直接式电加热器多维度阶梯式联锁保护系统技术方案

本实用新型专利技术提供直接式电加热器多维度阶梯式联锁保护系统，涉及电加热器加热再生天然气领域。该系统包括空气压缩机、直接式电加热器、天然气进气管线、排气管线和PLC控制系统，直接式电加热器内设有电加热芯；在直接式电加热器上设有进口和出口，直接式电加热器进口通过天然气进气管线与所述空气压缩机出口连接；本实用新型专利技术对现有直接式电加热器进行升级改造，实现了通过多点监测和PLC控制系统的逻辑联锁，进行多个维度的及时处理，使直接式电加热器能够保证运行，保证加热器对天然气加热温度的稳定效果；并通过多点测温逻辑联锁控制和机械开关，实现双保险的保护。实现双保险的保护。实现双保险的保护。

【技术实现步骤摘要】
直接式电加热器多维度阶梯式联锁保护系统


[0001]本技术涉及直接式电加热器加热再生天然气领域，特别涉及一种直接式电加热器多维度阶梯式联锁保护系统。

技术介绍

[0002]目前，天然气处理系统中的分子筛脱水装置中普遍使用直接式电加热器加热天然气；直接式电加热器指天然气进入加热器后，在有电加热芯的环形空间内流动一定时间后流出的装置；直接式电加热器的加热效率，分别与电加热芯的加热温度及天然气进气流量相关，目前直接式电加热器的加热温度及流量控制的模式比较单一，仅采集直接式电加热器炉膛温度作为调节天然气进气量的指标，导致出气温度误差大，直接式电加热器加热效率低，稳定性差；其次，过热保护采集直接式电加热器炉膛的温度，一旦过热会直接停止电加热芯及天然气空压机，使直接式电加热器直接停止运行；这样会使加热器频繁停机，从而带来损失。

技术实现思路

[0003]本技术为了弥补现有技术存在的上述不足之处，提供一种直接式电加热器多维度阶梯式联锁保护系统。
[0004]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：
[0005]包括空气压缩机、直接式电加热器、天然气进气管线、排气管线和PLC控制系统，直接式电加热器内设有电加热芯；在直接式电加热器上设有进口和出口，直接式电加热器进口通过天然气进气管线与所述空气压缩机出口连接，所述天然气进气管线上安装有流量计，直接式电加热器出口连接有排气管线；所述排气管线上安装有温度变送器；在直接式电加热器炉膛内设有电加热器炉膛温度监测器，所述温度变送器、电加热器炉膛温度监测器和流量计分别与所述PLC控制系统的信号接收端电性连接；PLC控制系统的信号输出端分别与电加热芯和空气压缩机电性连接。
[0006]进一步的，PLC控制系统包括流量采集模块、温度采集模块和处理模块；温度变送器和电加热器炉膛温度监测器的信号输出端分别与温度采集模块的信号接收端电性连接；流量计的信号输出端与流量采集模块的信号接收端电性连接；流量采集模块与温度采集模块的信号输出端分别与处理模块的信号输入端电性连接；处理模块中包括温度流量处理组件和时间控制组件，处理模块的信号输出端分别与控制电加热芯和空气压缩机电性连接。
[0007]进一步的，直接式电加热器多维度阶梯式联锁保护系统还包括DCS系统，所述PLC控制系统信号端与DCS系统信号端通讯连接。
[0008]进一步的，在排气管线上连接有放空管线，在放空管线上安装有快开式电磁阀，直接式电加热器炉膛内还安装有机械式温度开关，机械式温度开关的控制信号输出端与快开式电磁阀的信号输入端电性连接。
[0009]进一步的，电加热器炉膛温度监测器可采用带有模拟量输出的温控仪。温控仪可
采用K型热电偶。
[0010]与现有技术相比，本技术的有益效果：
[0011]通过多点监测和PLC控制系统的逻辑联锁，能够准确监测直接式电加热器温度的同时，对不同监测点温度所产生的高温、低温、流量过量或流量不足等情况进行及时处理，尤其是在进气流量不稳定的情况下，通过临时启停（3s
‑
5s）和间隔启停（10s
‑
15s）的方式实现加热器的多维控制，保证加热器对天然气加热温度的稳定效果；同时直接式电加热器在该控制下，能够减少停机次数，提高直接式电加热器的使用可靠程度；使直接式电加热器能够保证运行，同时及时维护，减少停机损失；并通过多点测温逻辑联锁控制和机械开关，实现双保险的保护。
附图说明
[0012]图1是本技术的直接式电加热器多维度阶梯式联锁保护系统的结构示意图；
[0013]图2为本技术控制系统图。
[0014]附图标记：1
‑
直接式电加热器，2
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机械式温度开关，3
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快开式电磁阀，4
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天然气进气管线，5
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排气管线，6
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放空管线，7
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电加热器炉膛温度监测器，8
‑
温度变送器，9
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PLC控制系统，10
‑
流量计，11
‑
空气压缩机，12
‑
电加热芯。
具体实施方式
[0015]下面结合附图对本技术的技术方案做进一步的详细阐述。
[0016]本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体的连接、设置，可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
实施例
[0017]请参阅附图1所示，本实施例的直接式电加热器多维度阶梯式联锁保护系统，包括空气压缩机11、直接式电加热器1、天然气进气管线4、排气管线5和PLC控制系统9，直接式电加热器1内设有电加热芯12；在直接式电加热器1上设有进口和出口，直接式电加热器1进口通过天然气进气管线4与所述空气压缩机11出口连接，所述天然气进气管线4上安装有流量计10，直接式电加热器1出口连接有排气管线5；所述排气管线5上安装有温度变送器8；在直接式电加热器1炉膛内设有电加热器炉膛温度监测器7，所述温度变送器8、电加热器炉膛温度监测器7和流量计10分别与所述PLC控制系统9的信号接收端电性连接；PLC控制系统9的信号输出端分别与电加热芯12和空气压缩机11电性连接。
[0018]本实施例中，天然气进气管线4用于向直接式电加热器1筒体内部输送待加热的天
然气，排气管线5用于将直接式电加热器1筒体内部加热后的高温天然气输送出来；
[0019]本实施例中，温度变送器8、电加热器炉膛温度监测器7和流量计10均为具有传感功能的仪器，能够以模拟量输出并将信号上传至PLC控制系统9；
[0020]通过温度变送器8、电加热器炉膛温度监测器7和流量计10能分别监控排气管线5温度（出口温度）、直接式电加热器1的炉膛温度、和天然气进气管线4的流量（进口流量），通过对炉膛温度、出气温度及进气流量监测数据收集，再通过PLC控制系统9的逻辑联锁控制，实现对不同监测点温度所产生的高温、低温、流量过量或流量不足等情况进行及时处理 ，尤其是在进气流量不稳定的情况下，通过临时启停（3s
‑
5s）和间隔启停（10s
‑
15s）的方式实现加热器的多维控制，保证加热器对天然气加热温度的稳定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.直接式电加热器多维度阶梯式联锁保护系统，其特征在于：包括空气压缩机、直接式电加热器、天然气进气管线、排气管线和PLC控制系统，直接式电加热器内设有电加热芯；在直接式电加热器上设有进口和出口，直接式电加热器进口通过天然气进气管线与所述空气压缩机出口连接，所述天然气进气管线上安装有流量计，直接式电加热器出口连接有排气管线；所述排气管线上安装有温度变送器；在直接式电加热器炉膛内设有电加热器炉膛温度监测器，所述温度变送器、电加热器炉膛温度监测器和流量计分别与所述PLC控制系统的信号接收端电性连接；PLC控制系统的信号输出端分别与电加热芯和空气压缩机电性连接。2.根据权利要求1所述直接式电加热器多维度阶梯式联锁保护系统，其特征在于：PLC控制系统包括流量采集模块、温度采集模块和处理模块；温度变送器和电加热器炉膛温度监测器的信号输出端分别与温度采集模块的信号接收端电性连接；流量计的信号输出端与流量采集模块的信号接收端电性连接；流量采集模块与温度采集模块的信号输出端分别与处理模块的信号输入端电性连接；处理模块中包括温度流量处...

【专利技术属性】
技术研发人员：康永健，韩晓龙，郭凯，马亮，陈迎晓，王纬，潘晔，
申请(专利权)人：克拉玛依市富城天然气有限责任公司，
类型：新型
国别省市：