Mrc混合制冷劑自動配比控制系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及自動控制技術(shù)，其公開了一種MRC混合制冷劑自動配比控制系統(tǒng)及方法，解決傳統(tǒng)技術(shù)中手動控制配比帶來的混合組分配比精度不高問題。本發(fā)明中的自動配比控制包括：a.在線分析儀檢測各待配比組分在MRC混合制冷劑總管中的含量，并將檢測信號傳輸至DCS系統(tǒng)；b.DCS系統(tǒng)根據(jù)在線分析儀對各待配比組分的含量檢測情況，控制各組分對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥的開啟或關(guān)閉。本發(fā)明適用于MRC混合制冷劑配比。
【專利說明】MRC混合制冷劑自動配比控制系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及自動控制技術(shù)，特別涉及MRC (混合制冷循環(huán))混合制冷劑自動配比控制系統(tǒng)及相應的控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，對能源的需求越來越大，特別是對清潔能源的需求量逐漸增大，天然氣作為清潔能源如今被大量使用，天然氣儲存與運輸作為天然氣工業(yè)重要組成部分。隨著技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)多種天然氣運輸與儲存型式，如CNG(壓縮天然氣)、LNG(液化天然氣)等形式。目前，對于LNG存在多種液化技術(shù)，如級聯(lián)式液化流程、混合制冷劑液化流程、帶膨脹機液化流程等，各種流程各有優(yōu)缺點。
[0003]MRC混合制冷劑液化流程由于其能耗比較低、工藝比較簡單、設(shè)備可靠而被廣泛運用。目前采用MRC混合制冷劑進行液化流程通常是采用五組分混合制冷劑(甲烷、乙烯、丙烷、氮氣、異戊烷)。傳統(tǒng)技術(shù)中在配比方面一直采用的是手動配比，也就是通過人工觀測在線分析儀中檢測到的各個組分的含量情況，然后手動在DCS系統(tǒng)中開啟控制閥門，此手動控制方式就決定了混合配比精度不高，如果MRC混合制冷劑沒有達到設(shè)計的配比組分就可能導致高耗能從而增加運行成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提出一種MRC混合制冷劑自動配比控制系統(tǒng)及方法，解決傳統(tǒng)技術(shù)中手動控制配比帶來的混合組分配比精度不高問題。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]MRC混合制冷劑自動配比控制系統(tǒng)，包括:
[0007]在線分析儀，用于檢測各待配比組分在MRC混合制冷劑總管中的含量，并將檢測信號傳輸至DCS (分布式控制)系統(tǒng)；
[0008]DCS系統(tǒng)，用于根據(jù)在線分析儀對各待配比組分的含量檢測情況，控制各組分對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥的開啟或關(guān)閉。
[0009]具體的，所述DCS系統(tǒng)根據(jù)在線分析儀對各待配比組分的含量檢測情況，控制各組分對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥的開啟或關(guān)閉，包括:
[0010]當某一待配比組分的含量低于其對應的含量下限值時，DCS系統(tǒng)控制該組分對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥開啟；當某一待配比組分的含量高于其對應的含量上限值時，DCS系統(tǒng)控制該組分對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥關(guān)閉。
[0011]具體的，所述待配比組分包括:甲烷、乙烯、丙烷、氮氣、異戊烷。
[0012]此外，本發(fā)明的另一目的，還在于提出一種MRC混合制冷劑自動配比控制方法，其包括以下步驟:
[0013]a.在線分析儀檢測各待配比組分在MRC混合制冷劑總管中的含量，并將檢測信號傳輸至DCS系統(tǒng)；
[0014]b.DCS系統(tǒng)根據(jù)在線分析儀對各待配比組分的含量檢測情況，控制各組分對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥的開啟或關(guān)閉。
[0015]具體的，步驟b中，所述DCS系統(tǒng)根據(jù)在線分析儀對各待配比組分的含量檢測情況，控制各組分對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥的開啟或關(guān)閉，具體包括:
[0016]當某一待配比組分的含量低于其對應的含量下限值時，DCS系統(tǒng)控制該組分對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥開啟；當某一待配比組分的含量高于其對應的含量上限值時，DCS系統(tǒng)控制該組分對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥關(guān)閉。
[0017]具體的，所述待配比組分包括:甲烷、乙烯、丙烷、氮氣、異戊烷。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:
[0019]本發(fā)明有效地解決了以往MRC組分配比的精度不高問題，同時也解決了人工隨時觀測的困難從而大大減輕了人工的工作負荷，并且并不增加任何設(shè)備只是在DCS控制邏輯編程時增加一塊邏輯聯(lián)鎖控制程序即可，在經(jīng)濟性和實效性方面都有現(xiàn)實的意義。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明實施例中自動配比控制流程圖。

【具體實施方式】
[0021]本發(fā)明旨在提出一種MRC混合制冷劑自動配比控制系統(tǒng)及方法，解決傳統(tǒng)技術(shù)中手動控制配比帶來的混合組分配比精度不高問題。本發(fā)明通過在線分析儀檢測各待配比組分在MRC混合制冷劑總管中的含量，將檢測信號傳送給DCS系統(tǒng)，由DCS系統(tǒng)根據(jù)組分含量情況對組分的相應調(diào)節(jié)控制閥進行開啟/關(guān)閉的自動控制，從而不需要采用人工觀察手動開啟或關(guān)閉閥門，提高配比精度。
[0022]本發(fā)明中的MRC混合制冷劑自動配比控制系統(tǒng)，包括:
[0023]在線分析儀，用于檢測各待配比組分在MRC混合制冷劑總管中的含量，并將檢測信號傳輸至DCS (分布式控制)系統(tǒng)；
[0024]DCS系統(tǒng)，用于根據(jù)在線分析儀對各待配比組分的含量檢測情況，控制各組分對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥的開啟或關(guān)閉。
[0025]具體的，所述DCS系統(tǒng)根據(jù)在線分析儀對各待配比組分的含量檢測情況，控制各組分對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥的開啟或關(guān)閉，包括:
[0026]當某一待配比組分的含量低于其對應的含量下限值時，DCS系統(tǒng)控制該組分對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥開啟；當某一待配比組分的含量高于其對應的含量上限值時，DCS系統(tǒng)控制該組分對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥關(guān)閉。
[0027]具體的，所述待配比組分包括:甲烷、乙烯、丙烷、氮氣、異戊烷。
[0028]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明中的自動配比控制流程進行闡述:
[0029]在本例中，MRC混合制冷劑由甲烷、乙烯、丙烷、氮氣、異戊烷五個組分配比而成，其中，甲烷的傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥標記為UV001，甲烷在總管中含量的下限值設(shè)為σ 1，上限值設(shè)為σ 2 ;乙烯的傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥標記為UV002，乙烯在總管中含量的下限值設(shè)為0 3，上限值設(shè)為0 4;丙烷的傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥標記為UV003，乙烯在總管中含量的下限值設(shè)為σ 5，上限值設(shè)為0 6;氮氣的傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥標記為UV004，乙烯在總管中含量的下限值設(shè)為σ 7，上限值設(shè)為σ 8;異戊烷的傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥標記為UV005，乙烯在總管中含量的下限值設(shè)為0 9，上限值設(shè)為σΙΟ;
[0030]其控制流程如下:
[0031]在線分析儀檢測各待配比組分在MRC混合制冷劑總管中的含量，并將檢測信號傳輸至DCS系統(tǒng)；
[0032]DCS系統(tǒng)通過邏輯控制程序判斷MRC各組分含量情況并將控制信號傳輸?shù)浇M分對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥進行調(diào)節(jié):
[0033]當甲烷在總管中的含量低于下限值σ I時，DCS系統(tǒng)發(fā)送控制信號到甲烷對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥UVOOI，控制UVOOl開啟，繼續(xù)補充甲烷含量；
[0034]當甲烷在總管中的含量高于上限值σ 2時，DCS系統(tǒng)發(fā)送控制信號到甲烷對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥UVOOI，控制UVOOl關(guān)閉，停止補充甲烷含量。
[0035]當乙烯在總管中的含量低于下限值σ 3時，DCS系統(tǒng)發(fā)送控制信號到乙烯對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥UV002，控制UV002開啟，繼續(xù)補充乙烯含量；
[0036]當乙烯在總管中的含量高于上限值σ 4時，DCS系統(tǒng)發(fā)送控制信號到乙烯對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥UV002，控制UV002關(guān)閉，停止補充乙烯含量。
[0037]當丙烷在總管中的含量低于下限值σ 5時，DCS系統(tǒng)發(fā)送控制信號到丙烷對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥UV003，控制UV003開啟，繼續(xù)補充丙烷含量；
[0038]當丙烷在總管中的含量高于上限值σ 6時，DCS系統(tǒng)發(fā)送控制信號到丙烷對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥UV003，控制UV003關(guān)閉，停止補充丙烷含量。
[0039]當?shù)獨庠诳偣苤械暮康陀谙孪拗郸?7時，DCS系統(tǒng)發(fā)送控制信號到氮氣對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥UV004，控制UV004開啟，繼續(xù)補充氮氣含量；
[0040]當?shù)獨庠诳偣苤械暮扛哂谏舷拗郸?8時，DCS系統(tǒng)發(fā)送控制信號到氮氣對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥UV004，控制UV004關(guān)閉，停止補充氮氣含量。
[0041]當異戊烷在總管中的含量低于下限值σ 9時，DCS系統(tǒng)發(fā)送控制信號到異戊烷對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥UV005，控制UV005開啟，繼續(xù)補充異戊烷含量；
[0042]當異戊烷在總管中的含量高于上限值σ 10時，DCS系統(tǒng)發(fā)送控制信號到異戊烷對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥UV005，控制UV005關(guān)閉，停止補充異戊烷含量。
【權(quán)利要求】
1.MRC混合制冷劑自動配比控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 在線分析儀，用于檢測各待配比組分在MRC混合制冷劑總管中的含量，并將檢測信號傳輸至DCS系統(tǒng)； DCS系統(tǒng)，用于根據(jù)在線分析儀對各待配比組分的含量檢測情況，控制各組分對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥的開啟或關(guān)閉。
2.如權(quán)利要求1所述的MRC混合制冷劑自動配比控制系統(tǒng)，其特征在于，所述DCS系統(tǒng)根據(jù)在線分析儀對各待配比組分的含量檢測情況，控制各組分對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥的開啟或關(guān)閉，包括: 當某一待配比組分的含量低于其對應的含量下限值時，DCS系統(tǒng)控制該組分對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥開啟；當某一待配比組分的含量高于其對應的含量上限值時，DCS系統(tǒng)控制該組分對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥關(guān)閉。
3.如權(quán)利要求1或2所述的MRC混合制冷劑自動配比控制系統(tǒng)，其特征在于，所述DCS所述待配比組分包括:甲烷、乙烯、丙烷、氮氣、異戊烷。
4.MRC混合制冷劑自動配比控制方法，其特征在于，包括以下步驟: a.在線分析儀檢測各待配比組分在MRC混合制冷劑總管中的含量，并將檢測信號傳輸至DCS系統(tǒng)； b.DCS系統(tǒng)根據(jù)在線分析儀對各待配比組分的含量檢測情況，控制各組分對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥的開啟或關(guān)閉。
5.如權(quán)利要求4所述的MRC混合制冷劑自動配比控制方法，其特征在于，步驟b中，所述DCS系統(tǒng)根據(jù)在線分析儀對各待配比組分的含量檢測情況，控制各組分對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥的開啟或關(guān)閉，具體包括: 當某一待配比組分的含量低于其對應的含量下限值時，DCS系統(tǒng)控制該組分對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥開啟；當某一待配比組分的含量高于其對應的含量上限值時，DCS系統(tǒng)控制該組分對應傳輸管道上的控制調(diào)節(jié)閥關(guān)閉。
6.如權(quán)利要求4或5所述的MRC混合制冷劑自動配比控制方法，其特征在于，所述待配比組分包括:甲烷、乙烯、丙烷、氮氣、異戊烷。
【文檔編號】G05D11/13GK104199474SQ201410430872
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】王小林, 游敦泉, 劉革, 李紹奇, 鐘家柱, 劉玉芳 申請人:四川金星壓縮機制造有限公司, 四川金星石油化工機械設(shè)備有限公司, 四川恒重清潔能源成套裝備制造有限公司