一种自适应工业氩气提纯回收波动的控制组态系统技术方案

一种自适应工业氩气提纯回收波动的控制组态系统，包括DSC控制模组系统、氩气后备系统、工业氩气提纯回收系统和氩气用户侧系统，氩气后备系统和工业氩气提纯回收系统分别和氩气用户侧系统相连接并输送高纯度氩气，氩气用户侧系统能够向工业氩气提纯回收系统输送带有杂质的粗氩气，DSC控制模组系统分别与氩气后备系统、工业氩气提纯回收系统和氩气用户侧系统电连接，DSC控制模组系统能够接收氩气后备系统、工业氩气提纯回收系统和氩气用户侧系统的传感器信号并反馈回去。基于DSC控制模组系统的分散控制，通过不同用户侧氩气需求下系统供气模式的切换，实现了对氩气用气的流量波动和气体组分波动的自适应响应，保证全自动现场无人值守设备的稳定运行。现场无人值守设备的稳定运行。现场无人值守设备的稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应工业氩气提纯回收波动的控制组态系统


[0001]本专利技术涉及工业氩气提纯回收
，尤其涉及一种自适应工业氩气提纯回收波动的控制组态系统。

技术介绍

[0002]目前氩气在半导体加工、新能源等行业中的应用越来越多，同时随着人们对产品质量要求的提高，对氩气纯度的要求也越来越高。例如在光伏晶硅生产过程中使用的氩气，其氩气纯度体积分数需达到99.999％。现在主要依赖于空气分离装置的生产，因氩在空气中含量很低，造成氩气产能严重不足，另一方面在生产过程中对使用完的氩气直接排放造成了氩的巨大浪费。
[0003]工业氩气提纯回收技术是通过将生产过程中产生的含有杂质与其他气体成分的粗氩气，经过一系列包括催化脱氧脱碳、吸附和低温精馏等工艺，从而提纯净化得到高纯氩气。通过对含氩废气进行回收利用，可以节约企业成本，提高经济效益，减少环境污染。例如：氩尾气的回收提纯方法和装置(CN202110833531.9)这件专利，仅仅提出了一种对含有大量氧气的工业氩尾气进行回收提纯的方案，但是该方案无法根据氩气用户侧的用气量波动和气体组分波动进行自动调节，缺少多个供气系统之间的协同配合，智能化程度较低。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种基于DSC(分布式控制系统)控制模组系统的分散控制，通过不同用户侧氩气需求下系统供气模式的切换，实现了对氩气用户侧的用气的流量波动和气体组分波动的自适应响应，保证全自动现场无人值守设备的稳定运行。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供技术方案如下：
[0006]一种自适应工业氩气提纯回收波动的控制组态系统，其特征在于：包括DSC控制模组系统、氩气后备系统、工业氩气提纯回收系统和氩气用户侧系统，所述氩气后备系统和工业氩气提纯回收系统分别和所述氩气用户侧系统相连接并能够输送高纯度氩气，氩气用户侧系统能够向工业氩气提纯回收系统输送带有杂质的粗氩气，所述DSC控制模组系统分别与氩气后备系统、工业氩气提纯回收系统和氩气用户侧系统电连接，DSC控制模组系统能够接收氩气后备系统、工业氩气提纯回收系统和氩气用户侧系统的传感器信号并反馈回去。
[0007]进一步的，所述氩气用户侧系统包括依次连接的高纯氩气缓存罐、氩气用户和粗氩气回收罐，所述高纯氩气缓存罐上设置有高纯氩气控制箱，所述粗氩气回收罐上设置有粗氩气控制箱，高纯氩气缓存罐和氩气用户之间设置有第一流量传感器，氩气用户和粗氩气回收罐之间设置有第二流量传感器，所述高纯氩气控制箱、粗氩气控制箱、第一流量传感器、第二流量传感器均与所述DSC控制模组系统电连接，所述氩气后备系统和工业氩气提纯回收系统的氩气输出端分别与高纯氩气缓冲罐的入口相连，粗氩气回收罐的出口与工业氩气提纯回收系统的粗氩气输入端相连。
[0008]进一步的，所述氩气后备系统包括依次相连的低温液氩罐、第一电磁阀、蒸发器和第一开关阀，所述蒸发器和第一开关阀之间设置有第三流量传感器，所述第一开关阀、第三流量传感器和第一电磁阀均与所述DSC控制模组系统电连接，所述第一电磁阀的出口与所述高纯氩气缓存罐的入口相连。
[0009]进一步的，所述工业氩气提纯回收系统包括依次相连的第二电磁阀、粗氩气预处理装置、催化脱氧脱碳装置、氧气浓度传感器、吸附脱水脱碳装置、精馏装置和第二开关阀，所述精馏装置和第二开关阀之间设置有第四流量传感器和氩气浓度传感器，所述催化脱氧脱碳装置上设置有第三电磁阀，所述第三电磁阀和催化脱氧脱碳装置之间设置有第五流量传感器，所述第二开关阀的出口与所述高纯氩气缓存罐的入口相连，所述粗氩气回收罐的出口与所述第二电磁阀的入口相连，所述第二电磁阀、氧气浓度传感器、第二开关阀、第四流量传感器、氩气浓度传感器、第三电磁阀、第五流量传感器均与所述DSC控制模组系统电连接。
[0010]进一步的，所述工业氩气提纯回收系统还包括依次相连的第四电磁阀、空气净化装置和第三开关阀，所述第四电磁阀的入口与空气相连通，所述第三开关阀的出口与所述精馏装置的入口相连通，所述第四电磁阀和第三开关阀均与所述DSC控制模组系统电连接。
[0011]进一步的，所述蒸发器与所述精馏装置相互连接，蒸发器产生的气化冷能能够提供给精馏装置。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)针对不同用户侧氩气需求量，系统进行自动模式切换，选择是否开启氩气后备系统或提纯回收系统，保证满足供气波动需求的同时实现整体系统运行效率的最大化；(2)基于DSC控制模组对三个系统分散控制，并通过开环的开关阀控制和闭环的负反馈控制，保证全自动现场无人值守设备的稳定运行，大大降低人工成本，提高设备运行经济性；(3)自适应工业氩气提纯回收波动的控制组态系统基于DSC控制模组内控制逻辑，实现了多系统数据的实时输入，并在模组内对数据进行综合分析与判断，进而进行多端口的反馈输出，实现了多系统之间的协同配合，提高了系统整体运行的智能化程度。
附图说明
[0013]图1为本专利技术实施例整体结构示意图；
[0014]图2为本专利技术实施例氩气后备系统结构示意图；
[0015]图3为本专利技术实施例工业氩气提纯回收系统结构示意图；
[0016]图4为本专利技术实施例氩气用户侧系统结构示意图；
[0017]其中：1
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包括DSC控制模组系统，2
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氩气后备系统，3
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工业氩气提纯回收系统，4
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氩气用户侧系统，201
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低温液氩罐，202
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第一电磁阀，203
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蒸发器，204
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第一开关阀，205
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第三流量传感器，301
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第二电磁阀，302
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粗氩气预处理装置，303
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催化脱氧脱碳装置，304
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氧气浓度传感器，305
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吸附脱水脱碳装置，306
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精馏装置，307
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第二开关阀，308
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第四流量传感器，309
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氩气浓度传感器，310
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第三电磁阀，311
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第五流量传感器，312
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第四电磁阀，313
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空气净化装置，314
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第三开关阀，401
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高纯氩气缓存罐，402
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氩气用户，403
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粗氩气回收罐，404
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高纯氩气控制箱，405
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粗氩气控制箱，406
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第一流量传感器，407
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第二流量传感器
具体实施方式
[0018]为了加深本专利技术的理解，下面我们将结合附图对本专利技术作进一步详述，该实施例仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限定。
[0019]图1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应工业氩气提纯回收波动的控制组态系统，其特征在于：包括DSC控制模组系统(1)、氩气后备系统(2)、工业氩气提纯回收系统(3)和氩气用户侧系统(4)，所述氩气后备系统(2)和工业氩气提纯回收系统(3)分别和所述氩气用户侧系统(4)相连接并能够输送高纯度氩气，氩气用户侧系统(4)能够向工业氩气提纯回收系统(3)输送带有杂质的粗氩气，所述DSC控制模组系统(1)分别与氩气后备系统(2)、工业氩气提纯回收系统(3)和氩气用户侧系统(4)电连接，DSC控制模组系统(1)能够接收氩气后备系统(2)、工业氩气提纯回收系统(3)和氩气用户侧系统(4)的传感器信号并反馈回去。2.根据权利要求1所述一种自适应工业氩气提纯回收波动的控制组态系统，其特征在于：所述氩气用户侧系统(4)包括依次连接的高纯氩气缓存罐(401)、氩气用户(402)和粗氩气回收罐(403)，所述高纯氩气缓存罐(401)上设置有高纯氩气控制箱(404)，所述粗氩气回收罐(403)上设置有粗氩气控制箱(405)，高纯氩气缓存罐(401)和氩气用户(402)之间设置有第一流量传感器(406)，氩气用户(402)和粗氩气回收罐(403)之间设置有第二流量传感器(407)，所述高纯氩气控制箱(404)、粗氩气控制箱(405)、第一流量传感器(406)、第二流量传感器(407)均与所述DSC控制模组系统(1)电连接，所述氩气后备系统(2)和工业氩气提纯回收系统(3)的氩气输出端分别与高纯氩气缓冲罐(401)的入口相连，粗氩气回收罐(403)的出口与工业氩气提纯回收系统(3)的粗氩气输入端相连。3.根据权利要求2所述一种自适应工业氩气提纯回收波动的控制组态系统，其特征在于：所述氩气后备系统(2)包括依次相连的低温液氩罐(201)、第一电磁阀(202)、蒸发器(203)和第一开关阀(204)，所述蒸发器(203)和第一开关阀(204)之间设置有第三流量传感器(205)，所述第一开关阀(204)、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳峥，王晨，卞咏，张小松，薛鲁，肖龙昆，黄岩岩，周发州，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：