一種分子篩空氣再生閥的自動控制裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種分子篩空氣再生閥的自動控制裝置，包括用于控制污氮進(jìn)入分子篩流量的污氮進(jìn)口閥，污氮進(jìn)口閥連通分子篩的再生氣管道與污氮出冷箱，污氮進(jìn)口閥上設(shè)置有流量計(jì)和閥門監(jiān)控器；再生氣管道上還并聯(lián)有空氣再生閥，空氣再生閥上設(shè)置有PID調(diào)節(jié)器和閥門定位器，PID調(diào)節(jié)器和閥門定位器均電連接至控制器；流量計(jì)和閥門監(jiān)控器分別電連接至控制器。通過在分子篩空氣再生閥上設(shè)置閥門定位器，并將閥門定位器連接至控制器，從而可以實(shí)現(xiàn)操作的全自動控制，保持分子篩空氣再生閥開關(guān)速度的穩(wěn)定，使得高壓氣流能夠以穩(wěn)步提升的速度進(jìn)入，進(jìn)而可以有效地降低高壓氣流對分子篩系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的沖擊力，達(dá)到延長分子篩使用壽命和性能的目的。
【專利說明】
一種分子篩空氣再生閥的自動控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及自動控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種分子篩空氣再生閥的自動控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]空分設(shè)備就是以空氣為原料，通過壓縮循環(huán)深度冷凍的方式將空氣變?yōu)橐簯B(tài)，再經(jīng)過精餾而從液態(tài)空氣中逐步分離生產(chǎn)出氧氣、氮?dú)饧皻鍤獾榷栊詺怏w的設(shè)備，目前，空分設(shè)備在空分、冶金、化工和紡織等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。其中，起著凈化空氣作用的分子篩吸附器無論在小型還是大型空分設(shè)備上都具有重要作用。
[0003]分子篩是指具有均勻的微孔，其孔徑與一般分子大小相當(dāng)?shù)囊环N物質(zhì)。在空分設(shè)備中，分子篩系統(tǒng)是由顆粒或粉末構(gòu)成，用來吸附空氣中的水分、二氧化碳以及大部分碳?xì)浠衔?，分子篩對上述成分的吸附能力有限，當(dāng)吸附達(dá)到近飽和狀態(tài)時，需對分子篩進(jìn)行再生，即將干燥的污氮?dú)饧訜?，反流穿過分子篩吸附劑，帶走分子篩中吸附的成分，再由另一股常溫污氮?dú)饫鋮s，從而實(shí)現(xiàn)分子篩的再生。在空壓機(jī)開車后、且膨脹機(jī)未啟動前，由于分子篩吸附器內(nèi)沒有冷氣，只能用分子篩自身出來的空氣作為分子篩的再生氣，目前，通常是由操作人員直接打開切斷閥，高壓氣流直接進(jìn)入分子篩內(nèi)，實(shí)現(xiàn)分子篩的再生。
[0004]然而，通過人工操作時，高壓氣流直接進(jìn)入分子篩內(nèi)容易對分子篩系統(tǒng)造成較大的沖擊，破壞分子篩的結(jié)構(gòu)，從而降低分子篩的使用性能和壽命，同時，在關(guān)閉切斷閥時，由于不同人的操作速度不同，也容易對空壓機(jī)的運(yùn)行情況造成很大的影響。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型實(shí)施例中提供了一種分子篩空氣再生閥的自動控制裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的分子篩空氣再生閥在導(dǎo)氣進(jìn)入分子篩吸附器過程中因手動操作對分子篩造成巨大沖擊，破壞分子篩的結(jié)構(gòu)，降低分子篩使用性能和壽命的問題。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型實(shí)施例公開了如下技術(shù)方案:
[0007]—種分子篩空氣再生閥的自動控制裝置，包括:用于控制污氮進(jìn)入分子篩流量的污氮進(jìn)口閥，所述污氮進(jìn)口閥連通分子篩的再生氣管道與污氮出冷箱，所述污氮進(jìn)口閥上設(shè)置有流量計(jì)和閥門監(jiān)控器;所述再生氣管道上還并聯(lián)有空氣再生閥，所述空氣再生閥上設(shè)置有PID調(diào)節(jié)器和閥門定位器，所述PID調(diào)節(jié)器和閥門定位器均電連接至控制器；所述流量計(jì)和閥門監(jiān)控器分別電連接至所述控制器。
[0008]優(yōu)選地，所述污氮出冷箱上設(shè)置有壓強(qiáng)計(jì)，所述壓強(qiáng)計(jì)電連接至所述控制器，所述控制器上還電連接有數(shù)據(jù)寄存器。
[0009]優(yōu)選地，所述控制器為PLC控制器。
[0010]優(yōu)選地，所述閥門定位器為Samson3730-3閥門定位器。
[0011 ]由以上技術(shù)方案可見，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的分子篩空氣再生閥的自動控制方法及裝置，通過在分子篩空氣再生閥上設(shè)置閥門定位器，將閥門定位器連接至控制器，并通過PID調(diào)節(jié)和控制器控制閥門定位器，從而可以實(shí)現(xiàn)分子篩空氣再生閥開關(guān)操作的全自動控制，保持分子篩空氣再生閥開關(guān)速度的穩(wěn)定，使得高壓氣流能夠以穩(wěn)步提升的速度進(jìn)入，進(jìn)而可以有效地降低高壓氣流對分子篩系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的沖擊力，達(dá)到延長分子篩使用壽命和性能的目的。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種分子篩空氣再生閥的自動控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種分子篩空氣再生閥的自動控制方法的流程示意圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種通過PID控制調(diào)節(jié)空氣再生閥開度的流程示意圖；
[0016]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種通過閥門定位器控制空氣再生閥開度的流程示意圖；
[0017]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種通過閥門定位器控制空氣再生閥開度的流程不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0019]如圖1所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種分子篩空氣再生閥的自動控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]本實(shí)用新型提供的分子篩空氣再生閥的自動控制裝置，包括:用于控制污氮進(jìn)入分子篩流量的污氮進(jìn)口閥，污氮進(jìn)口閥連通分子篩的再生氣管道與污氮出冷箱，污氮出冷箱上設(shè)置有流量計(jì)和閥門監(jiān)控器。
[0021]再生氣管道上還并聯(lián)有空氣再生閥，空氣再生閥上設(shè)置有PID調(diào)節(jié)器和閥門定位器，其中，PID調(diào)節(jié)器和閥門定位器均電連接至控制器。
[0022]流量計(jì)和閥門監(jiān)控器也分別電連接至控制器，通過控制器控制PID調(diào)節(jié)器或閥門定位器來調(diào)節(jié)空氣再生閥的開度。
[0023]作為本實(shí)用新型提供的一種優(yōu)選實(shí)施例，污氮出冷箱上還設(shè)置有壓強(qiáng)計(jì)，用于讀取污氮出冷箱內(nèi)的壓強(qiáng)，壓強(qiáng)計(jì)電連接至控制器。同時，控制器上還電連接有數(shù)據(jù)寄存器，從而可以讀取數(shù)據(jù)寄存器的專家經(jīng)驗(yàn)庫中與污氮出冷箱的壓強(qiáng)相對應(yīng)的空氣再生閥的開度，從而實(shí)現(xiàn)對空氣再生閥進(jìn)行精確控制。
[0024]進(jìn)一步的，控制器為PLC控制器，閥門定位器為Samson3730-3閥門定位器。
[0025]與本實(shí)用新型提供的分子篩空氣再生閥的自動控制裝置相對應(yīng)的分子篩空氣再生閥的自動控制方法，如圖2所示。
[0026]參見圖2，為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種分子篩空氣再生閥的自動控制方法的流程示意圖。
[0027]如圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的分子篩空氣再生閥的自動控制方法，包括以下步驟:
[0028]步驟S100，判斷污氮進(jìn)入分子篩的污氮進(jìn)口閥的開度是否為零。污氮進(jìn)口閥連通分子篩的再生氣管道與污氮出冷箱，污氮進(jìn)口閥用于控制污氮進(jìn)入分子篩的流量大小，且污氮進(jìn)口閥上設(shè)置有用于監(jiān)測污氮進(jìn)口閥開度大小的閥門監(jiān)控器。
[0029]步驟S200，當(dāng)污氮進(jìn)口閥的開度為零時，通過PID控制調(diào)節(jié)空氣再生閥的開度。當(dāng)閥門監(jiān)控器監(jiān)控到污氮進(jìn)口閥的開度為零，即全關(guān)時，分子篩空氣再生閥的開度大小通過PID控制調(diào)節(jié)。
[0030]其中，步驟S200的具體調(diào)節(jié)過程如圖3所示，圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種通過PID控制調(diào)節(jié)空氣再生閥開度的流程示意圖。
[0031]步驟S201，當(dāng)污氮進(jìn)口閥的開度為零時，檢測污氮進(jìn)入分子篩的流量。其中污氮進(jìn)口閥上設(shè)置有用于檢測污氮進(jìn)入分子篩流量的流量計(jì)，通過流量計(jì)檢測污氮進(jìn)入分子篩的流量。
[0032]步驟S202，判斷流量是否大于預(yù)設(shè)流量值。如預(yù)設(shè)流量值可設(shè)置為20000m3/h，即判斷污氮進(jìn)入分子篩的流量是否大于20000m3/h。
[0033]步驟S203，當(dāng)流量大于預(yù)設(shè)流量值時，通過PID控制調(diào)節(jié)空氣再生閥的開度減小。即當(dāng)污氮進(jìn)入分子篩的流量大于20000m3/h時，通過PID控制減小空氣再生閥的開度，其中PID控制為本領(lǐng)域人員所熟知，在此不再詳細(xì)闡述。
[0034]步驟S204，當(dāng)流量小于或等于預(yù)設(shè)流量值時，通過PID控制調(diào)節(jié)空氣再生閥的開度增大。即當(dāng)污氮進(jìn)入分子篩的流量小于或等于20000m3/h時，通過PID控制增大空氣再生閥的開度。
[0035]通過PID控制即可使得污氮進(jìn)入分子篩的流量和空氣再生閥中再生氣進(jìn)入分子篩的流量的總和保持在一定值，從而對分子篩進(jìn)行再生。
[0036]步驟S300，當(dāng)污氮進(jìn)口閥的開度不為零時，判斷污氮進(jìn)入分子篩的流量是否大于預(yù)設(shè)流量值且污氮進(jìn)口閥的開度是否為100。即當(dāng)污氮進(jìn)口閥的不全關(guān)時，需要判斷污氮進(jìn)入分子篩的流量是否大于預(yù)設(shè)流量值，同時判斷污氮進(jìn)口閥是否全開。此處的預(yù)設(shè)流量值與上面的預(yù)設(shè)流量值為同一預(yù)設(shè)流量值，同時，以下所提到的預(yù)設(shè)流量值也均為同一預(yù)設(shè)流量值，以下不再贅述。
[0037]步驟S400，當(dāng)污氮進(jìn)入分子篩的流量大于預(yù)設(shè)流量值且污氮進(jìn)口閥的開度是100時，通過閥門定位器控制空氣再生閥緩慢關(guān)閉、直至開度為零。當(dāng)污氮進(jìn)入分子篩的流量大于預(yù)設(shè)值，且污氮進(jìn)口閥全開時，通過閥門定位器控制空氣再生閥緩慢關(guān)閉，直到空氣再生閥完全關(guān)閉。其中閥門定位器設(shè)置于空氣再生閥上，其受控制器控制，用以精確控制空氣再生閥的開度大小。
[0038]步驟S500，當(dāng)污氮進(jìn)入分子篩的流量小于或等于預(yù)設(shè)流量值或污氮進(jìn)口閥的開度小于100時，通過閥門定位器控制空氣再生閥打開至與污氮出冷箱的壓強(qiáng)對應(yīng)的預(yù)設(shè)開度、再通過閥門定位器控制空氣再生閥緩慢關(guān)閉、直至開度為零。當(dāng)污氮進(jìn)入分子篩的流量小于或等于預(yù)設(shè)流量值，或污氮進(jìn)口閥不全開，或污氮進(jìn)入分子篩的流量小于或等于預(yù)設(shè)流量值且污氮進(jìn)口閥不全開時，需要通過閥門定位器控制空氣再生閥打開至與污氮出冷箱的壓強(qiáng)相對應(yīng)的預(yù)設(shè)開度，然后再通過閥門定位器控制空氣再生閥緩慢關(guān)閉，直至空氣再生閥完全關(guān)閉。
[0039]其中步驟S500的具體調(diào)節(jié)過程如圖4所示，圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種通過閥門定位器控制空氣再生閥開度的流程示意圖。
[0040]步驟S510，接收檢測到的污氮出冷箱的壓強(qiáng)。其中，污氮出冷箱上設(shè)置有壓強(qiáng)計(jì)，用以檢測污氮出冷箱的壓強(qiáng)。
[0041]步驟S520，查詢數(shù)據(jù)寄存器中與壓強(qiáng)對應(yīng)的空氣再生閥的預(yù)設(shè)開度數(shù)。其中，數(shù)據(jù)寄存器中儲存有靜態(tài)EXCEL格式的專家經(jīng)驗(yàn)庫，控制器可通過程序自控從專家經(jīng)驗(yàn)庫中查詢與污氮出冷箱的壓強(qiáng)相對應(yīng)的空氣再生閥的預(yù)設(shè)開度數(shù)。如當(dāng)壓強(qiáng)為IkPa時，空氣再生閥的開度為100;當(dāng)壓強(qiáng)為3kPa時，空氣再生閥的開度為88;當(dāng)壓強(qiáng)為5kPa時，空氣再生閥的開度數(shù)為76;當(dāng)壓強(qiáng)為7kPa時，空氣再生閥的開度為65;當(dāng)壓強(qiáng)為9kPa時，空氣再生閥的開度為55;當(dāng)壓強(qiáng)為1kPa時，空氣再生閥的開度為45;當(dāng)壓強(qiáng)為IlkPa時，空氣再生閥的開度為38;當(dāng)壓強(qiáng)為12kPa時，空氣再生閥的開度為30;當(dāng)壓強(qiáng)為13kPa時，空氣再生閥的開度為24;當(dāng)壓強(qiáng)為15kPa時，空氣再生閥的開度為10;當(dāng)壓強(qiáng)為17kPa時，空氣再生閥的開度為O。當(dāng)然，此處只是列出一種空氣再生閥的開度隨污氮出冷箱壓強(qiáng)的變換關(guān)系，并不局限于此。
[0042]步驟S530，閥門定位器控制空氣再生閥緩慢調(diào)節(jié)至預(yù)設(shè)開度數(shù)。按照在數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)庫中查詢到的空氣再生閥的預(yù)設(shè)開度數(shù)，閥門定位器將空氣再生閥緩慢調(diào)節(jié)至預(yù)設(shè)開度數(shù)。
[0043]步驟S540，當(dāng)空氣再生閥緩慢調(diào)節(jié)至預(yù)設(shè)開度數(shù)時，通過閥門定位器控制空氣再生閥緩慢關(guān)閉、直至開度為零。閥門定位器將空氣再生閥調(diào)節(jié)至預(yù)設(shè)開度數(shù)后，再控制空氣再生閥緩慢關(guān)閉，直至空氣再生閥完全關(guān)閉。
[0044]其中步驟S540的具體調(diào)節(jié)過程如圖5所示，圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種通過閥門定位器控制空氣再生閥開度的流程示意圖。
[0045]步驟S541，當(dāng)空氣再生閥緩慢調(diào)節(jié)至預(yù)設(shè)開度數(shù)時，判斷污氮出冷箱的壓強(qiáng)是否大于預(yù)設(shè)壓強(qiáng)值。如預(yù)設(shè)壓強(qiáng)值為12kPa，即判斷污氮出冷箱的壓強(qiáng)值是否大于12kPa。
[0046]步驟S542，當(dāng)污氮出冷箱的壓強(qiáng)大于預(yù)設(shè)壓強(qiáng)值時，通過閥門定位器控制空氣再生閥緩慢關(guān)閉、直至開度為零。當(dāng)污氮出冷箱的壓強(qiáng)值大于12kPa后，再通過閥門定位器控制空氣再生閥緩慢關(guān)閉、直至空氣再生閥完全關(guān)閉。
[0047]通過以上過程，就可以運(yùn)用自動化技術(shù)手段，采用全自動控制的方式解決分子篩空氣再生閥在導(dǎo)氣進(jìn)分子篩吸附器過程中因手動操作對分子篩本身造成巨大沖擊力和對空壓機(jī)工況造成不穩(wěn)的問題。
[0048]由以上技術(shù)方案可見，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的分子篩空氣再生閥的自動控制方法及裝置，通過在分子篩空氣再生閥上設(shè)置閥門定位器，將閥門定位器連接至控制器，并通過PID調(diào)節(jié)和控制器控制閥門定位器，從而可以實(shí)現(xiàn)分子篩空氣再生閥開關(guān)操作的全自動控制，保持分子篩空氣再生閥開關(guān)速度的穩(wěn)定，使得高壓氣流能夠以穩(wěn)步提升的速度進(jìn)入，進(jìn)而可以有效地降低高壓氣流對分子篩系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的沖擊力，達(dá)到延長分子篩使用壽命和性能的目的。
[0049]本說明書中的兩個實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，兩個實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與另一個實(shí)施例的不同之處。尤其，對于裝置實(shí)施例而言，由于其基本相似于方法實(shí)施例，所以描述得比較簡單，相關(guān)之處參見方法實(shí)施例的部分說明即可。以上所描述的裝置及方法實(shí)施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，即可以理解并實(shí)施。
[0050]需要說明的是，在本文中，諸如“第一”和“第二”等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實(shí)體或者操作與另一個實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0051]以上所述僅是本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本實(shí)用新型。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種分子篩空氣再生閥的自動控制裝置，其特征在于，包括: 用于控制污氮進(jìn)入分子篩流量的污氮進(jìn)口閥，所述污氮進(jìn)口閥連通分子篩的再生氣管道與污氮出冷箱，所述污氮進(jìn)口閥上設(shè)置有流量計(jì)和閥門監(jiān)控器； 所述再生氣管道上還并聯(lián)有空氣再生閥，所述空氣再生閥上設(shè)置有PID調(diào)節(jié)器和閥門定位器，所述PID調(diào)節(jié)器和閥門定位器均電連接至控制器； 所述流量計(jì)和閥門監(jiān)控器分別電連接至所述控制器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分子篩空氣再生閥的自動控制裝置，其特征在于，所述污氮出冷箱上設(shè)置有壓強(qiáng)計(jì)，所述壓強(qiáng)計(jì)電連接至所述控制器，所述控制器上還電連接有數(shù)據(jù)寄存器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分子篩空氣再生閥的自動控制裝置，其特征在于，所述控制器為PLC控制器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分子篩空氣再生閥的自動控制裝置，其特征在于，所述閥門定位器為Samson3730-3閥門定位器。
【文檔編號】B01D53/02GK205586730SQ201620347693
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】吳曉峰, 趙金鳳, 沙峰, 陳春橋, 馬春霞, 趙云, 邢紋娜, 王輝, 向兆永, 岳忠, 吳秀芹, 張燕, 袁蓉, 李志剛, 張紀(jì)康, 王利昌, 戴軍, 李紅, 肖風(fēng)英
【申請人】萊蕪鋼鐵集團(tuán)電子有限公司