氧气高压微量流量压差传感器及自动调节闭环控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种气体流量压差传感器，尤其涉及一种氧气高压微量流量压差传感器及自动调节闭环控制系统。氧气高压微量流量压差传感器包括氧气流通管道及沿氧气流通管道径向设置在氧气流通管道内的节流板；氧气流通管道上设置第一压力测点与第二压力测点；第一压力测点与第二压力测点分别位于节流板的前后两侧；节流板上沿氧气流通管道轴向开设径向截面面积小于氧气流通管道径向截面面积的微孔。自动调节闭环控制系统包括电磁调节阀、氧气高压微量流量压差传感器、压差变送器及PLC控制器。解决现有通过开环电磁调节阀控制氧气流量方法存在的控制精度较低、维护工作量大以及通过气体质量流量控制器控制氧气流量方法存在的传感器易损坏等问题。的传感器易损坏等问题。的传感器易损坏等问题。

【技术实现步骤摘要】
氧气高压微量流量压差传感器及自动调节闭环控制系统


[0001]本技术涉及一种气体流量压差传感器及其应用系统，尤其涉及一种适用于电厂锅炉自动加氧装置的氧气高压微量流量压差传感器及基于该流量压差传感器的自动调节闭环控制系统。

技术介绍

[0002]在电厂锅炉的防腐处理工艺中，采用加氧处理工艺，可以在锅炉表面形成保护膜，起到防腐作用。但是该工艺对氧气流量的精度要求较高，加氧流量特别微小，每分钟只有几十毫升，而且工作压力又比较高，在4～5MPa。目前的流体流量传感器，适用于较大流体流量的测量，因此，没有相应产品和技术可以直接应用在电厂锅炉加氧处理工艺中。如果加入的氧气量不够，达不到预期防腐的要求；如果加氧量过大，会对锅炉造成更严重的的损害。目前一般采用以下两种途径控制电厂锅炉加氧处理工艺中的氧气流量：
[0003]1、通过开环电磁调节阀控制氧气流量：通过检测热力系统氧气浓度是否达标来调节开环电磁调节阀的开度，实现氧气流量控制。由于热力系统是一个大滞后系统，PLC调节不易太快，因此不能迅速调节加氧量，进而导致无法满足热力系统对加氧控制的精度要求；同时，无故障运行时间短，维护工作量大。
[0004]2、通过气体质量流量控制器控制氧气流量：利用气体质量流量控制器可以实现高精度控制，该控制器一般用于微电子生产，对使用环境要求很高，当应用在电厂锅炉加氧处理工艺中，其检测气体流量的气管，极易堵塞，造成损坏。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种氧气高压微量流量压差传感器及自动调节闭环控制系统，用以解决现有通过开环电磁调节阀控制氧气流量方法存在的控制精度较低、维护工作量大以及通过气体质量流量控制器控制氧气流量方法存在的传感器易损坏等问题。
[0006]本技术的技术方案是提供一种氧气高压微量流量压差传感器，其特殊之处在于：用于监测电厂锅炉自动加氧装置中高压微量氧气流量，此处高压所指压力范围可以为4～5MPa，也可以高于该压力范围，微量氧气流量所指流量可以是每分钟几十毫升，甚至更小。
[0007]氧气高压微量流量压差传感器包括氧气流通管道及沿氧气流通管道径向设置在氧气流通管道内部的节流板；
[0008]上述氧气流通管道用于串接在被测管道上，氧气流通管道上设置第一压力测点与第二压力测点；上述第一压力测点与第二压力测点分别位于节流板的前后两侧；定义氧气先流过节流板前侧，后流过节流板后侧；
[0009]上述节流板上沿氧气流通管道轴向开设微孔，上述氧气流通管道的直径与微孔孔径之比大于等于3。
[0010]进一步地，为了获得更为精确的氧气流量数据，上述微孔的轴向中心线与氧气流
通管道的轴向中心线重合。
[0011]进一步地，为了便于加工及安装，上述氧气流通管道为圆管，上述微孔为圆孔。
[0012]进一步地，上述微孔的孔径大于等于0.1mm，小于等于1mm，上述氧气流通管道直径与微孔孔径之比大于等于5。
[0013]进一步地，上述节流板位于氧气流通管道中部。
[0014]进一步地，上述氧气流通管道的长度与上述节流板的厚度之比大于等于20。
[0015]本技术还提供一种自动调节闭环控制系统，其特殊之处在于：用于调节电厂锅炉自动加氧装置中高压微量氧气流量；包括电磁调节阀、上述的氧气高压微量流量压差传感器、压差变送器及PLC控制器；
[0016]上述电磁调节阀设置在电厂锅炉自动加氧装置的管道上；
[0017]上述氧气高压微量流量压差传感器串接在电磁调节阀后端管道上；
[0018]上述压差变送器的两个采集端分别与氧气高压微量流量压差传感器中的第一压力测点与第二压力测点连接；
[0019]上述PLC控制器的信号输入端与压差变送器的信号输出端连接，上述PLC控制器的信号输出端与电磁调节阀信号输入端连接。
[0020]本技术的有益效果是：
[0021]1、本技术在氧气流通管道内设置节流板，并在节流板上开设孔径小于管道内径的微孔，同时在氧气流通管道位于节流板前后两侧部位分别各设置一个压力测点，使得氧气在穿过很小孔径的微孔时，会在微孔的入口和出口产生明显压差，而且这个压差与氧气的流量相关，通过采集两个压力检测点的压差，即可间接获得氧气流量。将明显的压差数据转化为流量信息，精度较高，填补了锅炉自动加氧装置这方面的空白；同时该传感器具有结构简单，制造成本较低，维护工作量小，不易损坏等优点。
[0022]2、本技术进一步限定了氧气流通管道直径与微孔孔径的比值，可适用于更小流量、更高压力环境的氧气流量的控制。
[0023]3、本技术基于氧气流量自动调节闭环控制系统实现闭环控制，氧气首先经过设置在管路中的电磁调节阀，之后进入氧气高压微量流量压差传感器，产生与氧气流量相关的压差信号，压差变送器根据压差信号大小，为PLC控制器提供相应的信号，PLC控制器经过计算，获得氧气流量大小，进而控制电磁调节阀开度，控制加氧装置加氧量。通过该过程可以实时调节氧气流量，实现氧气流量的精确调节。
附图说明
[0024]图1为实施例中氧气高压微量流量压差传感器结构示意图；
[0025]图2为实施例中氧气流量自动调节闭环控制系统原理示意图；
[0026]图中附图标记为：
[0027]1‑
氧气流通管道，2
‑
节流板，3
‑
第一压力测点，4
‑
第二压力测点，5
‑
微孔。
具体实施方式
[0028]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本技术的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本技术的一部
分实施例，而不是全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术的保护的范围。
[0029]在下面的描述中阐述了很多具体细节，以便于充分理解本技术，但是本技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0030]其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在其他实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0031]再其次，本技术结合示意图进行详细描述，在详述本技术实施例时，为便于说明，表示器件结构的示意图只是示例，其在此不应限制本技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0032]同时在本技术的描述中，需要说明的是，术语中的“前侧和后侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧气高压微量流量压差传感器，其特征在于：用于监测电厂锅炉自动加氧装置中高压微量氧气流量，包括氧气流通管道（1）及沿氧气流通管道（1）径向设置在氧气流通管道（1）内部的节流板（2）；所述氧气流通管道（1）用于串接在被测管道上，氧气流通管道（1）上设置第一压力测点（3）与第二压力测点（4）；第一压力测点（3）与第二压力测点（4）分别位于节流板（2）的前后两侧；定义氧气先流过节流板（2）前侧，后流过节流板（2）后侧；所述节流板（2）上沿氧气流通管道（1）轴向开设微孔（5），所述氧气流通管道（1）的直径与微孔（5）孔径之比大于等于3。2.根据权利要求1所述的氧气高压微量流量压差传感器，其特征在于：所述微孔（5）的轴向中心线与氧气流通管道（1）的轴向中心线重合。3.根据权利要求2所述的氧气高压微量流量压差传感器，其特征在于：所述氧气流通管道（1）为圆管，所述微孔（5）为圆孔。4.根据权利要求3所述的氧气高压微量流量压差传感器，其特征在于：所述微孔（5）的孔径大于等于0....

【专利技术属性】
技术研发人员：齐保同，赵军，齐铭，
申请(专利权)人：西安致平水处理有限公司，
类型：新型
国别省市：