一種深冷容器低溫保護控制系統的製作方法

2023-12-02 11:09:26 1

專利名稱：一種深冷容器低溫保護控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種安全控制系統，尤其涉及一種深冷容器在使用時的低溫保護 系統。
背景技術：
目前，深冷容器在進行使用時，一般通過管道連接深冷容器與空氣蒸發器或電加 熱器或其他加熱裝置，將深冷容器內的液態介質轉變為氣體，再通過管道將氣體送至使用 點，在深冷容器與空氣蒸發器或電加熱器或其他加熱裝置間通常不設置附加裝置，或者是 只設置一個液體泵，這樣液態介質經過空氣蒸發器或電加熱器或其他加熱裝置時可能會由 於蒸發器或電加熱器或其他加熱裝置蒸發量過低，液態介質氣化的不充分，在送至使用點 或的氣體中摻雜有液態介質，這就會給生產安全帶來隱患，因為氣體中摻雜的液態介質在 送至使用點或中間緩衝裝置進行使用時，摻雜的液態介質產生的低溫使得使用點或中間緩 衝裝置的設備衝擊韌性下降，可能使設備產生脆性破壞，同時這些液體會瞬間速膨脹變為 氣體(體積會膨脹1000倍以上)，同時產生高壓對使用點或中間緩衝裝置的使用造成安全 隱患，尤其對於一些危險氣體的使用，這樣的安全隱患顯得尤為突出。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是實現一種深冷容器在使用時，對於氣化系統的狀 況和安全進行控制的裝置，監控經過蒸發器的液態介質是否充分氣化，並可以通過控制液 態介質流量保證其充分氣化。為了實現上述目的，本實用新型採用的技術方案為深冷容器低溫保護控制系統， 該控制系統的深冷容器與蒸發器、蒸發器與氣體使用點間均通過管道連接，深冷容器與蒸 發器間的管道上設有閥門機構，蒸發器與氣體使用點間的管道上設有溫度傳感器，控制器 根據溫度傳感器的溫度信號控制閥門機構開合。所述的蒸發器為帶有電加熱裝置的蒸發器。所述的控制器採用PID (比例積分微分控制)控制儀。所述的控制器設有輸入埠和顯示、報警裝置。所述的閥門機構是由執行機構和調節閥組成。所述的深冷容器與閥門機構間設有由控制器控制的液體泵。深冷容器低溫保護控制系統的保護控制方法，該方法包含下列步驟a)溫度傳感器接收從蒸發器輸出的氣體溫度，並將溫度信號傳遞給控制器；b)當控制器接收溫度信號小於10°C時，調節閥進行減小開度調節；c)當控制器接收溫度信號低於0°C時，調節閥完全關閉，並啟動報警系統進行報 警，在設有液體泵的情況下，同時關閉液體泵。本實用新型的優點在於對液體蒸發狀況進行監控並及時調整液體流量，使得深 冷容器液體蒸發過程更加安全，避免了安全隱患。
下面對本實用新型說明書各幅附圖表達的內容及圖中的標記作簡要說明圖1為深冷容器低溫保護控制系統原理框圖；圖2為深冷容器低溫保護控制系統流程框圖；上述圖中的標記均為1、深冷容器；2、液體泵；3、調節閥；4、執行機構；5、顯示、警報裝置；6、控制器；7、
蒸發器；8、溫度傳感器；9、氣體使用點；10、輸入埠。
具體實施方式
下面對照附圖，通過對示例的描述，本實用新型專利的具體實施方式
如所涉及的 各構件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關係、各部分的作用及工作原理、操作 使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領域技術人員對本實用新型的實用新型構思、 技術方案有更完整、準確和深入的理解。如圖1所示的深冷容器低溫保護控制系統原理框圖可知，該保護控制系統的深冷 容器1經蒸發器7或帶有電加熱器的蒸發器與使用點9或充裝臺連接，深冷容器1與蒸發器 7或帶有電加熱器的蒸發器間的管道上設置有閥門機構，當涉及永久氣體氣瓶充裝時，還設 會液體泵2，蒸發器7或帶有電加熱器的蒸發器與使用點9或充裝臺間的管道上設有溫度傳 感器8，控制器6根據溫度傳感器8的溫度信號控制閥門機構。所述的深冷容器1與閥門機 構可設有安全回流閥。上述的閥門機構可以採用下列技術方案一、閥門機構使用電磁閥，電磁閥在接受到控制器6的開關信號後，對管道中液態 介質的流通進行通斷。電磁閥價格便宜，安裝使用方便，但是電磁閥只能開啟或者閉合，無 法實現精確調控，對流速進行限制。二、閥門機構由執行機構4和調節閥3組成，執行機構4在接收到控制器6的信號 後對調節閥3的開關度進行調節，控制深冷容器1液體介質的流量。所述的執行機構4可 採用氣動或者電動執行機構，對於一些危險介質的流量控制，氣動執行機構更加安全一些， 可將將自身氣源減壓後變成驅動氣源。目前產品大多採用執行機構4和調節閥3組成的閥門機構，執行單元採用採用有 兩個方案一個是由高壓直行程平衡型籠式調節閥和智能型直行程執行機構組成閥門機 構；另一個是角轉位調節閥和智能型氣動角轉位執行機構組合單元，即便在高壓的條件下 也能通過溫度的變化，調節閥體流量，使得在同樣蒸發能力下，確保空氣蒸發器7出口溫 度，從而滿足被控系統的安全運行。上面所述的控制器6主要採用PID技術，具體可使用香港昌輝SWP系列微處理化 PID控制儀。PID智能數字低溫保護系統應用了比例、微分和積分控制原理技術，應用微處 理器對輸入信號和輸出信號進行自動計算，整定和控制，是一個成熟的自動化控制系統，其 運行採用可靠的閉環式自控手段，在對溫度控制的執行機構位置需要進行高精度工藝控制 條件下，本PID控制方案是最可靠的系統設計。根據圖2所示的深冷容器低溫保護控制系統流程框圖可知深冷容器低溫保護控制系統的保護控制方法，該方法包含下列步驟a)溫度傳感器接收從蒸發器7輸出的氣體溫度，並將溫度信號傳遞給控制器6 ；b)當控制器6接收溫度信號小於10°C時，調節閥3進行減小開度調節；c)當控制器6接收溫度信號低於0°C時，調節閥3完全關閉，並啟動報警系統進行 報警，在設有液體泵2的情況下，同時關閉液體泵2。 詳細流程是系統上電後，裝置進行自檢，數字表顯示空氣蒸發器7或帶有電加熱 器的蒸發器的當前溫度值；當被控系統運行，溫度傳感器8將檢測到的模擬電信號上傳至 PID控制儀，PID進行A/D轉換後，同時把收集到的數據和一個參考值進行比較將結果交由 PID控制儀的中央處理器進行處理；中央處理器在對輸入信號，用戶設定參數進行運算，再 進行D/A處理，將控制模擬信號輸出給執行機構4，執行機構4控制調節閥3開度或關閉，控 制系統的控制參數就將0°C-10°C的區間對調節閥進行開度的控制，控制器6輸出為4-20mA 標準信號的變送控制，這是一個動態量，且對應於管道0°C -10°C的區間的變化，如被控系 統介質溫度低於設定溫度上限10°C時，輸出電流開始由20mA減少，空氣蒸發器7或帶有電 加熱器的蒸發器出口端所檢測的介質溫度低於10°C時，輸出電流高於標準信號上限，執行 機構4開始驅動調節閥3調節閥口開度減小，如被檢測溫度不再降低，執行機構處於保位狀 態，調節閥開度不變，如系統溫度回升，控制信號電流也上升，如電流恢復到20mA，閥門的開 度也恢復到系統開始運行狀態；如被檢測溫度繼續降低，控制電流也將繼續降低，執行機構 4也將對應地將調節閥的開度進一步減小，如被控系統溫度降至設定的控制下限0°C，對應 的控制電流4mA將關閉調節閥並驅動報警裝置，當有液體泵2時，同時可以關閉液體泵2。 PID控制儀在輸出信號的同時接收執行機構4反饋的信號，中央處理器將反饋信號與處理 信號再進行比較和處理，以進行確認和精度調節。當閥門機構採用電磁閥時，控制器6在接收溫度信號低於0°C時直接關閉電磁閥， 並發出警報。本控制系統的顯示、警報裝置5是在控制箱面板設置了兩路LED數字顯示，用於顯 示檢測到的當前被控系統管道介質溫度和顯示用戶設定溫度；執行機構4運行狀況顯示採 用光柱百分比形式形象表示調節閥3閥口的開度，用戶可十分直觀地觀察到執行機構4的 開度或關閉狀況；報警裝置採用蜂鳴器。輸入埠 10採用觸摸鍵進行參數設定，復位，清零 等操作。上面結合附圖對本實用新型進行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現並不受 上述方式的限制，只要採用了本實用新型的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改 進，或未經改進將本實用新型的構思和技術方案直接應用於其它場合的，均在本實用新型 的保護範圍之內。
權利要求1.一種深冷容器低溫保護控制系統，該控制系統的深冷容器(1)與蒸發器(7)、蒸發器 (7)與氣體使用點(9)間均通過管道連接，其特徵在於深冷容器(1)與蒸發器(7)間的管 道上設有閥門機構，蒸發器(7)與氣體使用點(9)間的管道上設有溫度傳感器(8)，控制器 (6)根據溫度傳感器(8)的溫度信號控制閥門機構開合。
2.根據權利要求1所述的深冷容器低溫保護控制系統，其特徵在於所述的蒸發器(7) 為帶有電加熱裝置的蒸發器。
3.根據權利要求1所述的深冷容器低溫保護控制系統，其特徵在於所述的控制器(6) 採用PID控制儀。
4.根據權利要求1或3所述的深冷容器低溫保護控制系統，其特徵在於所述的控制 器(6)設有輸入埠 (10)和顯示、報警裝置(5)。
5.根據權利要求4所述的深冷容器低溫保護控制系統，其特徵在於所述的輸入埠 (10)為觸摸鍵盤。
6.根據權利要求1所述的深冷容器低溫保護控制系統，其特徵在於所述的閥門機構 是由執行機構⑷和調節閥⑶組成。
7.根據權利要求1所述的深冷容器排液控制系統，其特徵在於所述的深冷容器(1) 與閥門機構間設有由控制器(6)控制的液體泵O)。
專利摘要本實用新型揭示了一種深冷容器低溫保護控制系統，該控制系統的深冷容器與蒸發器連接，再與氣體使用點連接，深冷容器與蒸發器間的管道上設有閥門機構，蒸發器與氣體使用點間的管道上設有溫度傳感器，控制器根據溫度傳感器的溫度信號控制閥門機構。對蒸發後介質溫度狀況進行監控並及時調整排液流量，使得深冷容器中介質在蒸發後使用更加安全，避免了生產安全隱患。
文檔編號G05D23/20GK201853147SQ20102055278
公開日2011年6月1日 申請日期2010年9月29日 優先權日2010年9月29日
發明者喬保國, 杜平, 楊敏春, 王恩和, 趙新民, 黃翠紅 申請人:安徽宏基儀表有限公司, 楊敏春