專利名稱：實現(xiàn)大范圍氣液流量穩(wěn)定和連續(xù)可調(diào)的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種實現(xiàn)大范圍氣液流量穩(wěn)定和連續(xù)可調(diào)的方法，該方法屬于對兩相流動或多相流動研究中氣液流量的穩(wěn)定控制技術。它主要是通過綜合使用變頻調(diào)速技術與節(jié)流閥調(diào)節(jié)技術的有機結合來實現(xiàn)對大范圍流體流量的連續(xù)調(diào)整的目的。
目前，在石油、化工、冶金等行業(yè)中由往復式壓縮機供氣時，都需要對大范圍氣源壓力、流量的穩(wěn)定控制，并要求做到連續(xù)可調(diào)。為保證壓縮機出口壓力的穩(wěn)定，現(xiàn)有的各類往復式壓縮機普遍帶有機械式壓力調(diào)節(jié)裝置，但這類調(diào)節(jié)裝置由于其調(diào)節(jié)機構固有的彈性滯后、死區(qū)等性質(zhì)只能使與壓縮機出口相連的儲氣罐壓力在設定值上下某一壓力范圍內(nèi)波動；也有人采用過由壓縮機出口壓力來控制壓縮機吸氣閥的開關狀態(tài)，使供氣氣源壓力穩(wěn)定，但效果不好。以上兩種方法的缺點是不但儲氣罐壓力難于穩(wěn)定，而且壓力控制范圍小。此外，儲氣罐出口有時用調(diào)節(jié)閥來控制出口氣體流量，但由于氣源本身壓力的波動直接影響調(diào)節(jié)閥出，口流量的穩(wěn)定性，因此不能獲得穩(wěn)定的氣流，而且可調(diào)范圍還受到一定限制。
本發(fā)明的目的就在于避免上述現(xiàn)有技術的不足之處而提供了一種實現(xiàn)大范圍氣液流量穩(wěn)定和連續(xù)可調(diào)的方法。該方法主要是綜合利用變頻調(diào)速技術與節(jié)流閥的調(diào)節(jié)技術兩種現(xiàn)有技術來較好地控制氣液流量為某一設定值。該方法的主要技術特點在于該方法是采用變頻調(diào)速來控制空氣壓縮機的轉速，進而控制氣源壓力，并通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥來控制輸出氣體的流量，從而達到穩(wěn)定和連續(xù)調(diào)整的目的。
附圖
即為本實施發(fā)明的原理圖。
附圖的圖面說明如下1---變頻調(diào)速器 2---儲氣罐3---壓縮機4---流量調(diào)節(jié)器5---調(diào)節(jié)閥 6---壓力變送器 7---流量變速器下面將結合附圖和實施例來詳述本發(fā)明的技術特點在實際實施本發(fā)明所提供的大范圍氣液流量穩(wěn)定和連續(xù)可調(diào)的方法時，發(fā)明者設計了如附圖所示的原理流程，其具體實施方案是這樣實現(xiàn)的變頻調(diào)速器(1)根據(jù)儲氣罐(2)的壓力來調(diào)節(jié)壓縮機(3)的轉速；當用氣量一定時，壓縮機(3)不同的轉速就對應于儲氣罐(2)壓力的某一個設定值，從而可以保證儲氣罐(2)的壓力波動范圍很小；同時，儲氣罐(2)出口由調(diào)節(jié)器(4)根據(jù)要求的氣體流量設定值與檢測值控制調(diào)節(jié)閥(5)的開度，保證系統(tǒng)輸出的氣體流量進一步穩(wěn)定。
在石油大學(華東)的環(huán)道試驗裝置上進行的實際測試，其工藝條件為氣體流量變化范圍1----1000m3/h、液體流量1----100m3/h、氣源壓力0.8MPa。采用本發(fā)明后的控制效果通過對比現(xiàn)有技術與本發(fā)明在近似相同工藝條件下的氣體出口流量波動情況得到驗證。實驗的工藝條件為氣體流量控制設定值為510m3/h、液體流量設定值為30m3/h，實驗的結果如下采用壓縮機機械控制與儲氣罐出口調(diào)節(jié)閥節(jié)流的控制方法得到氣體流量的最大值約550m3/h，最小值約440m3/h，流量平均值為498.23m3/h，標準差為6＝24.73m3/h。
采用本發(fā)明的工藝參數(shù)為氣體流量控制設定值為500m3/h，液體流量設定值為25m3/h，平均值為499.6m3/h，標準差6＝6.86m3/h。
這種采用變頻調(diào)速控制空氣壓縮機轉速，進而控制氣源壓力，并用調(diào)節(jié)閥控制輸出氣體流量，實踐證明效果較好。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點是變頻調(diào)速保證儲氣罐壓力穩(wěn)定，壓力可調(diào)范圍大，節(jié)省壓縮機電能消耗，延長壓縮機壽命，并且使往復式壓縮機的供氣量相對穩(wěn)定；儲氣罐出口配以流量控制閥后，使輸出氣體流量十分穩(wěn)定。
本發(fā)明所提供的方法是空氣壓縮機的變頻控制與保護技術、儲氣罐出口流量/壓力的調(diào)節(jié)技術以及不同的氣體流量下變頻器參數(shù)、調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定技術，由于將變頻調(diào)速技術與調(diào)節(jié)閥節(jié)流技術有機地結合在一起，既保證了氣源壓力的穩(wěn)定，也保證了輸出氣體流量的大范圍連續(xù)可調(diào)。
權利要求
1.實現(xiàn)大范圍氣液流量穩(wěn)定和連續(xù)可調(diào)的方法，該方法主要是綜合運用變頻調(diào)速技術與節(jié)流閥的調(diào)節(jié)技術，其特征在于該方法是采用變頻調(diào)速來控制空氣壓縮機的轉速，進而控制氣源壓力，并通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥來控制輸出氣體的流量，從而達到穩(wěn)定和連續(xù)調(diào)整的目的。
2.根據(jù)權利要求1所述的實現(xiàn)大范圍氣液流量穩(wěn)定和連續(xù)可調(diào)的方法，其特征在于該方法的具體實施是這樣實現(xiàn)的變頻調(diào)速器(1)根據(jù)儲氣罐(2)的壓力來調(diào)節(jié)壓縮機(3)的轉速；當用氣量一定時，壓縮機(3)不同的轉速就對應于儲氣罐(2)壓力的某一個設定值，從而可以保證儲氣罐(2)的壓力波動范圍很??；同時，儲氣罐(2)出口由調(diào)節(jié)器(4)根據(jù)要求的氣體流量設定值與檢測值控制調(diào)節(jié)閥(5)的開度，保證系統(tǒng)輸出的氣體流量進一步穩(wěn)定。
全文摘要
一種實現(xiàn)大范圍氣液流量穩(wěn)定和連續(xù)可調(diào)的方法,該方法屬于對兩相流動或多相流動研究中氣液流量的穩(wěn)定控制技術。它主要是通過綜合使用變頻調(diào)速技術與節(jié)流閥調(diào)節(jié)技術的有機結合來實現(xiàn)對大范圍流體流量的連續(xù)調(diào)整的目的。變頻調(diào)速保證儲氣罐壓力穩(wěn)定,壓力可調(diào)范圍大,節(jié)省壓縮機電能消耗,延長壓縮機壽命,并且使往復式壓縮機的供氣量相對穩(wěn)定;儲氣罐出口配以流量控制閥后,使輸出氣體流量十分穩(wěn)定。
文檔編號G05D7/06GK1334495SQ0113146
公開日2002年2月6日 申請日期2001年9月11日 優(yōu)先權日2001年9月11日
發(fā)明者馮叔初, 耿艷峰, 寇杰, 曹學文, 李玉星, 唐建峰 申請人:中國石油天然氣股份有限公司, 石油大學(華東)