CN207750742U - 一种利于压缩空气主管网稳压的末端用气优化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利于压缩空气主管网稳压的末端用气优化装置，包括储气罐、电动调节阀、安装在储气罐上的压力传感器、安装在电动调节阀前的主管网压力传感器及电气控制箱，储气罐用于就地储存压缩空气，电动调节阀用于控制从主管网进入储气罐的气体量，压力传感器用于对主管网及储罐的压力检测，电气控制箱通过将压力传感器的采集值与预设的储气罐允许最低压力、主体管网允许最低压力的比较，控制电动调节阀的开度，有条件的控制主管网向该末端的供气量，利用就地储罐能力为末端用气设备供气。该装置的意义在于降低末端用气波动对主管网的影响，特别是针对某些用气量不断波动的末端用气设备，从而使整体压缩空气系统更稳定运行。

Description

一种利于压缩空气主管网稳压的末端用气优化装置

技术领域

本实用新型属于压缩空气系统技术领域，特别地涉及一种利于压缩空气主管网稳压的末端用气优化装置。

背景技术

压缩空气系统广泛应用于石油、化工、冶金、热电、化纤等各领域中，经过空气压缩机将空气加压后，通过压缩空气管网输送至各个末端的用气设备。空气压缩机的产气与所有的末端用气设备的结合就构成了压缩空气产气与用气的关系，由于末端用气设备的类型不同，数量较多，用气特性也不尽相同，这就造成了末端用气量是不断波动的，产气与用气之间就会存在着不完全匹配的状况。

目前在用的压缩空气系统很多都没有对末端用气设备的用气量波动做相应应对，采用直接式开放式的供气，从而一旦末端用气有明显波动，整个管网就会连带着受影响，引起整个压缩空气系统的波动。表现的现象就是主管网的压力明显波动，空气压缩机频繁的调节负荷，这都不利于主管网和整个压缩空气系统的稳定运行。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种利于压缩空气主管网稳压的末端用气优化装置，用于降低、减缓甚至消除末端用气设备用气量的波动对主管网压力的影响，从而使整个压缩空气系统更稳定的运行。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种利于压缩空气主管网稳压的末端用气优化装置，用于设置在压缩空气主管网与用气设备之间，包括储气罐和电气控制箱，以及电连接电气控制箱的压力传感器一、压力传感器二和电动调节阀，所述储气罐的进气端通过电动调节阀连通压缩空气主管网，出气端连接用气设备，所述压力传感器一安装于储气罐上，用于检测储气罐内的压力，所述压力传感器二安装于电动调节阀前的压缩空气主管网上，用于检测压缩空气主管网内的压力；

所述电气控制箱包括信号处理模块、PID调节器和动力电路，用于接受压力传感器一采集的储气罐动态压力和压力传感器二采集的压缩空气主管网动态压力，并与预设的储气罐最低允许压力和压缩空气主管网最低供允许压力做对比，输出调节值对电动调节阀进行开度的调节；所述电动调节阀用于根据电气控制箱输出的调节值对压缩空气主管网向储气罐的压缩空气输送量进行调节。

进一步的，所述电气控制箱上还设有人机交互单元，包括电压、电流显示仪表及触控屏。

与现有技术相比，本实用新型通过实时采集主管网和储气罐的压力值，与预设的压力值进行比较，在末端设备对供气要求的范围内，充分利用就地的储气罐的富裕压缩空气，应对末端用气设备的气量突变需求，通过电动调节阀的开度调整，降低和减缓该变化对主管网的影响。

附图说明

图1为本实用新型的末端用气优化装置较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

相反，本实用新型涵盖任何由权利要求定义的在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本实用新型有更好的了解，在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。

参考图1，所示为本实用新型较佳实施例的结构框图，用于设置在主管网和末端用气设备之间，包括就地的储气罐11，设置在储气罐11上的压力传感器一12，电气控制箱13，设置在主管网上的压力传感器二14和设置在储气罐 11入口处的电动调节阀15。

其中，两个压力传感器分别用于采集主管网和储气罐的压力信号，转换成标准模拟信号；

电气控制箱包括信号处理模块、PID调节器和动力电路，用于预设管网最低供允许压力，储气罐最低允许压力，通过测定变化的主管网压力和储气罐压力并与预设的主管网和储气罐最低允许压力做对比，对电动调节阀进行开度的调节；

电动调节阀用于根据电气控制箱输出的调节值对主管网向储气罐的压缩空气输送量进行调节。

以下具体描述该装置的控制方式和逻辑，及带来的有益效果。

以某日化企业为例，吹扫工段吹管设备，吹管需求的用气量在200m³/min -900m³/min之间波动。各条件值如下：

吹管设备工作压力0.55Mpa，储罐11允许最低的压力0.6Mpa；

压缩空气主管网一般运行压力0.7Mpa；

主管网＞0.75Mpa空气压缩机卸载，主管网＜0.65Mpa空气压缩机加载。

安装本实用新型的末端用气优化装置后，控制方式及逻辑如下：

当吹扫设备用气量明显增加，储气罐11储气给该用气设备供气，压力传感器12持续检测储罐11的压力值，压力传感器12检测的储罐11的压力值不断下降，当：

1.压力传感器12检测的储罐11的压力值下降，在未＜0.65Mpa时，电动调节阀15开度维持不变，主管网向储罐11的供气量基本不变，吹扫设备用气量降回较低值，储气罐11逐渐补充压缩气，预备下次使用，此过程对主管网几乎没有影响；

2.压力传感器12检测的储罐11的压力值＜0.65Mpa时，电动调节阀15 略微增加开度，主管网向储气罐供气增加，此时吹扫设备用气量回到较低值，压力传感器12检测的储罐11的压力值＞0.65Mpa时，电动调节阀15开度降低，储气罐11逐渐补充压缩气，预备下次使用，此过程对主管网影响较小。

3.压力传感器12检测的储罐11的压力值＜0.60Mpa时，为了保证吹扫设备的正常工作压力，电动调节阀15大幅度打开，由主管网向储气罐11大量供气，当压力传感器12检测的储罐11压力值＞0.60Mpa，电动调节阀15逐步减小开度，当压力传感器12检测的储罐11压力值＞0.65Mpa，电动调节阀15保持开度不变，预备下次使用，此过程对主管网的影响时间明显减少，影响幅度减弱。

4.所有调节逻辑中电动调节阀15增加或减小开度持续的时间和幅度都必须遵守如下基础逻辑：电动调节阀15的开度的增大或减小都与压力传感器14检测到主管网压力值和压力传感器12检测到的储罐11的压力值变化的趋势有关：

a.当电动调节阀15不断增加开度的情况下，压力传感器14检测到主管网压力值不断下降时，开度将予以保持，不继续增加，除非压力传感器 12检测到的储罐11的压力值＜0.6Mpa，此时证明主管网并没有足够的余气可以补充，只要末端吹扫设备使用不受影响，则阻止主管网向储罐 11更大量供气，以维持主管网的稳定。

b.当电动调节阀15不断减小开度的情况下，压力传感器14检测到主管网压力值不断上升时，开度将予以保持，不继续减小，除非压力传感器 14检测到的主管网的压力值＞0.73Mpa，此时证明主管网有足够的余气可以补充，主管网向储罐11继续更大量的供气，以增加就地的储气量。

可以看到当吹管设备用气量波动，储罐11压力值＞0.6Mpa时该波动对主管网的压力影响非常小，当储罐11压力值＜0.6Mpa时，本实用新型也能将该波动对主管网的影响缩小，并利用就地的储气能力减小对主体管网的依赖。

以上所述仅为本实用新型的基本的控制方式和逻辑，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种利于压缩空气主管网稳压的末端用气优化装置，用于设置在压缩空气主管网与用气设备之间，其特征在于：

包括储气罐(11)和电气控制箱(13)，以及电连接电气控制箱(13)的压力传感器一(12)、压力传感器二(14)和电动调节阀(15)，所述储气罐(11)的进气端通过电动调节阀(15)连通压缩空气主管网，出气端连接用气设备，所述压力传感器一(12)安装于储气罐(11)上，用于检测储气罐(11)内的压力，所述压力传感器二(14)安装于电动调节阀(15)前的压缩空气主管网上，用于检测压缩空气主管网内的压力；

所述电气控制箱(13)包括信号处理模块、PID调节器和动力电路，用于接受压力传感器一(12)采集的储气罐动态压力和压力传感器二(14)采集的压缩空气主管网动态压力，并与预设的储气罐最低允许压力和压缩空气主管网最低供允许压力做对比，输出调节值对电动调节阀(15)进行开度的调节；所述电动调节阀(15)用于根据电气控制箱(13)输出的调节值对压缩空气主管网向储气罐(11)的压缩空气输送量进行调节。

2.如权利要求1所述的利于压缩空气主管网稳压的末端用气优化装置，其特征在于：所述电气控制箱(13)上还设有人机交互单元，包括电压、电流显示仪表及触控屏。