷却，防止气化炉高温烧坏喷嘴，保护操作人员的人身安全，防止事故发生。
3、所采用的多喷嘴冷却保护系统中省去备用冷却水槽，将冷却管置于冷却水槽中，让冷却水槽发挥换热器的部分功能，节省投资、节约占地面积，增加装置的利用率，布局紧凑。
4、所采用的气液分离器，是为了在喷嘴发生损坏时，通过充入氮气，氮气带动一氧化碳上升，而排出气液分离器，实现一氧化碳气体和冷却水回水的气液分离，便于冷却水回水在自重作用下汇集在气液分离器底部而进入冷却水槽中循环利用，一方面便于喷嘴状态的检测，另一方面避免一氧化碳对操作人员的人身伤害。
5、所采用的进水流量传感器组、进水压力传感器组、出水流量传感器组和出水温度传感器组分别对喷嘴进口流量、喷嘴进口压力、喷嘴出口流量、喷嘴出口温度进行检测，根据喷嘴进口流量和喷嘴出口流量得到进出喷嘴的冷却水流量差，并将喷嘴进口流量、喷嘴进口压力、喷嘴出口流量、喷嘴出口温度以及进出喷嘴的冷却水流量差等各个信号接入控制器中，确定安全逻辑顺序，提高整个冷却系统的可靠性，避免冷却系统频繁故障而导致气化炉停车，保证生产装置安全长周期稳定运行。
6、所采用的多喷嘴冷却保护方法步骤简单、实现方便且操作简便，确保为气化炉上的多个喷嘴提供冷却水，实现对气化炉上多个喷嘴的冷却保护。
7、所采用的多喷嘴冷却保护方法操作简便且使用效果好，首先是冷却水的制备与加压，其次对喷嘴机构进行冷却，且在对喷嘴机构冷却的过程中，监控装置对该冷却保护系统进行监控，提高整个冷却水系统的可靠性，避免冷却系统频繁故障而导致气化炉停车，保证生产装置安全长周期稳定运行，最后是冷却水回水的回收及冷却，从而实现对冷却水回水的循环利用，为企业节省了运行成本。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明多喷嘴冷却保护系统的结构示意图。
图2为本发明多喷嘴冷却保护系统的电路原理框图。
图3为本发明多喷嘴冷却保护系统各个传感器组的电路原理框图。
图4为本发明多喷嘴冷却保护方法的流程框图。
附图标记说明:
1—冷却水槽； 2—冷却管； 3—冷却水泵；
4—气化炉； 5—气液分离器； 6—上喷嘴；
7—A喷嘴； 8—B喷嘴； 9—C喷嘴；
10—D喷嘴； 11—控制器； 12—进水流量传感器组；
13—进水压力传感器组； 14—出水流量传感器组；
15—出水温度传感器组； 16—报警器；
17—电磁阀组； 20—主流量传感器；
21—主温度传感器； 22—主压力传感器；
23—C进水流量传感器； 24—C进水压力传感器；
25—C出水流量传感器； 26—C出水温度传感器；
27—上进水流量传感器； 28—上进水压力传感器；
29—上出水流量传感器； 30—上出水温度传感器；
31—A进水流量传感器； 32—A进水压力传感器；
33—A出水流量传感器； 34—A出水温度传感器；
35—B进水流量传感器； 36—B进水压力传感器；
37—B出水流量传感器； 38—B出水温度传感器；
39—D进水流量传感器； 40—D进水压力传感器；
41—D出水流量传感器； 42—D出水温度传感器；
43—第一截止阀； 44—第一切断阀；
45—第二切断阀； 46—第二截止阀；
48—CO检测仪； 50—止回阀；
51—备用切断阀； 52—C进水三通接头；
53—C出水三通接头； 54—C出水安全阀； 55—上进水三通接头；
56—上出水三通接头； 57—上出水安全阀； 58—A进水三通接头；
59—A出水安全阀； 60—A出水三通接头； 61—B进水三通接头；
62—B出水三通接头； 63—B出水安全阀； 64—D进水三通接头；
65—D出水三通接头； 66—D出水安全阀； 70—C进水软管；
71—C出水软管； 72—上进水软管； 73—上出水软管；
74—A进水软管； 75—B进水软管； 76—A出水软管；
77—B出水软管； 78—D进水软管； 79—D出水软管。
具体实施方式
如图1和图2所示的一种多喷嘴冷却保护系统，包括设置在气化炉4上的喷嘴机构、为所述喷嘴机构提供冷却水的冷却水机构和对流经所述喷嘴机构后的冷却水回水进行气液分离的气液分离器5，以及对所述冷却水机构进行监控的监控模块，所述冷却水机构包括冷却水槽1、设置在所述冷却水槽1内的冷却管2和与所述冷却水槽1连通且为所述喷嘴机构提供冷却水的冷却水泵3，所述喷嘴机构包括至少两个喷嘴，所述喷嘴的进口设置有喷嘴进水管，所述喷嘴的出水口设置有喷嘴出水管，所述喷嘴出水管与所述气液分离器5连接，所述气液分离器5的出口与所述冷却水槽1连接，所述气液分离器5内充入氮气；
所述监控模块包括控制器11、设置在所述喷嘴进水管上的进水流量传感器组12与进水压力传感器组13，以及设置在所述喷嘴出水管上的出水流量传感器组14与出水温度传感器组15，所述进水流量传感器组12、进水压力传感器组13、出水流量传感器组14和出水温度传感器组15的输出端均与控制器11的输入端相接，所述控制器11的输出端接有报警器16和用于控制气化炉4停车的电磁阀组17。
本实施例中，实际使用过程中，所述进水流量传感器组12、出水流量传感器组14和主流量传感器20均为LUGB型涡街流量计，所述进水压力传感器组13和主压力传感器22均为MC20B型压力传感器，所述出水温度传感器组15和主温度传感器21均为MCT80Y型温度传感器。
本实施例中，所述冷却水泵3的出口设置有主供冷却水管，所述主供冷却水管上设置有止回阀50、主流量传感器20、主温度传感器21和主压力传感器22，以及备用冷却水管，所述备用冷却水管上设置有备用切断阀51，所述主流量传感器20、主温度传感器21和主压力传感器22的输出端均与控制器11的输入端相接。
本实施例中，所述喷嘴进水管上设置有进水三通接头，所述进水三通接头上设置有进水软管，所述进水软管与所述喷嘴进水管连接，所述喷嘴出水管上设置有出水三通接头，所述出水三通接头上设置有出水软管，所述出水软管与所述喷嘴出水管连接。
本实施例中，所述喷嘴的数量为五个，五个所述喷嘴分别为设置在气化炉4顶部的上喷嘴6以及沿气化炉4外圆周中部等间距布设且位于同一水平面上的A喷嘴7、B喷嘴8、C喷嘴9和D喷嘴10。
如图3所示，本实施例中，所述喷嘴进水管包括分别与所述上喷嘴6、A喷嘴7、B喷嘴8、C喷嘴9和D喷嘴10连接的上喷嘴进水管、A喷嘴进水管、B喷嘴进水管、C喷嘴进水管和D喷嘴进水管，所述喷嘴出水管包括分别与所述上喷嘴6、A喷嘴7、B喷嘴8、C喷嘴9和D喷嘴10连接的上喷嘴出水管、A喷嘴出水管、B喷嘴出水管、C喷嘴出水管和D喷嘴出水管；
所述进水流量传感器组12包括设置在所述上喷嘴进水管上的上进水流量传感器27、设置在所述A喷嘴进水管上的A进水流量传感器31、设置在所述B喷嘴进水管上的B进水流量传感器35、设置在所述C喷嘴进水管上的C进水流量传感器23和设置在所述D喷嘴进水管上的D进水流量传感器39，所述上进水流量传感器27、A进水流量传感器31、B进水流量传感器35、C进水流量传感器23和D进水流量传感器39的输出端均与控制器11的输入端相接；
所述进水压力传感器组13包括设置在所述上喷嘴进水管上的上进水压力传感器28、设置在所述A喷嘴进水管上的A进水压力传感器32、设置在所述B喷嘴进水管上的B进水压力传感器36、设置在所述C喷嘴进水管上的C进水压力传感器24和设置在所述D喷嘴进水管上的D进水压力传感器40，所述上进水压力传感器28、A进水压力传感器32、B进水压力传感器36、C进水压力传感器24和D进水压力传感器40的输出端均与控制器11的输入端相接；
所述出水流量传感器组14包括设置在所述上喷嘴出水管上的上出水流量传感器29、设置在所述A喷嘴出水管上的A出水流量传感器33、设置在所述B喷嘴出水管上的B出水流量传感器37、设置在所述C喷嘴出水管上的C出水流量传感器25和设置在所述D喷嘴出水管上的D出水流量传感器41，所述上出水流量传感器29、A出水流量传感器33、B出水流量传感器37、C出水流量传感器25和D出水流量传感器41的输出端均与控制器11的输入端相接；
所述出水温度传感器组15包括设置在所述上喷嘴出水管上的上出水温度传感器30、设置在所述A喷嘴出水管上的A出水温度传感器34、设置在所述B喷嘴出水管上的B出水温度传感器38、设置在所述C喷嘴出水管上的C出水温度传感器26和设置在所述D喷嘴出水管上的D出水温度传感器42，所述上出水温度传感器30、A出水温度传感器34、B出水温度传感器38、C出水温度传感器26和D出水温度传感器42的输出端均与控制器11的输入端相接。
本实施例中，所述冷却水槽1的设置，第一，是为了供冷却管2的安装，便于冷却管2与冷却水槽1中的水进行热交换，将冷却水槽1中的水冷却至所述喷嘴所需要的冷却水的温度；第二，是为了供气液分离器5出来的冷却水回水进行收集循环利用；第三，是因为所述喷嘴的进口压力为0.6MPa-1.6MPa，如果直接将冷却水供给给所述喷嘴，因为直接供冷却水的管子中压力实时改变不稳定，会对所述喷嘴产生不时的冲击，从而造成所述喷嘴的损坏，降低了喷嘴的使用寿命；第四是因为该系统需要对多个喷嘴供冷却水，没有冷却水槽1缓冲，直接供给不能保证冷却水满足多个喷嘴冷却水的供应；第五，是因为如果采用管线直接供冷却水冷却喷嘴，需要一直提供冷却水，冷却水的用量一小时几十吨，仅用管线从外部补充，冷却水量跟不上，且不便于收集冷却水回水，使用太浪费。
本实施例中，气液分离器5的设置，第一是因为在所述喷嘴冷却过程中，如果喷嘴烧坏，气化炉内的一氧化碳气体随冷却水回水流动，从而便于对喷嘴烧坏产生一氧化碳气体的收集；第二，是为了便于将一氧化碳气体从冷却水回水中分离，便于检测一氧化碳气体的浓度，从而反馈验证喷嘴的烧坏与否；第三，是为了对冷却水回水中的水蒸汽进行除去，避免蒸汽含有很大的热能量随冷却水回水进入冷却水槽1中，增加了循环冷却水的使用量；第四，是因为蒸汽随冷却水回水进入冷却水槽1的过程中，蒸汽遇冷形成凝结水腐蚀管道；第五，是为了便于将冷却水中的溶解气体从冷却水回水中分离，避免溶解气体对冷却管2的换热效果造成不利影响。
本实施例中，气液分离器5内充入氮气，第一是为了作为载体，在氮气流动的过程中带动一氧化碳气体流动，便于对一氧化碳的浓度进行检测；第二是为了便于一氧化碳经过放空管线放空至安全点。
本实施例中，所述进水三通接头的设置，是为了便于所述进水软管的设置，实现所述喷头与所述进水软管的软连接；且出水三通接头的设置，是为了便于所述出水软管的设置，实现所述喷头与所述出水软管的软连接，当喷嘴在气化炉4上安装或者拆卸过程中，保证冷却水不间断供应；另外，是为了在喷嘴从气化炉4上的拆卸后能持续为喷嘴通冷却水，直至所述喷嘴的温度降至安全操作范围，才停止冷却水的通入，进而操作人员操作更换喷嘴。
本实施例中，所述进水三通接头包括设置在所述上喷嘴进水管上的上进水三通接头55、设置在所述A喷嘴进水管上的A进水三通接头58、设置在所述B喷嘴进水管上的B进水三通接头61、设置在所述C喷嘴进水管上的C进水三通接头52和设置在所述D喷嘴进水管上的D进水三通接头64，所述出水三通接头包括设置在所述上喷嘴出水管上的上出水三通接头56、设置在所述A喷嘴出水管上的A出水三通接头60、设置在所述B喷嘴出水管上的B出水三通接头62、设置在所述C喷嘴出水管上的C出水三通接头53和设置在所述D喷嘴出水管上的D出水三通接头65。
本实施例中，所述进水软管包括设置在所述上进水三通接头55上的上进水软管72、设置在所述A进水三通接头58上的A进水软管74、设置在所述B进水三通接头61上的B进水软管75、设置在所述C进水三通接头52上的C进水软管70和设置在所述D进水三通接头64上的D进水软管78，所述出水软管包括设置在所述上出水三通接头56上的上出水软管73、设置在所述A出水三通接头60上的A出水软管76、设置在所述B出水三通接头62上的B出水软管77、设置在所述C出水三通接头53上的C出水软管71和设置在所述D出水三通接头65上的D出水软管79。
本实施例中，上进水三通接头55、A进水三通接头58、B进水三通接头61、C进水三通接头52和D进水三通接头64的设置，是分别为了上进水软管72、A进水软管74、B进水软管75、C进水软管70和D进水软管78的安装，上出水三通接头56、A出水三通接头60、B出水三通接头62、C出水三通接头53和D出水三通接头65的设置，是分别为了上出水软管73、A出水软管76、B出水软管77、C出水软管71和D出水软管79的安装；另外，是为了确保既能通过软管为喷嘴提供冷却水，又能通过喷嘴进水管为喷嘴提供冷却水，便于喷嘴的拆卸和更换，避免目前喷嘴与喷嘴进水管和喷嘴供水管的硬连接，造成维修和更换的困难。
本实施例中，所述上喷嘴出水管、所述A喷嘴出水管、所述B喷嘴出水管、所述C喷嘴出水管和所述D喷嘴出水管上分别设置有上出水安全阀57、A出水安全阀59、B出水安全阀63、C出水安全阀54和D出水安全阀66，且上出水安全阀57、A出水安全阀59、B出水安全阀63、C出水安全阀54和D出水安全阀66分别位于上出水三通接头56、A出水三通接头60、B出水三通接头62、C出水三通接头53和D出水三通接头65与气液分离器5之间，设置上出水安全阀57、A出水安全阀59、B出水安全阀63、C出水安全阀54和D出水安全阀66是为了当喷嘴烧坏后，避免所述上喷嘴出水管、所述A喷嘴出水管、所述B喷嘴出水管、所述C喷嘴出水管和所述D喷嘴出水管内的冷却水回水在管线内汽化，为了防止管线超压，安全阀起到对管线的泄压作用，使得冷却水回水经过安全阀再进入喷嘴出水管。
本实施例中，所述上出水安全阀57、A出水安全阀59、B出水安全阀63、C出水安全阀54和D出水安全阀66的起跳压力均为2.6MPa。
本实施例中，所述喷嘴进水管上设置有第一切断阀44，所述喷嘴进水管与所述进水软管之间设置有第一截止阀43，所述喷嘴出水管上设置有第二切断阀45，所述喷嘴出水管与所述出水软管之间设置有第二截止阀46。
本实施例中，所述第一切断阀44和第二切断阀45均为电控阀，所述第一截止阀43和第二截止阀46均为手动阀。
本实施例中，设置第一切断阀44和所述第二切断阀45，是为了控制所述第一切断阀44和所述第二切断阀45打开，确保所述喷嘴进水管和所述喷嘴出水管打开，实现冷却水进入喷嘴中；第二，是当需要更换喷嘴时，人工手动操作第一截止阀43和第二截止阀46打开，同时控制器11控制所述第一切断阀44和所述第二切断阀45关闭，将所述喷嘴进水管和所述喷嘴出水管关闭，实现更换喷嘴过程中对喷嘴的冷却；第三是当喷嘴烧坏时，控制所述第一切断阀44和所述第二切断阀45关闭，防止喷嘴冷却水进入气化炉损坏耐火砖，同时也阻止气化炉内的危险气体外泄。
本实施例中，设置第一截止阀43和第二截止阀46是为了将冷却水切换至所述进水软管和与所述出水软管，便于喷嘴的拆卸。
本实施例中，备用切断阀51为电控阀，所述备用切断阀51的设置，利用备用冷却水管代替备用泵，在紧急状态下给喷嘴供水，便于控制所述冷却水管的打开和关闭，可以简化控制，节省备用泵的投资。
本实施例中，所述第一切断阀44、所述第二切断阀45和备用切断阀51均是型号为GYR51311Y-DN50-300LB-BRA16SC的阀门。
本实施例中，需要说明的是，该系统既能实现对气化炉上多个喷嘴的冷却保护，也能实现对不同气化炉上多个喷嘴的冷却保护。
如图4所示的一种多喷嘴冷却保护方法，包括以下步骤：
步骤一、冷却水的制备与加压：
步骤101、通过注水管给冷却水槽1中注入未冷却的水，同时，冷却管2的进口通入循环冷却水与未冷却的水进行热交换后，对所述未冷却的水进行降温得到冷却水；
步骤102、冷却水槽1中的冷却水通过冷却水泵3加压至1.6MPa～2.2MPa，经过冷却水泵3加压后的冷却水进入主供冷却水管；
步骤二、喷嘴机构的冷却：
步骤201、加压后的冷却水通过所述主供冷却水管的过程中，主流量传感器20对所述主供冷却水管中的总供水流量进行检测，并将检测到的总供水流量发送至控制器11，主温度传感器21对所述主供冷却水管中的总供水温度进行检测，并将检测到的总供水温度发送至控制器11，主压力传感器22对所述主供冷却水管中的总供水压力进行检测，并将检测到的总供水压力发送至控制器11，以使总供水流量、总供水温度和总供水压力分别满足总供水流量设定值、总供水温度设定值和总供水压力设定值；
步骤202、所述主供冷却水管内的加压后的冷却水通过所述喷嘴进水管进入所述喷嘴，为所述喷嘴提供冷却水，同时进水流量传感器组12对各个所述喷嘴的喷嘴进口流量进行检测，并将检测到的各个喷嘴进口流量发送至控制器11，进水压力传感器组13对各个所述喷嘴的喷嘴进口压力进行检测，并将检测到的各个喷嘴进口压力发送至控制器11，以使喷嘴进口流量满足喷嘴进口流量设定值，喷嘴进口压力满足喷嘴进口压力设定值；
步骤203、所述喷嘴被冷却水冷却，同时，流经所述喷嘴后的冷却水回水通过所述喷嘴出水管汇集至气液分离器5中，同时出水流量传感器组14对各个所述喷嘴出水管内的喷嘴出口流量进行检测，并将检测到的各个喷嘴出口流量发送至控制器11，出水温度传感器组15对各个所述喷嘴出水管内的喷嘴出口温度进行检测，并将检测到的各个喷嘴出口温度发送至控制器11，且所述控制器11调取差值计算模块，对各个所述喷嘴进口流量和各个所述喷嘴出口流量进行差值处理，得到各个喷嘴进出口流量差值；
步骤三、冷却水回水的回收及冷却：
步骤301、气液分离器5在工作压力0.1MPa～0.4MPa，工作温度36℃～60℃对冷却水回水进行气液分离3秒～5秒；
步骤302、经过气液分离器5分离后的冷却水回水通过冷却水回水管进入冷却水槽1中，同时，冷却管2的进口通入循环冷却水与通过冷却水回水管的冷却水回水进行热交换，对进入冷却水槽1中的冷却水回水进行降温，以为所述喷嘴循环供冷却水。
本实施例中，步骤101中所述未冷却的水为脱盐水、蒸馏水或者去离子水，所述未冷却的水的温度为38℃～45℃，所述循环冷却水的温度为28℃～32℃，所述冷却水的温度为30℃～36℃。
本实施例中，步骤201中所述总供水流量设定值为19000kg/h～40000kg/h，所述总供水温度设定值为30℃～36℃，所述总供水压力设定值为1.6MPa～2.2MPa。
本实施例中，所述喷嘴进口流量设定值为3000kg/h～12000kg/h，所述喷嘴进口压力设定值为0.6MPa～1.6MPa；
步骤203中控制器11将各个喷嘴进出口流量差值与喷嘴进出口流量差设定值进行比较，当控制器11得到的任一个喷嘴进出口流量差值符合喷嘴进出口流量差报警设定值时，控制器11控制报警器16报警提醒；当控制器11得到的任一个喷嘴进出口流量差值符合喷嘴进出口流量差危险设定值时，控制器11通过电磁阀组17控制气化炉4停车；其中，所述喷嘴进出口流量差报警设定值为150kg/h～2400kg/h，所述喷嘴进出口流量差危险设定值为大于2400kg/h；
步骤203中控制器11将接收到的各个喷嘴出口温度分别与喷嘴出口温度报警设定值和喷嘴出口温度危险设定值进行比较，当控制器11接收到的任一个喷嘴出口温度符合喷嘴出口温度报警设定值时，控制器11控制报警器16报警提醒；当控制器11接收到的任一个喷嘴出口温度符合喷嘴出口温度危险设定值时，控制器11通过电磁阀组17控制气化炉4停车；其中，所述喷嘴出口温度报警设定值为50℃～60℃，所述喷嘴出口温度危险设定值为不小于60℃。
本实施例中，所述气液分离器5的顶部出口设置有放空管线，所述放空管线上设置有CO检测仪48，CO检测仪48对气液分离器5的顶部出口的一氧化碳浓度进行检测，并将检测到的一氧化碳浓度发送至控制器11，控制器11将接收到的一氧化碳浓度与一氧化碳浓度报警设定值和一氧化碳浓度危险设定值进行比较，当控制器11接收到的一氧化碳浓度符合一氧化碳浓度报警设定值时，控制器11控制报警器16报警提醒；当控制器11接收到的一氧化碳浓度符合一氧化碳浓度危险设定值时，控制器11通过电磁阀组17控制气化炉4停车；其中，所述一氧化碳浓度报警设定值为10ppm～200ppm，所述一氧化碳浓度危险设定值为大于200ppm。
本实施例中，所述未冷却的水的温度为38℃～45℃,一方面可直接将生产出来的脱盐水、蒸馏水或者去离子水加入冷却水槽；另一方面，便于减少循环冷却水的用量。
本实施例中，所述冷却水的温度为30℃～36℃，是因为考虑冷却水的温度越低，对喷嘴的冷却效果越好，但是，冷却水的温度越低所消耗的能量越大，增加了生产成本；另外考虑是冷却水的用量和冷却水的温度呈正比，降低温度会减少冷却水的用量，因为在保证生产成本低的同时满足喷嘴的最大冷却效果；其次，是因为如果冷却水的温度高于36℃，影响喷嘴的冷却效果，需要增加冷却水的用量，增加冷却水泵3的负荷。
本实施例中，设置总供水压力设定值为1.6MPa～2.2MPa，是因为考虑在保证喷嘴冷却水压不高于气化炉炉膛压力的前提下，尽可能地增加喷嘴的供水压力，保证冷却水能正常稳定地进入喷嘴中，且满足多个喷嘴的供冷却水需求；另外，是为了确保进入喷嘴中的进口流量满足进口流量设定值，确保能进入喷嘴的各个部位，避免喷嘴中局部温度过高，造成损坏；另外，是考虑管路的承压能力和设备成本，且避免高速物流对喷嘴的冲刷。
本实施例中，所述喷嘴进口压力设定值为0.6MPa～1.6MPa，是因为考虑如果喷嘴进口压力设定值小于0.6MPa，一方面，不能将冷却水送至喷嘴的各个部分进行冷却，另一方面，是因为经过喷嘴压力减小后，不能保证冷却水回水的流动，不便于冷却水回水的收集；另外，是因为如果喷嘴进口压力设定值大于1.6MPa，一方面高压冲击会造成喷嘴的冲刷损坏，另一方面是对管路的承压能力要求较高，增加了管路的成本。
本实施例中，所述喷嘴进口流量设定值为3000kg/h～12000kg/h，是因为考虑冷却水的流速均匀，使得传热比较均匀，保证喷嘴的温度保持在较低的水平，避免喷嘴的温度过高，从而避免喷嘴的烧坏；另外是避免高速物流对喷嘴的冲击，提高了喷嘴的使用寿命；其次，是因为喷嘴中头部的温度较高，为了保证降低喷嘴头部地温度，为了保证足够的冷却水冷却喷嘴头部，需要提高喷嘴内冷却水的流量。
本实施例中，进一步地，所述上喷嘴6的进口流量设定值为7000kg/h～12000kg/h，所述A喷嘴7、B喷嘴8、C喷嘴9和D喷嘴10的进口流量设定值为3000kg/h～7000kg/h。
本实施例中，上喷嘴进口流量报警设定值为3600kg/h～6999kg/h，上喷嘴进口流量危险设定值为小于3600kg/h，中喷嘴进口流量报警设定值为2100kg/h～2999kg/h，中喷嘴进口流量危险设定值为小于2100kg/h。
本实施例中，上进水流量传感器27对上喷嘴6的进口流量进行检测，并将检测到的上喷嘴6的进口流量发送至控制器11，所述A进水流量传感器31对A喷嘴7的进口流量进行检测，并将检测到的A喷嘴7的进口流量发送至控制器11，B进水流量传感器35对B喷嘴8的进口流量进行检测，并将检测到的B喷嘴8的进口流量发送至控制器11，C进水流量传感器23对C喷嘴9的进口流量进行检测，并将检测到的C喷嘴9的进口流量发送至控制器11，D进水流量传感器39对D喷嘴10的进口流量进行检测，并将检测到的D喷嘴10的进口流量发送至控制器11，控制器11将接收到的上喷嘴6的进口流量与所述上喷嘴进口流量设定值进行比较，当上喷嘴6的进口流量符合所述上喷嘴进口流量报警设定值时，控制器11控制报警器16报警提醒，当上喷嘴6的进口流量符合所述上喷嘴进口流量危险设定值时，控制器11通过电磁阀组17控制气化炉4停车；控制器11将接收到的A喷嘴7的进口流量、B喷嘴8的进口流量、C喷嘴9的进口流量和D喷嘴10的进口流量分别与所述中喷嘴进口流量设定值进行比较，当A喷嘴7的进口流量、B喷嘴8的进口流量、C喷嘴9的进口流量和D喷嘴10的进口流量中任一个喷嘴的进口流量符合所述中喷嘴进口流量报警设定值时，控制器11控制报警器16报警提醒；当任一个喷嘴的进口流量符合所述中喷嘴进口流量危险设定值时，控制器11通过电磁阀组17控制气化炉4停车。
本实施例中，进一步地，上喷嘴进出口流量差报警设定值为350kg/h～2400kg/h，上喷嘴进出口流量差危险设定值为大于2400kg/h，中喷嘴进出口流量差报警设定值为150kg/h～1400kg/h，中喷嘴进出口流量差危险设定值为大于1400kg/h。
本实施例中，上出水流量传感器29对上喷嘴6的出口流量进行检测，并将检测到的上喷嘴6的出口流量发送至控制器11，所述A出水流量传感器33对A喷嘴7的出口流量进行检测，并将检测到的A喷嘴7的出口流量发送至控制器11，B出水流量传感器37对B喷嘴8的出口流量进行检测，并将检测到的B喷嘴8的出口流量发送至控制器11，C出水流量传感器25对C喷嘴9的出口流量进行检测，并将检测到的C喷嘴9的出口流量发送至控制器11，D出水流量传感器41对D喷嘴10的出口流量进行检测，并将检测到的D喷嘴10的出口流量发送至控制器11，控制器11调取差值计算模块，将接收到的上喷嘴6的进口流量、A喷嘴7的进口流量、B喷嘴8的进口流量、C喷嘴9的进口流量和D喷嘴10的进口流量分别与上喷嘴6的出口流量、A喷嘴7的出口流量、B喷嘴8的出口流量、C喷嘴9的出口流量和D喷嘴10的出口流量进行差值处理，得到上喷嘴6的进出口流量差、A喷嘴7的进出口流量差、B喷嘴8的进出口流量差、C喷嘴9的进出口流量差和D喷嘴10的进出口流量差，控制器11将上喷嘴6的进出口流量差与所述上喷嘴进出口流量差报警设定值进行比较，当上喷嘴6的进出口流量差符合所述上喷嘴进出口流量差报警设定值时，控制器11控制报警器16报警提醒，当上喷嘴6的进出口流量差符合所述上喷嘴进出口流量差危险设定值时，控制器11通过电磁阀组17控制气化炉4停车；
控制器11将A喷嘴7的进出口流量差、B喷嘴8的进出口流量差、C喷嘴9的进出口流量差和D喷嘴10的进出口流量差分别与所述中喷嘴进出口流量差报警设定值进行比较，当任一喷嘴的进出口流量差符合所述中喷嘴进出口流量差报警设定值时，控制器11控制报警器16报警提醒，当任一喷嘴的进出口流量差符合所述中喷嘴进出口流量差危险设定值时，控制器11通过电磁阀组17控制气化炉4停车。
本实施例中，喷嘴进口压力报警设定值为1.7MPa～2.0MPa或0.4MPa～0.5MPa，喷嘴进口压力危险设定值为大于2.0MPa或小于0.4MPa。
本实施例中，上进水压力传感器28对上喷嘴6的进口压力进行检测，并将检测到的上喷嘴6的进口压力发送至控制器11，所述A进水压力传感器32对A喷嘴7的进口压力进行检测，并将检测到的A喷嘴7的进口压力发送至控制器11，B进水压力传感器36对B喷嘴8的进口压力进行检测，并将检测到的B喷嘴8的进口压力发送至控制器11，C进水压力传感器24对C喷嘴9的进口压力进行检测，并将检测到的C喷嘴9的进口压力发送至控制器11，D进水压力传感器40对D喷嘴10的进口压力进行检测，并将检测到的D喷嘴10的进口压力发送至控制器11，控制器11将接收到的上喷嘴6的进口压力、A喷嘴7的进口压力、B喷嘴8的进口压力、C喷嘴9的进口压力和D喷嘴10的进口压力分别与所述喷嘴进口压力报警设定值进行比较，当任一喷嘴的进口压力符合所述喷嘴进口压力报警设定值时，控制器11控制报警器16报警提醒，当任一喷嘴的进口压力符合所述喷嘴进口压力危险设定值时，控制器11通过电磁阀组17控制气化炉4停车。
本实施例中，上出水温度传感器30对上喷嘴6的出水温度进行检测，并将检测到的上喷嘴6的出水温度发送至控制器11，所述A出水温度传感器34对A喷嘴7的出水温度进行检测，并将检测到的A喷嘴7的出水温度发送至控制器11，B出水温度传感器38对B喷嘴8的出水温度进行检测，并将检测到的B喷嘴8的出水温度发送至控制器11，C出水温度传感器26对C喷嘴9的出水温度进行检测，并将检测到的C喷嘴9的出水温度发送至控制器11，D出水温度传感器42对D喷嘴10的出水温度进行检测，并将检测到的D喷嘴10的出水温度发送至控制器11，控制器11将接收到的上喷嘴6的出水温度、A喷嘴7的出水温度、B喷嘴8的出水温度、C喷嘴9的出水温度和D喷嘴10的出水温度分别与喷嘴出口温度报警设定值和喷嘴出口温度危险设定值进行比较，当控制器11接收到的任一个喷嘴出口温度符合喷嘴出口温度报警设定值时，控制器11控制报警器16报警提醒；当任一个喷嘴出口温度符合喷嘴出口温度危险设定值时，控制器11通过电磁阀组17控制气化炉4停车。
本实施例中，总供水流量报警设定值为7600kg/h～18999kg/h，总供水流量危险设定值为小于7600kg/h。
本实施例中，步骤201中控制器11将接收到的总供水流量与所述总供水流量报警设定值进行比较，当控制器11将接收到的总供水流量符合所述总供水流量报警设定值时，控制器11控制报警器16报警提醒；当控制器11将接收到的总供水流量符合总供水流量危险设定值时，控制器11通过电磁阀组17控制气化炉4停车。
本实施例中，总供水压力报警设定值为0.4MPa～1.5MPa，总供水压力危险设定值为小于0.4MPa。
本实施例中，步骤201中控制器11将接收到的总供水压力与所述总供水压力报警设定值进行比较，当控制器11将接收到的总供水压力符合所述总供水压力报警设定值时，控制器11控制报警器16报警提醒；当控制器11将接收到的总供水压力符合总供水压力危险设定值时，控制器11通过电磁阀组17控制气化炉4停车。
综上所述，本发明设计合理，能够为气化炉上的多个喷嘴提供冷却水，实现对气化炉上多个喷嘴的冷却保护，确保各个喷嘴在运行过程中得到充分冷却，防止气化炉高温烧坏喷嘴，保护操作人员的人身安全，防止事故发生，实用性强。
本实施例中，以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种多喷嘴冷却保护系统，其特征在于：包括设置在气化炉(4)上的喷嘴机构、为所述喷嘴机构提供冷却水的冷却水机构和对流经所述喷嘴机构后的冷却水回水进行气液分离的气液分离器(5)，以及对所述冷却水机构进行监控的监控模块，所述冷却水机构包括冷却水槽(1)、设置在所述冷却水槽(1)内的冷却管(2)和与所述冷却水槽(1)连通且为所述喷嘴机构提供冷却水的冷却水泵(3)，所述喷嘴机构包括至少两个喷嘴，所述喷嘴的进口设置有喷嘴进水管，所述喷嘴的出水口设置有喷嘴出水管，所述喷嘴出水管与所述气液分离器(5)连接，所述气液分离器(5)的出口与所述冷却水槽(1)连接，所述气液分离器(5)内充入氮气；
所述监控模块包括控制器(11)、设置在所述喷嘴进水管上的进水流量传感器组(12)与进水压力传感器组(13)，以及设置在所述喷嘴出水管上的出水流量传感器组(14)与出水温度传感器组(15)，所述进水流量传感器组(12)、进水压力传感器组(13)、出水流量传感器组(14)和出水温度传感器组(15)的输出端均与控制器(11)的输入端相接，所述控制器(11)的输出端接有报警器(16)和用于控制气化炉(4)停车的电磁阀组(17)。
2.按照权利要求1所述的一种多喷嘴冷却保护系统，其特征在于：所述冷却水泵(3)的出口设置有主供冷却水管，所述主供冷却水管上设置有止回阀(50)、主流量传感器(20)、主温度传感器(21)和主压力传感器(22)，以及备用冷却水管，所述备用冷却水管上设置有备用切断阀(51)，所述主流量传感器(20)、主温度传感器(21)和主压力传感器(22)的输出端均与控制器(11)的输入端相接。
3.按照权利要求1所述的一种多喷嘴冷却保护系统，其特征在于：所述喷嘴进水管上设置有进水三通接头，所述进水三通接头上设置有进水软管，所述进水软管与所述喷嘴进水管连接，所述喷嘴出水管上设置有出水三通接头，所述出水三通接头上设置有出水软管，所述出水软管与所述喷嘴出水管连接。
4.按照权利要求1所述的一种多喷嘴冷却保护系统，其特征在于：所述喷嘴的数量为五个，五个所述喷嘴分别为设置在气化炉(4)顶部的上喷嘴(6)以及沿气化炉(4)外圆周中部等间距布设且位于同一水平面上的A喷嘴(7)、B喷嘴(8)、C喷嘴(9)和D喷嘴(10)。
5.按照权利要求1所述的一种多喷嘴冷却保护系统，其特征在于：所述喷嘴进水管包括分别与所述上喷嘴(6)、A喷嘴(7)、B喷嘴(8)、C喷嘴(9)和D喷嘴(10)连接的上喷嘴进水管、A喷嘴进水管、B喷嘴进水管、C喷嘴进水管和D喷嘴进水管，所述喷嘴出水管包括分别与所述上喷嘴(6)、A喷嘴(7)、B喷嘴(8)、C喷嘴(9)和D喷嘴(10)连接的上喷嘴出水管、A喷嘴出水管、B喷嘴出水管、C喷嘴出水管和D喷嘴出水管；
所述进水流量传感器组(12)包括设置在所述上喷嘴进水管上的上进水流量传感器(27)、设置在所述A喷嘴进水管上的A进水流量传感器(31)、设置在所述B喷嘴进水管上的B进水流量传感器(35)、设置在所述C喷嘴进水管上的C进水流量传感器(23)和设置在所述D喷嘴进水管上的D进水流量传感器(39)，所述上进水流量传感器(27)、A进水流量传感器(31)、B进水流量传感器(35)、C进水流量传感器(23)和D进水流量传感器(39)的输出端均与控制器(11)的输入端相接；
所述进水压力传感器组(13)包括设置在所述上喷嘴进水管上的上进水压力传感器(28)、设置在所述A喷嘴进水管上的A进水压力传感器(32)、设置在所述B喷嘴进水管上的B进水压力传感器(36)、设置在所述C喷嘴进水管上的C进水压力传感器(24)和设置在所述D喷嘴进水管上的D进水压力传感器(40)，所述上进水压力传感器(28)、A进水压力传感器(32)、B进水压力传感器(36)、C进水压力传感器(24)和D进水压力传感器(40)的输出端均与控制器(11)的输入端相接；
所述出水流量传感器组(14)包括设置在所述上喷嘴出水管上的上出水流量传感器(29)、设置在所述A喷嘴出水管上的A出水流量传感器(33)、设置在所述B喷嘴出水管上的B出水流量传感器(37)、设置在所述C喷嘴出水管上的C出水流量传感器(25)和设置在所述D喷嘴出水管上的D出水流量传感器(41)，所述上出水流量传感器(29)、A出水流量传感器(33)、B出水流量传感器(37)、C出水流量传感器(25)和D出水流量传感器(41)的输出端均与控制器(11)的输入端相接；
所述出水温度传感器组(15)包括设置在所述上喷嘴出水管上的上出水温度传感器(30)、设置在所述A喷嘴出水管上的A出水温度传感器(34)、设置在所述B喷嘴出水管上的B出水温度传感器(38)、设置在所述C喷嘴出水管上的C出水温度传感器(26)和设置在所述D喷嘴出水管上的D出水温度传感器(42)，所述上出水温度传感器(30)、A出水温度传感器(34)、B出水温度传感器(38)、C出水温度传感器(26)和D出水温度传感器(42)的输出端均与控制器(11)的输入端相接。
6.一种利用如权利要求1所述的系统对多喷嘴进行冷却保护的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、冷却水的制备与加压：
步骤101、通过注水管给冷却水槽(1)中注入未冷却的水，同时，冷却管(2)的进口通入循环冷却水与未冷却的水进行热交换后，对所述未冷却的水进行降温得到冷却水；
步骤102、冷却水槽(1)中的冷却水通过冷却水泵(3)加压至1.6MP～2.2MP，经过冷却水泵(3)加压后的冷却水进入主供冷却水管；
步骤二、喷嘴机构的冷却：
步骤201、加压后的冷却水通过所述主供冷却水管的过程中，确保总供水流量、总供水温度和总供水压力分别满足总供水流量设定值、总供水温度设定值和总供水压力设定值；
步骤202、所述主供冷却水管内的加压后的冷却水通过所述喷嘴进水管进入所述喷嘴，为所述喷嘴提供冷却水，同时进水流量传感器组(12)对各个所述喷嘴的喷嘴进口流量进行检测，并将检测到的各个喷嘴进口流量发送至控制器(11)，进水压力传感器组(13)对各个所述喷嘴的喷嘴进口压力进行检测，并将检测到的各个喷嘴进口压力发送至控制器(11)，以使喷嘴进口流量满足喷嘴进口流量设定值，喷嘴进口压力满足喷嘴进口压力设定值；
步骤203、所述喷嘴被冷却水冷却，同时，流经所述喷嘴后的冷却水回水通过所述喷嘴出水管汇集至气液分离器(5)中，同时出水流量传感器组(14)对各个所述喷嘴出水管内的喷嘴出口流量进行检测，并将检测到的各个喷嘴出口流量发送至控制器(11)，出水温度传感器组(15)对各个所述喷嘴出水管内的喷嘴出口温度进行检测，并将检测到的各个喷嘴出口温度发送至控制器(11)，且所述控制器(11)调取差值计算模块，对各个所述喷嘴进口流量和各个所述喷嘴出口流量进行差值处理，得到各个喷嘴进出口流量差值；
步骤三、冷却水回水的回收及冷却：
步骤301、气液分离器(5)在工作压力0.1MPa～0.4MPa，工作温度40℃～60℃对冷却水回水进行气液分离3秒～5秒；
步骤302、经过气液分离器(5)分离后的冷却水回水通过冷却水回水管进入冷却水槽(1)中，同时，冷却管(2)的进口通入循环冷却水与通过冷却水回水管的冷却水回水进行热交换，对进入冷却水槽(1)中的冷却水回水进行降温，以为所述喷嘴循环供冷却水。
7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤101中所述未冷却的水为脱盐水、蒸馏水或者去离子水，所述未冷却的水的温度为38℃～45℃，所述循环冷却水的温度为28℃～32℃，所述冷却水的温度为30℃～36℃。
8.按照权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤201中所述总供水流量设定值为19000kg/h～40000kg/h，所述总供水温度设定值为30℃～36℃，所述总供水压力设定值为1.6MP～2.2MP。
9.按照权利要求6所述的方法，其特征在于：所述喷嘴进口流量设定值为3000kg/h～12000kg/h，所述喷嘴进口压力设定值为0.6MPa～1.6MPa；
步骤203中控制器(11)将各个喷嘴进出口流量差值与喷嘴进出口流量差设定值进行比较，当控制器(11)得到的任一个喷嘴进出口流量差值符合喷嘴进出口流量差报警设定值时，控制器(11)控制报警器(16)报警提醒；当控制器(11)得到的任一个喷嘴进出口流量差值符合喷嘴进出口流量差危险设定值时，控制器(11)通过电磁阀组(17)控制气化炉(4)停车；其中，所述喷嘴进出口流量差报警设定值为150kg/h～2400kg/h，所述喷嘴进出口流量差危险设定值为大于2400kg/h；
步骤203中控制器(11)将接收到的各个喷嘴出口温度分别与喷嘴出口温度报警设定值和喷嘴出口温度危险设定值进行比较，当控制器(11)接收到的任一个喷嘴出口温度符合喷嘴出口温度报警设定值时，控制器(11)控制报警器(16)报警提醒；当控制器(11)接收到的任一个喷嘴出口温度符合喷嘴出口温度危险设定值时，控制器(11)通过电磁阀组(17)控制气化炉(4)停车；其中，所述喷嘴出口温度报警设定值为50℃～60℃，所述喷嘴出口温度危险设定值为不小于60℃。
10.按照权利要求6所述的方法，其特征在于：所述气液分离器(5)的顶部出口设置有放空管线，所述放空管线上设置有CO检测仪(48)，CO检测仪(48)对气液分离器(5)的顶部出口的一氧化碳浓度进行检测，并将检测到的一氧化碳浓度发送至控制器(11)，控制器(11)将接收到的一氧化碳浓度与一氧化碳浓度报警设定值和一氧化碳浓度危险设定值进行比较，当控制器(11)接收到的一氧化碳浓度符合一氧化碳浓度报警设定值时，控制器(11)控制报警器(16)报警提醒；当控制器(11)接收到的一氧化碳浓度符合一氧化碳浓度危险设定值时，控制器(11)通过电磁阀组(17)控制气化炉(4)停车；其中，所述一氧化碳浓度报警设定值为10ppm～200ppm，所述一氧化碳浓度危险设定值为大于200ppm。
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| CN115301922A (zh) * | 2022-08-30 | 2022-11-08 | 广东鸿泰科技股份有限公司 | 一种压铸模具的冷却实时控制系统及方法 |
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2018
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