一种易燃易爆气体输送设备的制作方法

专利名称：一种易燃易爆气体输送设备的制作方法技术领域：本实用新型涉及一种易燃易爆气体输送设备，尤其是一种通过变频器调节液环压缩机工作频率，并通过同步调节冷却水进入量来使液环压缩机冷却，可以为易燃易爆气体进行加压并输送的输送设备。背景技术：液环压缩机是一种可以用来压缩易燃易爆气体的压缩设备，由于其具有结构简单，制造容易，操作简便，易损件少，排气的脉动性和噪声都较小，排气温度较低等优点，在石油化工领域有广泛的应用。液环压缩机工作时，叶片搅动液体而造成的能量损失很大，甚至高于使气体压缩的能耗，因此液环压缩机通常功率很大。在液环压缩机应用中，很大一部分应用是把上游设备中的气体进行收集、压缩和输送，所以，对于入口流量的要求比较严格，流量太大可能导致上游设备抽空，流量太小可能导致上游设备憋压。为使压缩机入口流量恒定，大多通过调节入口阀门开度来调节流量，这样会导致效率进一步降低。并且，液环压缩机对于冷却系统的依赖性较强，需要及时将产生的大量废热带走，以使设备正常运转。通常的冷却系统没有控制手段，只能靠操作人员手动摸索冷却水的阀门开度或直接将阀门开到最大，这样容易因冷却水开阀不及时产生温度异常，或因阀门开度过大引起冷却水的浪费。目前的工业生产过程中，大部分液环压缩机仅仅单纯作为一种功率恒定的气体压缩设备来使用，虽然有很少部分液环压缩机配置了变频器来降低低流量时的运行功率，但也没有同步改变冷却水用量的应用实例。发明内容针对现有技术中的不足，本实用新型的目的是提供一种改进的易燃易爆气体输送设备。本实用新型的技术方案为:一种易燃易爆气体输送设备，包括进气管线、液环压缩机、电机、连接管线、分液罐、工作液冷却器和工作液回流管线，其中在进气管线上设置有流量计，连接管线的两端分别连接液环压缩机和分液罐，工作液回流管线一端与分液罐连接，另一端与液环压缩机连接，工作液冷却器设置在工作液回流管线上；其特征在于，所述的气体输送设备还包括液环压缩机变频控制和冷却控制系统，所述的变频控制和冷却控制系统包括设置于进气管线上的流量计、PID调节器、信号分配器、变频器、阀门定位器和自动控制阀。本实用新型的气体输送设备中，所述的流量计安装在液环压缩机的进气管线上，该流量计可以在常压或负压工况下测量进入液环压缩机的气体流量，并将信号传输至PID调节器，作为调节过程的测量值。所述的流量计可以为涡街流量计、热式质量流量计、或其他满足使用要求的气体流量计。[0010]所述的液环压缩机为本领域常用的气体输送压缩机，由电机驱动。液环压缩机通常包括气缸和压缩机叶轮。所述的信号分配器为一入二出的分配器。即输入信号分配器的是由流量计测得并经PID调节输出的信号。输入信号经过信号分配器分配后，输出两路信号，一路输入变频器，用于调节压缩机叶轮的转速，实现气体流量的调节；另一路则输入阀门定位器，输出信号，从而控制冷却水管线上设置的自动控制阀改变开度，调节进入换热器的冷却水流量，从而实现对液环压缩机工作温度的自动调节。所述的阀门定位器作为自动控制阀的附件安装于控制阀上，接受调节器输出的控制信号，据此改变自动控制阀的开度，可提高阀门定位的准确性和敏感性，改善控制回路的动态特性。本实用新型的气体输送设备中，所述的PID调节器、信号分配器和变频器通常可以设置在一台控制箱内。所述的变频器安装在控制箱中，根据调节器输出的信号改变频率的输出值，调整液环压缩机的电机转数，进而改变气体进入液环压缩机的流量。所述的调节器是安装在控制箱中，是一台PID调节器，可以通过测量值与给定值的偏差改变输出值，使相应的工艺参数向给定值方向调整。在此方案中，调节器的信号可以同时控制变频器和自动控制阀，实现两个执行器同步调节，既可以实现控制流量的目的，又可以同步控制进入液环压缩机的冷却水量。所述的信号分配器安装在控制箱中，作用是将调节器输出的一路信号同时传输给变频器和自动控制阀。本实用新型采用了以上技术方案，因而具有以下优点:本实用新型可针对易燃易爆气体进行加压并输送。对于液环压缩机进气管道的流量进行检测，获取数据及时；对于电机转数进行变频控制，节省了运行能耗；对于冷却水的用量进行调节，在精确调节的同时降低了运行费用，是一种较理想的易燃易爆气体输送设备。图1为本实用新型一种易燃易爆气体输送设备的结构示意图。图中:1_进气管线；2_液环压缩机；3_电机；4_单向阀；5_连接管线；6_分液罐；7-输出管线；8_输入管；9_排出阀；10_回流管线；11_冷却器；12_冷却水管线；13_自动控制阀；14_控制箱；15_过滤器；16_进气旁路管线；17_安全阀；18_单向阀；19_液面指示器；FT-流量计；F1-PID调节器；FB-信号分配器；FY_1_变频器；FY_2_阀门定位器。具体实施方式以下结合附图对本实用新型的易燃易爆气体输送设备进行详细描述。如图1所示:一种易燃易爆气体输送设备，包括进气管线1、液环压缩机2、电机3、连接管线5、分液罐6、输出管线7、回流管线10、冷却器11。其中在进气管线I上设置有单向阀4，以防止液环压缩机中的气体经进气管线I返回。液环压缩机2由电机3驱动。本实用新型的易燃易爆气体输送设备的工作原理如下:[0024]将待压缩气体经由进气管线I输入液环压缩机2。为防止任何气体经由进气管线I从液环压缩机2中流回，进气管线I装有单向阀4。将输入的气体在液环压缩机2中压缩。为此，将叶轮离心安装在液环压缩机2中，通过电机3驱动叶轮。工作液体存在于液环压缩机2中且由于叶轮旋转产生的离心力使其靠着压缩机体流动。这就在压缩机体中贴在气缸内表面中形成了液环。选择工作液体的用量以使即使在液环已形成时，安装在叶轮上的叶片的末端也浸入在液体中。这样，在液环压缩机2中在每种情况下形成由两个叶片和工作液体限定的月牙腔室。由于向外流的液体以及由于叶轮的离心安装产生的旋转导致单个月牙腔的尺寸从压力侧向吸力侧增加，在月牙腔室中产生低于大气压的压力并且该压力将气体经由进料管线I吸引至液环压缩机2的吸力侧。叶轮在液环压缩机2中离心安装导致单个室的体积在旋转中从吸力侧到压力侧减小。这样使气体在叶轮旋转过程中在室中压缩。将压缩气体经由连接管线5传输至分液罐6中。分液罐6同时用作工作液体的贮存容器。在分液罐6中，将夹带在气体中的工作液体分离出来。将除去工作液体的压缩气体经由输出管线7取出。其中分液罐6还设置输入管8，经由该输入管可将工作液体引入分液罐6中。此外，分液罐6装有安全阀17，当分液罐6中的压力超过操作压力上限时该安全阀打开。分液罐6中工作液体的用量可以借助液面指示器19来监测，多余的部分工作液体可经由排出阀9从分液罐6中排出。工作液体经由回流管线10返回。回流管线10—般包括两路，一路正常使用，另一路为备用。在回流管线10上装有过滤器15，在过滤器中将固体颗粒从工作液体中分离出来。此外，回流管线10上设置有工作液冷却器11，冷却水管线12通过冷却器11，用于将工作液体冷却至操作温度。在冷却水管线12上设置有自动控制阀13。为防止气体经由输出管线7回流入分液罐6中，输出管线7上同样可以安装有单向阀18。进气管线I上设置一台流量计FT，用于实时检测进入液环压缩机的气体流量，并将信号输入PID调节器FI中，调节器内部预先由操作员设定了吸气的流量。经过计算检测值与设定值的偏差，将调节值输出至信号分配器FB，信号分配器将调节值复制为两路，一路输出信号SI至变频器FY-1，另一路输出信号S2至阀门定位器FY-2。输出至变频器的信号通过调整变频器FY-1的输出来改变电机的转速，增大或减小月牙腔形成的速度和容积，来改变吸入气体的量，从而实现进气流量的自动调节。同时，输出至阀门定位器FY-2的信号改变冷却水管线上的自动控制阀13的开度，增加或减小进入冷却器的冷却水量，来达到使工作液自动调节温度的目的。在优选的实施方案中，调节器F1、信号分配器FB和变频器FY-1可以同时装入一个控制箱14中，从而实现集成化控制。本实用新型的气体输送设备可针对易燃易爆气体进行加压并输送。除了可以对于液环压缩机进气的流量进行检测和调节外，还可以对于冷却水的用量进行自动精确调节，从而可以降低运行费用，是一种较理想的易燃易爆气体输送设备。权利要求1.一种易燃易爆气体输送设备，包括进气管线、液环压缩机、电机、连接管线、分液罐、工作液冷却器和工作液回流管线，其中在进气管线上设置有流量计，连接管线的两端分别连接液环压缩机和分液罐，工作液回流管线一端与分液罐连接，另一端与液环压缩机连接，工作液冷却器设置在工作液回流管线上；其特征在于，所述的气体输送设备还包括液环压缩机变频控制和冷却控制系统，所述的变频控制和冷却控制系统包括设置于进气管线上的流量计、PID调节器、信号分配器、变频器、阀门定位器和自动控制阀。2.按照权利要求1所述的易燃易爆气体输送设备，其特征在于，所述的流量计可以为涡街流量计或热式质量流量计。3.按照权利要求1所述的易燃易爆气体输送设备，其特征在于，所述的信号分配器为一入二出的分配器。4.按照权利要求3所述的易燃易爆气体输送设备，其特征在于，输入信号分配器的是由流量计测得并经PID调节器输出的信号，输出信号一路输入变频器，用于调节压缩机叶轮的转速；另一路则输入阀门定位器，输出信号，从而控制冷却水管线上设置的自动控制阀改变开度。5.按照权利要求1所述的易燃易爆气体输送设备，其特征在于，所述的PID调节器、信号分配器和变频器设置在一台控制箱内。6.按照权利要求1或5所述的易燃易爆气体输送设备，其特征在于，所述的变频器根据调节器输出的信号改变频率的输出值，调整液环压缩机的电机转数，进而改变气体进入液环压缩机的流量。7.按照权利要求1所述的易燃易爆气体输送设备，其特征在于，在所述的进气管线上设置有单向阀，以防止任何气体经由进气管线从液环压缩机中流回。8.按照权利要求1所述的易燃易爆气体输送设备，其特征在于，所述的分液罐上设置有输出管线。9.按照权利要求8所述的易燃易爆气体输送设备，其特征在于，所述的输出管线上设置有单向阀，以防止气体经输出管线回流入分液罐中。10.按照权利要求1所述的易燃易爆气体输送设备，其特征在于，所述的分液罐上设置有输入管，经由该输入管将工作液体引入分液罐中。11.按照权利要求1所述的易燃易爆气体输送设备，其特征在于，所述的分液罐装有安全阀，当分液罐中压力超过操作压力上限时该安全阀打开。专利摘要本实用新型公开了一种易燃易爆气体输送设备。所述输送设备包括进气管线、液环压缩机、电机、连接管线、分液罐和冷却器，其特征在于，所述气体输送设备还包括液环压缩机变频控制和冷却控制系统，所述的变频控制和冷却控制系统包括设置于进气管线上的流量计、PID调节器、信号分配器、变频器、阀门定位器和自动控制阀。本实用新型的气体输送设备能够根据检测的气体流量自动调节变频器输出，实现进气流量的自动调节；同时还可以对于冷却水的用量进行自动调节，在实现精确调节的同时降低了运行费用。文档编号F04D15/00GK203082544SQ20132004553公开日2013年7月24日 申请日期2013年1月29日 优先权日2013年1月29日发明者戴金玲, 杨秀娜, 李经伟 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院