The invention discloses an automatic control device for volume expansion and pressure reduction of high-pressure gas. The utility model relates to an ultrahigh pressure pneumatic decompression system which integrates a high pressure pneumatic control valve, a sensor, a controller and a volume expansion container. Expansion pressure data container through real-time acquisition of low volume, according to the control requirements and the control algorithm, the switching time of the controller sends out the instruction to control the high-pressure pneumatic on-off valve, automatic control to realize high pressure or volume decompression process of high pressure gas. By controlling the pressure of high pressure or ultra high pressure gas, it can save energy by 10 ~ 35% in the process of reducing pressure compared with throttling and decompressing. The device of the invention has simple composition, can be easily installed or connected into the energy control of high pressure gas dynamic system, to realize the automatic control of high pressure gas volume expansion pressure, so as to achieve the efficient use of high pressure gas energy to power system. The utility model can be applied to the energy control system of an air powered vehicle with compressed air as an energy control system, such as a compressed air power system.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高压气体容积膨胀减压控制方法和自动控制装置。
技术介绍
在背景
中,与本专利技术的功能最为接近的是节流型的压力调节装置,即各种气体减压阀。尽管目前减压阀技术比较成熟,而且能够满足间歇工作、只对功能性有要求的气动系统的应用,但它是通过节流控制实现压力调节的。而节流控制是一种不可逆的能量变化过程,对于连续工作、动力性能要求高的气动动力系统,存在较大的能量损失,因此不利于系统的高效利用。容积膨胀减压所应用的元件是膨胀容器。其工作原理是通过气动开关阀和膨胀容器调节高压气动系统的输出压力。容积膨胀减压原理是根据气体的状态方程工作的,在一定条件下,一定量的气体的压力与其充满的容积成反比,即容积增大,压力降低。膨胀容器的作用是通过增大容积将上游的高压气体降为工作所要求的低压气体。若在等温和等熵状态下膨胀,它是一可逆过程,基本上不损失能量。通过PLC控制方式和PID调节控制开关阀,膨胀器可以精确控制常规气动系统的输出压力,控制方式灵活,控制精度可在1.0kPa之内。与之相比,在常规气动系统中,节流调节压力要损失系统能量的5~10%来克服摩擦阻力;在高压气动系统中,节流造成的能量损失将会更大。容积膨胀减压控制还在于过程和状态上与节流减压不同,容积膨胀减压过程中没有节流损失;减压后的低压气体可以储存在低压储气罐中经历一段时间与外界进行热补偿。在这一过程中,只要外界能量足够高,并有足够的时间对系统进行能量补充,就可以使损失的能量得到部分补充和恢复,从而保证了系统能量的高效利用。理论分析已经证明,将30MPa压力的超高压气体减低到1.0~5.0MPa的 ...
【技术保护点】
高压气体容积膨胀减压自动控制装置,其特征在于:它包括气源压力传感器及显示仪表(1),高压截止阀(2),高压气动开关阀(4),控制器(5),容积膨胀容器(6),减压压力传感器及显示仪表(7),减压温度传感器及显示仪表(8),低压截止阀(9);高压气动开关阀(4)的进气口通过高压管线和接头(3)与高压截止阀(2)相连,出气口通过高压管线和接头与容积膨胀容器(6)的进气口相连,控制端接线与控制器(5)的输出端口连接;容积膨胀容器(6)的出气口通过接头与低压截止阀(9)的一端相连,低压截止阀(9)的另一端与低压管线和接头(10)相连;减压压力传感器及显示仪表(7)和减压和温度传感器及显示仪表(8)均安装在容积膨胀容器(6)上,它们的信号输出引线与控制器(5)的输入端端口连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:王宣银,贾光政,陈鹰,陶国良,许宏,刘昊,吴根茂,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:86[中国|杭州]
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