一種空氣分離中的換熱器中部溫差控制系統的製作方法
2023-06-06 13:42:36 1
專利名稱：一種空氣分離中的換熱器中部溫差控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及溫差控制系統技術領域，主要適用於一種空氣分離中的換熱器中部溫差控制系統。
背景技術：
空氣分離裝置，它是以深冷技術為基礎，將空氣液化，再控制氣體的蒸發，從而分離空氣中全氣體一種工藝流程。空氣分離裝置製冷冷量，是靠壓縮空氣，再膨脹而得到的，壓縮空氣需要大量電力，電力消耗也是空氣分離裝置最主要的成本的。板式換熱器是回收冷量，保證空氣分離裝置處於深冷狀態及連續生產的關鍵工藝裝置。 空氣分離板式換熱器，是空氣分離裝置的心臟部位，板式換熱器中部溫差控制，是保證板式換熱器正常工作必要條件，二大組板式換熱器為一整體結構，中部溫差控制不好，極容易造成空氣分離塔上塔及中部板式熱交換器瀦溜冰塊堵塞，由於是熱管溫度為+25°C，冷管溫度是_185°C。若將冷熱管的中部溫差調節控制均衡在(-185 °C )-(+25 °C )/2=-2100C /2 = _105°C，要求控制精確度相當高。控工藝安全系統要求，該中部溫度差值控制偏差±10°C，該偏差值越大，存在的事故控制風險就越大。若出現過大偏差，如大於土 10°C的偏差就會造成熱管掛霜，最終急驟冷卻空氣中的C02及水分，形成冰瀦瘤，甚至炸裂，將會造成惡性生產設備事故。換熱不好，也會造成冷量的流失，消耗能源，影響生產的連續性。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種空氣分離中的換熱器中部溫差控制系統，它利用一個採集溫度的熱等效電路輸出的溫度信號值來體現由多個溫度檢測元件所傳遞的溫度信號值，提高了傳輸到集散控制系統的溫度信號的精確度，集散控制系統利用精確度高的溫度信號對換熱器中部溫差進行調節控制，從而提高了換熱器中部溫差調節控制的精確度，進而降低了事故控制的風險和冰瀦瘤的產生，減少了炸裂等一些惡性生產設備事故的產生，保證了生產的連續性。為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種空氣分離中的換熱器中部溫差控制系統，包括採集溫度的第一熱等效電路、採集溫度的第二熱等效電路、集散控制系統；所述採集溫度的第一熱等效電路中的每個溫度檢測元件各自分別對應於一組換熱器的一條氣體管道，且安裝在相應的氣體管道上；採集溫度的第一熱等效電路的輸出端與所述集散控制系統中輸入卡件的第一輸入端連接；所述採集溫度的第二熱等效電路中的每個溫度檢測元件各自分別對應於另一組換熱器的一條氣體管道，且安裝在相應的氣體管道上；採集溫度的第二熱等效電路的輸出端與集散控制系統中輸入卡件的第二輸入端連接。上述方案中，所述採集溫度的第一熱等效電路包括第一溫度檢測元件、第二溫度檢測元件、第三溫度檢測元件、第四溫度檢測元件；所述第一溫度檢測元件與所述第二溫度檢測元件串聯，該串聯電路與包括所述第三溫度檢測元件、所述第四溫度檢測元件的串聯電路並聯，該並聯電路與所述集散控制系統中輸入卡件的第一輸入端連接；所述採集溫度的第二熱等效電路包括第五溫度檢測元件、第六溫度檢測元件、第七溫度檢測元件、第八溫度檢測元件；所述第五溫度檢測元件與所述第六溫度檢測元件串聯，該串聯電路與包括所述第七溫度檢測元件、所述第八溫度檢測元件的串聯電路並聯，該並聯電路與集散控制系統中輸入卡件的第二輸入端連接。上述方案中，所述集散控制系統包括集散控制系統模擬量輸入塊、PID功能塊；所述集散控制系統模擬量輸入塊的第一輸入端與集散控制系統中輸入卡件的第一輸出端連接；集散控制系統模擬量輸入塊的第二輸入端與集散控制系統中輸入卡件的第二輸出端連接；集散控制系統模擬量輸入塊的輸出端與所述PID功能塊的輸入端連接。上述方案中，所述溫度檢測元件為熱電阻。上述方案中，所述集散控制系統模擬量輸入塊為西門子S7。本實用新型的有益效果在於·本實用新型利用一個採集溫度的熱等效電路輸出的溫度信號值來體現由多個溫度檢測元件所傳遞的溫度信號值，提高了傳輸到集散控制系統的溫度信號的精確度，集散控制系統利用精確度高的溫度信號對換熱器中部溫差進行調節控制，從而提高了換熱器中部溫差調節控制的精確度，進而降低了事故控制的風險和冰瀦瘤的產生，減少了炸裂等一些惡性生產設備事故的產生，保證了生產的連續性。本實用新型結構合理、效果明顯、實用性強。
圖I為本實用新型實施例提供的空氣分離中的換熱器中部溫差控制系統的結構框圖。圖2為本實用新型實施例中集散控制系統模擬量輸入塊的內部結構框圖。圖3為本實用新型實施例中集散控制系統模擬量輸入塊與PID功能塊的連接圖。其中，I-第一溫度檢測元件，2-第二溫度檢測元件，3-第三溫度檢測元件，4-第四溫度檢測元件，5-第五溫度檢測元件，6-第六溫度檢測元件，7-第七溫度檢測元件，8-第八溫度檢測元件。
具體實施方式
為進一步闡述本實用新型為達成預定實用新型目的所採取的技術手段及功效，
以下結合附圖及較佳實施例，對依據本實用新型提出的一種空氣分離中的換熱器中部溫差控制系統的具體實施方式
及工作原理進行詳細說明。本實用新型提供的一種空氣分離中的換熱器中部溫差控制系統，包括採集溫度的第一熱等效電路、採集溫度的第二熱等效電路、集散控制系統、電氣轉換裝置、第一調節閥、第二調節閥。採集溫度的第一熱等效電路中的每個溫度檢測元件各自分別對應於一組換熱器的一條氣體管道，且安裝在相應的氣體管道上；採集溫度的第一熱等效電路的輸出端與集散控制系統中輸入卡件的第一輸入端連接；採集溫度的第二熱等效電路中的每個溫度檢測元件各自分別對應於另一組換熱器的一條氣體管道，且安裝在相應的氣體管道上；採集溫度的第二熱等效電路的輸出端與集散控制系統中輸入卡件的第二輸入端連接。採集溫度的第一熱等效電路的規格等效於電路中每個溫度檢測元件的規格，採集溫度的第二熱等效電路的規格等效於電路中每個溫度檢測元件的規格，且採集溫度的第一熱等效電路的規格與採集溫度的第二熱等效電路的規格也一致。優選的，由圖I可知，採集溫度的第一熱等效電路，包括第一溫度檢測元件I、第二溫度檢測元件2、第三溫度檢測元件3、第四溫度檢測元件4 ;第一溫度檢測元件I與第二溫度檢測元件2串聯，該串聯電路與包括第三溫度檢測元件3、第四溫度檢測元件4的串聯電路並聯，該並聯電路與集散控制系統中輸入卡件的第一輸入端連接；採集溫度的第二熱等效電路包括第五溫度檢測元件5、第六溫度檢測元件6、第七溫度檢測元件7、第八溫度檢測元件8 ;第五溫度檢測元件5與第六溫度檢測元件6串聯，該串聯電路與包括第七溫度檢測元件7、第八溫度檢測元件8的串聯電路並聯，該並聯電路與集散控制系統中輸入卡件的第二輸入端連接。集散控制系統包括集散控制系統模擬量輸入塊、PID功能塊。集散控 制系統模擬量輸入塊中的第一輸入端與集散控制系統中輸入卡件的第一輸出端連接，集散控制系統模擬量輸入塊中的第二輸入端與集散控制系統中輸入卡件的第二輸出端連接。集散控制系統模擬量輸入塊的輸出端與PID功能塊的輸入端連接，PID的功能塊的輸出端與電氣轉換裝置的輸入端連接，電氣轉換裝置的輸出端與第一調節閥、第二調節閥連接。優選的，在本實施例中，溫度檢測元件為熱電阻。優選的，集散控制系統模擬量輸入塊為西門子S7。本實用新型提供的一種空氣分離中的換熱器中部溫差控制系統在使用時，由圖2可知，首先熱電阻將採集到的兩組換熱器的氣體管道中的溫度信號各自分別傳送到集散控制系統模擬量輸入塊的第一模擬量採集處理塊FC105、第二模擬量採集處理塊FC105中。第一模擬量採集處理塊FC105將接收到的溫度信號進行標準量化為攝氏度，並由輸出端將經處理的溫度信號傳送到減法器中；第二模擬量採集處理塊FC105也將接收到的溫度信號進行標準量化為攝氏度，並由輸出端將經處理的溫度信號傳送到減法器中。減法器將接收到的兩個溫度信號相減，得到中部溫差信號。中部溫差信號由減法器的輸出端經集散控制系統模擬量輸入塊的輸出端傳遞到PID功能塊的輸入端。這裡需要說明的是，在集散控制系統模擬量輸入塊接收由熱電阻採集的溫度信號的同時，第一模擬量採集處理塊FC105、第二模擬量採集處理塊FC105均對溫度信號的採集是否出錯進行判斷。若採集正常，則在RET_VAL輸出端輸出為零。若採集出錯，則在RET_VAL端輸出其他值。由RET_VAT端輸出的數據值，依次通過與零作比較運算、取反作或運算，最後得到中部溫度採集出錯信號。由圖3可知，中部溫差信號由集散控制系統中的PID功能塊的PV_IN端進入PID，中部溫度採集出錯信號經MAN_0N端進入PID功能塊。當接收到中部溫度採集出錯信號的MAN_0N端的邏輯值為「真」時，自動將PID置手動，而PID的另一路輸出，直接反饋PID的手動輸入端，故PID置手動時的，手動輸入值自動跟蹤其輸出值，將PID輸出保持，同時報警。當中部溫度信號採集無異常時，PID功能塊對中部溫差信號進行分析，並將控制信號經LMN_PER端輸出到電氣轉換裝置中。控制信號在電氣轉換裝置中經電氣轉換成氣信號，氣信號由電氣轉換裝置的輸出端輸出，開始對第一調節閥、第二調節閥進行調節控制。在本實施例中，第一調節閥為氣開閥，第二調節閥為氣閉閥，當信號為0.. 02-0. 06Mpa，氣開閥對應關-開；當信號為0. . 06-0. IMpa，氣閉閥對應開-關。這裡需要說明的是，在本實施例中，若PID功能塊接收到的中部溫差信號大於_5°C或+5°C的絕對值時，PID也置手動，而PID的另一路輸出，直接反饋PID的手動輸入端，故PID置手動時的，手動輸入值自動跟蹤其輸出值，將PID輸出保持，同時也報警。本實用新型實施例提供的一種空氣分離中的換熱器中部溫差控制系統利用一個採集溫度的熱等效電路輸出的溫度信號值來體現由多個溫度檢測元件所傳遞的溫度信號值，提高了傳輸到集散控制系統的溫度信號的精確度，集散控制系統利用精確度高的溫度信號對換熱器中部溫差進行調節控制，從而提高了換熱器中部溫差調節控制的精確度，進而降低了事故控制的風險和冰瀦瘤的產生，減少了炸裂等一些惡性生產設備事故的產生，保證了生產的連續性。最後所應說明的是，以上具體實施方式
僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，儘管參照實例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的精神和範圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。權利要求1.一種空氣分離中的換熱器中部溫差控制系統，其特徵在於，包括採集溫度的第一熱等效電路、採集溫度的第二熱等效電路、集散控制系統；所述採集溫度的第一熱等效電路中的每個溫度檢測元件各自分別對應於一組換熱器的一條氣體管道，且安裝在相應的氣體管道上；採集溫度的第一熱等效電路的輸出端與所述集散控制系統中輸入卡件的第一輸入端連接；所述採集溫度的第二熱等效電路中的每個溫度檢測元件各自分別對應於另一組換熱器的一條氣體管道，且安裝在相應的氣體管道上；採集溫度的第二熱等效電路的輸出端與集散控制系統中輸入卡件的第二輸入端連接。
2.如權利要求I所述的空氣分離中的換熱器中部溫差控制系統，其特徵在於，所述採集溫度的第一熱等效電路包括第一溫度檢測元件、第二溫度檢測元件、第三溫度檢測元件、第四溫度檢測元件；所述第一溫度檢測元件與所述第二溫度檢測元件串聯，該串聯電路與包括所述第三溫度檢測元件、所述第四溫度檢測元件的串聯電路並聯，該並聯電路與所述集散控制系統中輸入卡件的第一輸入端連接；所述採集溫度的第二熱等效電路包括第五溫度檢測元件、第六溫度檢測元件、第七溫度檢測元件、第八溫度檢測元件；所述第五溫度檢測元件與所述第六溫度檢測元件串聯，該串聯電路與包括所述第七溫度檢測元件、所述第八溫度檢測元件的串聯電路並聯，該並聯電路與集散控制系統中輸入卡件的第二輸入端連接。
3.如權利要求I或2所述的空氣分離中的換熱器中部溫差控制系統，其特徵在於，所述集散控制系統包括集散控制系統模擬量輸入塊、PID功能塊；所述集散控制系統模擬量輸入塊的第一輸入端與集散控制系統中輸入卡件的第一輸出端連接；集散控制系統模擬量輸入塊的第二輸入端與集散控制系統中輸入卡件的第二輸出端連接；集散控制系統模擬量輸入塊的輸出端與所述PID功能塊的輸入端連接。
4.如權利要求I或2所述的空氣分離中的換熱器中部溫差控制系統，其特徵在於，所述溫度檢測元件為熱電阻。
5.如權利要求3所述的空氣分離中的換熱器中部溫差控制系統，其特徵在於，所述集散控制系統模擬量輸入塊為西門子S7。
專利摘要本實用新型涉及溫差控制系統技術領域，公開了一種空氣分離中的換熱器中部溫差控制系統，包括採集溫度的第一熱等效電路、採集溫度的第二熱等效電路、集散控制系統；本實用新型利用一個採集溫度的熱等效電路輸出的溫度信號值來體現由多個溫度檢測元件所傳遞的溫度信號值，提高了傳輸到集散控制系統的溫度信號的精確度，集散控制系統利用精確度高的溫度信號對換熱器中部溫差進行調節控制，從而提高了換熱器中部溫差調節控制的精確度，進而降低了事故控制的風險和冰瀦瘤的產生，減少了炸裂等一些惡性生產設備事故的產生，保證了生產的連續性。本實用新型結構合理、效果明顯、實用性強。
文檔編號F28F27/00GK202470875SQ20122009823
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月16日 優先權日2012年3月16日
發明者洪玲, 齊紅斌 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司