專利名稱：一種用于控制干熄爐的空氣導(dǎo)入量的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于焦化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于控制干熄爐的空氣導(dǎo)入量的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
干熄爐是干法冷卻焦炭的主要設(shè)備之一，其通過(guò)通入冷卻氣體將1000 °C 1050°C的紅焦冷卻至200°C以下排出。如圖1所示，為干熄爐的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，干熄爐由上至下劃分為預(yù)存段10、斜道區(qū)30和冷卻段40。其中，冷卻段40的下部設(shè)置有進(jìn)氣口 50，且與底部設(shè)置的供氣裝置(圖中未示出)相連接，用于冷卻的循環(huán)氣體從進(jìn)氣口 50傳輸至冷卻段40內(nèi)，且在冷卻段40內(nèi)與紅焦進(jìn)行熱交換，冷卻后的紅焦排出冷卻段40 ;預(yù)存段10用于接收間接裝入的紅焦，補(bǔ)償冷卻段冷卻后排出的紅焦，在預(yù)存段10的外圍環(huán)繞設(shè)置有環(huán)形氣道20，環(huán)形氣道20上設(shè)置有空氣導(dǎo)入孔60，空氣導(dǎo)入孔60用于與外部空氣導(dǎo)入裝置相連接向環(huán)形通道20內(nèi)導(dǎo)入適量的空氣，使冷卻氣體中的由氫氣、一氧化碳等氣體組成的可燃成分燃燒，從而起到調(diào)節(jié)冷卻氣體中的可燃成分含量的作用；斜道區(qū)30位于預(yù)存段10和冷卻段40之間，用于冷卻的循環(huán)氣體吸收紅焦的熱量之后經(jīng)斜道區(qū)30和環(huán)形氣道20排出。在實(shí)際應(yīng)用中，干熄爐的空氣導(dǎo)入量是決定熄焦工藝的安全性、穩(wěn)定性和節(jié)能性的重要因素之一，空氣導(dǎo)入量過(guò)高，則會(huì)增加焦炭的燒損率，導(dǎo)致運(yùn)行成本增加；空氣導(dǎo)入量過(guò)低，則會(huì)使冷卻氣體中的可燃成分燃燒不充分，導(dǎo)致殘留在干熄爐內(nèi)的可燃成分含量過(guò)高，這會(huì)使干熄爐有爆炸的危險(xiǎn)，從而對(duì)生產(chǎn)及人身安全產(chǎn)生隱患。為此，就需要對(duì)干熄爐的空氣導(dǎo)入量進(jìn)行控制，以進(jìn)行相應(yīng)的校正?，F(xiàn)有的一種空氣導(dǎo)入量的控制系統(tǒng)，其通過(guò)設(shè)有空氣導(dǎo)入管、流量調(diào)節(jié)閥、兩個(gè)取壓孔、差壓變送器和控制單元。其中，空氣導(dǎo)入管與空氣導(dǎo)入孔60連接，用以使環(huán)形通道與大氣相連通；流量調(diào)節(jié)閥設(shè)置在空氣導(dǎo)入管上， 用以接通或者斷開(kāi)空氣導(dǎo)入管，并調(diào)節(jié)流經(jīng)空氣導(dǎo)入管的空氣流量；兩個(gè)取壓孔分別設(shè)置在流量調(diào)節(jié)閥的上游和下游的相應(yīng)位置處；差壓變送器用于自兩個(gè)取壓孔分別采集空氣導(dǎo)入管的位于流量調(diào)節(jié)閥的上游和下游的氣壓差，并將其轉(zhuǎn)換為差壓信號(hào)，且發(fā)送至所述控制單元；所述控制單元基于該差壓信號(hào)進(jìn)行計(jì)算而獲得流量調(diào)節(jié)閥輸出的流量值，并根據(jù)該流量值控制流量調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度大小來(lái)調(diào)節(jié)輸出的流量。上述空氣導(dǎo)入量的控制系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中不可避免的存在以下問(wèn)題，S卩:由于受到流量調(diào)節(jié)閥的精度的限制，差壓變送器所采集的位于流量調(diào)節(jié)閥的上游和下游的氣壓差也會(huì)存在誤差，導(dǎo)致通過(guò)控制單元計(jì)算而獲得的流量調(diào)節(jié)閥輸出的流量值不準(zhǔn)確(即，流量調(diào)節(jié)閥的實(shí)際開(kāi)度所對(duì)應(yīng)的輸出的理論流量值與實(shí)際輸出的流量值有較大的誤差)，從而上述空氣導(dǎo)入量的控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確度較低，且降低了焦炭質(zhì)量。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，提供了一種用于控制干熄爐的空氣導(dǎo)入量的系統(tǒng)，其控制干熄爐的空氣導(dǎo)入量的準(zhǔn)確度較高，從而可以提高干熄爐的穩(wěn)定性和安全性，并可以改善焦炭質(zhì)量。本實(shí)用新型提供一種用于控制干熄爐的空氣導(dǎo)入量的系統(tǒng)，包括空氣導(dǎo)入管、節(jié)流裝置、差壓變送器、流量調(diào)節(jié)閥和控制單元，其中，所述空氣導(dǎo)入管的輸入端與大氣相連通，所述空氣導(dǎo)入管的輸出端與設(shè)置在所述干熄爐的環(huán)形氣道上的空氣導(dǎo)入孔相連通，空氣經(jīng)由所述空氣導(dǎo)入管和空氣導(dǎo)入孔流入所述干熄爐的環(huán)形氣道；所述節(jié)流裝置設(shè)置在所述空氣導(dǎo)入管上，用以標(biāo)定流經(jīng)所述節(jié)流裝置的空氣流量；所述差壓變送器用于采集位于所述節(jié)流裝置的上游和下游之間的氣壓差，并將該氣壓差轉(zhuǎn)換為差壓信號(hào)，且發(fā)送至所述控制單元；所述控制單元用于基于所述差壓信號(hào)進(jìn)行計(jì)算而獲得導(dǎo)入所述干熄爐內(nèi)的空氣的測(cè)量流量值，并根據(jù)所述測(cè)量流量值和預(yù)設(shè)的理想流量值向所述流量調(diào)節(jié)閥發(fā)送控制信號(hào)；所述流量調(diào)節(jié)閥設(shè)置在所述空氣導(dǎo)入管上，用以根據(jù)來(lái)自所述控制單元的控制信號(hào)調(diào)節(jié)其開(kāi)度，以使所述流量調(diào)節(jié)閥輸出的流量值和所述理想流量值相等。其中，所述節(jié)流裝置為端頭孔板。其中，所述控制單元還包括數(shù)據(jù)庫(kù)和采集單元，其中，所述數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)所述干熄爐的工作參數(shù)以及與之相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)入所述干熄爐內(nèi)空氣的所述理想流量值；所述采集單元用于采集與所述測(cè)量流量值相對(duì)應(yīng)的所述干熄爐的工作參數(shù)，并將其發(fā)送至所述控制單元；所述控制單元查找所述數(shù)據(jù)庫(kù)中與所述測(cè)量流量值相對(duì)應(yīng)的所述干熄爐的工作參數(shù)，且讀取所述數(shù)據(jù)庫(kù)中與該工作參數(shù)相對(duì)應(yīng)的所述理想流量值，并判斷所述理想流量值和所述測(cè)量流量值是否相等，若否，則所述控制單元計(jì)算所述理想流量值和所述測(cè)量流量值的流量差，并根據(jù)該流量差向所述流量調(diào)節(jié)閥發(fā)送控制信號(hào)。其中，所述 流量調(diào)節(jié)閥為蝶閥。其中，所述工作參數(shù)包括氣壓和溫度。本實(shí)用新型具有下述有益效果:本實(shí)用新型提供的用于控制干熄爐的空氣導(dǎo)入量的系統(tǒng)，其借助節(jié)流裝置標(biāo)定流經(jīng)該節(jié)流裝置的空氣流量，且借助差壓變送器采集位于節(jié)流裝置的上游和下游之間的氣壓差，并將該氣壓差轉(zhuǎn)換為差壓信號(hào)發(fā)送至控制單元；控制單元根據(jù)該差壓信號(hào)進(jìn)行計(jì)算而獲得導(dǎo)入干熄爐內(nèi)的空氣的測(cè)量流量值，并根據(jù)該測(cè)量流量值和預(yù)設(shè)的理想流量值控制流量調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，以使流量調(diào)節(jié)閥輸出的流量值和理想流量值相等。由于上述節(jié)流裝置的尺寸精度和制造精度較高，因而差壓變送器所采集的氣壓差的誤差較小，這使得控制單元基于該氣壓差進(jìn)行計(jì)算而獲得的測(cè)量流量值的精度較高，從而可以提高控制干熄爐的空氣導(dǎo)入量的準(zhǔn)確度，進(jìn)而可以提高干熄爐的穩(wěn)定性和安全性，并可以改善焦炭質(zhì)量。

圖1為為干熄爐的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；圖2為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的用于控制干熄爐的空氣導(dǎo)入量的系統(tǒng)的原理框圖；圖3為本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的用于控制干熄爐的空氣導(dǎo)入量的系統(tǒng)的原理框圖；以及圖4為采用圖3所述系統(tǒng)進(jìn)行控制干熄爐的空氣導(dǎo)入量的流程框圖。
具體實(shí)施方式
為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型提供的用于控制干熄爐的空氣導(dǎo)入量的系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的描述。圖2為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的用于控制干熄爐的空氣導(dǎo)入量的系統(tǒng)的原理框圖。請(qǐng)參閱圖2，其包括空氣導(dǎo)入管(圖中未示出)、節(jié)流裝置1、差壓變送器2、流量調(diào)節(jié)閥3和控制單元4。其中，空氣導(dǎo)入管的輸入端與大氣相連通，空氣導(dǎo)入管的輸出端與設(shè)置在干熄爐的環(huán)形氣道上的空氣導(dǎo)入孔相連通，空氣經(jīng)由空氣導(dǎo)入管和空氣導(dǎo)入孔流入環(huán)形氣道。節(jié)流裝置I設(shè)置在空氣導(dǎo)入管上，用以標(biāo)定流經(jīng)節(jié)流裝置的空氣流量，節(jié)流裝置I為端頭孔板。差壓變送器2用于采集位于節(jié)流裝置I的上游和下游之間的氣壓差，并將該氣壓差轉(zhuǎn)換為差壓信號(hào)，且發(fā)送至控制單元4，具體地，差壓變送器2先采集位于節(jié)流裝置I的上游的氣壓和下游的氣壓，再通過(guò)計(jì)算而獲得上游和下游的氣壓差，并將氣壓差轉(zhuǎn)換為差壓信號(hào)發(fā)送至控制單元4 ;控制單元4用于基于差壓信號(hào)進(jìn)行計(jì)算而獲得導(dǎo)入干熄爐內(nèi)的空氣的測(cè)量流量值，并根據(jù)測(cè)量流量值和預(yù)設(shè)的理想流量值向流量調(diào)節(jié)閥3發(fā)送控制信號(hào)；流量調(diào)節(jié)閥3設(shè)置在空氣導(dǎo)入管上，用以根據(jù)來(lái)自控制單元4的控制信號(hào)調(diào)節(jié)其開(kāi)度，以使流量調(diào)節(jié)閥輸出的流量值趨于或者等于理想流量值，流量調(diào)節(jié)閥3可以為蝶閥等的可調(diào)節(jié)輸出流量的閥門(mén)。由于上述節(jié)流裝置I的尺寸精度和制造精度較高，因而差壓變送器2所采集的氣壓差的誤差較小，這使得控制單元4基于該氣壓差進(jìn)行計(jì)算而獲得的測(cè)量流量值的精度較高，從而可以提高控制干熄爐的空氣導(dǎo)入量的準(zhǔn)確度，進(jìn)而可以提高干熄爐的穩(wěn)定性和安全性，并可以改善焦炭質(zhì)量。在實(shí)際應(yīng)用中，節(jié)流裝置I設(shè)置在空氣導(dǎo)入管的輸入端，并且，當(dāng)節(jié)流裝置I設(shè)置在空氣導(dǎo)入管上，且位于其輸入端和輸出端之間時(shí)，流量調(diào)節(jié)閥3可以設(shè)置在空氣導(dǎo)入管上，且位于節(jié)流裝置I的下游。
圖2為本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的用于控制干熄爐的空氣導(dǎo)入量的系統(tǒng)的原理框圖。請(qǐng)參閱圖2，本實(shí)施例提供的用于控制干熄爐的空氣導(dǎo)入量的系統(tǒng)和第一實(shí)施例相比，同樣包括節(jié)流裝置1、差壓變送器2、流量調(diào)節(jié)閥3和控制單元4，由于上述裝置或單元的功能和彼此之間的關(guān)系在第一實(shí)施例中已有了詳細(xì)的描述，在此不再贅述。下面僅對(duì)本實(shí)施與第一實(shí)施例的不同點(diǎn)進(jìn)行描述，具體地，本實(shí)施例提供的用于控制干熄爐的空氣導(dǎo)入量的系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)庫(kù)5和采集單元6。其中，數(shù)據(jù)庫(kù)5用于存儲(chǔ)干熄爐的工作參數(shù)以及與之相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)入干熄爐內(nèi)的空氣的理想流量值。工作參數(shù)可以包括干熄爐內(nèi)的氣壓、溫度等。所謂理想流量值，是指保證干熄爐正常工作所需的流經(jīng)空氣導(dǎo)入管的空氣的流量值。采集單元6用于采集與測(cè)量流量值相對(duì)應(yīng)的干熄爐的工作參數(shù)，并將其發(fā)送至控制單元4 ;控制單元4查找數(shù)據(jù)庫(kù)5中與測(cè)量流量值相對(duì)應(yīng)的干熄爐的工作參數(shù)，且讀取數(shù)據(jù)庫(kù)5中與該工作參數(shù)相對(duì)應(yīng)的理想流量值，并判斷理想流量值和測(cè)量流量值是否相等，若否，則控制單元4計(jì)算理想流量值和測(cè)量流量值的流量差，并根據(jù)該流量差向流量調(diào)節(jié)閥3發(fā)送控制信號(hào)。具體地，圖4為采用圖3所述的系統(tǒng)進(jìn)行控制干熄爐的空氣導(dǎo)入量的流程框圖。請(qǐng)參閱圖4，用于控制干熄爐的空氣導(dǎo)入量的系統(tǒng)的工作過(guò)程具體包括以下步驟:SI，差壓變送器2采集位于節(jié)流裝置I的上游和下游之間的氣壓差，并將該氣壓差轉(zhuǎn)換為差壓信號(hào)，且發(fā)送至控制單元4 ;S2，控制單元4根據(jù)所述差壓信號(hào)進(jìn)行計(jì)算而獲得導(dǎo)入干熄爐的空氣的測(cè)量流量值，并根據(jù)測(cè)量流量值和預(yù)設(shè)的理想流量值向流量調(diào)節(jié)閥3發(fā)送控制信號(hào)；S3，流量調(diào)節(jié)閥3根據(jù)控制單元4的控制信號(hào)調(diào)節(jié)其開(kāi)度，以使流量調(diào)節(jié)閥輸出的流量值趨于或者等于理想流量值。其中，步驟S2包括步驟S21和步驟S22:S21，采集單元6采集與測(cè)量流量值相對(duì)應(yīng)的干熄爐的工作參數(shù)，并將其發(fā)送至控制單元4 ；S22，控制單元4查找預(yù)先存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)5中的干熄爐的工作參數(shù)，且讀取預(yù)先存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)5中的與該工作參數(shù)相對(duì)應(yīng)的理想流量值，并判斷理想流量值和測(cè)量流量值是否相等，若否，則控制單元4計(jì)算理想流量值和測(cè)量流量值的流量差，并根據(jù)該流量差向流量調(diào)節(jié)閥3發(fā)送控制信號(hào)；若是，控制單元4不向流量調(diào)節(jié)閥發(fā)送控制信號(hào)，即流量調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度不變?？梢岳斫獾氖?，以上 實(shí)施方式僅僅是為了說(shuō)明本實(shí)用新型的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本實(shí)用新型并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本實(shí)用新型的原理和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種用于控制干熄爐的空氣導(dǎo)入量的系統(tǒng)，其特征在于，包括空氣導(dǎo)入管、節(jié)流裝置、差壓變送器、流量調(diào)節(jié)閥和控制單元，其中 所述空氣導(dǎo)入管的輸入端與大氣相連通，所述空氣導(dǎo)入管的輸出端與設(shè)置在所述干熄爐的環(huán)形氣道上的空氣導(dǎo)入孔相連通，空氣經(jīng)由所述空氣導(dǎo)入管和空氣導(dǎo)入孔流入所述干熄爐的環(huán)形氣道； 所述節(jié)流裝置設(shè)置在所述空氣導(dǎo)入管上，用以標(biāo)定流經(jīng)所述節(jié)流裝置的空氣流量； 所述差壓變送器用于采集位于所述節(jié)流裝置的上游和下游之間的氣壓差，并將該氣壓差轉(zhuǎn)換為差壓信號(hào)，且發(fā)送至所述控制單元； 所述控制單元用于基于所述差壓信號(hào)進(jìn)行計(jì)算而獲得導(dǎo)入所述干熄爐內(nèi)的空氣的測(cè)量流量值，并根據(jù)所述測(cè)量流量值和預(yù)設(shè)的理想流量值向所述流量調(diào)節(jié)閥發(fā)送控制信號(hào)； 所述流量調(diào)節(jié)閥設(shè)置在所述空氣導(dǎo)入管上，用以根據(jù)來(lái)自所述控制單元的控制信號(hào)調(diào)節(jié)其開(kāi)度，以使所述流量調(diào)節(jié)閥輸出的流量值和所述理想流量值相等。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于控制干熄爐的空氣導(dǎo)入量的系統(tǒng)，其特征在于，所述節(jié)流裝置為端頭孔板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于控制干熄爐的空氣導(dǎo)入量的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元還包括數(shù)據(jù)庫(kù)和采集單元，其中 所述數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)所述干熄爐的工作參數(shù)以及與之相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)入所述干熄爐內(nèi)空氣的所述理想流量值； 所述采集單元用于采集與所述測(cè)量流量值相對(duì)應(yīng)的所述干熄爐的工作參數(shù)，并將其發(fā)送至所述控制單元； 所述控制單元查找所述數(shù)據(jù)庫(kù)中與所述測(cè)量流量值相對(duì)應(yīng)的所述干熄爐的工作參數(shù)，且讀取所述數(shù)據(jù)庫(kù)中與該工作參數(shù)相對(duì)應(yīng)的所述理想流量值，并判斷所述理想流量值和所述測(cè)量流量值是否相等，若否，則所述控制單元計(jì)算所述理想流量值和所述測(cè)量流量值的流量差，并根據(jù)該流量差向所述流量調(diào)節(jié)閥發(fā)送控制信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于控制干熄爐的空氣導(dǎo)入量的系統(tǒng)，其特征在于，所述流量調(diào)節(jié)閥為蝶閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于控制干熄爐的空氣導(dǎo)入量的系統(tǒng)，其特征在于，所述工作參數(shù)包括氣壓和溫度。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種用于控制干熄爐的空氣導(dǎo)入量的系統(tǒng)，包括空氣導(dǎo)入管、節(jié)流裝置、差壓變送器、流量調(diào)節(jié)閥和控制單元。其中，節(jié)流裝置設(shè)置在空氣導(dǎo)入管上，用以標(biāo)定流經(jīng)所述節(jié)流裝置的空氣流量；差壓變送器分別采集位于節(jié)流裝置的上游和下游的氣壓差，并將該氣壓差轉(zhuǎn)換為差壓信號(hào)，且發(fā)送至控制單元；控制單元基于該差壓信號(hào)進(jìn)行計(jì)算而獲得空氣導(dǎo)入的測(cè)量流量值，并根據(jù)測(cè)量流量值向流量調(diào)節(jié)閥發(fā)送控制信號(hào)；流量調(diào)節(jié)閥設(shè)置在空氣導(dǎo)入管上，根據(jù)該控制信號(hào)調(diào)節(jié)其輸出的流量值。本實(shí)用新型提供用于控制干熄爐的空氣導(dǎo)入量的系統(tǒng)可以提高控制干熄爐的空氣導(dǎo)入量的準(zhǔn)確度，進(jìn)而可以提高干熄爐的穩(wěn)定性和安全性，并可以改善焦炭質(zhì)量。
文檔編號(hào)C10B45/00GK203159531SQ20132012186
公開(kāi)日2013年8月28日 申請(qǐng)日期2013年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月18日
發(fā)明者孟凡良, 郝立祥 申請(qǐng)人:北京華泰焦化工程技術(shù)有限公司