CN113108238B - 一种模块式撬装数控型气化减压装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种模块式撬装数控型气化减压装置及系统，包括撬体，所述撬体包含有低温液化气体进口电控阀、止回阀、气化器、中频加热管、电控减压阀JY1、电控减压阀JY2、电控减压阀JY3和氮气吹扫出口阀且通过管道依次首尾连接；所述电控减压阀JY1、电控减压阀JY2和电控减压阀JY3连接的管道上分别连接有高压用户出口电控阀、中压用户出口电控阀和低压用户出口电控阀；所述气化器、电控减压阀JY1、电控减压阀JY2和电控减压阀JY3出口端连接的管道内均设有压力变送器和温度变送器；所述撬体还设有PLC控制器；本发明具有可以通过一个液化气源同时供给不同压力多个用户的使用，能够方便调节某一压力水平用户的供气量，满足用户使用，经济效益高等优点。

Description

一种模块式撬装数控型气化减压装置及系统
技术领域
本发明涉及低温液化气体气化减压技术领域，具体为一种模块式撬装数控型气化减压装置及系统。
背景技术
低温液化气体气化减压是将液态的气体转换为气态的气体后进行减压，现有的低温液化气体气化减压装置通常是通过气化器将液态的工质转变为气态的工质后，直接输送给用户，对于不用压力用户需要几套不同的气化减压装置，但是存在两个问题：1、常规的液化气体减压装置供气压力单一，无法满足不同压力用户的供气需求，当用户有不同的供气压力需求时需要多套气化减压装置，安装不便，同时经济效益差；2、当某一压力用户的用气量发生变化时，调节不便。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种模块式撬装数控型气化减压装置及系统，可以通过一个液化气源同时供给不同压力多个用户的使用，可以满足用户的压力需求，既可以使高、中、低压用户的供气量全部增加或减少，也可以仅增加或减少某一压力水平用户的供气量，满足用户使用，经济效益高，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种模块式撬装数控型气化减压装置，包括撬体，所述撬体包含有低温液化气体进口电控阀、止回阀、气化器、安全阀、中频加热管、电控减压阀JY1、电控减压阀JY2、电控减压阀JY3和氮气吹扫出口阀；所述低温液化气体进口电控阀、止回阀、气化器、中频加热管、电控减压阀JY1、电控减压阀JY2、电控减压阀JY3和氮气吹扫出口阀依次通过管道首尾连接；所述低温液化气体进口电控阀进口处连接的管道上连接有氮气吹扫进口阀；所述电控减压阀JY1、电控减压阀JY2和电控减压阀JY3出口端连接的管道上分别连接有高压用户出口电控阀、中压用户出口电控阀和低压用户出口电控阀；所述高压用户出口电控阀、中压用户出口电控阀和低压用户出口电控阀进口端均连接有阻火器，阻火器可以有效阻止用户管道回火时对本装置造成损害，所述高压用户出口电控阀、中压用户出口电控阀和低压用户出口电控阀出口端分别连接有高压出口连接管、中压出口连接管和低压出口连接管；所述高压出口连接管、中压出口连接管和低压出口连接管内均设有压力变送器；所述高压出口连接管、中压出口连接管和低压出口连接管的末端均通过管道连接有氮气吹扫出口阀；所述气化器出口端至中频加热管入口端的连接管道内设有压力变送器、温度变送器和安全阀，所述电控减压阀JY1出口端连接的管道内在位于高压用户出口电控阀的上游设有压力变送器和温度变送器；所述电控减压阀JY2出口端连接的管道内在位于中压用户出口电控阀的上游设有压力变送器和温度变送器；所述电控减压阀JY3出口端连接的管道内在位于低压用户出口电控阀的上游设有压力变送器和温度变送器；所述撬体还设有检测外部工作环境温度的温度变送器、PLC控制器和中频加热管控制器；所述中频加热管与中频加热管控制器电连接；
上述所有温度变送器和压力变送器均将其温度信号和压力信号传送至PLC控制器，PLC控制器发出控制指令控制低温液化气体进口电控阀、中频加热管控制器、电控减压阀JY1、电控减压阀JY2、电控减压阀JY3、高压用户出口电控阀、中压用户出口电控阀和低压用户出口电控阀；将高、中、低压用户的供气压力需求输入PLC控制器中，由PLC控制器调定电控减压阀JY1的输出值为P20，电控减压阀JY2的输出值为P30，电控减压阀JY3的输出值为P40，由PLC控制器调节供气压力，以达到各个压力水平用户所需的供气压力；
所述气化器出口处的压力为P1，所述电控减压阀JY1出口处的压力为P2，所述电控减压阀JY2出口处的压力为P3，所述电控减压阀JY3出口处的压力为P4，所述高压用户出口电控阀出口处的压力为P5，所述中压用户出口电控阀出口处的压力为P6，所述低压用户出口电控阀出口处的压力为P7；若P2-P5＞15%P2时，PLC控制器开大高压用户出口电控阀，若P2-P5＜3%P2时，PLC控制器关小高压用户出口电控阀；若P3-P6＞15%P3时，PLC控制器开大中压用户出口电控阀，若P3-P6＜3%P3时，PLC控制器关小中压用户出口电控阀；若P4-P7＞15%P4时，PLC控制器开大低压用户出口电控阀，若P4-P7＜3%P4时，PLC控制器关小低压用户出口电控阀。
进一步的，所述温度变送器在气化器、电控减压阀JY1、电控减压阀JY2和电控减压阀JY3出口处测得的温度分别为T1、T2、T3和T4；若T2≤-25℃或T3≤-25℃或T4≤-25℃，PLC控制器控制中频加热管控制器开启中频加热管，对管道内工质进行加热；检测工作环境温度的温度变送器测得温度为T，若工质温度T1≥T，PLC控制器控制中频加热管控制器关闭中频加热管，停止对管道内工质进行加热。
进一步的，所述所有压力变送器上均连接有就地压力表，所述所有温度变送器上均连接有就地温度计。
有益效果：
该装置撬装式的设计，可以进行标准化生产，降低设备生产成本，提高安装效率，方便用户使用，而且PLC控制器能够根据用户需求调节高、中、低压用户的输出压力，控制可靠；可以通过一个液化气源同时供给不同压力多个用户的使用，保证气化减压装置全天候连续稳定运行。
本发明还提供一种模块式撬装数控型气化减压系统，包括低温液化气体源连接管、低温液化气体总阀、撬体A、撬体B、撬体C、低压用户连接管、中压用户连接管和高压用户连接管；所述低温液化气体源连接管上连接有氮气吹扫进口阀和低温液化气体总阀；所述撬体A、撬体B和撬体C的结构均相同且均为上述所述模块式撬装数控型气化减压装置中的撬体，所述撬体A、撬体B和撬体C的低温液化气体进口端均通过连接管与低温液化气体源连接管连接，所述撬体A、撬体B和撬体C的高压出口连接管均与高压用户连接管连接，所述撬体A、撬体B和撬体C的中压出口连接管均与中压用户连接管连接，所述撬体A、撬体B和撬体C的低压出口连接管均与低压用户连接管连接；所述低压用户连接管、中压用户连接管和高压用户连接管的出口端均连接有氮气吹扫出口阀，在各撬体中PLC控制器的控制下分配进入各个撬体的低温液化气体量。
有益效果：
该撬装式气化减压装置的模块化组合使用，既可以使高、中、低压用户的供气量全部增加或减少，也可以仅增加或减少某一压力水平的用户的供气量，调节十分方便，能够更好满足用户使用，同时模块化组合使用可以提高安装效率，降低成本，具有良好的经济效益。
附图说明
图1为本发明单个撬体内部结构示意图；
图2为本发明撬体模块化组装结构示意图。
图中：1氮气吹扫进口阀、2低温液化气体进口电控阀、3止回阀、4气化器、5安全阀、6中频加热管、7电控减压阀JY1、8氮气吹扫出口阀、9高压用户出口电控阀、10阻火器、11压力变送器五、12电控减压阀JY2、13高压出口连接管、14中压用户出口电控阀、15中压出口连接管、16压力变送器六、17电控减压阀JY3、18低压出口连接管、19低压用户出口电控阀、21压力变送器七、23压力变送器一、24温度变送器一、25中频加热管控制器、26温度变送器二、27压力变送器二、28温度变送器三、29压力变送器三、30温度变送器四、31压力变送器四、32PLC可编程逻辑控制器、33温度变送器五、34低温液化气体源连接管、35低温液化气体总阀、36高压用户连接管、37中压用户连接管、38低压用户连接管、
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。
实施例一
请参阅图1，单个撬体工艺流程：
将氮气从氮气吹扫进口阀（1）通入设备进行氮气吹扫，在氮气吹扫出口阀门（8）处进行取样，待取样检验合格后，完成吹扫。将高、中、低压用户的压力需求输入PLC控制器（32）中，由PLC控制器（32）调定电控减压阀JY1(7)的输出值为P20，电控减压阀JY2(12) 的输出值为P30，电控减压阀JY3(17)的输出值为P40，将外部低温液化气体连接管路与低温液化气体进口电控阀（2）连接，低温液化气体流经低温液化气体进口电控阀（2）、止回阀（3）后，通过气化器（4）与空气进行热交换，使工质由液态转变为气态，通过PLC控制器（32）设定气化器（4）出口处压力高限值为P11，压力低限值为P12；电控减压阀JY1（7）出口气体温度设定值T20，电控减压阀JY2（12）出口气体温度设定值T30，电控减压阀JY3（17）出口气体温度设定值T40，且T20=T30=T40=-25℃；工质通过气化器（4）时，压力变送器一（23）在气化器（4）出口处检测的工质压力P1并传送至PLC控制器（32）；若P1≥P11，则通过PLC控制器（32）关小低温液化气体进口电控阀（2），若P1≤P12，则通过PLC控制器（32）开大低温液化气体进口电控阀（2）；温度变送器一（24）在气化器（4）出口处测得工质温度T1并传至PLC控制器（32），若工质压力超过额定压力，则安全阀（5）开启，进行泄压排放，防止系统超压；工质流经中频加热管（6）时对其进行加热，由PLC控制器（32）通过中频加热管控制器（25）控制中频加热管（6）的启停，自动调整中频加热管（6）输出功率，输出功率设定为高、中、低三个档位，高档为100%设计功率，中档为70%设计功率，低档为40%设计功率；工质经过电控减压阀JY1（7）将工质压力降至P2，温度变送器二（26）在电控减压阀JY1（7）出口测得工质温度T2并传送至PLC控制器（32），压力变送器二（27）在电控减压阀JY1（7）出口测得工质压力P2传至PLC控制器（32）；当P2大于P20时通过PLC控制器（32）关小电控减压阀JY1（7），当P2小于P20时通过PLC控制器（32）开大电控减压阀JY1（7），使得工质的压力P2=P20，以满足高压用户的要求；
高压工质一路经阻火器（10）、高压用户出口电控阀（9）和高压出口连接管（13）后输送至高压用户；一路进入电控减压阀JY2（12），压力变送器三（29）在电控减压阀JY2（12）出口处测得工质压力P3并传至PLC控制器（32），PLC控制器（32）调节电控减压阀JY2（12），使得工质的压力P3=P30，以满足中压用户的要求；温度变送器三（28）在电控减压阀JY2（12）出口处测得的工质温度T3并传送至PLC控制器（32），压力变送器五（11）在高压用户出口电控阀（9）出口处测得出口压力P5并传至PLC控制器（32）；若P2-P5＞15%P2时，通过PLC控制器（32）开大高压用户出口电控阀（9），若P2-P5＜3%P2时，通过PLC控制器（32）关小高压用户出口电控阀（9）；
中压工质一路经阻火器（10）、中压用户出口电控阀（14）和中压出口连接管（15）后输送至中压用户；一路进入电控减压阀JY3（17），压力变送器四（31）在电控减压阀JY3（17）出口处测得工质压力P4并传至PLC控制器（32），PLC控制器（32）调节电控减压阀JY3（17），使得工质的压力P4=P40，以满足低压用户的要求；温度变送器四（30）电控减压阀JY3（17）出口处测得工质温度T4并传至PLC控制器（32），压力变送器六（16）在中压用户出口电控阀（14）出口处测得压力P6并传至PLC控制器（32）；若P3-P6＞15%P3时，通过PLC控制器（32）开大中压用户出口电控阀（14），若P3-P6＜3%P3时，通过PLC控制器（32）关小中压用户出口电控阀（14）；
低压工质经阻火器（10）、低压用户出口电控阀（19）和低压出口连接管（18）输送至低压用户，压力变送器七（21）在低压用户出口电控阀（19）出口处测得出口压力P7并传至PLC控制器（32）；若P4-P7＞15%P4时，通过PLC控制器（32）开大低压用户出口电控阀（19），若P4-P7＜3%P4时，通过PLC控制器（32）关小低压用户出口电控阀（19）；
气化减压装置正常工作时，P1>P2>P3>P4，T1>T2>T3>T4，工质温度T2≤T20=-25℃或T3≤T30=-25℃或T4≤T40=-25℃时，PLC控制器（32）控制中频加热管控制器（25）开启中频加热管（6），对管道内工质进行加热；T为工作环境温度，温度变送器五（33）测得工作环境温度T并传至PLC控制器（32）；当T-T1≥30℃时，通过PLC控制器（32）调整中频加热管（6）输出功率为高档；当30℃>T-T1≥20℃时，通过PLC控制器（32）调整中频加热管（6）的输出功率为中档；当20℃>T-T1≥10℃时，通过PLC控制器（32）调整中频加热管（6）的输出功率为低档；若工质温度T1≥T时，PLC控制器（32）通过中频加热管控制器（25）关闭中频加热管（6），停止对管道内工质进行加热。
本实施例采用撬装式的设计，可以进行标准化生产，降低设备生产成本，提高安装效率，方便用户使用，而且PLC控制器（32）能够根据用户需求调节高、中、低压用户的输出气压，控制可靠，可以通过一个液化气源同时供给不同压力多个用户的使用，保证气化减压装置全天候连续稳定运行。
实施例二
请参阅图2，撬体组合使用工艺流程：
将撬体A、撬体B和撬体C并联使用，在使用前将氮气从氮气吹扫进口阀（1）通入设备，对整个系统进行吹扫，在氮气吹扫出口阀（8）处进行取样，待取样检验合格后，完成吹扫。低温液化气体通过低温液化气体源连接管（34）分别进入撬体A、撬体B、撬体C，经过气化调压后，从各撬体的高压出口连接管（13）输出的高压气体经高压用户连接管（36）汇总后供给高压用户；从各撬体的中压出口连接管（15）输出的中压气体经中压用户连接管（37）汇总后供给中压用户；从各撬体的低压出口连接管（18）输出低压气体经低压用户连接管（38）汇总后供给低压用户。
本实施例采用模块化组合使用，可以根据用户的用气量不同，配置不同数量的气化减压装置撬体，多个撬体并联使用，既可以使高、中、低压用户的供气量全部增加或减少，也可以仅增加或减少某一压力水平的用户的供气量，调节十分方便，能够更好满足用户使用，同时模块化组合使用可以提高安装效率，降低成本，具有良好的经济效益。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种模块式撬装数控型气化减压装置，其特征在于：包括撬体，所述撬体包含有低温液化气体进口电控阀（2）、止回阀（3）、气化器（4）、安全阀（5）、中频加热管（6）、电控减压阀JY1（7）、电控减压阀JY2（12）、电控减压阀JY3（17）和氮气吹扫出口阀（8）；所述低温液化气体进口电控阀（2）、止回阀（3）、气化器（4）、中频加热管（6）、电控减压阀JY1（7）、电控减压阀JY2（12）、电控减压阀JY3（17）和氮气吹扫出口阀（8）依次通过管道首尾连接；所述低温液化气体进口电控阀（2）进口处连接的管道上连接有氮气吹扫进口阀（1）；所述电控减压阀JY1（7）、电控减压阀JY2（12）和电控减压阀JY3（17）出口端连接的管道上分别连接有高压用户出口电控阀（9）、中压用户出口电控阀（14）和低压用户出口电控阀（19）；所述高压用户出口电控阀（9）、中压用户出口电控阀（14）和低压用户出口电控阀（19）进口端均连接有阻火器（10），所述高压用户出口电控阀（9）、中压用户出口电控阀（14）和低压用户出口电控阀（19）出口端分别连接有高压出口连接管（13）、中压出口连接管（15）和低压出口连接管（18）；所述高压出口连接管（13）、中压出口连接管（15）和低压出口连接管（18）分别设有压力变送器五（11）、压力变送器六（16）和压力变送器七（21）；所述高压出口连接管（13）、中压出口连接管（15）和低压出口连接管（18）的末端均通过管道连接有氮气吹扫出口阀（8）；所述气化器（4）出口端至中频加热管（6）入口端的连接管道内设有压力变送器一（23）、温度变送器一（24）和安全阀（5）；所述电控减压阀JY1（7）出口端连接的管道内在位于高压用户出口电控阀（9）的上游设有压力变送器二（27）和温度变送器二（26）；所述电控减压阀JY2（12）出口端连接的管道内在位于中压用户出口电控阀（14）的上游设有压力变送器三（29）和温度变送器三（28）；所述电控减压阀JY3（17）出口端连接的管道内在位于低压用户出口电控阀（19）的上游设有压力变送器四（31）和温度变送器四（30）；所述撬体还设有检测外部工作环境温度的温度变送器五（33）、PLC控制器（32）和中频加热管控制器（25）；所述中频加热管（6）与中频加热管控制器（25）电连接；
所述温度变送器一（24）、温度变送器二（26）、温度变送器三（28）、温度变送器四（30）和温度变送器五（33）均将其温度信号传送至PLC控制器（32）；压力变送器一（23）、压力变送器二（27）、压力变送器三（29）、压力变送器四（31）、压力变送器五（11）、压力变送器六（16）和压力变送器七（21）均将其压力信号传送至PLC控制器（32）；PLC控制器（32）发出控制指令控制低温液化气体进口电控阀（2）、中频加热管控制器（25）、电控减压阀JY1（7）、电控减压阀JY2（12）、电控减压阀JY3（17）、高压用户出口电控阀（9）、中压用户出口电控阀（14）和低压用户出口电控阀（19）；将高、中、低压用户的供气压力需求输入PLC控制器（32）中，由PLC控制器（32）调定电控减压阀JY1(7)的输出值为P20，电控减压阀JY2(12) 的输出值为P30，电控减压阀JY3(17)的输出值为P40，由PLC控制器（32）调节供气压力，以达到各个压力水平用户所需的供气压力；
所述气化器（4）出口处的压力为P1，所述电控减压阀JY1（7）出口处的压力为P2，所述电控减压阀JY2（12）出口处的压力为P3，所述电控减压阀JY3（17）出口处的压力为P4，所述高压用户出口电控阀（9）出口处的压力为P5，所述中压用户出口电控阀（14）出口处的压力为P6，所述低压用户出口电控阀（19）出口处的压力为P7；若P2-P5＞15%P2时，PLC控制器（32）开大高压用户出口电控阀（9），若P2-P5＜3%P2时，PLC控制器（32）关小高压用户出口电控阀（9）；若P3-P6＞15%P3时，PLC控制器（32）开大中压用户出口电控阀（14），若P3-P6＜3%P3时，PLC控制器（32）关小中压用户出口电控阀（14）；若P4-P7＞15%P4时，PLC控制器（32）开大低压用户出口电控阀（19），若P4-P7＜3%P4时，PLC控制器（32）关小低压用户出口电控阀（19）。
2.根据权利要求1所述的一种模块式撬装数控型气化减压装置，其特征在于：所述温度变送器一（24）在气化器（4）出口处测得的温度为T1，所述温度变送器二（26）在电控减压阀JY1（7）出口处测得的温度为T2，所述温度变送器三（28）在电控减压阀JY2（12）出口处测得的温度为T3，所述温度变送器四（30）在电控减压阀JY3（17）出口处测得的温度为T4；若T2≤-25℃或T3≤-25℃或T4≤-25℃，PLC控制器（32）控制中频加热管控制器（25）开启中频加热管（6），对管道内工质进行加热；检测工作环境温度的温度变送器五（33）测得温度为T，若工质温度T1≥T，PLC控制器（32）控制中频加热管控制器（25）关闭中频加热管（6），停止对管道内工质进行加热。
3.根据权利要求1所述的一种模块式撬装数控型气化减压装置，其特征在于：所述压力变送器一（23）、压力变送器二（27）、压力变送器三（29）、压力变送器四（31）、压力变送器五（11）、压力变送器六（16）和压力变送器七（21）上均连接有就地压力表；所述温度变送器一（24）、温度变送器二（26）、温度变送器三（28）、温度变送器四（30）和温度变送器五（33）上均连接有就地温度计。
4.一种模块式撬装数控型气化减压系统，其特征在于：包括低温液化气体源连接管（34）、低温液化气体总阀（35）、撬体A、撬体B、撬体C、低压用户连接管（38）、中压用户连接管（37）和高压用户连接管（36）；所述低温液化气体源连接管（34）上连接有氮气吹扫进口阀（1）和低温液化气体总阀（35）；所述撬体A、撬体B和撬体C的结构均相同且均为权利要求1中所述模块式撬装数控型气化减压装置中的撬体，所述撬体A、撬体B和撬体C的低温液化气体进口端均通过连接管与低温液化气体源连接管（34）连接，所述撬体A、撬体B和撬体C的高压出口连接管（13）均与高压用户连接管（36）连接，所述撬体A、撬体B和撬体C的中压出口连接管（15）均与中压用户连接管（37）连接，所述撬体A、撬体B和撬体C的低压出口连接管（18）均与低压用户连接管（38）连接；所述低压用户连接管（38）、中压用户连接管（37）和高压用户连接管（36）的出口端均连接有氮气吹扫出口阀（8）。
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