一种冷箱自适应控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种冷箱自适应控制装置，包括冷箱本体和用于压缩冷剂并将其分离为液相冷剂和气相冷剂的压缩机，所述控制装置还包括产出管路系统、气相管路系统、液相管路系统以及混合管路系统，自动地控制冷箱的冷冻作用和液化天然气的产出流量，液化天然气的产出流量和温度保持在设定值附近，减少了人工成本，提高了自动化程度。

【技术实现步骤摘要】
一种冷箱自适应控制装置
本技术涉及液化天然气
，具体涉及一种冷箱自适应控制装置。
技术介绍
现有技术中液化天然气生产时的液化天然气的温度和流量控制，需要观察冷箱内原料气入口流量、LNG出口温度、冷箱温度以及J-T阀前后压力的变化，通过调节压缩机载位改变混合冷剂进入冷箱的流量和J-T阀开度从而调节冷冻能力和产量匹配，冷箱出口LNG温度通过手动控制LNG排出阀实现，这种方式调节自动化程度不高，浪费人力并影响生产。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供一种冷箱自适应控制装置，自动地控制冷箱的冷冻作用和液化天然气的产出流量，使液化天然气的产出流量和温度保持在设定值附近，减少了人工成本，提高了自动化程度。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种冷箱自适应控制装置，包括冷箱本体和用于压缩冷剂并将其分离为液相冷剂和气相冷剂的压缩机，所述控制装置还包括产出管路系统、气相管路系统、液相管路系统以及混合管路系统，所述产出管路系统包括依次连通的原料输入管路、天然气换热器以及天然气输出管路，所述气相管路系统包括依次连通的气相输入管路、气相换热器以及气相输出管路，所述液相管路系统包括依次连通的液相输入管路、液相换热器以及液相输出管路，所述混合管路系统包括混合换热器以及混合输出管路，所述气相输出管路的出口以及液相输出管路的出口均与混合换热器的进口连通，所述压缩机包括冷剂入口、液相出口以及气相出口，所述混合输出管路的出口与冷剂入口连通，所述液相出口与液相输入管路连通，所述气相出口与气相输入管路连通；所述天然气输出管路上设置有用于测量流量的天然气产出流量计、用于测量温度的天然气产出温度计以及用于控制流量的天然气产出控制阀；所述液相输出管路上设置有用于控制液相冷剂流量的液相控制阀；所述气相输出管路上设置有用于控制气相冷剂流量的气相控制阀；天然气原料由原料输入管路进入，在天然气换热器内获得冷能成为液化天然气，并由天然气输出管路流出；所述冷箱由冷剂入口获得冷剂，将冷剂压缩为气相冷剂和液相冷剂，将气相冷剂送入气相出口并流入气相输入管路，将液相冷剂送入液相冷剂出口并流入液相输入管路；所述气相输入管路内的气相冷剂流入气相换热器且为天然气换热器提供冷能，并由气相输出管路流入混合换热器；所述液相输入管路内的液相冷剂流入液相换热器且为天然气换热器提供冷能，并由液相输出管路流入混合换热器，所述液相冷剂和气相冷剂在混合换热器内混合且为天然气换热器提供冷能。进一步地，所述天然气换热器、气相换热器、液相换热器以及混合换热器设置在冷箱本体内，所述冷箱还包括用于测量冷箱本体内中温段温度的第一温度测量装置，以及用于测量低温段温度的第二温度测量装置。进一步地，所述气相输入管路上设置有用于测量气相冷剂流量的气相输入流量计、用于测量气相冷剂压力的气相输入压力计以及用于测量气相冷剂温度的气相输入温度计；所述气相输出管路上设置有用于控制气相冷剂流量的气相控制阀。进一步地，所述混合输出管路上设置有混合输出流量计以及混合输出压力计。与现有技术相比，本技术的有益技术效果是：1.自动地控制冷箱的冷冻作用和液化天然气的产出流量，液化天然气的产出流量和温度保持在设定值附近，减少了人工成本，提高了自动化程度。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术的一种优选实施方式作详细的说明。如图1所示，一种冷箱自适应控制装置，包括冷箱本体10和用于压缩冷剂并将其分离为液相冷剂和气相冷剂的压缩机，其特征在于，所述控制装置还包括产出管路系统20、气相管路系统30、液相管路系统50以及混合管路系统40，所述产出管路系统20包括依次连通的原料输入管路21、天然气换热器22以及天然气输出管路23，所述气相管路系统30包括依次连通的气相输入管路31、气相换热器32以及气相输出管路33，所述液相管路系统50包括依次连通的液相输入管路51、液相换热器52以及液相输出管路53，所述混合管路系统40包括混合换热器41以及混合输出管路42，所述气相输出管路33的出口以及液相输出管路53的出口均与混合换热器41的进口连通，所述压缩机包括冷剂入口、液相出口以及气相出口，所述混合输出管路42的出口与冷剂入口连通，所述液相出口与液相输入管路51连通，所述气相出口与气相输入管路31连通；所述天然气输出管路23上设置有用于测量流量的天然气产出流量计26、用于测量温度的天然气产出温度计25以及用于控制流量的天然气产出控制阀24；所述液相输出管路53上设置有用于控制液相冷剂流量的液相控制阀54；所述气相输出管路33上设置有用于控制气相冷剂流量的气相控制阀37；天然气原料由原料输入管路21进入，在天然气换热器22内获得冷能成为液化天然气，并由天然气输出管路23流出；所述冷箱由冷剂入口获得冷剂，将冷剂压缩为气相冷剂和液相冷剂，将气相冷剂送入气相出口并流入气相输入管路31，将液相冷剂送入液相冷剂出口并流入液相输入管路51；所述气相输入管路31内的气相冷剂流入气相换热器32且为天然气换热器提供冷能，并由气相输出管路33流入混合换热器41；所述液相输入管路51内的液相冷剂流入液相换热器52且为天然气换热器提供冷能，并由液相输出管路53流入混合换热器41，所述液相冷剂和气相冷剂在混合换热器内混合且为天然气换热器22提供冷能。生产开始后，开启压缩机为冷箱本体输送冷剂，向天然气管路内输送天然气原料；通过天然气产出温度计测量液化天然气实际温度，并与液化天然气预设温度做差得到温度差值，并根据温度差值对液相控制阀54的开度进行PID调节，由于液相冷剂的温度较低，改变液相控制阀的开度能够改变液相冷剂和气相冷剂的混合比例，改变对冷箱对天然气原料的冷冻作用，进而改变液化天然气的最终温度。通过天然气产出流量计测量液化天然气实际流量，并与液化天然气预设流量做差得到流量差值，并根据流量差值对天然气产出控制阀24的开度进行PID调节。PID调节是现有常规技术，其利用实际值和测量值的差值作为调节基础，本技术中利用温度差值和流量差值作为调节基础，控制效果好，本技术能够自动地控制冷箱的冷冻作用和液化天然气的产出流量，液化天然气的产出流量和温度保持在设定值附近，减少了人工成本，提高了自动化程度。如图1所示，所述天然气换热器22、气相换热器32、液相换热器52以及混合换热器41设置在冷箱本体内，所述冷箱还包括用于测量冷箱本体内中温段温度的第一温度测量装置11，以及用于测量低温段温度的第二温度测量装置12，通过第一温度测量装置和第二温度测量装置能够监控冷箱内的温度分布和变动趋势，能够及时了解到冷向内的热交换情况。如图1所示，所述气相输入管路上设置有用于测量气相冷剂流量的气相输入流量计34、用于测量气相冷剂压力的气相输入压力计35以及用于测量气相冷剂温度的气相输入温度计36；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷箱自适应控制装置，包括冷箱本体(10)和用于压缩冷剂并将其分离为液相冷剂和气相冷剂的压缩机，其特征在于，所述控制装置还包括产出管路系统(20)、气相管路系统(30)、液相管路系统(50)以及混合管路系统(40)，所述产出管路系统(20)包括依次连通的原料输入管路(21)、天然气换热器(22)以及天然气输出管路(23)，所述气相管路系统(30)包括依次连通的气相输入管路(31)、气相换热器(32)以及气相输出管路(33)，所述液相管路系统(50)包括依次连通的液相输入管路(51)、液相换热器(52)以及液相输出管路(53)，所述混合管路系统(40)包括混合换热器(41)以及混合输出管路(42)，所述气相输出管路(33)的出口以及液相输出管路(53)的出口均与混合换热器(41)的进口连通，所述压缩机包括冷剂入口、液相出口以及气相出口，所述混合输出管路(42)的出口与冷剂入口连通，所述液相出口与液相输入管路(51)连通，所述气相出口与气相输入管路(31)连通；/n所述天然气输出管路(23)上设置有用于测量流量的天然气产出流量计(26)、用于测量温度的天然气产出温度计(25)以及用于控制流量的天然气产出控制阀(24)；/n所述液相输出管路(53)上设置有用于控制液相冷剂流量的液相控制阀(54)；/n天然气原料由原料输入管路(21)进入，在天然气换热器(22)内获得冷能成为液化天然气，并由天然气输出管路(23)流出；/n所述冷箱由冷剂入口获得冷剂，将冷剂压缩为气相冷剂和液相冷剂，将气相冷剂送入气相出口并流入气相输入管路(31)，将液相冷剂送入液相冷剂出口并流入液相输入管路(51)；/n所述气相输入管路(31)内的气相冷剂流入气相换热器(32)且为天然气换热器提供冷能，并由气相输出管路(33)流入混合换热器(41)；所述液相输入管路(51)内的液相冷剂流入液相换热器(52)且为天然气换热器提供冷能，并由液相输出管路(53)流入混合换热器(41)，所述液相冷剂和气相冷剂在混合换热器内混合且为天然气换热器(22)提供冷能。/n...

【技术特征摘要】
1.一种冷箱自适应控制装置，包括冷箱本体(10)和用于压缩冷剂并将其分离为液相冷剂和气相冷剂的压缩机，其特征在于，所述控制装置还包括产出管路系统(20)、气相管路系统(30)、液相管路系统(50)以及混合管路系统(40)，所述产出管路系统(20)包括依次连通的原料输入管路(21)、天然气换热器(22)以及天然气输出管路(23)，所述气相管路系统(30)包括依次连通的气相输入管路(31)、气相换热器(32)以及气相输出管路(33)，所述液相管路系统(50)包括依次连通的液相输入管路(51)、液相换热器(52)以及液相输出管路(53)，所述混合管路系统(40)包括混合换热器(41)以及混合输出管路(42)，所述气相输出管路(33)的出口以及液相输出管路(53)的出口均与混合换热器(41)的进口连通，所述压缩机包括冷剂入口、液相出口以及气相出口，所述混合输出管路(42)的出口与冷剂入口连通，所述液相出口与液相输入管路(51)连通，所述气相出口与气相输入管路(31)连通；
所述天然气输出管路(23)上设置有用于测量流量的天然气产出流量计(26)、用于测量温度的天然气产出温度计(25)以及用于控制流量的天然气产出控制阀(24)；
所述液相输出管路(53)上设置有用于控制液相冷剂流量的液相控制阀(54)；
天然气原料由原料输入管路(21)进入，在天然气换热器(22)内获得冷能成为液化天然气，并由天然气输出管路(23)流出；
所述冷箱由冷剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：张留瑜，薛永攀，
申请(专利权)人：合肥万豪能源设备有限责任公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34