CN217157158U - 一种自动装酸系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动装酸系统，包括设置于地下的地下槽、管道和与地下槽连通的高位槽，所述地下槽与高位槽之间设置有酸泵，高位槽设置于地面且设置有液位计和调节阀，所述酸泵和调节阀连接有DCS系统，所述地下槽设置有液位调节模块，所述液位调节模块与DCS系统连接，用于根据地下槽液位自动补酸；所述酸泵处设置有PID压力控制模块，所述PID压力控制模块与DCS系统连接，用于调节管道压力保持恒定；所述高位槽的出口处设置有PID流量控制模块，所述PID流量控制模块与DCS系统连接，用于调节高位槽的出口流量。本实用新型设置有PID流量控制模块、PID压力控制模块和液位调节模块，实现精确定量装酸、自动出酸、自动补料。

Description

一种自动装酸系统

技术领域

本实用新型属于自动化仪表、调节控制领域，具体涉及一种自动装酸系统。

背景技术

现有的装酸作业流程如图1所示，硫酸系统干吸成品酸通过酸泵输送到酸库成品酸罐，成品酸罐中的成品酸自流到地下槽，地下槽成品酸经过酸泵输送到高位槽，当酸罐车就位后，装酸操作人员手动打开高位槽下料阀门进行装酸作业，并站在装酸平台上监视酸罐车液位；

在作业中，运输硫酸的酸罐车有大有小，每车装酸重量不等，现场每个装酸位没有配备流量仪表，装车重量完全靠操作人员经验估算，很难准确装车，经常出现多装和少装，若装酸重量超过出库重量，需要将多装部分卸到酸库，从而增加劳动量；若装酸重量小于出库重量，会增加运输成本。

若现场同时进行多台罐车装酸时，需要几名操作人员不停的上下平台，开、关阀门和监视酸罐车的液位，这样不仅增加了操作人员的劳动强度，还具有安全隐患，同时装酸效率较低。

总的来说，目前手动装酸方式存在计量误差大、劳动强度大、岗位人员多、装酸速度慢、安全系数低的问题。

发明内容

本实用新型为解决上述问题，提供了一种自动装酸系统，设置有PID流量控制模块、PID压力控制模块和液位调节模块，实现精确定量装酸、自动出酸、自动补料。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种自动装酸系统，包括设置于地下的地下槽、管道和与地下槽连通的高位槽，所述地下槽与高位槽之间设置有酸泵，高位槽设置于地面且设置有液位计和调节阀，所述酸泵和调节阀连接有DCS系统，所述地下槽设置有液位调节模块，所述液位调节模块与DCS系统连接，用于根据地下槽液位自动补酸；

所述酸泵处设置有PID压力控制模块，所述PID压力控制模块与DCS系统连接，用于调节管道压力保持恒定；

所述高位槽的出口处设置有PID流量控制模块，所述PID流量控制模块与DCS系统连接，用于调节高位槽的出口流量。

进一步地，所述地下槽为内部中空的方形结构；

液位调节模块包括地下槽液位计和补液电动阀，

所述地下槽液位计设置于地下槽的上端面，地下槽液位计与DCS系统的拟量输入卡端子连接，

补液电动阀与DCS系统的模拟量输出、输入卡端子连接，补液电动阀通过DCS系统连接电源形成回路。

进一步地，所述PID压力控制模块包括压力变送器、比较电路和放大器，所述压力变送器实时获取测管道内压力，压力变送器的输出端经比较电路和放大器连接DCS系统的拟量输入卡端子；

所述酸泵设置有变频器，所述变频器的调节端与DCS系统的IO端口连接。

进一步地，所述PID流量控制模块包括电磁流量计、设置于电磁流量计前端的气动衬氟调节阀和比较电路以及放大器，所述电磁流量计的输出端经比较电路和放大器连接DCS系统的拟量输入卡端子；

所述气动衬氟调节阀与DCS系统的模拟量输出、输入卡端子连接，气动衬氟调节阀通过DCS系统连接电源形成回路。

进一步地，所述高位槽设置有出口管道，所述电磁流量计设置于出口管道位置，出口管道包括直管和弯管，电磁流量计放置在直管5/8处，所述弯管为上弯状态，长度为300mm~310mm，弯管连接有鹤管。

进一步地，所述DCS系统包括过程控制级、操作维护级和管理层级，所述过程控制级还包括图像监控设备，所述操作维护级还包括上位机，所述图像监控设备与上位机通信连接，图像监控设备用于获取现场操作影像信息。

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果为：

1.本实用新型在所述地下槽设置有液位调节模块，所述液位调节模块与DCS系统连接，用于根据地下槽液位自动补酸；

所述酸泵处设置有PID压力控制模块，所述PID压力控制模块与DCS系统连接，用于调节管道压力保持恒定；

所述高位槽的出口处设置有PID流量控制模块，所述PID流量控制模块与DCS系统连接，用于调节高位槽的出口流量。

作业时液位调节模块，依据地下槽液位高度实现自动补酸控制，通过结合PID流量控制模块，保证了地下槽不出现溢流腐蚀设备的现象，其次保证地下槽液位使酸泵正常工作。

通过PID压力控制模块调节酸泵的输出频率，保证每个装酸位的压力均衡，当酸罐车数量变化时，使酸泵的输出频率与装酸位的压力匹配，避免压力低流量小或压力大酸液四溅的问题。

采用PID流量控制模块，将每台酸罐车需要的取酸量作为设定值来控制气动阀门的开度。

本实用新型，实现自动化装酸，其过程简洁、安全，装酸精度较高。

附图说明

图1是现有装酸设备工作示意图；

图2是本实用新型一种自动装酸系统的电气原理图

图3是本实用新型一种自动装酸系统的结构示意图。

附图标号：1为电磁流量计，2为气动衬氟调节阀，3为DCS系统，4为管道，5为地下槽液位计，6为补液电动阀6，7为酸泵，8为压力变送器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明：

实施例1

如图1~3所示，一种自动装酸系统，包括设置于地下的地下槽、管道4和与地下槽连通的高位槽，所述地下槽与高位槽之间设置有酸泵7，高位槽设置于地面且设置有液位计和调节阀，所述酸泵7和调节阀连接有DCS系统3，所述地下槽设置有液位调节模块，所述液位调节模块与DCS系统3连接，用于根据地下槽液位自动补酸；

所述酸泵7处设置有PID压力控制模块，所述PID压力控制模块与DCS系统3连接，用于调节管道4压力保持恒定；

所述高位槽的出口处设置有PID流量控制模块，所述PID流量控制模块与DCS系统3连接，用于调节高位槽的出口流量。

本实用新型基于DCS系统3设置液位调节模块、PID压力控制模块和PID流量控制模块实现自动装酸，提高了装酸效率以及装酸作业安全性。

实施例2

结合实施例1分别对液位调节模块、PID压力控制模块和PID流量控制模块进行优化，如图2和3所示，具体的：

作为一种可实施方式，所述地下槽为内部中空的方形结构；

液位调节模块包括地下槽液位计5和补液电动阀6，

所述地下槽液位计5设置于地下槽的上端面，地下槽液位计5与DCS系统3的拟量输入卡端子连接，

补液电动阀6与DCS系统3的模拟量输出、输入卡端子连接，补液电动阀6通过DCS系统3连接电源形成回路。

作为一种可实施方式，所述PID压力控制模块包括压力变送器8、比较电路和放大器，所述压力变送器8实时获取测管道4内压力，压力变送器8的输出端经比较电路和放大器连接DCS系统3的拟量输入卡端子；

所述酸泵7设置有变频器，所述变频器的调节端与DCS系统3的IO端口连接。

作为一种可实施方式，所述PID流量控制模块包括电磁流量计1、设置于电磁流量计1前端的气动衬氟调节阀2和比较电路以及放大器，所述电磁流量计1的输出端经比较电路和放大器连接DCS系统3的拟量输入卡端子；

所述气动衬氟调节阀2与DCS系统3的模拟量输出、输入卡端子连接，气动衬氟调节阀2通过DCS系统3连接电源形成回路。

作为一种可实施方式，所述高位槽设置有出口管道4，所述电磁流量计1设置于出口管道4位置，出口管道4包括直管和弯管，电磁流量计1放置在直管5/8处，所述弯管为上弯状态，长度为300mm~310mm，弯管连接有鹤管。

作为一种可实施方式，所述DCS系统3包括过程控制级、操作维护级和管理层级，所述过程控制级还包括图像监控设备，所述操作维护级还包括上位机，所述图像监控设备与上位机通信连接，图像监控设备用于获取现场操作影像信息。

在本实施例中，所述电磁流量计1输出4-20mA信号，采用DJYPVP1X2X1.0屏蔽电缆敷设到DCS系统3的模拟量输入卡端子、压力变送器8输出4-20mA信号，采用DJYPVP1X2X1.0屏蔽电缆敷设到DCS系统3的模拟量输入卡端子、地下槽液位计5采用雷达液位计，输出4-20mA信号，采用DJYPVP1X2X1.0屏蔽电缆敷设到DCS系统3的模拟量输入卡端子、补液电动阀6的控制信号和反馈信号采用DJYPVP2X2X1.0屏蔽电缆敷敷设到DCS系统3的模拟量输出、输入卡端子、气动衬氟调节阀2的控制信号和反馈信号采用DJYPVP2X2X1.0屏蔽电缆敷敷设到DCS系统模拟量输出、输入卡，图像监控设备为360°摄像头。

结合上述实施例对装酸作业进行说明，与之对应的在DCS系统3内写入有控制程序，具体的：

在程序内设置有地下槽液位阈值，设定地下槽高度液位阈值为2m，地下槽低度液位阈值为0.8m，地下槽液位计5实时检测地下槽液位，当液位高于2m，DCS系统3控制补液电动阀6处于闭阀状态，当液位低于0.8m，DCS系统3控制补液电动阀6开阀进行补液，同时DCS系统3控制酸泵7停机，避免酸泵7吸空。

在装酸过程中，将酸罐车开至车位，对操作维护级工作人员上报取酸量，工作人员输入取酸量至上位机，DCS系统3发出装酸指令后，酸泵7工作，气动衬氟调节阀2在20秒内阀口完全打开，通过电磁流量计1检测参数，DCS系统3计算出酸总量，通过PID控制，当实际累计流量值与设定装酸重量值之差等于差值时，PID流量控制器自动跟踪流量累计值逐步减小气动衬氟调节阀2阀门开度直至完全关闭。

在此过程中，压力变送器8实时检测管道4内压力，通过PID控制使管道4压力维持在0.2Mpa，当装酸过程中增加多辆酸罐车进行装酸作业，此时，管道4内压力将变小，在气动衬氟调节阀2阀门开度一定的情况下流量变小，DCS系统3通过压力变送器8检测实时管道4压力参数，采用PID控制调节酸泵7连接的变频器从而使酸泵7的功率改变，增加功率后再次将管道4内的压力维持在0.2Mpa，提高了装酸作业的效率，及安全性。

以上所述之实施例，只是本实用新型的较佳实施例而已，并非限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。

Claims (6)

1.一种自动装酸系统，包括设置于地下的地下槽、管道（4）和与地下槽连通的高位槽，所述地下槽与高位槽之间设置有酸泵（7），高位槽设置于地面且设置有液位计和调节阀，所述酸泵（7）和调节阀连接有DCS系统（3），其特征在于，所述地下槽设置有液位调节模块，所述液位调节模块与DCS系统（3）连接，用于根据地下槽液位自动补酸；

所述酸泵（7）处设置有PID压力控制模块，所述PID压力控制模块与DCS系统（3）连接，用于调节管道（4）压力保持恒定；

所述高位槽的出口处设置有PID流量控制模块，所述PID流量控制模块与DCS系统（3）连接，用于调节高位槽的出口流量。

2.根据权利要求1所述的一种自动装酸系统，其特征在于，所述地下槽为内部中空的方形结构；

液位调节模块包括地下槽液位计（5）和补液电动阀（6）；

所述地下槽液位计（5）设置于地下槽的上端面，地下槽液位计（5）与DCS系统（3）的拟量输入卡端子连接，

补液电动阀（6）与DCS系统（3）的模拟量输出、输入卡端子连接，补液电动阀（6）通过DCS系统（3）连接电源形成回路。

3.根据权利要求1所述的一种自动装酸系统，其特征在于，所述PID压力控制模块包括压力变送器（8）、比较电路和放大器，所述压力变送器（8）实时获取测管道（4）内压力，压力变送器（8）的输出端经比较电路和放大器连接DCS系统（3）的拟量输入卡端子；

所述酸泵（7）设置有变频器，所述变频器的调节端与DCS系统（3）的IO端口连接。

4.根据权利要求1所述的一种自动装酸系统，其特征在于，所述PID流量控制模块包括电磁流量计（1）、设置于电磁流量计（1）前端的气动衬氟调节阀（2）和比较电路以及放大器，所述电磁流量计（1）的输出端经比较电路和放大器连接DCS系统（3）的拟量输入卡端子；

所述气动衬氟调节阀（2）与DCS系统（3）的模拟量输出、输入卡端子连接，气动衬氟调节阀（2）通过DCS系统（3）连接电源形成回路。

5.根据权利要求4所述的一种自动装酸系统，其特征在于，所述高位槽设置有出口管道（4），所述电磁流量计（1）设置于出口管道（4）位置，出口管道（4）包括直管和弯管，电磁流量计（1）放置在直管5/8处，所述弯管为上弯状态，长度为300mm~310mm，弯管连接有鹤管。

6.根据权利要求1所述的一种自动装酸系统，其特征在于，所述DCS系统（3）包括过程控制级、操作维护级和管理层级，所述过程控制级还包括图像监控设备，所述操作维护级还包括上位机，所述图像监控设备与上位机通信连接，图像监控设备用于获取现场操作影像信息。

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