CN113339701B

CN113339701B - 一种通过温度监控实现瓶装液化气安全管理的方法

Info

Publication number: CN113339701B
Application number: CN202110603522.0A
Authority: CN
Inventors: 董斐然; 崔玉华
Original assignee: Weihai Shengtai Intelligent Instrument Co ltd
Current assignee: Luo Haixia
Priority date: 2021-05-31
Filing date: 2021-05-31
Publication date: 2022-07-01
Anticipated expiration: 2041-05-31
Also published as: CN113339701A

Abstract

本发明涉及一种通过温度监控实现瓶装液化气安全管理的方法，其解决了现有解决现有装置结构复杂、可靠性差的技术问题，其包括如下步骤：所述瓶装液化气经过调压阀节流减压后，气体温度会出现下降，设初始时刻介质的温度为T，初始时刻减压后的气体温度为T₀，二者的差值为：△T＝T‑T₀；设减压后任意时刻的气体温度为T_i；则流量Q＝k*((T_i‑T₀)/△T)，K为系数。当Q值或者是一定时段内△Q值超过设定的阈值时，表示发生大流量与突发大流量，发出报警信号，并关断气源。本发明可用于瓶装液化气安全管理领域。

Description

一种通过温度监控实现瓶装液化气安全管理的方法

技术领域

本发明涉及一种液化气管理方法，具体地说，涉及一种通过温度监控实现瓶装液化气安全管理的方法。

背景技术

瓶装液化气的压力在0.3Mpa到1.6Mpa之间，需要经过减压装置减压后才能供用户使用。但是，由于各种原因，瓶装液化气在使用过程中，易发生忘记关断气阀或发生气体泄露等安全事故。

公开号为CN205806930U的中国实用新型专利公开了一种液化气钢瓶综合保护器，其为了实现液化气瓶的实时监测，当液化气瓶压力、温度流量不正常或者发生燃气泄漏时提醒报警并快速切断气源，进而保障燃气用户安全使用燃气，其设有测量管，测量管的一端与液化气钢瓶出口阀连通；测量管的另一端与燃气切断阀的进气口连通；燃气切断阀的出气口与减压阀的进气口连通；压力传感器、温度传感器、流量传感器均设置在测量管内，压力传感器用于探测液化气钢瓶出口阀处的压力；温度传感器用于液化气钢瓶出口阀处的温度；流量传感器用于监测液化气钢瓶流出的液化气流量。

该装置通过探测液化气管道中的压力、温度、流量来警示用户安全使用燃气。管道中压力低于设定值时关闭燃气切断阀；当温度超过设定值时发出连续声音报警，提醒用户燃气温度超过上限值；当燃气流量超过设定值时自动关闭燃气切断阀并发出连续声音报警；当使用环境燃气浓度超过设定值时关闭燃气切断阀并发出连续声音报警。

但是，上述装置存在以下问题：所述流量传感器、压力传感器和温度传感器分别测定流量、压力和温度，从而针对不同的参数异常情况进行报警或提醒，结构复杂，可靠性差。

发明内容

本发明就是为了解决现有装置结构复杂、可靠性差的技术问题，提供一种通过温度监控实现瓶装液化气安全管理的方法。

为此，本发明提供一种通过温度监控实现瓶装液化气安全管理的方法，其包括如下步骤：(1)所述瓶装液化气经过调压腔节流减压时，气体温度会出现下降，设初始时刻介质的温度(瓶内具有饱和压力的气体温度，近似认为等于环境温度)为T，初始时刻减压后的气体温度为T₀，二者的差值为：△T＝T-T₀；设减压后任意时刻的气体温度为T_i；(T_i-T₀)/△T与流量Q存在如下关系：Q＝k*((T_i-T₀)/△T)，K为系数，只与系统的散热性能有关，对于固定系统来说，K是个常数，可以通过实验来标定；(2)当流量Q值稳定且超过设定阈值时，表示发生了不安全流量，发出报警信号，并关断气源；(3)当一定时段内(例如3分钟)，流量Q的变化量超过设定的阈值时，表示发生了不安全的流量增量，发出报警信号，并关断气源；(4)当调压腔内的气体温度低于外部温度时，判断进气口是否处于开启状态；(5)当进气口处于开启状态，如果所述T_i长时间保持不变，可以判断为稳定流量用气；(6)当稳定流量用气的时间超过设定时间时，发出报警信号，并关断气源。

本发明具有以下有益效果：

1、通过监视温度与温度的变化量，监视流量与流量的变化量，通过为流量与流量的增量设置安全阈值，从而实现液化气的安全管理。

2、通过温度的稳定时长，判断无人值守用气，控制无人值守用气时间与用气总量，实现液化气安全管理。

3、通过执行装置，实现自动安全管控。

附图说明

图1为本发明中流量Q与(T_i-T₀)/△T关系示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。

本发明提供一种通过监视液化气减压后的温度与温度变化来实现瓶装液化气用气安全管理的方法，其包括如下步骤：(1)所述瓶装液化气经过调压腔节流减压时，气体温度会出现下降，设任意时刻的介质(气体)温度为T_i，减压后的气体温度为T₀，减压后的气体温度与瓶内气体温度的差值为△T；(2)(T_i-T₀)/△T与流量Q存在如下关系：Q＝k*

((T_i-T₀)/△T)，K为系数，只与系统的散热性能有关，对于固定系统来说，K是个常数，可以通过实验来标定；(3)当(T_i-T₀)/△T值超过设定值时(例如流量Q超过1.2立方米/小时，Q的变化量超过0.6立方米/小时)

如图1所示，最大流量决定K的值，家用减压阀的最大流量可以达到0.6m³/h；工业减压阀的最大流量可以达到3.6m³/h。

本发明提供的通过温度监控实现瓶装液化气安全管理的方法，还包括如下步骤：(4)当调压腔内的气体温度低于外部温度时，判断进气口是否处于开启状态；(5)设定处于开启状态的T_i，如果T_i长时间保持不变(例如15分钟)，可以判断为稳定流量用气；(6)当稳定流量用气的时间超过设定时间(例如30分钟)时，发出报警信号，并关断气源。

本发明的原理如下：

液化气瓶内的液化气处于气、液两相状态，其饱和压力与温度是一一对应的。液化气经过节流减压时，会产生焦耳·汤姆森效应，节流后的气体温度会出现较大幅度的下降，对于等焓变化，温度的变化dT对于压力变化dP的比值叫焦汤系数。一个用气时段内瓶内石油液化气的温度变化很小，饱和压力相对稳定。对于一个固定的系统，大气压力一定，即dP一定，瓶内气体温度相对稳定，所以减压后的气体温度有着非常好的一致性，设减压后的气体温度为T₀，与瓶内气体温度(近似等于环境温度)的差值为△T。减压后的低温气体，会通过腔体的壳体从环境中吸收热量，从而升高温度，当气体流量带走的热量与壳体传导进来的热量达到平衡后，气体温度会保持相对稳定并不再改变。气体的流量与这个固定温度之间存在一一对应关系，流量越大温度越低，流量越小温度越高。设任意时刻的介质温度为T_i，监视(T_i-T₀)/△T即可监视流量与流量的变化量。

(T_i-T₀)/△T与流量是一一对应的，可以根据实验数据可以拟合出这种对应关系，根据拟合出来的对应关系，测得(T_i-T₀)/△T即可确定出具体流量，监视流量的变化量。

根据上述原理，可以做出如下判断：1、当测得调压腔内的气体温度低于外部温度时，判断进气口处于开启状态；2、处于开启状态的T_i长时间保持不变，可以判断为稳定流量用气，限制稳定流量的用气时间，可以有效防止发生事故；3、监视(T_i-T₀)/△T值，可以监视流量与流量的变化量，控制大流量与突发大流量，可以有效保障用气安全。

惟以上所述者，仅为本发明的具体实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，故其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本发明权利要求书涵盖之范畴。

Claims

1.一种通过温度监控实现瓶装液化气安全管理的方法，其特征是，包括如下步骤：

（1）所述瓶装液化气经过调压腔节流减压时，气体温度会出现下降，设初始时刻介质的温度为T，初始时刻减压后的气体温度为T₀，二者的差值为：△T=T-T₀；设减压后任意时刻的气体温度为T_i；（T_i-T₀）/△T与流量Q存在如下关系：Q=k*（（T_i-T₀）/△T）；

（2）当流量Q值稳定且超过设定阈值时，表示发生了不安全流量，发出报警信号，并关断气源；

（3）当一定时段内，流量Q的变化量超过设定的阈值时，表示发生了不安全的流量增量，发出报警信号，并关断气源；

（4）当调压腔内的气体温度低于外部温度时，判断进气口是否处于开启状态；

（5）当进气口处于开启状态，如果所述T_i长时间保持不变，可以判断为稳定流量用气；

（6）当稳定流量用气的时间超过设定时间时，发出报警信号，并关断气源。