CN110848571A - 一种发生炉混合器自动控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发生炉混合器自动控制系统，包括：一反应管；一加热烧嘴；一冷却装置；一伺服调节阀，伺服调节阀的第一气体入口与天然气源连接，其第二气体入口与空气源连接；一引流风机，引流风机的气体引流入口与伺服调节阀的气体出口连接，引流风机的气体引流出口与反应管的进气管口连接；一设置在伺服调节阀的第一气体入口与天然气源之间的天然气流量计传感器；一设置在伺服调节阀的第二气体入口与空气源之间的空气流量计传感器；以及一分别与伺服调节阀、引流风机、天然气流量计传感器以及空气流量计传感器连接的PLC控制器。天然气和空气的流量比例控制和流量控制均可实现自动控制，操作方便。

Description

一种发生炉混合器自动控制系统
技术领域
本发明涉及发生炉混合器的技术领域，尤其涉及一种发生炉混合器自动控制系统。
背景技术
渗碳淬火炉的载气通常有三种形式，一是通入纯甲醇在炉内裂解，二是通入氮甲醇在炉内裂解，三是通入发生炉气体在炉内裂解，其中使用发生炉气体是比较常用和比较先进的载气提供方式。目前多数发生炉对于生成载气的控制方法基本类似于氮甲醇的控制，需要通过手动设定达到需要的气体成分，而且受气源以及使用终端的影响而发生变化。
参见图1，图中给出的是现有的发生炉混合器的控制系统，其包括第一球阀1a、第一电磁阀2a、第一调节阀3a、天然气流量计4a、第二球阀1b、第二电磁阀2b、第二调节阀3b、空气流量计4b、加热烧嘴5、触媒6、反应管7以及冷却装置8。天然气源依次通过第一球阀1a、第一电磁阀2a以及第一调节阀3a与天然气流量计4a的计量进口连接，空气源依次通过第二球阀1b、第二电磁阀2b以及第二调节阀3b与空气流量计4b的计量进口连接。天然气流量计4a的计量出口和空气流量计4b的计量出口并接后与反应管7的进气管口连接，用于向反应管7内通入由天然气和空气预混合的混合气体，反应管7的出气管口与冷却装置8的冷却气体进口连接，冷却装置8的冷却气体出口与外部设备连接。加热烧嘴5设置在反应管7靠近其进气管口的外侧上，触媒6填充在反应管7内。
天然气和空气分别通过第一球阀1a、第一电磁阀2a以及第一调节阀3a和第二球阀1b、第二电磁阀2b以及第二调节阀3b通入系统内，其中第一调节阀3a和第二调节阀3b调节分别用于调节天然气和空气的流量，将流量按照1:2.5的比例调整好，天然气流量计4a和空气流量计4b分别显示天然气和空气的实际流量。加热烧嘴5将反应管7加热并控制反应管7的温度控制的反应温度在1050℃，触媒6可加快天然气和空气的反应，冷却系统8迅速将反应的气体冷却到100℃以下，以防止逆反应。
当外部设备使用量变化时，如增加一台设备或者关闭一台设备，那么就需要多一份发生气流量或减少一份发生气流量，现有的发生炉混合器的控制系统无法自动调节，需要手动加大或减少空气和天然气的流量，并且每次调节后需要检查产气的比例，以确认流量设定是否符合要求。因而，这种手动调整流量的方式非常不方便，且调整效率低，耗费人力物力，增加生产成本。
为此，申请人进行了有益的探索和尝试，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对现有技术的不足而提供一种可实现自动控制混合气体的比例和流量的发生炉混合器自动控制系统。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种发生炉混合器自动控制系统，包括：
一反应管，所述反应管的两端分别开设有一进气管口和一出气管口，所述反应管内填充有触媒；
一加热烧嘴，所述加热烧嘴设置在所述反应管的外侧上；以及
一冷却装置，所述冷却装置具有一冷却气体进口和一冷却气体出口，所述冷却装置的冷却气体进口与所述反应管的出气管口连接，所述冷却装置的冷却气体出口与至少一外部设备连接；
还包括：
一伺服调节阀，所述伺服调节阀具有一第一气体入口、一第二气体入口以及一气体出口，所述伺服调节阀的第一气体入口与天然气源连接，所述伺服调节阀的第二气体入口与空气源连接；
一引流风机，所述引流风机具有一气体引流入口和一气体引流出口，所述引流风机的气体引流入口与所述伺服调节阀的气体出口连接，所述引流风机的气体引流出口与所述反应管的进气管口连接；
一天然气流量计传感器，所述天然气流量计传感器设置在所述伺服调节阀的第一气体入口与天然气源之间；
一空气流量计传感器，所述空气流量计传感器设置在所述伺服调节阀的第二气体入口与空气源之间；以及
一PLC控制器，所述PLC控制器分别与所述伺服调节阀、引流风机、天然气流量计传感器以及空气流量计传感器连接。
在本发明的一个优选实施例中，还包括一压力传感器，所述压力传感器设置在所述冷却装置的冷却气体出口与外部设备之间且与所述PLC控制器连接。
在本发明的一个优选实施例中，在所述天然气流量计传感器与天然气源之间沿气体流动方向设置有一球阀和一电磁阀。
在本发明的一个优选实施例中，在所述空气流量计传感器与空气源之间设置有一单向阀，所述单向阀的介质流动方向与气体流动方向一致。
在本发明的一个优选实施例中，在所述单向阀与空气源之间设置有一过滤器。
本发明的发生炉混合器自动控制系统的工作原理如下：
当系统启动后，PLC控制器控制引流风机开始运转，将天然气和空气混合送到反应管内，此时天然气流量计传感器和空气流量计传感器会测得天然气和空气的流量，天然气和空气的流量比例已预先在PLC控制器内设定好，当天然气流量计传感器和空气流量计传感器监测到的流量比例偏离设定值时，PLC控制器控制伺服调节阀开始动作将流量比例调整到设定值，可以实现比例自动控制。另外，发生炉产气到设备端的流量需求发生变化时，如增加一台设备或者关闭一台设备，同时就需要多一份发生气流量或减少一份的发生气流量，管道的压力就会发生变化，通过压力传感器将管道内的压力信号传给PLC控制器，PLC控制器会调整引流风机的变频器，以调整送到反应管的天然气和空气的流量，从而达到自动控制功能。因而，在本系统中，天然气和空气的流量比例控制和流量控制均可实现自动控制，操作方便，调整及时有效且调整效率高，节省了人工成本。
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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有的发生炉混合器的控制系统。
图2是本发明的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图2，图中给出的是一种发生炉混合器自动控制系统，包括伺服调节阀100、引流风机200、天然气流量计传感器300、空气流量计传感器400、反应管500、加热烧嘴600、冷却装置700以及PLC控制器800。
伺服调节阀100具有一第一气体入口110、一第二气体入口120以及一气体出口130，伺服调节阀100的第一气体入口110通过天然气流量计传感器300与天然气源连接，伺服调节阀100的第二气体入口120通过空气流量计传感器400与空气源连接。在天然气流量计传感器300与天然气源之间沿气体流动方向设置有一球阀910和一电磁阀920，用于手动控制天然气的流量和通断。在空气流量计传感器400与空气源之间沿气体流动方向设置有一过滤器930和一单向阀940，单向阀940的介质流动方向与气体流动方向一致。过滤器930的设置能够除去空气中的灰尘颗粒，以保证流入系统内的空气的纯洁度。单向阀940的设置能够防止天然气经伺服调节阀100的第二气体入口120流向空气源内。
引流风机200具有一气体引流入口210和一气体引流出口220，引流风机200的气体引流入口210与伺服调节阀100的气体出口130连接。
反应管500的两端分别开设有一进气管口510和一出气管口520，反应管500内填充有触媒530。反应管500的进气管口510与引流风机200的气体引流出口220连接。触媒530能够加速由引流风机200送来的天然气和空气的混合气体反应。
加热烧嘴600设置反应管500靠近其进气管口510的外侧上，用于将反应管600内的温度控制在1050℃。
冷却装置700具有一冷却气体进口710和一冷却气体出口720，冷却装置700的冷却气体进口710与反应管500的出气管口520连接，冷却装置700的冷却气体出口720与至少一外部设备连接。冷却装置700将由在反应管500进行反应的热混合气体迅速冷却到100℃以下，防止混合气体逆反应，并将冷却后的混合气体送至外部设备。
PLC控制器800分别与伺服调节阀100、引流风机200、天然气流量计传感器300以及空气流量计传感器400连接。
为了能够实现对冷却装置700的冷却气体出口720流向外部设置的气体压力进行监测，在冷却装置700的冷却气体出口72与外部设备之间设置有一压力传感器1000，该压力传感器1000与PLC控制器800连接。
本发明的发生炉混合器自动控制系统的工作原理如下：
当系统启动后，PLC控制器800控制引流风机200开始运转，将天然气和空气混合送到反应管500内，此时天然气流量计传感器300和空气流量计传感器400会测得天然气和空气的流量，天然气和空气的流量比例已预先在PLC控制器800内设定好，当天然气流量计传感器300和空气流量计传感器400监测到的流量比例偏离设定值时，PLC控制器800控制伺服调节阀100开始动作将流量比例调整到设定值，可以实现比例自动控制。
另外，发生炉产气到设备端的流量需求发生变化时，如增加一台设备或者关闭一台设备，同时就需要多一份发生气流量或减少一份的发生气流量，管道的压力就会发生变化，通过压力传感器1000将管道内的压力信号传给PLC控制器800，PLC控制器800会调整引流风机200的变频器，以调整送到反应管500的天然气和空气的流量，从而达到自动控制功能。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种发生炉混合器自动控制系统，包括：
一反应管，所述反应管的两端分别开设有一进气管口和一出气管口，所述反应管内填充有触媒；
一加热烧嘴，所述加热烧嘴设置在所述反应管的外侧上；以及
一冷却装置，所述冷却装置具有一冷却气体进口和一冷却气体出口，所述冷却装置的冷却气体进口与所述反应管的出气管口连接，所述冷却装置的冷却气体出口与至少一外部设备连接；其特征在于，还包括：
一伺服调节阀，所述伺服调节阀具有一第一气体入口、一第二气体入口以及一气体出口，所述伺服调节阀的第一气体入口与天然气源连接，所述伺服调节阀的第二气体入口与空气源连接；
一引流风机，所述引流风机具有一气体引流入口和一气体引流出口，所述引流风机的气体引流入口与所述伺服调节阀的气体出口连接，所述引流风机的气体引流出口与所述反应管的进气管口连接；
一天然气流量计传感器，所述天然气流量计传感器设置在所述伺服调节阀的第一气体入口与天然气源之间；
一空气流量计传感器，所述空气流量计传感器设置在所述伺服调节阀的第二气体入口与空气源之间；以及
一PLC控制器，所述PLC控制器分别与所述伺服调节阀、引流风机、天然气流量计传感器以及空气流量计传感器连接。
2.如权利要求1所述的发生炉混合器自动控制系统，其特征在于，还包括一压力传感器，所述压力传感器设置在所述冷却装置的冷却气体出口与外部设备之间且与所述PLC控制器连接。
3.如权利要求1或2所述的发生炉混合器自动控制系统，其特征在于，在所述天然气流量计传感器与天然气源之间沿气体流动方向设置有一球阀和一电磁阀。
4.如权利要求4所述的发生炉混合器自动控制系统，其特征在于，在所述空气流量计传感器与空气源之间设置有一单向阀，所述单向阀的介质流动方向与气体流动方向一致。
5.如权利要求5所述的发生炉混合器自动控制系统，其特征在于，在所述单向阀与空气源之间设置有一过滤器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113970069A (zh) * 2021-10-20 2022-01-25 北京京诚泽宇能源环保工程技术有限公司 一种冷轧车间氮气临时供给装置

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