CN213063802U - 用于高压燃料供给的高压泵和低压泵的动态跟随系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及燃料供给技术领域，具体涉及用于高压燃料供给的高压泵和低压泵的动态跟随系统，包括一台低压泵、一只缓冲罐、一台高压泵，通过管道依次连接，在所述缓冲罐和低压泵之间的管路上还依次设有流量控制阀和用于测量缓冲罐进液流量的流量变送器；在所述缓冲罐中还包含有一个液位计；还包括PLC控制器，PLC控制器分别与流量控制阀、流量变送器、液位计以及工控机相连接，用于将液位计和流量变送器实时监测的数据上传至工控机，同时接收工控机下发的指令，根据指令控制流量控制阀的开度大小。本实用新型能够实现对缓冲罐内液位的精准控制，保持液位稳定，达到动态跟随的目的。

Description

用于高压燃料供给的高压泵和低压泵的动态跟随系统

技术领域

本实用新型涉及燃料供给技术领域，特别涉及用于高压燃料供给的高压泵和低压泵的动态跟随系统。

背景技术

近来，船舶排放法规愈发严格，LNG作为一种清洁燃料受到广大船舶经营者的青睐。以LNG为动力的船舶所使用的燃料供应系统包括高压燃料供应系统和低压燃料供应系统，其中高压燃料供应系统又因其气体逃逸少、燃烧效率高而显得更为安全和经济。

在高压燃料供应系统中，低压泵与高压泵之间设置有一个缓冲罐，以避免负载突然变大时，低压泵至高压泵间管道内燃料不足而使高压泵抽送燃料不及时，从而造成发动机燃料供应中断，使得发动机无法迅速跟上负载的情况发生。与此同时，此缓冲罐容积不能太大，以免使得在系统停止运行后，滞留在罐中的燃料过多而造成浪费。

鉴于此，需要对缓冲罐内的液位进行控制，使其维持在设定值，以使燃料供应迅速跟上负载，并减少燃料浪费。

实用新型内容

技术问题

本实用新型的目的在于提供用于用于高压燃料供给的高压泵和低压泵的动态跟随系统，能够精确控制缓冲罐液位，保持液位稳定。

技术解决方案

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：用于高压燃料供给的高压泵和低压泵的动态跟随系统，包括一台低压泵、一只缓冲罐、一台高压泵，通过管道依次连接，其特征在于在缓冲罐和低压泵之间的管路上还依次设有流量控制阀和用于测量缓冲罐进液流量的流量变送器；在缓冲罐中还包含有一个液位计；还包括PLC控制器，PLC控制器分别与流量控制阀、流量变送器、液位计以及工控机相连接，用于将液位计和流量变送器实时监测的数据上传至工控机，同时接收工控机下发的指令，根据指令控制流量控制阀的开度大小。

进一步的，所述流量控制阀与PLC控制器的输出端相连接，所述流量变送器和液位计与PLC控制器的输入端相连接。

进一步的，在所述流量控制阀和低压泵之间还设有返回通道，使所述低压泵下游的液体燃料能返回至燃料储罐，以确保所述低压泵的最低流动速率。

进一步的，所述缓冲罐内还设置有最低液位开关，出于安全考虑，当液位在最低液位以下时，关闭高压泵，以保护高压泵。

进一步的，所述高压泵后接气化装置，所述低压泵前接燃料储罐，包括但不限于此种情况。

有利效果

本实用新型提供用于高压燃料供给的高压泵和低压泵的动态跟随系统，其中低压泵从燃料储罐经由缓冲罐向高压泵输送液体燃料；高压泵将所述液体燃料加压至高压并输送至下一流程，返回通道将低压泵下游的液体燃料返回至燃料储罐，以确保低压泵的最低流动速率。缓冲罐中设置液位计，缓冲罐和低压泵之间的管路上还依次设有流量控制阀后和用于测量缓冲罐进液流量的流量变送器，结合PLC控制器和工控机以实现对缓冲罐内液位的精准控制，保持液位稳定，达到动态跟随的目的。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型的液位控制系统的结构示意图。

图3是本实用新型的液位控制系统的框图。

图4是本实用新型的控制流程图。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型的整体结构示意图，在这个系统中，存储在燃料储罐1 中的液体燃料通过低压泵10被泵送至供应通道L1连接的缓冲罐20。接着，流经供应通道L2到达高压泵30，经过高压泵30加压被输送至下一流程。为确保低压泵10的最低流动速率，所述系统装置还设置有将液体燃料返回至燃料储罐 1的返回通道L3。在L1通道中，依次设置有流量控制阀40和流量变送器41；在缓冲罐20中设置有液位计21；为保证高压泵的安全运行，缓冲罐20中还设置有最低液位开关22。

图2是本实用新型的液位控制系统的结构示意图，包括PLC控制器2，PLC 控制器2分别与工控机3、液位计21、流量变送器41及流量控制阀40相连接， PLC控制器2用于将液位计21和流量变送器41实时监测的数据上传至工控机3，同时接收工控机3下发的指令，并根据指令控制执行流量控制阀40的开度大小。所述的液位计21和流量变送器41与PLC控制器2的输入端相连接，所述的流量控制阀40与PLC控制器2的输出端相连接。

图3是本实用新型液位控制系统的框图，系统运行时，PLC控制器2获取液位计21、流量变送器41的数据并上传至工控机3；工控机3根据液位设定值以及液位计21的值由液位控制器23确定设定流量值，再根据设定流量值以及流量变送器41的值由流量控制器42确定流量控制阀40的开度；工控机3下发控制指令给PLC控制器2；PLC控制器2接收到指令后，改变流量控制阀40的开度至指定的大小。以上过程循环进行，使得缓冲罐20内的液位能够跟踪液位的设定值，实现动态跟随的功能。

图4是本实用新型的控制流程图。高压燃料供给系统启动时，液位控制系统也随之启动，液位设定值初始化，储罐1中的液体燃料通过低压泵10被泵送至缓冲罐20，高压泵30满足开启条件时启动，液体燃料经过高压泵30加压后被输送至下一流程。稳定运行时，液位保持在设定值。当高压泵30下级流程需求改变时，高压泵30输出流量变化，使得缓冲罐20内液位发生相应的变化，控制系统迅速根据液位的变化调整流量设定值，进而改变流量控制阀40的开度以调节流量，进一步控制液位的变化。上述过程组成流量-液位串级控制系统，实现液位较为迅速地跟踪设定值，用于高于燃料供给系统的高压泵和低压泵的动态跟随系统中，实现燃料供应迅速跟上负载。

Claims (4)

1.用于高压燃料供给的高压泵和低压泵的动态跟随系统，包括一台低压泵、一只缓冲罐、一台高压泵，通过管道依次连接，在所述缓冲罐和低压泵之间的管路上还依次设有流量控制阀和用于测量缓冲罐进液流量的流量变送器；在所述缓冲罐中还包含有一个液位计；

还包括PLC控制器，PLC控制器分别与流量控制阀、流量变送器、液位计以及工控机相连接，用于将液位计和流量变送器实时监测的数据上传至工控机，同时接收工控机下发的指令，根据指令控制流量控制阀的开度大小。

2.如权利要求1所述的用于高压燃料供给的高压泵和低压泵的动态跟随系统，其特征在于，所述流量控制阀与PLC控制器的输出端相连接，所述流量变送器和液位计与PLC控制器的输入端相连接。

3.如权利要求1所述的用于高压燃料供给的高压泵和低压泵的动态跟随系统，其特征在于，在所述流量控制阀和低压泵之间还设有返回通道。

4.如权利要求1所述的用于高压燃料供给的高压泵和低压泵的动态跟随系统，其特征在于，所述缓冲罐内还设置有最低液位开关。

Images