CN216077474U - 一种l-cng加气站柱塞泵控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种L‑CNG加气站柱塞泵控制系统，柱塞泵的出口连接有放散阀；控制系统包括检测单元、控制单元和执行单元；检测单元用于检测柱塞泵的工作状态，检测单元的输出端与控制单元的输入端连接；控制单元的输出端与执行单元的输入端连接，执行单元与放散阀的启停控制端连接。本实用新型通过设置检测单元、控制单元和执行单元，由检测单元检测柱塞泵的工作状态(比如工作电流)，以此判定柱塞泵是否产生气蚀现象，柱塞泵产生气蚀现象时，控制单元通过执行单元控制放散阀打开，进行放散，放掉多余气蚀，以提高柱塞泵密封填料的使用寿命，并降低空打现象对柱塞泵的磨损。

Description

一种L-CNG加气站柱塞泵控制系统

技术领域

本实用新型属于新能源加注技术领域，具体涉及一种L-CNG加气站柱塞泵控制系统。

背景技术

L-CNG加气站的工艺流程如下：1)卸车流程：在加气站将LNG从糟车内转移至加气站LNG储罐；2)调压流程：卸车完毕，由LNG高压泵(通常采用柱塞泵)将LNG加压至20Mpa以上，再通过高压汽化器化成CNG，并进入高压储气井或高压瓶组储存；3)加气流程：储气井中压力低至无法正常加气时，高压泵重启并汽化给储气井补气加压，并向汽车加气。

L-CNG加气站的柱塞泵在打压过程中，泵头容易产生气蚀，使柱塞泵空打、干磨，降低密封填料的使用寿命，时间久了后，容易引起泵头发热，缸头抱死，损坏柱塞泵，造成经济损失。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是提供一种L-CNG加气站柱塞泵控制系统。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种L-CNG加气站柱塞泵控制系统，柱塞泵的出口连接有放散阀；控制系统包括检测单元、控制单元和执行单元；检测单元用于检测柱塞泵的工作状态，检测单元的输出端与控制单元的输入端连接；控制单元的输出端与执行单元的输入端连接，执行单元与放散阀的启停控制端连接。

上述技术方案中，通过设置检测单元、控制单元和执行单元，由检测单元检测柱塞泵的工作状态(比如工作电流)，以此判定柱塞泵是否产生气蚀现象，柱塞泵产生气蚀现象时，控制单元通过执行单元控制放散阀打开，进行放散，放掉多余气蚀，以提高柱塞泵密封填料的使用寿命，并降低空打现象对柱塞泵的磨损。

在本实用新型的一种优选实施方式中，检测单元包括用于检测柱塞泵电机电流的电流传感器，控制单元根据柱塞泵电机的电流信号打开放散阀进行放散。

上述技术方案中，控制单元根据电流传感器采集的电流信息，判定此时的柱塞泵处于空打状态，以此判定柱塞泵运行产生气蚀现象，从而控制放散阀打开。

在本实用新型的一种优选实施方式中，检测单元还包括与柱塞泵电性连接的控制柱塞泵启停的软启动器。

上述技术方案中，控制单元通过软启动器控制器柱塞泵的启停，并通过软启动器获知柱塞泵的启停状态，操作方便，响应快速。

在本实用新型的一种优选实施方式中，控制单元包括控制器，控制器的第一控制端与软启动器的使能端相连，控制器包括比较器，比较器的第一输入端与电流阈值存储器连接，比较器的第二输入端连接电流传感器的输出端，比较器的输出端连接放散阀的启停控制端。

上述技术方案中，提前将柱塞泵空打的最高电流值存储在电流阈值存储器中，并通过设置比较器，将电流传感器采集的电流信息与电流阈值存储器中的电流值进行比较，从而判定柱塞泵是否处于空打状态。

在本实用新型的一种优选实施方式中，放散阀为手动阀或气动阀；当放散阀为气动阀时，放散阀与外部气源连接，执行单元包括设在气源的供气管路上的控制供气管路通断的电磁阀，控制器的第二控制端与电磁阀的使能端相连。

上述技术方案中，当放散阀为气动阀时，通过电磁阀控制放散阀的开闭，电磁阀可以设在远离LNG的场所，安全性更高。

在本实用新型的一种优选实施方式中，控制器还包括计时器，电磁阀的使能端与计时器的输入端相连，计时器的输出端与电磁阀的关闭端相连；或者电磁阀电性连接有延时开关。

上述技术方案中，通过设置计时器或延时开关可控制放散阀每次开启的时长，操作方便，响应快速。

在本实用新型的另一种优选实施方式中，控制器还包括计数器，计数器的输入端与电磁阀的使能端相连，计数器的输出端与软启动器的控制端相连；控制器根据放散阀连续打开次数控制柱塞泵启停。

上述技术方案中，通过设置计数器来记录放散阀连续开启的次数，在放散阀连续开停一定次数后，控制器控制柱塞泵停机，判定柱塞泵以外的零部件发生故障，需进行故障排除。

在本实用新型的另一种优选实施方式中，电流传感器集成在软启动器内。

在本实用新型的另一种优选实施方式中，控制单元还包括与控制器电性连接的控制面板。

上述技术方案中，设置控制面板，便于人们更改控制系统参数。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施例的一种L-CNG加气站柱塞泵控制系统的结构示意图。

图中放散阀、电磁阀和气源设在管路系统中，由实线表示连接；控制单元、检测单元和执行单元之间通过通讯电缆连接，由虚线表示连接。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本实用新型提供了一种L-CNG加气站柱塞泵控制系统，如图1所示，柱塞泵的出口连接有放散阀，该控制系统包括检测单元、控制单元和执行单元。其中，检测单元用于检测柱塞泵的工作状态(比如工作电流)，检测单元的输出端与控制单元的输入端连接；控制单元的输出端与执行单元的输入端连接，执行单元与放散阀的启停控制端连接。

在本实施例中，检测单元包括用于检测柱塞泵电机电流的电流传感器、以及与柱塞泵电性连接的控制柱塞泵启停的软启动器；控制单元根据柱塞泵电机的电流信号打开放散阀进行放散，控制单元通过软启动器控制器柱塞泵的启停、并通过软启动器获知柱塞泵的启停状态。优选电流传感器集成在软启动器内，该软启动器还具有过压保护功能，软启动器为本领域现有技术，其结构和原理在此不详述。

在本实施例中，控制单元包括控制器和与控制器电连接的控制面板。控制器的电流输入端与电流传感器的输出端相连，控制器的第一控制端与软启动器的使能端相连，控制器的第二控制端与执行单元的输入端连接。

在本实施例中，放散阀为手动阀或气动阀。优选放散阀为气动阀，放散阀与外部气源连接，执行单元包括设在气源的供气管路上控制其通断的电磁阀，控制器的第二控制端与电磁阀的使能端相连。通过电磁阀控制放散阀的开闭，具体地，电磁阀打开，气源给放散阀供气，放散阀打开；电磁阀关闭，气源停止给放散阀供气，放散阀关闭。

在一种优选的实施方式中，控制器包括比较器，比较器的第一输入端与电流阈值存储器连接，比较器的第二输入端连接电流传感器的输出端，比较器的输出端连接放散阀的启停控制端。可以是当电流传感器检测的电流低于电流阈值时，比较器输出信号，控制放散阀启动。

在一种优选的实施方式中，控制器还包括计时器，电磁阀的使能端与计时器的输入端相连，计时器的输出端与电磁阀的关闭端相连；或者电磁阀电性连接有延时开关。计时时间到时，计时器输出启动信号，电磁阀关闭。

在一种优选的实施方式中，控制器还包括计数器，计数器的输入端与电磁阀的使能端相连，计数器的输出端与软启动器的控制端相连。控制器根据放散阀连续打开次数控制柱塞泵启停，比如放散阀连续开停三次(当然也可是两次或者四次等)，柱塞泵停机，柱塞泵停机后，计数器归零。

本实用新型的控制系统的工作过程如下：

1)柱塞泵启动时，控制器通过控制电磁阀开启使放散阀打开，进行放散，放散阀打开一段时间(比如5s)后关闭，为放散阀开停一次。柱塞泵启动时，通过打开放散阀进行放散，以降低柱塞泵的气蚀现象。

需要说明的是，当放散阀为手动阀时，需由人工手动打开或关闭放散阀。

2)柱塞泵运行过程中，控制器根据电流传感器采集的电流信息，判定此时的柱塞泵处于空打状态，以此判定柱塞泵运行产生气蚀现象，此时控制器控制放散阀打开，进行放散，放掉多余气蚀后，柱塞泵正常运行。一般放散阀开停一次，柱塞泵能够正常运行。

具体电流阈值可根据实际情况确定，比如对于22.5Kw柱塞泵，当柱塞泵电机电流小于25A时，可判定柱塞泵处于空打状态；对于30Kw柱塞泵，当柱塞泵电机电流小于30A时，可判定柱塞泵处于空打状态；对于37.5Kw柱塞泵，当柱塞泵电机电流小于36A时，可判定柱塞泵处于空打状态。具体不同型号柱塞泵判定空打时的最大电流可根据实际情况进行设定，不限于前述的电流值。

需要说明的是，在柱塞泵运行过程中，若放散阀开停一次，柱塞泵电流仍不符合要求，说明柱塞泵仍继续产生气蚀现象，则重复以上放散步骤使放散阀第二次开停。若放散阀连续开停两次后，柱塞泵仍继续产生气蚀现象，则重复以上放散步骤使放散阀第三次开停。当重复以上放散步骤使放散阀连续开停三次后，柱塞泵仍继续产生气蚀现象时，控制器控制柱塞泵停止运行，检查故障，比如检测柱塞泵是否有进液故障，排除故障后，再运行柱塞泵。

在本说明书的描述中，参考术语“优选的实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨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，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种L-CNG加气站柱塞泵控制系统，其特征在于，所述柱塞泵的出口连接有放散阀；

所述控制系统包括检测单元、控制单元和执行单元；

所述检测单元用于检测柱塞泵的工作状态，检测单元的输出端与控制单元的输入端连接；

所述控制单元的输出端与执行单元的输入端连接，所述执行单元与放散阀的启停控制端连接。

2.根据权利要求1所述的一种L-CNG加气站柱塞泵控制系统，其特征在于，所述检测单元包括用于检测柱塞泵电机电流的电流传感器，所述控制单元根据柱塞泵电机的电流信号打开放散阀进行放散。

3.根据权利要求2所述的一种L-CNG加气站柱塞泵控制系统，其特征在于，所述检测单元还包括与柱塞泵电性连接的控制柱塞泵启停的软启动器。

4.根据权利要求3所述的一种L-CNG加气站柱塞泵控制系统，其特征在于，所述控制单元包括控制器，所述控制器的第一控制端与软启动器的使能端相连，所述控制器包括比较器，所述比较器的第一输入端与电流阈值存储器连接，比较器的第二输入端连接电流传感器的输出端，比较器的输出端连接放散阀的启停控制端。

5.根据权利要求4所述的一种L-CNG加气站柱塞泵控制系统，其特征在于，所述放散阀为手动阀或气动阀；

当放散阀为气动阀时，放散阀与外部气源连接，所述执行单元包括设在气源的供气管路上的控制供气管路通断的电磁阀，所述控制器的第二控制端与电磁阀的使能端相连。

6.根据权利要求5所述的一种L-CNG加气站柱塞泵控制系统，其特征在于，所述控制器还包括计时器，所述电磁阀的使能端与计时器的输入端相连，所述计时器的输出端与电磁阀的关闭端相连；

或者所述电磁阀电性连接有延时开关。

7.根据权利要求5所述的一种L-CNG加气站柱塞泵控制系统，其特征在于，所述控制器还包括计数器，计数器的输入端与电磁阀的使能端相连，所述计数器的输出端与软启动器的控制端相连；

所述控制器根据放散阀连续打开次数控制柱塞泵启停。

8.根据权利要求3所述的一种L-CNG加气站柱塞泵控制系统，其特征在于，所述电流传感器集成在所述软启动器内。

9.根据权利要求4所述的一种L-CNG加气站柱塞泵控制系统，其特征在于，所述控制单元还包括与所述控制器电性连接的控制面板。

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