CN215489138U - 一种基于泄漏检测的分时脉冲用气设备的分流控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于泄漏检测的分时脉冲用气设备的分流控制系统，包括主回路、辅助回路和控制模块，其中主回路包括气源、节气元件和用气设备，以上原件均通过管路进行连通，辅助回路包括气源、蓄能器、开关阀、气控调节阀和用气设备，以上原件均通过管路进行连通。本实用新型通过信号采集及处理后预判系统泄漏量及工艺时段，当分析泄漏量偏大且工作在工艺需求压力、流量都不高的情况下，控制系统切换到节能模式，通过分时分流泄漏补偿控制器调节节气元件处于节能抑流状态，蓄能器处于储能状态，气控调节阀完全关闭，此时用气设备用气点处于正常保压状态，降低了高压低用的能源浪费，减少了大量高压泄漏浪费。

Description

一种基于泄漏检测的分时脉冲用气设备的分流控制系统

技术领域

本实用新型涉及工业行业压缩空气系统节能领域，特别涉及一种基于泄漏检测的分时脉冲用气设备的分流控制系统。

背景技术

在间歇性用气例如钢铁厂平整机平整液吹扫用气时间占20％左右，及复合用气设备例如布袋除尘工艺反吹用气实际需求压力在3～3.5bar。

但输灰过程用气需求压力要求5.5bar，而输灰是根据除尘效果料仓堆满后快速输灰，用气时间很短；等等其他工艺过程，因此多数存在以下问题：工业现场由于高温、震动等泄漏点很多，在间歇性用气及复合用气设备中存在大量高压泄漏浪费，高压低用的能源浪费；由间歇性供气或用气压力流量跳变设备容易引起全厂压空系统管网压力波动，影响对压力要求较高设备运行的稳定性，易造成生产事故；在流量突然变大，供气量不足压力突降时易造成管网堵塞，影响生产效率，为此，我们提出一种基于泄漏检测的分时脉冲用气设备的分流控制系统来解决上述问题。

实用新型内容

针对现有的技术问题，提供一种基于泄漏检测的分时脉冲用气设备的分流控制系统，可大幅降低系统高压泄漏量，减少高压低用的能源浪费，平衡整个压空用气稳定性避免生产事故，改善管网堵塞状况提高设备利用率与生产效率。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种基于泄漏检测的分时脉冲用气设备的分流控制系统，包括主回路、辅助回路和控制模块，其中主回路包括气源、节气元件和用气设备，以上原件均通过管路进行连通，

所述辅助回路包括气源、蓄能器、开关阀、气控调节阀和用气设备，以上原件均通过管路进行连通。

进一步的，所述气源与外部供气设备连接，所述节气元件由分流阀和减压阀构成。

进一步的，所述蓄能器内部设置有储气装置，通过开关阀控制气源和蓄能器之间的管路，通过气控调节阀控制蓄能器和用气设备之间的管路开合和开度调整。

进一步的，所述控制模块包括信号采集单元、信号处理单元和信息执行单元，所述信号采集单元包括压力传感器和差压传感器。

进一步的，所述信号处理单元包括补偿控制器，信号处理单元对滚动采集的压力、差压信号利用小波分析方法进行去伪存真。

进一步的，所述信息执行单元包括有辅助回路的元器件蓄能器、开关阀和气控调节阀。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、通过信号采集及处理后预判系统泄漏量及工艺时段，当分析泄漏量偏大且工作在工艺需求压力、流量都不高的情况下，控制系统切换到节能模式，通过分时分流泄漏补偿控制器调节节气元件处于节能抑流状态，蓄能器处于储能状态，气控调节阀完全关闭，此时用气设备用气点处于正常保压状态，降低了高压低用的能源浪费，减少了大量高压泄漏浪费；在工艺需求压力升高时节流元件处于放开溢流状态，蓄能器处于补气稳压或脉冲喷射，提高后端设备工作效率，降低管网堵塞及生产故障；

2、根据现场需求设置节气元件的节气模式压力及分流阀状态，然后打开开关阀等蓄能器保压完成后，关闭开关阀，调节气控调节阀在根据工艺区别设置一定开度，计算蓄能器泄压速度及压力平稳的时间计算当前工况流量；再同时全开开关阀和气控调节阀等升压完成时计算补压速度；记录节气模式工况并实时检测流量变化找出分时脉冲工况，对两种工况做预处理模型；

3、根据采集的数据分析系统工作做在那种工况下，当从节能模式切换到分时脉冲模式时，根据补压速度计算气控调节阀开度进行高压供气，当遇到系统压力波动总供气不足或现场堵料情况则利用蓄能器调节气控调节阀做脉冲喷射供气，以稳定总管网压力，保证此系统用气设备短时间供气需求。

附图说明

图1为本实用新型一种基于泄漏检测的分时脉冲用气设备的分流控制系统控制回路原理图；

图2为本实用新型一种基于泄漏检测的分时脉冲用气设备的分流控制系统控制器硬件图。

图中：1、气源；2、开关阀；3、节气元件；4、蓄能器；5、气控调节阀；6、压力传感器；7、差压传感器；8、补偿控制器；9、用气设备。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型较优实施例中一种基于泄漏检测的分时脉冲用气设备的分流控制系统，包括主回路、辅助回路和控制模块，其中主回路包括气源1、节气元件3和用气设备9，以上原件均通过管路进行连通，所述气源1与外部供气设备连接，所述节气元件3由分流阀和减压阀构成，具有分流作用，手动调节减压阀来控制流量，

所述辅助回路包括气源1、蓄能器4、开关阀2、气控调节阀5和用气设备9，以上原件均通过管路进行连通，所述蓄能器4内部设置有储气装置，具有一定的缓冲功能，补充蓄能器压力和气量，通过开关阀2控制气源1和蓄能器4之间的管路，通过气控调节阀5控制蓄能器4和用气设备9之间的管路开合和开度调整，用于评估现场泄漏量和补偿压力流量突变，

所述控制模块包括信号采集单元、信号处理单元和信息执行单元，所述信号采集单元包括压力传感器6和差压传感器7，所述信号处理单元包括补偿控制器8，信号处理单元对滚动采集的压力、差压信号利用小波分析方法进行去伪存真，消除由于信号噪声所引起的误差，根据用气工艺自学习建立工艺模型，数据采集后剔除工艺变化引起的数据量，分析影响用气负荷因子拟合实际工况得出工况变化趋势，分析工艺跳变及泄漏评估，系统控制逻辑由补偿控制器8采集压力传感器6和差压传感器7的数据后计算得出，所述信息执行单元包括有辅助回路的元器件蓄能器4、开关阀2和气控调节阀5，所述执行单元根据预测模型结合专家经验对预测结果、预测精度及可信度做出评价从而制定精准的控制策略。

通过信号采集及处理后预判系统泄漏量及工艺时段，当分析泄漏量偏大且工作在工艺需求压力、流量都不高的情况下，控制系统切换到节能模式，通过分时分流泄漏补偿控制器8调节节气元件3处于节能抑流状态，蓄能器4处于储能状态，气控调节阀5完全关闭，此时用气设备9用气点处于正常保压状态，降低了高压低用的能源浪费，减少了大量高压泄漏浪费；在工艺需求压力升高时节流元件3处于放开溢流状态，蓄能器4处于补气稳压或脉冲喷射，提高后端设备工作效率，降低管网堵塞及生产故障。

具体实施过程：根据现场需求设置节气元件3的节气模式压力及分流阀状态，然后打开开关阀2等蓄能器4保压完成后，关闭开关阀2，调节气控调节阀5在根据工艺区别设置一定开度，计算蓄能器4泄压速度及压力平稳的时间计算当前工况流量；再同时全开开关阀2和气控调节阀5等升压完成时计算补压速度；记录节气模式工况并实时检测流量变化找出分时脉冲工况，对两种工况做预处理模型。

根据采集的数据分析系统工作做在那种工况下，当从节能模式切换到分时脉冲模式时，根据补压速度计算气控调节阀5开度进行高压供气，当遇到系统压力波动总供气不足或现场堵料情况则利用蓄能器调节气控调节阀5做脉冲喷射供气，以稳定总管网压力，保证此系统用气设备短时间供气需求。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种基于泄漏检测的分时脉冲用气设备的分流控制系统，其特征在于：包括主回路、辅助回路和控制模块，其中主回路包括气源(1)、节气元件(3)和用气设备(9)，以上原件均通过管路进行连通，

所述辅助回路包括气源(1)、蓄能器(4)、开关阀(2)、气控调节阀(5)和用气设备(9)，以上原件均通过管路进行连通。

2.根据权利要求1所述的一种基于泄漏检测的分时脉冲用气设备的分流控制系统，其特征在于：所述气源(1)与外部供气设备连接，所述节气元件(3)由分流阀和减压阀构成。

3.根据权利要求2所述的一种基于泄漏检测的分时脉冲用气设备的分流控制系统，其特征在于：所述蓄能器(4)内部设置有储气装置，通过开关阀(2)控制气源(1)和蓄能器(4)之间的管路，通过气控调节阀(5)控制蓄能器(4)和用气设备(9)之间的管路开合和开度调整。

4.根据权利要求1所述的一种基于泄漏检测的分时脉冲用气设备的分流控制系统，其特征在于：所述控制模块包括信号采集单元、信号处理单元和信息执行单元，所述信号采集单元包括压力传感器(6)和差压传感器(7)。

5.根据权利要求4所述的一种基于泄漏检测的分时脉冲用气设备的分流控制系统，其特征在于：所述信号处理单元包括补偿控制器(8)。

6.根据权利要求5所述的一种基于泄漏检测的分时脉冲用气设备的分流控制系统，其特征在于：所述信息执行单元包括有辅助回路的元器件蓄能器(4)、开关阀(2)和气控调节阀(5)。

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