一种聚结器智能监测控制系统及方法技术方案

本文提供了一种聚结器智能监测控制系统及方法，系统包括：颗粒物浓度检测器、控制设备及多个电动闸阀，每一电动闸阀设置于每一聚结滤芯一侧的管板中或设置于每一聚结滤芯相对的通孔中；颗粒物浓度检测器可滑动的设置于聚结器的内壁中，用于在控制设备的控制下锁定各排聚结滤芯并检测各排聚结滤芯出口处的颗粒物浓度；控制设备电连接颗粒物浓度检测器及电动闸阀，用于比较各排聚结滤芯出口处的颗粒物浓度与正常工作时聚结滤芯出口处的颗粒物浓度，若一排聚结滤芯出口处的颗粒物浓度不在正常工作时聚结滤芯出口处的颗粒物浓度范围内时，确定关闭该排聚结滤芯相关的电动闸阀。本文能够检测聚结滤芯的异常情况，并根据检测结果即时隔断异常聚结滤芯。果即时隔断异常聚结滤芯。果即时隔断异常聚结滤芯。

【技术实现步骤摘要】
一种聚结器智能监测控制系统及方法


[0001]本文涉及聚结器领域，尤其涉及一种聚结器智能监测控制系统及方法。

技术介绍

[0002]在天然气长距离输送过程中，气体内会不同程度的夹带矿物、黏土、水、凝析油等杂质，这些杂志若进入管道，将会加速管道及设备的腐蚀，进入压缩机后将造成叶片或干气密封系统磨损、腐蚀等问题，严重影响压缩机长周期安全运行。因此，在输气管道的各个站点及配套储气库均需安装过滤分离设备，以对天然气进行净化处理，保证气体满足设备、计量仪表和工艺需求。
[0003]聚结器是长输管道压气站内使用的主要过滤分离设备之一，一般的聚结器内有数根到数十根聚结滤芯垂直并联在立式压力容器内，具体的，如图1所示，图1为现有技术中使用的立式聚结器结构示意图。管板102将聚结器分隔为两部分，下部为含液气体侧，上部为洁净气体侧。含有液滴的气体由聚结器入口101进入到聚结器内含液气体侧，在气体推动力作用下到达各滤芯，气体由聚结滤芯103内侧表面过滤材料的孔隙进入聚结滤芯103，液滴经聚结后以液体形式由聚结滤芯103外侧排出，排出的液体在重力作用下滑落至管板102上，而后经洁净气体侧排液口106排出聚结器。洁净的气体由聚结滤芯103外侧排出，经由聚结器出口105进入后续工艺。当气体含液量过高时，部分液体将直接在聚结滤芯103内表面被拦截，而后在重力作用下滑落至含液气体侧底部，经含液气体侧排液口107排出聚结器。由于聚结器主要用于除去1μm以下的液滴，因此其内部核心元件聚结滤芯通常由高精度滤材组成。当气体中含有大量微小固体颗粒时，会严重堵塞聚结滤芯孔隙，导致聚结滤芯压降迅速增加。如不及时对其更换，将造成聚结滤芯骨架变形、破裂等情况，未过滤气体将直接通过失效聚结滤芯进入下游。另外，当气体中含有腐蚀性气质或杂质时，会造成聚结滤芯局部穿孔，进而导致聚结滤芯失效，下游杂质含量增大。
[0004]目前在现场应用中，可通过读取聚结器整体压差的方式来判断聚结滤芯堵塞程度，或通过在线检测方式评价聚结器整体过滤效率，并以此作为依据更换聚结滤芯。但在实际运行过程中，由于聚结滤芯制造差异以及进入各聚结滤芯气流中杂质浓度分布不均等情况，通常某根或某几根聚结滤芯会首先出现局部穿孔或骨架破损而导致聚结滤芯失效，但此时无法通过读取整体设备压差或整体效率评价的方式确定失效聚结滤芯。当整体聚结器下游杂质含量明显增高后，需切断聚结器进气、出气流程，进行聚结滤芯更换。但由于无法实现对单根滤芯进行进气调整，因此，无法确定具体失效聚结滤芯，通常只能将全部分离元件一同更换，并且在更换滤芯时，需要进行切断聚结器进出气流程、排气放空、旧滤芯取出、新滤芯安装、恢复进出气流程等一系列复杂操作，显然滤芯频繁更换将显著增加采购成本及运行维护成本。

技术实现思路

[0005]本文用于解决现有聚结器异常判断存在无法定位真正异常聚结滤芯，以及无法及
时制止异常滤芯对天然气传输的影响。
[0006]为了解决上述技术问题，本文的第一方面提供一种聚结器智能监测控制系统，包括：颗粒物浓度检测器、控制设备及多个电动闸阀，每一电动闸阀设置于每一聚结滤芯一侧的管板中或设置于每一聚结滤芯相对的通孔中，所述通孔设置于所述管板中，每一聚结滤芯设置于所述通孔上；
[0007]所述颗粒物浓度检测器可滑动的设置于聚结器的内壁中，用于在所述控制设备的控制下锁定各排聚结滤芯并检测各排聚结滤芯出口处的颗粒物浓度，发送各排聚结滤芯出口处的颗粒物浓度至所述控制设备；
[0008]所述控制设备电连接所述颗粒物浓度检测器及所述电动闸阀，用于比较各排聚结滤芯出口处的颗粒物浓度与正常工作时聚结滤芯出口处的颗粒物浓度，若一排聚结滤芯出口处的颗粒物浓度不在正常工作时聚结滤芯出口处的颗粒物浓度范围内时，确定该排聚结滤芯中存在异常聚结滤芯，关闭该排聚结滤芯相关的电动闸阀，以关闭该排聚结滤芯进气。
[0009]作为本文的进一步实施例中，所述颗粒物浓度检测器包括：滑轨、光信号发射组件、光信号接收组件及处理器；
[0010]所述滑轨设置于聚结器的内壁上，所述光信号发射组件及所述光信号接收组件可滑动的设置于所述滑轨上；
[0011]所述光信号发射组件及所述光信号接收组件连接所述控制设备及处理器，由所述控制设备控制所述光信号发射组件及所述光信号接收组件在所述滑轨上滑动，以使所述光信号发射组件与所述光信号接收组件之间的光路锁定一排聚结滤芯；
[0012]所述光信号发射组件与所述光信号接收组件锁定聚结滤芯后，所述控制设备控制所述光信号发射组件发射光信号，所述光信号接收组件检测接收光信号的光强，将接收光信号的光强发送至所述处理器；
[0013]所述处理器连接所述控制设备，用于从预先确定的光强与颗粒物浓度之间的定量关系中匹配所述接收光信号的光强，以得到当前排聚结滤芯出口处的颗粒物浓度，发送当前排聚结滤芯出口处的颗粒物浓度至所述控制设备。
[0014]作为本文的进一步实施例中，所述光信号发射组件包括：第一电机、第一调节部件、光源及第一凸透镜；
[0015]所述第一电机设置于所述第一调节部件上，连接所述控制设备，用于根据所述控制设备的移动指令驱动所述第一调节部件移动；
[0016]所述第一调节部件用于在所述第一电机的驱动下在所述滑轨中移动、调节所述光源的发射方向、调节所述光源与所述第一凸透镜之间的距离；
[0017]所述光源设置于所述第一调节部件上，连接所述控制设备，用于在所述控制设备的控制下发射光信号；
[0018]所述第一凸透镜设置于所述光源远离所述第一调节部件的一侧，用于对所述光源发射的光信号进行扩散；
[0019]所述光信号接收组件包括：第二电机、第二调节部件、光电转换器及第二凸透镜；
[0020]所述第二电机设置于所述第二调节部件上，连接所述控制设备，用于根据所述控制设备的移动指令驱动所述第二调节部件移动；
[0021]所述第二调节部件用于在所述第二电机的驱动下在所述滑轨中移动、调节所述光
电转换器的接收方向、调节所述光电转换器与所述第二凸透镜之间的距离；
[0022]所述光电转换器设置于所述第二调节部件上，连接所述处理器，用于检测光信号的光强；
[0023]所述第二凸透镜设置于所述光电转换器远离所述第二调节部件的一侧，用于会聚光信号。
[0024]作为本文的进一步实施例中，所述第一调节部件及第二调节部件包括：可转动式底座、连接轴、水平旋转组件及焦距调节杆；
[0025]所述可转动式底座的一端设置于所述滑轨上，用于使所述第一调节部件或第二调节部件在所述滑轨上移动；
[0026]所述连接轴的一端设置于所述可转动式底座的另一端，用于容置电机；
[0027]所述水平旋转组件的一端连接所述连接轴的另一端，所述水平旋转组件的另一端连接所述焦距调节杆的一端，所述焦距调节杆的另一端连接所述光源或所述光电转换器，所述水平旋转组件用于调节发射或入射光信号的角度，所述焦距调节杆用于调节所述光源本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚结器智能监测控制系统，其特征在于，包括：颗粒物浓度检测器、控制设备及多个电动闸阀，每一电动闸阀设置于每一聚结滤芯一侧的管板中或设置于每一聚结滤芯相对的通孔中，所述通孔设置于所述管板中，每一聚结滤芯设置于所述通孔上；所述颗粒物浓度检测器可滑动的设置于聚结器的内壁中，用于在所述控制设备的控制下锁定各排聚结滤芯并检测各排聚结滤芯出口处的颗粒物浓度，发送各排聚结滤芯出口处的颗粒物浓度至所述控制设备；所述控制设备电连接所述颗粒物浓度检测器及所述电动闸阀，用于比较各排聚结滤芯出口处的颗粒物浓度与正常工作时聚结滤芯出口处的颗粒物浓度，若一排聚结滤芯出口处的颗粒物浓度不在正常工作时聚结滤芯出口处的颗粒物浓度范围内时，确定该排聚结滤芯中存在异常聚结滤芯，关闭该排聚结滤芯相关的电动闸阀，以关闭该排聚结滤芯进气。2.如权利要求1所述的聚结器智能监测控制系统，其特征在于，所述颗粒物浓度检测器包括：滑轨、光信号发射组件、光信号接收组件及处理器；所述滑轨设置于聚结器的内壁上，所述光信号发射组件及所述光信号接收组件可滑动的设置于所述滑轨上；所述光信号发射组件及所述光信号接收组件连接所述控制设备及处理器，由所述控制设备控制所述光信号发射组件及所述光信号接收组件在所述滑轨上滑动，以使所述光信号发射组件与所述光信号接收组件之间的光路锁定一排聚结滤芯；所述光信号发射组件与所述光信号接收组件锁定聚结滤芯后，所述控制设备控制所述光信号发射组件发射光信号，所述光信号接收组件检测接收光信号的光强，将接收光信号的光强发送至所述处理器；所述处理器连接所述控制设备，用于从预先确定的光强与颗粒物浓度之间的定量关系中匹配所述接收光信号的光强，以得到当前排聚结滤芯出口处的颗粒物浓度，发送当前排聚结滤芯出口处的颗粒物浓度至所述控制设备。3.如权利要求2所述的聚结器智能监测控制系统，其特征在于，所述光信号发射组件包括：第一电机、第一调节部件、光源及第一凸透镜；所述第一电机设置于所述第一调节部件上，连接所述控制设备，用于根据所述控制设备的移动指令驱动所述第一调节部件移动；所述第一调节部件用于在所述第一电机的驱动下在所述滑轨中移动、调节所述光源的发射方向、调节所述光源与所述第一凸透镜之间的距离；所述光源设置于所述第一调节部件上，连接所述控制设备，用于在所述控制设备的控制下发射光信号；所述第一凸透镜设置于所述光源远离所述第一调节部件的一侧，用于对所述光源发射的光信号进行扩散；所述光信号接收组件包括：第二电机、第二调节部件、光电转换器及第二凸透镜；所述第二电机设置于所述第二调节部件上，连接所述控制设备，用于根据所述控制设备的移动指令驱动所述第二调节部件移动；所述第二调节部件用于在所述第二电机的驱动下在所述滑轨中移动、调节所述光电转换器的接收方向、调节所述光电转换器与所述第二凸透镜之间的距离；所述光电转换器设置于所述第二调节部件上，连接所述处理器，用于检测光信号的光
强；所述第二凸透镜设置于所述光电转换器远离所述第二调节部件的一侧，用于会聚光信号。4.如权利要求3所述的聚结器智能监测控制系统，其特征在于，所述第一调节部件及第二调节部件包括：可转动式底座、连接轴、水平旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：常程，王志科，姬忠礼，吴小林，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：