基于對(duì)開關(guān)閥的開度調(diào)節(jié)來(lái)控制分子篩干燥升降壓的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種基于對(duì)開關(guān)閥的開度調(diào)節(jié)來(lái)控制分子篩干燥升降壓的系統(tǒng)，有結(jié)構(gòu)完全相同的第一控制閥和第二控制閥，其均有一端連接分子篩塔另一端連接天然氣進(jìn)氣管或再生氣出氣干管的開關(guān)閥門和用于控制開關(guān)閥門開關(guān)動(dòng)作的氣動(dòng)膜頭，氣動(dòng)膜頭的膜片通過(guò)閥桿連接開關(guān)閥門的閥芯，閥桿上設(shè)置有閥位傳感器，閥位傳感器的輸出信號(hào)端電連接閥位控制模塊的閥位信號(hào)輸入端，閥位控制模塊的壓力信號(hào)輸入端電連接壓力變送器的輸出信號(hào)，氣動(dòng)膜頭的上、下氣口分別連接到進(jìn)行干燥控制的開關(guān)控制機(jī)構(gòu)和進(jìn)行升壓和降壓控制的開度控制機(jī)構(gòu)，開關(guān)控制機(jī)構(gòu)和開度控制機(jī)構(gòu)的控制信號(hào)輸入端分別電連接閥位控制模塊的控制信號(hào)輸出端。本實(shí)用新型去掉6只開關(guān)閥節(jié)省了大量的資金投入。
【專利說(shuō)明】基于對(duì)開關(guān)閥的開度調(diào)節(jié)來(lái)控制分子篩干燥升降壓的系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種對(duì)分子篩進(jìn)行氣體干噪處理過(guò)程中再生環(huán)節(jié)的降壓及升壓系統(tǒng)控制。特別是涉及一種基于對(duì)原開關(guān)閥的只有開關(guān)兩種狀態(tài)改變?yōu)榭砷_度調(diào)節(jié)的基于對(duì)開關(guān)閥的開度調(diào)節(jié)來(lái)控制分子篩干燥升降壓的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]分子篩干燥是很多氣體加工中不可缺少的工藝過(guò)程。干燥的分子篩(吸附劑)很容易吸收周圍濕氣介質(zhì)中(吸附質(zhì))的水分，這個(gè)過(guò)程的結(jié)果是降低了吸附劑自身原先所擁有的“表面自由能”，而該過(guò)程能自發(fā)進(jìn)行。吸收了水份的飽和分子篩必須經(jīng)過(guò)加熱再生過(guò)程才能釋放出吸收的水份回復(fù)其”表面的自由能”，只有經(jīng)過(guò)再生過(guò)程恢復(fù)了表面自由能的分子篩才能再次吸附濕氣介質(zhì)內(nèi)的水分。再生過(guò)程主要是首先對(duì)干燥塔勻速降壓降到確定的壓力后再通入高溫再生氣流直到把分子篩里的水分析出，經(jīng)過(guò)高溫干燥處理后的分子篩還要經(jīng)過(guò)冷吹降溫后再進(jìn)行勻速升壓才能恢復(fù)了吸附劑的表面自由能，才能再次進(jìn)入干燥程序。當(dāng)分子篩塔采用低壓再生時(shí)，分子篩干燥器需要降壓、再生及冷吹、升壓的四個(gè)階段過(guò)程。
[0003]當(dāng)降壓升壓速度進(jìn)行過(guò)快時(shí)，一方面設(shè)備、管道可能發(fā)生局部變形并導(dǎo)致危險(xiǎn)事故；另一方面壓力的快速變化可能破壞分子篩內(nèi)部結(jié)構(gòu)，造成吸附能力下降甚至對(duì)吸附劑造成永久性損害對(duì)生產(chǎn)造成較大損失。太慢會(huì)打亂程序的正常運(yùn)行，降低干燥的質(zhì)量、延長(zhǎng)再生時(shí)間并影響后續(xù)工藝過(guò)程的連續(xù)性。在2002年出版的《天然氣利用手冊(cè)》中明確指出“因再生壓力低于吸附壓力，干燥器在切換時(shí)應(yīng)控制降壓與升壓速度，一般宜小于0.3MPa/min”。降壓升壓的速度要嚴(yán)格控制，所以控制好降壓和升壓的速度及時(shí)間是分子篩干燥過(guò)程中較為關(guān)鍵的步驟。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)分子篩塔降壓或升壓的控制，傳統(tǒng)方案如圖1所示，升壓過(guò)程是利用并聯(lián)在原料氣進(jìn)口開關(guān)閥40旁的限流孔板42及開關(guān)閥41組成的專用升壓支路完成。降壓過(guò)程是利用再生氣出口開關(guān)閥43旁并聯(lián)的限流孔板44及開關(guān)閥45組成的專用降壓支路來(lái)完成的。當(dāng)旁路開關(guān)閥41、或45打開時(shí)，氣體在限流孔板42或44的限制下以不高于0.3MPa/min的初始速度通過(guò)開關(guān)閥，經(jīng)一定時(shí)間后完成分子篩干燥器的降壓或升壓。該方法中限流孔板42、44的孔徑不可變，即隨著升降壓過(guò)程的進(jìn)行孔板兩端壓差也逐漸降低而造成速度亦隨之降低。
[0005]原料氣進(jìn)口開關(guān)閥40及再生氣出口開關(guān)閥43改造前是完全相同的結(jié)構(gòu)，具體如圖2所示，圖2中，51、52相當(dāng)于圖1中的閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)，圖中的電磁閥8是控制開關(guān)閥做開關(guān)動(dòng)作的電磁閥，圖4中開關(guān)閥門3+4+51、52相當(dāng)于圖1中的開關(guān)閥40/43。
[0006]圖1中為保證設(shè)備及分子篩的安全性，必須通過(guò)限流孔板控制升降壓過(guò)程的最高(初始)流速不高于0.3MPa/min,因此必然導(dǎo)致隨著升降壓的進(jìn)行流速在不斷減慢，設(shè)備升降壓的時(shí)間被延長(zhǎng)，生產(chǎn)效率下降等問(wèn)題。而且目前的這種控制方法其降壓升壓過(guò)程還必須通過(guò)降壓升壓專用支路來(lái)完成。改造后由調(diào)節(jié)40、43的開度來(lái)保持升壓速度恒定減少了 不必要的速度變得越來(lái)越慢升降壓時(shí)間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種基于對(duì)開關(guān)閥的開度調(diào)節(jié)來(lái)控制分子篩干燥升降壓的系統(tǒng)。通過(guò)改變現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)氣源主路及再生氣進(jìn)/出主路上開關(guān)閥的開度來(lái)進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)升壓降壓速度調(diào)節(jié)，代替現(xiàn)有技術(shù)專用帶有限流孔板及開關(guān)閥的升降壓支路的對(duì)該支路開關(guān)閥門的開關(guān)狀態(tài)控制來(lái)完成分子篩干燥升降壓的系統(tǒng)。
[0008]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種基于對(duì)開關(guān)閥的開度調(diào)節(jié)來(lái)控制分子篩干燥升降壓的系統(tǒng)，包括一端連接分子篩塔另一端連接天然氣進(jìn)氣管的第一控制閥和一端連接分子篩塔另一端連接再生氣出氣干管的第二控制閥，所述的第一控制閥和第二控制閥結(jié)構(gòu)完全相同均包括有一端連接分子篩塔另一端連接天然氣進(jìn)氣管或再生氣出氣干管的開關(guān)閥門和用于控制開關(guān)閥門開關(guān)動(dòng)作的氣動(dòng)膜頭，其中將氣動(dòng)膜頭分割為上氣室和下氣室的膜片通過(guò)閥桿連接開關(guān)閥門的閥芯，所述的閥桿上在位于氣動(dòng)膜頭和開關(guān)閥門之間還設(shè)置有閥位傳感器，所述的閥位傳感器的輸出信號(hào)端電連接閥位控制模塊的閥位信號(hào)輸入端，所述閥位控制模塊的壓力信號(hào)輸入端電連接設(shè)置在分子篩塔上的取壓點(diǎn)上的壓力變送器的輸出信號(hào)，所述氣動(dòng)膜頭的上氣室的氣口和下氣室的氣口分別連接到進(jìn)行干燥控制的開關(guān)控制機(jī)構(gòu)和進(jìn)行升壓和降壓控制的開度控制機(jī)構(gòu)，所述的開關(guān)控制機(jī)構(gòu)和開度控制機(jī)構(gòu)的控制信號(hào)輸入端分別電連接所述的閥位控制模塊的控制信號(hào)輸出端。
[0009]所述的開關(guān)控制機(jī)構(gòu)包括有開關(guān)控制電磁閥、與所述的開關(guān)控制電磁閥相連用于阻斷或接通開關(guān)控制電磁閥與氣動(dòng)膜頭連通的第一開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥和第二開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥，其中，所述的開關(guān)控制電磁閥的氣源進(jìn)氣口通過(guò)管路與儀表氣源端相連，排氣口與外部大氣相通，所述的開關(guān)控制電磁閥的一個(gè)端口氣體進(jìn)/出口通過(guò)管路連接所述第一開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥的進(jìn)/出氣口，所述的第一開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥的出/進(jìn)氣口通過(guò)管路連接所述的氣動(dòng)膜頭的上氣室的氣口，所述的開關(guān)控制電磁閥的另一端口氣體出/進(jìn)口通過(guò)管路與所述的第二開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥的出/進(jìn)氣口連接，所述的第二開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥的進(jìn)/出氣口通過(guò)管路連接所述的氣動(dòng)膜頭的下氣室的氣口。
[0010]所述的開關(guān)控制電磁閥的控制信號(hào)輸入端電連接閥位控制模塊的第一控制信號(hào)輸出端，用于阻斷或接通與氣動(dòng)膜頭連通的第一開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥和第二開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥的控制信號(hào)輸入端電連接閥位控制模塊的第二控制信號(hào)輸出端。
[0011]所述的開度控制機(jī)構(gòu)包括有上進(jìn)氣通斷控制電磁閥、下進(jìn)氣通斷控制電磁閥、上排氣通斷控制電磁閥和下排氣通斷控制電磁閥，其中，所述的上進(jìn)氣通斷控制電磁閥的進(jìn)氣口通過(guò)管路連接儀表氣源端，上進(jìn)氣通斷控制電磁閥的出氣口通過(guò)第一管路連接所述的氣動(dòng)膜頭的上氣室的氣口 ；所述的下進(jìn)氣通斷控制電磁閥的進(jìn)氣口通過(guò)管路連接儀表氣源端，下進(jìn)氣通斷控制電磁閥的出氣口通過(guò)第二管路連接所述的氣動(dòng)膜頭的下氣室的氣口；所述的上排通斷控制氣電磁閥的進(jìn)氣口通過(guò)第一管路連接所述的氣動(dòng)膜頭的上氣室的氣口，上排氣通斷控制電磁閥的出氣口連通大氣，所述下排氣開?？刂齐姶砰y的進(jìn)氣口通過(guò)第二管路連接所述的氣動(dòng)膜頭的下氣室的氣口，下排氣通斷控制電磁閥的出氣口連通大氣。[0012]所述的上進(jìn)氣通斷控制電磁閥的控制信號(hào)輸入端電連接閥位控制模塊的第三控制信號(hào)輸出端，所述的下進(jìn)氣通斷控制電磁閥的控制信號(hào)輸入端電連接閥位控制模塊的第四控制信號(hào)輸出端，所述的上排氣通斷控制電磁閥的控制信號(hào)輸入端電連接閥位控制模塊的第五控制信號(hào)輸出端，所述的下排氣通斷控制電磁閥的控制信號(hào)輸入端電連接閥位控制模塊的第六控制信號(hào)輸出端。
[0013]所述的第一管路上位于所述的上氣室的氣口的一段上串接有兩組結(jié)構(gòu)相同方向相反的單向限流調(diào)節(jié)閥組，所述的第二管路上位于所述的下氣室的氣口的一段上也串接有兩組結(jié)構(gòu)相同方向相反的單向限流調(diào)節(jié)閥組。
[0014]所述的第一管路上的兩組限流調(diào)節(jié)閥組和第二管路上的兩組限流調(diào)節(jié)閥組結(jié)構(gòu)相同，均是由一個(gè)單向閥和一個(gè)針閥并聯(lián)構(gòu)成。
[0015]本實(shí)用新型的基于對(duì)開關(guān)閥的開度調(diào)節(jié)來(lái)控制分子篩干燥升降壓的系統(tǒng)，對(duì)于三塔干燥流程可取消6條升降壓支路及上使用的開關(guān)閥及孔板，可節(jié)省大量資金投入。分子篩干燥系統(tǒng)使用的開關(guān)閥均工作在高溫高壓工況下而且要求泄漏量極低，目前國(guó)產(chǎn)閥門較難勝任即使能短時(shí)使用壽命也得不到保證，國(guó)外也只有少數(shù)廠家才能生產(chǎn)出符合要求的閥而且造價(jià)不菲。如果能去掉專用生降壓支路就能省掉6只開關(guān)閥可節(jié)省了大量的資金投入。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是傳統(tǒng)工藝(帶有專用升降壓支路)局部流程圖；
[0017]圖2是圖1中開關(guān)閥門40、43局部展開圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型的基于對(duì)開關(guān)閥的開度調(diào)節(jié)來(lái)控制分子篩干燥升降壓的系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)圖；
[0019]圖4是本實(shí)用新型的基于對(duì)開關(guān)閥的開度調(diào)節(jié)來(lái)控制分子篩干燥升降壓速度的開度可控開關(guān)閥門結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)示意圖。
[0020]圖中
[0021]1:分子篩塔2:天然氣進(jìn)氣管
[0022]3:開關(guān)閥門4:閥桿
[0023]5:氣動(dòng)膜頭6:閥位傳感器
[0024]7:閥位控制模塊8:開關(guān)控制電磁閥
[0025]9:第一開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥10:第二開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥
[0026]11:上進(jìn)氣通斷控制電磁閥12:下進(jìn)氣通斷控制電磁閥
[0027]13:上排氣通斷控制電磁閥14:下排氣通斷控制電磁閥
[0028]15:第一管路16:第二管路
[0029]17、18、19、20:單向限流調(diào)節(jié)閥組21:再生氣出氣干管
[0030]51:上氣室52:下氣室
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型的基于對(duì)開關(guān)閥的開度調(diào)節(jié)來(lái)控制分子篩干燥升降壓的系統(tǒng)做出詳細(xì)說(shuō)明。[0032]本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)再生氣出口開關(guān)閥B及分子篩塔原料氣進(jìn)口開關(guān)閥A分別在降壓及升壓階段由原關(guān)閉狀態(tài)改變?yōu)棰俑稍锼M(jìn)行降壓時(shí)由控制模塊根據(jù)塔壓力信號(hào)變化和閥位信號(hào)及當(dāng)時(shí)應(yīng)達(dá)到的降速要求進(jìn)行運(yùn)算發(fā)出相應(yīng)上進(jìn)氣通斷控制電磁閥11、下進(jìn)氣通斷控制電磁閥12、上排氣通斷控制電磁閥13、下排氣通斷控制電磁閥14開關(guān)信號(hào)控制再生氣出口開關(guān)閥B的閥門開度大小實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定降壓過(guò)程，②干燥塔進(jìn)行升壓時(shí)由控制模塊根據(jù)塔壓力信號(hào)變化和閥位信號(hào)及當(dāng)時(shí)應(yīng)達(dá)到的升速要求進(jìn)行運(yùn)算發(fā)出相應(yīng)上進(jìn)氣通斷控制電磁閥11、下進(jìn)氣通斷控制電磁閥12、上排氣通斷控制電磁閥13、下排氣通斷控制電磁閥14信號(hào)控制原料氣進(jìn)口開關(guān)閥A閥門開度大小來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定升壓過(guò)程。這樣就可以去掉現(xiàn)有技術(shù)中由兩個(gè)開關(guān)閥門+限流孔板構(gòu)成的專用升降壓支路。
[0033]為了使閥的開度滿足升降速要求將開關(guān)閥門閥位傳感器6信號(hào)和分子篩塔的壓力信號(hào)輸入到閥位控制模塊7，經(jīng)過(guò)閥位控制模塊7把塔壓力變化對(duì)時(shí)間進(jìn)行微分運(yùn)算變?yōu)樗祲核俣刃盘?hào)與預(yù)先設(shè)計(jì)最佳給定升降壓速度信號(hào)在控制模塊內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)偏差運(yùn)算后由閥位控制模塊7發(fā)出調(diào)節(jié)控制信號(hào)73-76并通過(guò)11-14電磁閥的不同開關(guān)狀態(tài)的組合來(lái)改變開關(guān)閥的上下氣室平衡位置來(lái)改變閥的開度，。通過(guò)連續(xù)不斷的測(cè)量、運(yùn)算、調(diào)整輸出信號(hào)改變電磁閥開關(guān)組合狀態(tài)來(lái)改變開關(guān)閥門的開度進(jìn)而達(dá)到不斷消除降壓或升壓過(guò)程產(chǎn)生的速度偏差。
[0034]如圖3所示，本實(shí)用新型的基于對(duì)開關(guān)閥的開度調(diào)節(jié)來(lái)控制分子篩干燥升降壓的系統(tǒng)，是基于對(duì)原開關(guān)閥的開度能進(jìn)行調(diào)節(jié)來(lái)控制分子篩干燥過(guò)程升降壓速度的系統(tǒng)。包括一端連接分子篩塔1，另一端連接天然氣進(jìn)氣管2的第一控制閥A，以及一端連接分子篩塔1，另一端連接再生氣出氣干管21的第二控制閥B。
[0035]所述的第一控制閥A和第二控制閥B結(jié)構(gòu)完全相同，見(jiàn)圖3，具體結(jié)構(gòu)如圖4所示，均包括有一端連接分子篩塔1，另一端連接天然氣進(jìn)氣管2或再生氣出氣干管21的開關(guān)閥門3，和用于控制開關(guān)閥門3開關(guān)動(dòng)作的氣動(dòng)膜頭5，其中將氣動(dòng)膜頭5分割為上氣室51和下氣室52的膜片通過(guò)閥桿4連接到開關(guān)閥門3的閥芯，所述的閥桿4上還設(shè)置有閥位傳感器6，所述的閥位傳感器6的輸出信號(hào)端電連接閥位控制模塊7的閥位信號(hào)輸入端，所述閥位控制模塊7的分子篩塔壓力信號(hào)輸入端通過(guò)電連接設(shè)置在分子篩塔I的取壓點(diǎn)上的壓力變送器的輸出信號(hào)，所述氣動(dòng)膜頭5的上氣室51的氣口 53和下氣室52的氣口 54分別通過(guò)氣管連接到進(jìn)行干燥控制的開關(guān)控制機(jī)構(gòu)和進(jìn)行升壓和降壓控制的開度控制機(jī)構(gòu)。所述的開關(guān)控制機(jī)構(gòu)和開度控制機(jī)構(gòu)的電磁閥控制信號(hào)輸入端分別電連接所述的閥位控制模塊7的控制信號(hào)輸出端。所述的閥位控制模塊7可以選擇類型可為PLC、單片機(jī)組成智能控制器或嵌入在一有DCS的控制系統(tǒng)中等多種方法實(shí)現(xiàn)。
[0036]所述的開關(guān)控制機(jī)構(gòu)包括有開關(guān)控制電磁閥8、與所述的開關(guān)控制電磁閥8相連用于阻斷或接通開關(guān)控制電磁閥8與氣動(dòng)膜頭5連通的第一開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥9和第二開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥10，其中，所述的開關(guān)控制電磁閥8的氣源進(jìn)氣口通過(guò)管路與儀表氣源端相連，排氣口與外部大氣相通。所述的開關(guān)控制電磁閥8的一個(gè)氣體進(jìn)/出口 81通過(guò)管路連接所述第一開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥9的進(jìn)/出氣口，所述的第一開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥9的出/進(jìn)氣口通過(guò)管路連接所述的氣動(dòng)膜頭5的上氣室51的氣口 53，所述的開關(guān)控制電磁閥8的另一個(gè)氣體出/進(jìn)口 82通過(guò)管路與所述的第二開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥10的出/進(jìn)氣口連接，所述的第二開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥10的進(jìn)/出氣口通過(guò)管路連接所述的氣動(dòng)膜頭5的下氣室52的氣口 54。其中，所述的開關(guān)控制電磁閥8的控制信號(hào)輸入端電連接閥位控制模塊7的第一控制信號(hào)輸出端71，第一開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥9和第二開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥10的控制信號(hào)輸入端電連接閥位控制模塊7的第二控制信號(hào)輸出端72。
[0037]圖4中第一開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥9和第二開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥10在開關(guān)控制狀態(tài)時(shí)導(dǎo)通為雙向流通閥，在開度控制時(shí)第一開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥9和第二開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥10處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0038]在對(duì)上氣室51充氣時(shí)第一開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥9左口為進(jìn)氣，右口為出氣;
[0039]在對(duì)上氣室51排氣時(shí)第一開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥9左口為出氣，右口為進(jìn)氣;
[0040]在對(duì)下氣室52充氣時(shí)第二開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥10左口為進(jìn)氣，右口為出氣;
[0041]在對(duì)下氣室52排氣時(shí)第二開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥10左口為出氣，右口為進(jìn)氣;
[0042]開關(guān)控制電磁閥8的氣體進(jìn)/出口 81、氣體出/進(jìn)口 82 口也為雙向口:
[0043]開關(guān)閥門3在開狀態(tài)時(shí)氣體出/進(jìn)口 82為氣體出口，下氣室52處充壓狀態(tài)，氣體進(jìn)/出口 81為氣體出口，上氣室51氣室處泄壓狀態(tài)
[0044]開關(guān)閥門閥3在關(guān)狀態(tài)時(shí)氣體進(jìn)/出口 81為氣體出口，上氣室51處充壓狀態(tài)，氣體進(jìn)出口 82為氣體出口，下氣室52處泄壓狀態(tài)。
[0045]所述的開度控制機(jī)構(gòu)包括有上進(jìn)氣通斷控制電磁閥11、下進(jìn)氣通斷控制電磁閥12、上排氣通斷控制電磁閥13和下排氣通斷控制電磁閥14，其中，所述的上進(jìn)氣通斷控制電磁閥11的進(jìn)氣口通過(guò)管路連接儀表氣源端，上進(jìn)氣通斷控制電磁閥11的出氣口通過(guò)第一管路15連接所述的氣動(dòng)膜頭5的上氣室51的氣口 53 ;所述的下進(jìn)氣通斷控制電磁閥12的進(jìn)氣口通過(guò)管路連接儀表氣源端，下進(jìn)氣通斷控制電磁閥12的出氣口通過(guò)第二管路16連接所述的氣動(dòng)膜頭5的下氣室52的氣口 54 ;所述的上排氣通斷控制電磁閥13的進(jìn)氣口通過(guò)第一管路15連接所述的氣動(dòng)膜頭5的上氣室51的氣口 53，上排氣通斷控制電磁閥13的出氣口連通大氣，所述下排通斷控制氣電磁閥14的進(jìn)氣口通過(guò)第二管路16連接所述的氣動(dòng)膜頭5的下氣室52的氣口 54，下排氣通斷控制電磁閥14的出氣口連通大氣。所述的第一管路15上位于所述的上氣室51的氣口 53的一段上串接有兩組結(jié)構(gòu)相同方向相反的單向限流調(diào)節(jié)閥組17、18，所述的第二管路16上位于所述的下氣室52的氣口 54的一段上也串接有兩組結(jié)構(gòu)相同方向相反的手動(dòng)限流調(diào)節(jié)閥組19、20。所述的第一管路15上的兩組單向限流調(diào)節(jié)閥組17、18和第二管路16上的兩組單向限流調(diào)節(jié)閥組19、20結(jié)構(gòu)相同，均是由一個(gè)單向閥和一個(gè)手動(dòng)調(diào)節(jié)針閥并聯(lián)構(gòu)成。其中，所述的上進(jìn)氣通斷控制電磁閥11的控制信號(hào)輸入端電連接閥位控制模塊7的第三控制信號(hào)輸出端73，所述的下進(jìn)氣通斷控制電磁閥12的控制信號(hào)輸入端電連接閥位控制模塊7的第四控制信號(hào)輸出端74，所述的上排氣通斷控制電磁閥13的控制信號(hào)輸入端電連接閥位控制模塊7的第五控制信號(hào)輸出端75，所述的下排氣通斷控制電磁閥14的控制信號(hào)輸入端電連接閥位控制模塊7的第六控制信號(hào)輸出端76。[0046]本實(shí)用新型的基于對(duì)開關(guān)閥的開度調(diào)節(jié)來(lái)控制分子篩干燥升降壓的系統(tǒng)的工作原理是，
[0047]1、當(dāng)開關(guān)閥門作為開關(guān)控制時(shí)，閥位控制模塊7通過(guò)控制信號(hào)輸出端73、74、75、76發(fā)出控制信號(hào)，分別控制上進(jìn)氣通斷控制電磁閥11、下進(jìn)氣通斷控制電磁閥12、上排氣通斷控制電磁閥13和下排氣通斷控制電磁閥14進(jìn)入關(guān)閉狀態(tài)阻斷開度控制的氣路。同時(shí)閥位控制模塊7通過(guò)控制信號(hào)輸出端72發(fā)出控制信號(hào)，開通第一開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥9和第二開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥10，第一開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥9和第二開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥10開通使得開關(guān)控制電磁閥8與上氣室51及下氣室52形成通路，并由閥位控制模塊7按工藝要求通過(guò)控制信號(hào)輸出端71發(fā)出相應(yīng)的開關(guān)信號(hào)控制開關(guān)控制電磁閥8狀態(tài)使該開關(guān)閥完成相應(yīng)打開或關(guān)閉動(dòng)作。
[0048]2、當(dāng)開關(guān)閥門作為開度控制時(shí)，閥位控制模塊7通過(guò)控制信號(hào)輸出端72發(fā)出關(guān)斷信號(hào)控制第一開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥9和第二開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥10關(guān)閉，阻斷開關(guān)控制電磁閥8輸出到膜頭5的氣路。同時(shí)閥位控制模塊7根據(jù)升壓速度的偏差計(jì)算出所需要的開關(guān)閥門開度大小變化并通過(guò)控制信號(hào)輸出端73、74、75、76輸出不同的控制信號(hào)分別控制上進(jìn)氣通斷控制電磁閥11、下進(jìn)氣通斷控制電磁閥12、上排氣通斷控制電磁閥13和下排氣通斷控制電磁閥14通過(guò)氣路通斷的改變控制氣動(dòng)膜頭5的上下氣室51、52進(jìn)排氣，通過(guò)上進(jìn)氣通斷控制電磁閥11、下進(jìn)氣通斷控制電磁閥12、上排氣通斷控制電磁閥13和下排氣通斷控制電磁閥14的通斷組合變化來(lái)改變上下氣室壓力及氣量使閥位移動(dòng)到新的平衡點(diǎn)改變閥的開度，通過(guò)閥門的開度變化調(diào)節(jié)分子篩塔升壓降壓的速度。
[0049]閥位控制模塊7通過(guò)連續(xù)不斷的不斷的對(duì)塔壓及閥位進(jìn)行測(cè)量并與給定的當(dāng)時(shí)應(yīng)達(dá)到的正確塔壓信號(hào)進(jìn)行偏差運(yùn)算后不斷發(fā)出增大或減少開關(guān)閥門的開度信號(hào)給開度控制機(jī)構(gòu)并通過(guò)開關(guān)閥的開度變化使升降壓速度不斷改變到與給定的升降速度信號(hào)一致，從而實(shí)現(xiàn)了按照預(yù)先設(shè)計(jì)的升降壓速度曲線進(jìn)行升降壓的過(guò)程。
【權(quán)利要求】
1.一種基于對(duì)開關(guān)閥的開度調(diào)節(jié)來(lái)控制分子篩干燥升降壓的系統(tǒng)，包括一端連接分子篩塔(I)另一端連接天然氣進(jìn)氣管(2)的第一控制閥(A)和一端連接分子篩塔(I)另一端連接再生氣出氣干管(21)的第二控制閥(B)，所述的第一控制閥(A)和第二控制閥(B)結(jié)構(gòu)完全相同均包括有一端連接分子篩塔(I)另一端連接天然氣進(jìn)氣管(2)或再生氣出氣干管(21)的開關(guān)閥門(3)和用于控制開關(guān)閥門(3)開關(guān)動(dòng)作的氣動(dòng)膜頭(5)，其中將氣動(dòng)膜頭(5)分割為上氣室(51)和下氣室(52)的膜片(55)通過(guò)閥桿(4)連接開關(guān)閥門(3)的閥芯，其特征在于，所述的閥桿(4)上在位于氣動(dòng)膜頭(5)和開關(guān)閥門(3)之間還設(shè)置有閥位傳感器(6)，所述的閥位傳感器(6)的輸出信號(hào)端電連接閥位控制模塊(7)的閥位信號(hào)輸入端，所述閥位控制模塊(7)的壓力信號(hào)輸入端電連接設(shè)置在分子篩塔(I)上的取壓點(diǎn)上的壓力變送器的輸出信號(hào)，所述氣動(dòng)膜頭(5)的上氣室(51)的氣口( 53)和下氣室(52)的氣口(54)分別連接到進(jìn)行干燥控制的開關(guān)控制機(jī)構(gòu)和進(jìn)行升壓和降壓控制的開度控制機(jī)構(gòu)，所述的開關(guān)控制機(jī)構(gòu)和開度控制機(jī)構(gòu)的控制信號(hào)輸入端分別電連接所述的閥位控制模塊(7)的控制信號(hào)輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于對(duì)開關(guān)閥的開度調(diào)節(jié)來(lái)控制分子篩干燥升降壓的系統(tǒng)，其特征在于，所述的開關(guān)控制機(jī)構(gòu)包括有開關(guān)控制電磁閥(8)、與所述的開關(guān)控制電磁閥(8)相連用于阻斷或接通開關(guān)控制電磁閥(8)與氣動(dòng)膜頭(5)連通的第一開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥(9)和第二開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥(10)，其中，所述的開關(guān)控制電磁閥(8)的氣源進(jìn)氣口通過(guò)管 路與儀表氣源端相連，排氣口與外部大氣相通，所述的開關(guān)控制電磁閥(8)的一個(gè)端口氣體進(jìn)/出口(81)通過(guò)管路連接所述第一開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥(9)的進(jìn)/出氣口，所述的第一開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥(9)的出/進(jìn)氣口通過(guò)管路連接所述的氣動(dòng)膜頭(5)的上氣室(51)的氣口(53)，所述的開關(guān)控制電磁閥(8)的另一端口氣體出/進(jìn)口(82)通過(guò)管路與所述的第二開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥(10)的出/進(jìn)氣口連接，所述的第二開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥(10)的進(jìn)/出氣口通過(guò)管路連接所述的氣動(dòng)膜頭(5)的下氣室(52)的氣口(54)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于對(duì)開關(guān)閥的開度調(diào)節(jié)來(lái)控制分子篩干燥升降壓的系統(tǒng)，其特征在于，所述的開關(guān)控制電磁閥(8)的控制信號(hào)輸入端電連接閥位控制模塊(7)的第一控制信號(hào)輸出端(71)，用于阻斷或接通(8)與氣動(dòng)膜頭(5)連通的第一開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥(9)和第二開關(guān)、開度狀態(tài)切換電磁閥(10)的控制信號(hào)輸入端電連接閥位控制模塊(7)的第二控制信號(hào)輸出端(72)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于對(duì)開關(guān)閥的開度調(diào)節(jié)來(lái)控制分子篩干燥升降壓的系統(tǒng)，其特征在于，所述的開度控制機(jī)構(gòu)包括有上進(jìn)氣通斷控制電磁閥(11)、下進(jìn)氣通斷控制電磁閥(12)、上排氣通斷控制電磁閥(13)和下排氣通斷控制電磁閥(14)，其中，所述的上進(jìn)氣通斷控制電磁閥(11)的進(jìn)氣口通過(guò)管路連接儀表氣源端，上進(jìn)氣通斷控制電磁閥(11)的出氣口通過(guò)第一管路(15)連接所述的氣動(dòng)膜頭(5)的上氣室(51)的氣口(53);所述的下進(jìn)氣通斷控制電磁閥(12)的進(jìn)氣口通過(guò)管路連接儀表氣源端，下進(jìn)氣通斷控制電磁閥(12)的出氣口通過(guò)第二管路(16)連接所述的氣動(dòng)膜頭(5)的下氣室(52)的氣口(54);所述的上排通斷控制氣電磁閥(13)的進(jìn)氣口通過(guò)第一管路(15)連接所述的氣動(dòng)膜頭(5)的上氣室(51)的氣口(53)，上排氣通斷控制電磁閥(13)的出氣口連通大氣，所述下排氣開?？刂齐姶砰y(14)的進(jìn)氣口通過(guò)第二管路(16)連接所述的氣動(dòng)膜頭(5)的下氣室(52)的氣口( 54 )，下排氣通斷控制電磁閥(14 )的出氣口連通大氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于對(duì)開關(guān)閥的開度調(diào)節(jié)來(lái)控制分子篩干燥升降壓的系統(tǒng)，其特征在于，所述的上進(jìn)氣通斷控制電磁閥(11)的控制信號(hào)輸入端電連接閥位控制模塊(7)的第三控制信號(hào)輸出端(73)，所述的下進(jìn)氣通斷控制電磁閥(12)的控制信號(hào)輸入端電連接閥位控制模塊(7)的第四控制信號(hào)輸出端(74)，所述的上排氣通斷控制電磁閥(13)的控制信號(hào)輸入端電連接閥位控制模塊(7)的第五控制信號(hào)輸出端(75)，所述的下排氣通斷控制電磁閥(14 )的控制信號(hào)輸入端電連接閥位控制模塊(7 )的第六控制信號(hào)輸出端(76 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于對(duì)開關(guān)閥的開度調(diào)節(jié)來(lái)控制分子篩干燥升降壓的系統(tǒng)，其特征在于，所述的第一管路(15)上位于所述的上氣室(51)的氣口(53)的一段上串接有兩組結(jié)構(gòu)相同方向相反的單向限流調(diào)節(jié)閥組(17、18)，所述的第二管路(16)上位于所述的下氣室(52)的氣口(54)的一段上也串接有兩組結(jié)構(gòu)相同方向相反的單向限流調(diào)節(jié)閥組(19、20)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于對(duì)開關(guān)閥的開度調(diào)節(jié)來(lái)控制分子篩干燥升降壓的系統(tǒng)，其特征在于，所述的第一管路(15)上的兩組限流調(diào)節(jié)閥組(17、18)和第二管路(16)上的兩組限流調(diào)節(jié)閥組(19、 20)結(jié)構(gòu)相同，均是由一個(gè)單向閥和一個(gè)針閥并聯(lián)構(gòu)成。
【文檔編號(hào)】B01D53/26GK203678237SQ201420045100
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】李平, 何乾, 蘇春園 申請(qǐng)人:天津市振津工程設(shè)計(jì)咨詢有限公司