一种空气分离设备的控制方法与流程

本发明涉及化工设备领域，具体为一种空气分离设备的控制方法。

背景技术：

目前现有空气分离设备控制方法主要是根据时间为基准，分别在不同的反应阶段使气体在不同的容器内停留响应的时间，当反应一定时间后，打开不同的输送气体阀门使原料气进入下一个反应容器，进行下一步反应，此过程控制的主要是根据反应时间来判断空气分离的进程，在此过程中，无法判断在当前步骤反应是否充分，需要大量的调试时间来完成系统优化，造成设备调试时间增长，增加设备投运成本，另外如原料气发生变化，不利于设备稳定运行。

同时还存在以下缺陷：1、现有仅根据时间控制空气分离设备方式对气体分离效果把控不足，设备调试周期长，2、现有空气分离设备对原料气适应性差，工况容易受到原料气成分波动影响。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种空气分离设备的控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种空气分离设备，包括单一反应容器、阀门、导管、温度传感器、压力传感器、及系统控制终端，所述温度传感器与压力传感器分别设于单一反应容器的前端内表面两侧。

优选的，每个所述单一反应容器上的温度传感器与压力传感器数量均为3个，且在单一反应容器的前端内表面由上而下等距设置，每个所述单一反应容器上的阀门数量为27组，每组阀门包括进气阀与排气阀各一个，阀门通过管道连接到单一反应容器上。

优选的，所述温度传感器、压力传感器数及系统控制终端均与外接电源之间电性连接。

一种空气分离设备的控制方法，包括以下步骤：

s1：打开s1-1\s1-2阀门；

s2：打开s2-1\s2-2阀门；

s3：打开s3-1\s3-2阀门；

s4：打开s4-1\s4-2阀门；

s5：打开s5-1\s5-2阀门；

s6：打开s6-1\s6-2阀门；

......

sn：打开sn-1\sn-2阀门。

优选的，打开阀门s1-1和s1-2进行工艺步序si持续时间t(s1)，然后关闭阀门s1-1和s1-2并同时打开阀门s2-1和阀门s2-2，进行工艺步序s2,持续时间t(s2).以此类推。

优选的，在持续时间的基础上加入温度系数k、压力系数p作为辅助参数。

优选的，整个气体分离功能共要经过27步工艺操作才能完成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、优化了空气分离设备控制方案，保证里在相应反应步骤内所需完成反应的是否充分；

2、增强了空气分离设备的稳定性，降低了原料气成分对设备的影响。

附图说明

图1为本发明的整体控制流程图；

图2为本发明的整体结构示意图；

图3为本发明的工艺步骤图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图3，本发明提供一种技术方案：如图2所示，一种空气分离设备，包括单一反应容器、阀门、导管、温度传感器、压力传感器、及系统控制终端，所述温度传感器与压力传感器分别设于单一反应容器的前端内表面两侧。

每个所述单一反应容器上的温度传感器与压力传感器数量均为3个，且在单一反应容器的前端内表面由上而下等距设置，每个所述单一反应容器上的阀门数量为27组，每组阀门包括进气阀与排气阀各一个，阀门通过管道连接到单一反应容器上。

所述温度传感器、压力传感器数及系统控制终端均与外接电源之间电性连接。

工作原理：打开单一反应容器的阀门将空气导入单一反应容器中进行反应，通过温度传感器与压力传感器检测单一反应容器内各位置的温度及压力，并通过系统控制终端对温度计压力数据进行汇总，取其平均值，汇总所有位置的温度压力信号作为反应时间的修正参数，通过程序实现对反应时间的控制，然后关闭上一步骤阀门，同时打开与单一反应容器相邻的独立反应容器的阀门，通过导管将不同的原料导入单一反应容器中进行反应，如此往复。

一种空气分离设备的控制方法，包括以下步骤：

s1：打开s1-1\s1-2阀门；

s2：打开s2-1\s2-2阀门；

s3：打开s3-1\s3-2阀门；

s4：打开s4-1\s4-2阀门；

s5：打开s5-1\s5-2阀门；

s6：打开s6-1\s6-2阀门；

......

sn：打开sn-1\sn-2阀门。

实现空气分离设备控制是根据主要工艺步序进行的，每个工艺步骤都有一定的持续时间，具体工艺步骤如图3所示。

单个反应容器工作步序如下：打开阀门s1-1和s1-2进行工艺步序si持续时间t(s1)，然后关闭阀门s1-1和s1-2并同时打开阀门s2-1和阀门s2-2，进行工艺步序s2,持续时间t(s2)，以此类推，共经过27步工艺操作完成整个气体分离功能。

具体控制流程如图1所示，在持续时间的基础上加入温度系数k、压力系数p作为辅助参数，来优化各个步骤的执行时间，每一步基础执行时间，在设备调试期间确定，根据需要分离气体及设备类型，确定根据调试结果，每一个工艺段所需持续时间的基础时间ts1\ts2\ts3至ts27，再此基础上，根据检测设备分别检测3个温度点k1至k3,，3个压力点p1至p3，分别对温度和压力进行取平均值操作，得到温度系数k和压力系数p，然后将这两个系数p\k参与到步骤持续时间ts中，根据分离气体性质不同，在不同温度和压力下反应效率更高的原理，形成系数设定表单，其中p系数及k系数，在不同工艺步骤下及不同分离气体的工况下，根据表单进行参数设定，自动优化系统运行的目的。

具体单反应容器工艺程序如下：

本发明优化了空气分离设备控制方案，保证里在相应反应步骤内所需完成反应的是否充分，增强了空气分离设备的稳定性，降低了原料气成分对设备的影响。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。